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새로운 대기압 플라즈마 제트를 이용한 태양전지용 고농도 선택적 도핑에 관한 연구 (Research of Heavily Selective Emitter Doping for Making Solar Cell by Using the New Atmospheric Plasma Jet)

  • 조이현;윤명수;손찬희;조태훈;김동해;서일원;노준형;전부일;김인태;최은하;조광섭;권기청
    • 한국진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.238-244
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    • 2013
  • 태양전지 제조공정에서 열처리로 레이저를 사용하는 도핑공정은 태양전지의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 그러나 퍼니스를 이용하는 공정에서는 선택적으로 고농도(Heavy) 도핑영역을 형성하기가 어렵다. 레이저를 사용한 선택적 도핑의 경우 고가의 레이저 장비가 요구되어지며, 레이저 도핑 후 고온의 에너지로 인한 웨이퍼의 구조적 손상 문제가 발생된다. 본 연구는 저가이면서 코로나 방전 구조의 대기압 플라즈마 소스를 제작하였고, 이를 통한 선택적 도핑에 관한 연구를 하였다. 대기압 플라즈마 제트는 Ar 가스를 주입하여 수십 kHz 주파수를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 구조로 제작하였다. P-type 웨이퍼(Cz)에 인(P)이 shallow 도핑 된(120 Ohm/square) PSG (Phosphorus Silicate Glass)가 제거되지 않은 웨이퍼를 사용하였다. 대기압 플라즈마 도핑 공정 처리시간은 15 s와 30 s이며, 플라즈마 전류는 40 mA와 70 mA로 처리하였다. 웨이퍼의 도핑프로파일은 SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)측정을 통하여 분석하였으며, 도핑프로파일로 전기적 특성인 면저항(sheet resistance)을 파악하였다. 도펀트로 사용된 PSG에 대기압 플라즈마 제트로 도핑공정을 처리한 결과 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 도핑깊이가 깊어지고, 면저항이 향상하였다. 대기압 플라즈마 도핑 후 웨이퍼의 표면구조 손상파악을 위한 SEM (Scanning Electron Microscopy) 측정결과 도핑 전과 후 웨이퍼의 표면구조는 차이가 없음을 확인하였으며, 대기압 플라즈마 도핑 폭도 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 증가하였다.

두 가지 다른 행정의 니켈 티타늄 파일의 성형 성상: 표면 성상, 상아질 삭편과 도말층에 대한 예비적 비교 연구 (Shaping characteristics of two different motions nickel titanium file: a preliminary comparative study of surface profile and dentin chip)

  • 박소라;박세희;조경모;김진우
    • 구강회복응용과학지
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    • 제30권2호
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    • pp.121-130
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    • 2014
  • 목적: Reciprocating 파일인 WaveOne과 continuous rotary 파일인 ProTaper와 ProFile로 근관 형성시 상아질 벽의 표면성상과 상아질 삭편 크기와 도말층 제거 효과를 비교하였다. 연구 재료 및 방법: 60개 단근치를 ProFile, ProTaper, WaveOne으로 성형 후 근관이 보이도록 grinding 하였다. 근관 성형 동안 상아질 삭편을 모아 건조하였다. Scanning electron microscope으로 상아질 삭편 크기와 근관 표면의 불규칙성과 도말층을 관찰하였다. 결과: 표면 함요부의 범위는 ProFile, ProTaper 그리고 WaveOne에서 $150{\mu}m$, $70{\mu}m$, 그리고 $80{\mu}m$의 범위 내에서 관찰되었다. 상아질 삭편의 크기는 ProFile, ProTaper 그리고 WaveOne에서 $7{\mu}m$, $6.5{\mu}m$, 그리고$4{\mu}m$의 범위 내에서 관찰되었다. 도말층은 WaveOne의 중간 1/3과 근단 1/3에서 유의하게 더 많이 관찰되었다. 결론: WaveOne은 중간 1/3과 치근단 1/3의 도말층 제거 효과를 제외하고, ProFile과 ProTaper와 근관 표면 성상과 상아질 삭편에서 큰 차이가 없는 것으로 사료된다.

