• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제14권4호
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• pp.307-314
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• 1993

Plasma protein adsorption is the first event in the blood-material interaction and influenc- es subsequent platelet adhesion towards thlㅈombus formation. Thiㅈomboembolic events are strongly influenced by surface characteristics of materials and fluid dynamics inside the blood pump. In vitro flow visualizaion and an amimal experiment with the moving actuator type TAH were Performed in order to investigate fluid dynamic effects on the protein adsorption. The diffel'encl level, j of shear rate inside the ventricle Lvere determined by consid- ering the direction of the major opening of four healt valves in the implanted TAH and the visualized flow patterns as well. Each ventricle of the explanted TAH was sectionalized into 12 segments according to the shear rate level. The adsorbed protein on each segment was quantified using the ELISA method after soaking in 2% (wye)SDS/PBS for two days. Adsorbed protein layer thicknesses Itvere measured by the Immunogotd method under TEM. The SEM observation show that right ventricle (RV) , immobilized with albumin, displayed different degrees of platelet adhesion on each segment, whereas the left ventricle (LV), grafted by PEO-sulronate, indicated nearly , iame platelet adhesion behavior, regardless of shear rates. The surface concentrations of adsorbed proteins in the low shear rate region are hlghel'than those in the high region, which was confirmed statistically. A modified adsorption model of plasma protein onto polyurethane surface was suggested by considering the effect of the fluid dynamic characteristics.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.216-216
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• 1999

The usage of a stationary plasma thruster (SPT) ion source, invented previously for space application in Russia, in experiments with surface modifications and film deposition systems is reported here. Plasma in the SPT is formed and accelerated in electric discharge taking place in the crossed axial electric and radial magnetic fields. Brief description of the construction of specific model of SPT used in the experiments is presented. With gas flow rate 39ml/min, ion current distributions at several distances from the source are obtained. These was equal to 1~3 mA/$\textrm{cm}^2$ within an ion beam ejection angle of $\pm$20$^{\circ}$with discharge voltage 160V for Ar as a working gas. Such an extremely high ion current density allows us to obtain the Ti metal films with deposition rate of $\AA$/sec by sputtering of Ti target. It is shown a possibility of using of reactive gases in SPT (O2 and N2) along with high purity inert gases used for cathode to prevent the latter contamination. It is shown the SPT can be operated at the discharge and accelerating boltages up to 600V. The results of presented experiments show high promises of the SPT in sputtering and surface modification systems for deposition of oxide thin films on Si or polymer substrates for semiconductor devices, optical coatings and metal corrosion barrier layers. Also, we have been tried to establish in application of the modeling expertise gained in electric and ionic propulsion to permit numerical simulation of additional processing systems. In this mechanism, it will be compared with conventional DC sputtering for film microstructure, chemical composition and crystallographic considerations.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.137-137
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• 2012

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 직접적인 마모 운동을 수행하게 되므로, 이 부분의 소재 특성에 따라 인공관절의 수명이 결정 되게 된다. 현재 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE 의wear debris에 의해 골용해가 발생하게 되어 인공관절의 수명이 저하되는 문제점이 있으며, 금속 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 저하시키는 또 다른 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 공정을 이용하여 금속 (Co-Cr-Mo 합금)소재 위에 세라믹 (niobium nitride) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 금속 소재 위에 증착된 세라믹 박막은 상대재인 UHMWPE의 마모량을 줄여줄 뿐만 아니라 금속이온의 용출을 막아준다는 장점이 있으나, 장시간의 마모 운동에 의하여 발생하는 박막의 박리 현상은 인공관절의 수명을 급격히 저하시키는 또 다른 원인이 된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. Dynamic ion mixing 공정을 수행함에 따라 박막과 금속 사이의 접착력이 증가하게 되어, UHMWPE의 마모량이 2배 가까이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 장시간의 마모시험에서도 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 UHMWPE의 마모량을 감소시키기 위하여 박막을 증착하기 전에 금속 소재에 질소 이온주입을 수행하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였다. 질소 이온주입 결과 Co-Cr-Mo 합금 표면에 부분적으로 CrN, Cr2N의 세라믹 상이 형성 되는 것을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 UHMWPE의 마모량이 2배 이상 감소 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.349-349
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP(metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 현재 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D(Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온을 주입 한 후 NbN 박막을 증착하여 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 마모량을 줄이고자 하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tribometer를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, NbN 박막을 단순 증착한 경우, 현재 인공관절용 헤드(Head) 소재로 가장 널리 사용되고 있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 약 20% 감소시키는 것을 알 수 있었다. 또한, Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온주입을 하여 표면을 개질한 후, NbN 박막을 증착한 경우, 마모량이 최대 50%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제48권4호
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• pp.158-162
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• 2015

To substitute indium tin oxide (ITO), many substituents have been studied such as metal nanowires, carbon based materials, 2D materials, and conducting polymers. These materials are not good enough to apply to an electrode because theses exhibit relatively high resistance. So metal grids are required as an additionalelectrode to improve the conductivities of substituents. The metal grids were printed by electrohydrodynamic printing system using Ag nanoparticle based ink. The Ag grids showed high uniformity and the line width was about $10{\mu}m$. The Ag nanoparticles are surrounded by dispersants such as unimolecular and polymer to prevent aggregation between Ag nanoparticles. The dispersants lead to low conductivity of Ag grids. Thus, the sintering process of Ag nanoparticles is strongly recommended to remove dispersants and connect each nanoparticles. For sintering process, the interface and microstructure of the Ag grid were controlled in 1.0 torr Ar atmosphere at aound $400^{\circ}C$ of temperature. From the sintering process, the uniformity of the Ag grid was improved and the defects on the Ag grids were reduced. As a result, the resistivity of Ag grid was greatly reduced up to $5.03({\pm}0.10){\times}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$. The metal grids embedded substrates containing low pressure Ar sintered Ag grids showed 90.4% of transmittance in visible range with $0.43{\Omega}/{\square}$ of sheet resistance.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.542-548
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• 2012