$Carisolv^{TM}$ 에 의한 우식제거후 Microtensile Bonding Strength에 관한 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE MICROTENSILE BONDING STRENGTH OF DENTIN TREATED BY $CARISOLV^{TM}$)

  • 백병주;권병우;김재곤;전철완
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.389-396
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    • 2002
  • 이 연구의 목적은 전형적인 우식제거(bur)와 기계화학적으로 제거된 상아질($Carisolv^{TM}$)의 microtensile bonding strength를 비교하는 것이다. 다음과 같은 결합 system이 사용되었다; AB: All Bond 2(3M, USA), PB: Prime & Bond 2.1(Dentsply, DE), AQ: AQ Bond(sun medical, Japan). 교합면 우식증을 가지고 있는 42개의 사람 대구치를 6개 그룹으로 나누었다. 각각의 그룹은 다음과 같이 나누었다; $Carisolv^{TM}$를 적용한 그룹 A, B, C와 bur를 사용한 그룹 D, E, F, A와 D 그룹에서는 AB가 상아질 결합제로 사용하였고, 그룹 B, E는 PB를 그룹 C, F는 AQ를 사용하였다. 그 후 와동은 복합레진(Z-100)으로 충전하였다. 각각의 시편을 0.7 mm 두께로 자르고 0.7 mm의 넓이로 다시 잘랐다. Microtensile bonding strength test는 $0.5\;mm/min^{-1}$의 crosshead에서 시행하여 파절면을 scanning electron microscope(JSM-6400, Jeol, Japan)로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Carisolv^{TM}$로 우식을 제거했을 때 Microtensile bonding strength는 bur를 사용한 것에 비해서 75.8-80%로 감소하였다(p<0.05). 2. $Carisolv^{TM}$로 우식을 제거했을 때 Microtensile bonding strength가 감소된 정도는 상아질 결합제의 종류에 따라 각 군별로 차이가 없었다(p<0.05). 3. $Carisolv^{TM}$로 우식을 제거했을 때 All bonds는 32.6 MPa, Prime & bond는 30.1 Mpa, AQ bond는 21.2 Mpa이었다. 4. Bur와 $Carisolv^{TM}$로 우식제거시 AQ bond는 All bond와 Prime & bond 2.1보다 유의하게 낮은 결합강도를 가졌다(p<0.01).

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금속선 강화에 따른 열 가압 도재의 파절저항 (The fracture resistance of heat pressed ceramics with wire reinforcement)

  • 조득원;동진근;오상천;김유리
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.191-198
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구는 높은 심미성을 나타내지만 낮은 파절 강도로 인하여 구치부에서의 사용이 제한되고 있는 전부도재 고정성 국소의치의 파절강도를 증가시키기 위한 방법으로, 취성 재료인 도재에 인장강도가 높은 금속선을 삽입하고 물리적, 기계적 성질을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: lithium disilicate(ingot No.200 : IPS Empress 2, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein)와 0.41 mm 직경의 Ni-Cr 금속선(Alfa Aesar, Johnson Matthey Company, USA)을 사용하여, 금속선의 수와 배열을 달리한 4개의 실험군 시편을 제작하였다. 모든 시편은 폭 4 mm, 두께 2 mm, 길이 15 mm의 직육면체로 제작하였다. 실험군 1, 2, 3은 각각 한 가닥, 두 가닥, 세 가닥의 금속선을 도재 시편의 장축을 따라 배열하였으며, 실험군 4는 세 가닥의 금속선을 도재 시편의 장축에, 다섯 가닥의 금속선을 도재 시편의 횡축에 배열하였다. 대조군에는 금속선을 삽입하지 않았으며, 대조군 및 각각의 실험군의 시편은 각 군당 12개로 하였다. 결과: 만능 시험기(Z020, Zwick, Germany)를 이용하여 파절시점까지 하중을 가한 후, 굴곡계수, 굴곡강도, 파절시점까지의 변형률, 파괴인성을 측정하였다. 파절된 시편의 도재와 금속선의 계면을 횡절단 및 연마하여 주사전자현미경(JSM-6360, JEOL, Japan)으로 100배상에서 관찰하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 도재에 금속선을 삽입한 결과, 금속선을 삽입하지 않은 대조군에 비해 통계적 유의성 있는 굴곡계수 및 굴곡강도의 변화는 관찰할 수 없었으나, 변형률의 유의성 있는 증가(P<.001)를 관찰할 수 있었다. 2. 금속선을 삽입한 시편의 파절 양상은 하중점 부위에서 도재만 파절되는 양상을 나타내었다. 3. 금속선을 삽입한 도재의 파절된 시편을 횡절단 및 종절단하여 100 배상에서 주사전자현미경으로 촬영한 결과, 하중 시 도재의 파절 원인이 될 수 있는 도재 내부의 기포는 관찰되지 않았으며, 도재와 금속선 사이의 gap도 관찰되지 않았다. 결론: 금속선 삽입의 결과, 취성 재료인 도재의 통계적으로 유의성 있는 변형률의 증가를 관찰할 수 있었다. 그러나 구치부에서 금속선 강화 도재의 사용을 위해서는 굴곡계수 및 굴곡강도의 향상이 필요하다. 이를 위해서는 추가적 연구가 필요하다.

리기다소나무 (Pinus rigida Miller) 지재(枝材)의 압축이상재(壓縮異常材), 대응재(對應材) 및 측면재(側面材) 특성(特性)에 관한 주사전자현미경적(走査電子顯微鏡的)인 연구(硏究) (Scanning Electron Microscopic Studies on the Features of Compression Wood, Opposite Wood, and Side Wood in Branch of Pitch Pine(Pinus rigida Miller))

  • 엄영근;이필우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.3-18
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    • 1985
  • 한국(韓國)에서는 리기다소나무 (Pinus rigida Miller, pitch pine) 지재(枝材)의 해부학적(解剖學的)인 특성(特性)에 관한 연구(硏究)가 광학현미경적(光學顯微鏡的)인 방법(方法)을 통하여 이(李)에 의하여 1972년(年) 발표(發表)되었다. 본 연구(硏究)에서는 리기다소나무 지재(枝材)의 해부학적(解剖學的)인 특성(特性)에 관한 이(李)의 연구(硏究) 속보(續報)로써 압축이상재(壓縮異常材) (compression wood), 대응재(對應材) (opposite wood) 및 측면재(側面材) (side wood)의 횡단면(橫斷面)과 방사단면(放射斷面)상의 조직학적(組織學的) 특성(特性)을 주사전자현미경(走査電子顯微鏡)을 통하여 비교(比較) 연구(硏究)한 바 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하여 보면 다음과 같다. 1. 압축이상재(壓縮異常材)에 있어서 춘재(春材)로부터 추재(秋材)로의 가도관(假導管) 이행(移行)은 극점(極漸)이며 가도관(假導管)의 배열(排列) 및 크기 역시 거의 균일(均一)한 상태(狀態)를 나타내지만 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)에 있어서는 가도관(假導管)의 이행(移行)이 급(急)하며 가도관(假導管)의 배열(排列) 및 크기도 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)보다 불균일(不均一)하다. 또한 대응재(對應材)의 연륜폭(年輪幅)은 압축이상재(壓縮異常材)나 측면재(側面材)의 연륜폭(年輪幅)보다 좁으며 측면재(側面材)의 횡단면(橫斷面)상 방사조직(放射組織)은 압축이상재(壓縮異常材) 및 대응재(對應材)의 방사조직(放射組織)보다 더 명확(明確)하다. 2. 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管) 특히 춘재(春材) 가도관(假導管)이 둥근 경향(傾向)을 나타내는데 반하여 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)은 다소 모난 모양을 나타낸다. 그리고 세포간극(細胞間隙) (intercellular space), 나선강(螺旋腔) (helical cavity) 및 나선형(螺旋型) (spiral check)이 압축이상재(壓縮異常材)의 춘재(春材) 및 추재(秋材)에 모두 존재하는데 반하여 대응재(對應材)에 있어서는 춘재(春材) 및 추재(秋材) 모두에 존재(存在)하지 않는다. 3. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)에 있어서 추재(秋材) 가도관(假導管)의 막(膜) 두께가 춘재(春材) 가도관(假導管)의 것보다는 더욱 크지만 압축이상재(壓縮異常材)의 추재(秋材) 가도관(假導管)은 그 막(膜)의 두께가 춘재(春材) 가도관(假導管)의 것과 비슷하여 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)과는 달리 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)에는 2차막(次膜)의 $S_3$ 층(層)이 존재(存在)하지 않는다. 4. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)과는 달리 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)은 종종 그 선단부(先端部)가 굴곡(屈曲)되어 있으며 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)에 존재(存在)하는 유연막공(有緣膜孔)은 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 것과는 달리 세포막(細胞膜) 내표면(內表面)의 나선상(螺旋狀) (groove)에 존재(存在)한다. 5. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)의 방사막(放射膜)에 존재(存在)하는 유연막공(有緣膜孔)은 난형(卵形)이지만 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)의 유연막공(有緣膜孔)은 약간 변형(變形)된 난형(卵形)을 나타낸다. 6. 측면재(側面材)의 춘재(春材)에 있어서 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)는 둥근 삼각형(三角形)을 나타내며 대형(大形) 분야막공구(分野膜孔口)는 2개의 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)가 합병(合倂)되어 창상(窓狀)을 나타낸다. 그러나, 대응재(對應材)의 춘재(春材)에 있어서 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)는 직립(直立)의 난형(卵形)을 그리고 대형(大形) 분야막공구(分野膜孔口)는 평복(平伏)의 난형(卵形)을 나타내며 압축이상재(壓縮異常材)의 분야막공구(分野膜孔口)는 가도관측(假導管側)의 막공연(膜孔緣)으로 인하여 춘재(春材)의 것이 양편 볼록렌즈형(形)을, 추재(秋材)의 것이 슬릿 (slit)형(形)을 나타낸다.