본 연구에서는 용매 증기 하에서 박막으로 제조된 polystyrene-poly(1,4-butadiene) 블록공중합체(PS-b-PBD)의 모폴로지 형성과 특성이 원자주사현미경(AFM)을 사용하여 연구되었다. 사이클로헥산으로만 용매 어닐링된 박막의 경우 폴리스티렌의 매트릭스 내부에 PBD가 미세상을 형성하는 perforated lamellae가 형성되었지만, n-헥산만으로 용매 어닐링 된 박막은 불규칙한 패턴만이 관측되었다. 그러나 사이클로헥산과 n-헥산의 혼합 용매를 사용하여 용매 어닐링할 경우 기질에 수직으로 배향된 라멜라가 관측되었다. 이러한 모폴로지 전이는 혼합 용매의 혼합비에 의해 조절되며 n-헥산의 양이 증가하면서 라멜라의 형성이 뚜렷이 관측되었다. 그러나 용매 어닐링에 사용된 혼합 용매 중 n-헥산의 주요 성분이 될 경우 n-헥산의 PBD로의 용매 친화력에 의해 모폴로지 형성이 오히려 지연되는 것을 확인하였다. 이러한 사이클로헥산과 n-헥산의 혼합비에 따른 모폴로지 전이는 블록공중합체에 대한 두 용매들의 친화력과 관련 있으며, 이를 이해하기 위해 이들의 용해도 상수 및 Flory 상호인력 인자들이 고려되었다. 또한 본 연구로부터 얻어진 두 가지 모폴로지를 이용하여 실리카 나노 패턴의 제조를 위한 템플레이트로 활용하였다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제33권1호
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• pp.46-52
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• 2006

High-density micromass culture was needed to take three dimensions culture with ASCs(adipose derived stromal cells) and chondrogenesis. However, the synthetic polymer has hydrophobic character and low affinity to cells and other biomolecules. Therefore, the surface modification without changes of physical and chemical properties is necessary for more suitable condition to cells and biomolecules. This study was performed to investigate the effect of surface modification of poly (lactic-co-glycolic acid)(PLGA) scaffold by plasma treatment (P(+)) on the adhesion, proliferation and chondrogenesis of ASCs, and not plasma treatment (P(-)). ASCs were isolated from human subcutaneous adipose tissue obtained by lipectomy and liposuction. At 1 hour 30 minutes and 3days after cell seeding onto the P(-) group and the P(+) group, total DNA amount of attached and proliferated ASCs markedly increased in the P(+) group (p < 0.05). The changes of the actin under confocal microscope were done for evaluation of cellular affinity, at 1 hour 30 minutes, the shape of the cells was spherical form in all group. At 3rd day, the shape of the cells was fiber network form and finely arranged in P(+) group rather than in P(-) group. RT-PCR analysis of cartilage-specific type II collagen and link protein were expressed in 1, 2 weeks of induction. Amount of Glycoaminoglycan (GAG) markedly increased in P(+) group(p < 0.05). In a week, extracellular matrix was not observed in the Alcian blue and Safranin O staining. However in 2 weeks, it was observed that sulfated proteoglycan increased in P(+) group rather than in P(-) group. In conclusion, we recognized that plasma treatment of PLGA scaffold could increase the hydrophilic property of cells, and provide suitable environment for high-density micromass culture to chondrogenesis

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.175-176
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• 2002

Our study is to search for tribological properties of diamond-like carbon (DLC) films as known as anti- wear hard thin film on various polymers. This report deals with the deposition of DLC films on various polymer substrates in vacuum by magnetron radio frequency (RF) sputtering method with using argon plasma and graphite, titanium target. The properties of friction and wear are measured using a ball-on-disk wear -testing machine. The properties of friction and wear have been remarkably improved by DLC coating. Moreover the composition of DLC films has been analyzed by using auger electron spectroscopy(AES). The wear rate of titanium-containing DLC film is lower than that of no-metal-containing DLC film.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.22.1-22.1
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• 2011

In this study, off-axis RF magnetron sputtering was used for the crystallized ITO thin films at a low temperature of about $120^{\circ}C$ instead of the conventional RF sputtering because the off-axis sputtering can avoid the damage for the plasma as well as fabrication of thin films with a high quality. The structural, optical and electrical properties of the obtained films depending on deposition parameters, such as sputtering power, gas flow and working pressure, have been investigated. The ITO thin films grown on PET substrate at $120^{\circ}C$ were crystallized with a (222) preferred orientation. 100-nm thick ITO films showed a resistivity of about $4.2{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and a transmittance of about 81% at a wavelength of 550nm. The transmittance of the ITO thin films by an insertion of $SiO_2$ thin films on ITO films was improved.

• Carbon letters
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• 제2권1호
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• pp.27-36
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• 2001

The pack-cementation process is the method which is formed SiC coating layer to improve weak oxidation properties of CFRCs (carbon fiber-reinforced carbons). This method develops the anti-oxidation coating layer having no dimensional changes and good wetting properties. In this study to improve the oxidative resistance of the prepared 4D CFRCs, the surface of CFRCs is coated by SiC using pack cementation method. The mechanical properties of SiC-coated 4D CFRCs are measured by the 3-point bending test, and their ablation properties are investigated by the arc torch plasma test. From the results, it is found that both mechanical and ablation properties of SiC-coated 4D CFRCs are much better than bare CFRCs.