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MDCT 장치의 z-축 기하학적 선량효율에 관한 연구 (Research of z-axis geometric dose efficiency in multi-detector computed tomography)

  • 김유현;김문찬
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제29권3호
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    • pp.167-175
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    • 2006
  • 최근의 나선형 CT와 MDCT는 기존의 고식적 CT보다 X-선 조사시의 겹침 현상과 영상 재구성에 있어서의 보간삽입처리로 인해 보다 높은 선량을 환자에게 주게 되었다. MDCT와 나선형 CT장치가 보다 많은 의학적 정보를 제공하는 것에도 불구하고 환자가 받는 방사선 노출은 기존의 고식적 CT검사에 비해 $2{\sim}4$배 정도로 증가되고 있는 실정이므로, 그 잠재적 위험성을 아무리 강조해도 지나침이 없다. CT장치에서의 보다 많은 X-선에 관련된 자료들, 특히 선량효율적 디자인이나 X-선 조절 소프트웨어에 대한 자료들이 필요하다. 왜냐하면 CT장치의 디자인 요소는 임상적 진단에 있어서 환자선량을 성공적으로 줄일 수 있는 중요한 요소이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 최근 급격히 확산되어 사용되고 있는 여러 단계의 MDCT의 z-축 선량효율을 측정하여 SDCT와 비교하였다. 그리고 MDCT에서 스캔 시 채택하는 focal spot size와 beam collimation, 검출기 조합 등을 비롯한 파라메터들의 변화에 따른 z-축 선량효율을 파악하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SDCT가 z-축 기하학적 선량효율이 가장 높았고, 4 슬라이스 MDCT가 가장 낮았다. MDCT 중에서는 small beam collimation 적용 시 64 MDCT가 기하학적 선량효율이 가장 높았고 16, 8, 4 슬라이스 MDCT 순이었으며, large beam collimation 적용 시에는 small focal spot에서는 8 MDCT가, large focal spot에서는 16 MDCT가 가장 높았다. 2. MDCT의 경우 large focal spot에 비해 small focal spot의 z-축 기하학적 선량효율이 최저 0.67%에서 최대 13.62%의 범위에서 높았다. 3. MDCT의 경우 small beam collimation에 비해 large beam collimation의 z-축 기하학적 선량효율이 $3.13{\sim}51.52%$의 범위에서 높았다. 4. 동일한 focal spot size와 beam collimation을 채택한 상태에서 detector combination 차이에 따른 z-축 기하학적 선량효율은 4 슬라이스 MDCT의 모든 경우와 8 슬라이스 MDCT의 large beam collimation에서 일정하였다. 하지만 8 슬라이스 MDCT의 small beam collimation과 16 슬라이스 MDCT에서는 z-축 기하학적 선량효율이 차이를 보였으며 변화의 일률성은 없었다. 5. 동일한 스캔 파라메터를 적용시 나선형 스캔과 고식적 스캔 모드의 z-축 기하학적 선량효율은 동일하였으며, pitch를 변화시키거나 영상재구성 시 슬라이스 두께와 간격을 변화시켜도 z-축 기하학적 선량효율은 변화가 없었다. 결론적으로, CT검사 시 환자가 받는 X-선 피폭선량을 줄이기 위해 연구자는 CT장치의 선량효율에 대해 각별히 주의하여야 하며, Z-축 선량효율성을 높이는 동시에 최적의 임상적 정보를 보존할 수 있는 스캔 파라메터를 선택하여야 한다.

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요꼬가와흡충에 관한 연구 VII. 표피 미세구조의 전자현미경적 관찰 (Study on Metagonimus yokogawai(Katsurada, 1912) in Korea Vll. Electron Microscopic Observation on the Tegumental Structure)

  • 이순형;서병설채종일홍성종
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제22권1호
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    • pp.1-10
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    • 1984
  • 요꼬가와흡충의 표피 미세구조 변화를 연구하기 위하여 탈낭된 피낭유층과 실험감염시킨후 2일, 1주, 4주에 횐쥐의 소장으로부터 회수한 충체의 표피를 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 1. 탈낭된 피낭유충의 표피는 가로로 얕게 주름져 있었으며, 전반부는 끝이 7∼8분지된 비늘모양의 가시로, 후반부는 2∼3분지된 가시로 덮혀 있었다. 감각유두는 두가지 형태가 관찰되었는데 제 I형 감각유두는 주로 구흡반과 복흡반주위에서, 제 II형은 구홉반에서만 발견되었다. 2. 감염 제 2일의 유약충은 원형질돌기의 골이 깊어지고 전반부에서는 혹모양으로, 후반부에서는 자갈모양으로 발달하였다. 전체적으로 가시의 크기가 커지고 간격이 넓어졌으며 배면전단에 끝이 9분지된 가시가 많이 출현하였다. 감각유두의 크기는 커졌으나 분포에는 변화가 없었다. 3. 감염 1주된 성충의 복흠반 표면은 융단모양으로 발달했으며, 후반부의 원형 질돌기는 후모양으로 되었다. 구흠반을 겅계로하여 전반부에는 끝이 7∼9분지된 가시가, 후반부에는 2∼4분지된 가시가 분포하는 것이 뚜렷해졌다. 감각유두가 더 커졌으며, 배면에는 제 I형 감각유두가 좌우대칭적으로 분포하였다. 4. 감염 4주된 성충의 표피는 더욱 분화되었으며 후반부는 융단모양의 원형 질돌기로 덮혀 있었다. 가시가 췰씬 길어졌으며 감각유두의 크기도 커졌다. 구흡반의 내면에서 능선형의 원헝질돌기들이 융기된 제 III형 감각유두가 관찰되었다. 이상의 결과에서 볼 때 요꼬가와흡충의 표피는 감염 첫날부터 4주까지 원헝 질돌기와 가시의 분화가 계속되는 것을 알 수 있었다. (이 연구를 위해 좋은 사진을 찍을 수 있도록 배려해 주신 주식회사 한국 ISI 이만희사장님과 관계직원 여러분께 감사드립니다.)

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2종의 열가압 도재와 법랑질 간의 마모에 관한 연구 (An in-vitro wear study of human enamel opposing heat-pressed ceramics)

  • 박찬용;전영찬;정창모;윤미정
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • 연구목적: 2종의 열가압 도재 (e.max Press, Empress Esthetic)와 법랑질 간의 마모양상을 알아보기 위하여 장석계 도재 및 제 3형 금합금과 비교, 관찰하였다. 연구 재료 및 방법: 열가압 도재 e.max Press, Empress Esthetic 및 금속도재관 제작용 장석계 도재 Cermaco 3, 제 3형 금합금으로 원반형 시편을 제작하고, 상대 마모재로는 발거된 건전한 소구치의 교두를 이용하여 Pin-on-disk tribometer 상에서 마모시험 하였다. 법랑질의 마모량은 마모 전후 치아 시편의 무게 변화를 측정하여 부피로 환산하였고, 도재 및 금합금 시편의 평균 표면 조도와 마모트랙 깊이를 표면조도기로, 마모트랙 폭을 주사전자현미경으로 측정하여 마모 양상을 비교하였다. 결과: 1. 법랑질의 마모량은 Ceramco 3군에서 가장 크고 Empress Esthetic군, e.max Press군, 금합금군 순으로 작았으며, Ceramco 3군과 Empress Esthetic군 사이와, Empress Esthetic군, e.max Press군 및 금합금군 사이에는 유의한 차이가 없었다 (P>.05). 2. 마모시험 후 도재 시편의 평균 표면 조도는 Ceramco 3군, Empress Esthetic군, e.max Press군 순으로 작았으며, Empress Esthetic군과 Ceramco 3군 사이에는 유의한 차이가 없었다 (P>.05). 3. 마모트랙의 깊이는 모든 군 사이에 유의한 차이는 없었고 (P>.05), 마모트랙의 폭은 법랑질 마모량 순서와 동일하게 Ceramco 3군, Empress Esthetic군, e.max Press군, 금합금군 순으로 작았으며, e.max Press군과 Empress Esthetic군 사이 및 Empress Esthetic군과 Ceramco 3군 사이에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 열가압 도재는 장석계 도재보다 법랑질을 더 마모시키지는 않았다.

마이크로그루브 및 열산화 복합 티타늄 표면의 골아세포분화 증진효과 (Effect of titanium surface microgrooves and thermal oxidation on in vitro osteoblast responses)

  • 서진호;이성복;안수진;박수정;이명현;이석원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.198-206
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    • 2015
  • 목적: 다양한 크기의 마이크로그루브가 형성된 티타늄 표면에 열산화 처리를 한 복합 표면의 표면특성을 규명하고, 인간치주인대세포 배양 시 표면에 따른 다양한 세포행동들간 차이와 상관관계를 분석하고자 하였다. 재료 및 방법: Grade II 티타늄 디스크를 시편으로 제작하였다. 포토리소그라피를 이용하여 티타늄 시편의 마이크로그루브 크기를 폭/깊이 $0/0{{\mu}m}$, $15/3.5{{\mu}m}$, $30/10{{\mu}m}$, $60/10{{\mu}m}$로 각각 형성하였다. 평활한 티타늄 표면인 대조군(ST)을 제외한 모든 실험군(ST/TO, Gr15-TO, Gr30-TO, Gr60-TO)에 $700^{\circ}C$에서 3시간동안 열산화 처리하고, 주사현미경 사진을 사용하여 표면특성을 평가하였다. 인간치주인대세포를 배양한 후 BrdU (Bromdeoxyuridine) 실험, 알칼리성 인산가수분해효소 활성 실험, 세포외 칼슘 침착 실험을 통해 세포접착, 세포분화 및 골광화를 평가하였다. 통계분석으로는 일요인분산분석과 피어슨상관관계분석(SPSS version 17.0)을 사용하였다. 결과: 열산화를 동반한 마이크로그루브가 형성된 실험군(Gr15-TO, Gr30-TO, Gr60-TO)들은 평활한 대조군(ST)과 단순 열산화 처리 실험군(ST-TO)에 비하여 BrdU 실험, 알칼리성 인산가수분해효소 활성 실험, 세포 외 칼슘 침착 실험 모두에서 유의하게 증가된 활성도를 나타내었다. 특히, Gr60-TO군은 대조군 및 Gr15-TO, Gr30-TO, Gr60-TO 군 등에 비해 가장 증진된 세포접착 및 골아세포분화/골광화를 나타냈다. 결론: 본 연구의 한계 내에서, 열산화 처리 및 마이크로그루브 복합 티타늄 표면은 골아세포분화에 효과적 방법임이 확인되었다. 본 연구에서 규명 된 적정한 마이크로그루브 크기와 열산화 처리 조건은 마이크로그루브-열산화 복합 표면 티타늄 임플란트 개발의 기초 확립에 기여할 수 있을 것이다.

고에너지 볼 밀을 이용한 나노 활석의 형성 및 입도 분석 (Particle Size Analysis of Nano-sized Talc Prepared by Mechanical Milling Using High-energy Ball Mill)

  • 김진우;이범한;김진철;김현나
    • 한국광물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.47-55
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    • 2018
  • 활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.