• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.52 no.2
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• pp.96-102
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• 2019

Magnesium and its alloys are prone to be corroded, thus surface treatments improving corrosion resistance are always required for practical applications. As a surface treatment of magnesium alloys, plasma electrolytic oxidation (PEO), creating porous stable oxide layer by a high voltage discharge in electrolyte, enhances the corrosion resistance. However, due to superhydrophilicity of the porous oxide layer, which easily allow the penetration of corrosive media toward magnesium alloys substrate, post-treatments inhibiting the transfer of corrosive media in porous oxide layer are required. In this work, we employed a hydrophobizing method to enhance the corrosion resistance of PEO treated Mg alloy. Three types of hydrophobizing techniques were used for PEO layer. Thin Teflon coating with solvent evaporation, self-assembled monolayer (SAM) coating of octadecyltrichlorosilane (OTS) based on solution method and SAM coating of perfluorodecyltrichlorosilane (FDTS) based on vacuum method significantly enhances corrosion resistance of PEO treated Mg alloy with reducing the contact of water on the surface. In particular, the vacuum based FDTS coating on PEO layer shows the most effective hydrophobicity with the highest corrosion resistance.

• Membrane Journal
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• v.30 no.6
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• pp.359-372
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• 2020

Compared to other oil/water separation methods, oil/water separation membranes have low energy costs and higher performance levels. Superhydrophilicity and underwater superoleophobicity are factors that are most vital in developing effective oil/water separation membrane. In addition, antifouling property and biodegradability are also factors that have to be considered in developing the membranes. In this review, studies which have enhanced the oil/water separation efficiency by modifying the chemistry and morphology of the surface of the membrane are discussed.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.24 no.6
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• pp.3-18
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• 2021

가역적인 표면 젖음성의 제어가 가능한 스마트 표면은 첨단 센서, 기능성 멤브레인 등 여러 산업분야에 적용될 수 있는 계면제어 기술로써 많은 관심을 받을 것으로 기대된다. 표면의 젖음성은 표면의 화학적 구조와 기하학적 입체 구조에 의해 영향을 받는 데, 특히 외부자극에 의해 소재 물성을 가변시킬 수 있는 스마트 고분자 소재를 나노구조가 제어된 표면에 도입함으로써 표면의 젖음성을 초발수에서 초친수로 가역적으로 전환시킬 수 있는 스마트 표면을 효과적으로 구현할 수 있다. 자극 응답성 스마트 소재는 인가하는 외부자극에 따라 물리적 자극(빛, 온도, 전기, 자기)과 화학적 자극(pH, 용매, 이온)으로 구분할 수 있으며, 이를 복합적으로 적용한 이중/다중 유발 자극에 반응하는 소재가 있다. 본 기고문에서는 외부자극에 응답하는 자극응답성 고분자를 나노 구조 표면에 도입하여 초발수에서 초친수로의 가역적인 젖음성 변화가 가능한 고기능성 스마트 표면의 최근 연구 동향과 미래 전망에 대해 소개하고자 한다. 이런 다양한 외부자극을 이용한 표면 특성의 가역적 제어 기술을 통해 물-오일의 분리, 바이오센서, 약물 전달, 소프트로보틱스와 같은 스마트 소재의 잠재적 발전 가능성 또한 엿볼 수 있을 것으로 기대된다.

• Corrosion Science and Technology
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• v.22 no.6
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• pp.399-407
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• 2023

This study investigated the formation of oxide films on 6061 aluminum (Al) alloy and their impacts on corrosion resistance efficiency by regulating anodization voltage. Despite advantageous properties inherent to Al alloys, their susceptibility to corrosion remains a significant limitation. Thus, enhancing corrosion resistance through developing protective oxide films on alloy surfaces is paramount. The first anodization was performed for 6 h with an applied voltage of 30, 50, or 70 V on the 6061 Al alloy. The second anodization was performed for 0.5 h by applying 40 V after removing the existing oxide film. Resulting oxide film's shape and roughness were analyzed using field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM) and atomic force microscopy (AFM). Wettability and corrosion resistance were compared before and after a self-assembled monolayer (SAM) using an FDTS (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorodecyltrichlorosilane) solution. As the first anodization voltage increased, the final oxide film's thickness and pore diameter also increased, resulting in higher surface roughness. Consequently, all samples exhibited superhydrophilic behavior before coating. However, contact angle after coating increased as the first anodization voltage increased. Notably, the sample anodized at 70 V with superhydrophobic characteristics after coating demonstrated the highest corrosion resistance performance.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.36.2-36.2
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• 2011

최근 나노기술의 비약적인 발전을 바탕으로 그 동안 구현이 쉽지 않았던 마이크로-나노 단위의 생체모사(biomimetics) 기술이 큰 각광을 받고 있다. 그 중에서도 특히 연잎 효과(lotus-effect)로 대표되는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성(superhydrophobicity) 표면 구현은 생물, 화학, 물질 등의 다양한 분야에 있어 큰 사용가치를 가지기 때문에 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 초소수성을 가지는 표면을 구현하기 위해서는 표면의 화학적인 조성을 변화시켜 표면의 거칠기를 증대시키는 방법과 표면에너지를 낮추는 방법으로 구분될 수 있으며, 이를 위해 표면에 나노구조체를 형성시켜 표면 거칠기를 증대시키는 방법과 silane 계열의 자가-형성 단일막(Self-assembled monolayer)을 코팅하여 표면에너지를 낮추는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 표면에 나노구조체를 형성시키는 과정에서 비싼 공정 비용이 발생하며, 대면적 구현이 쉽지 않다는 단점이 있으며, silane 계열의 자가-형성 단일막의 경우에는 제거가 쉽지 않아 추후 다양한 소자에의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법(Aqueous Electroless Etching)을 이용하여 대면적으로 합성시킨 실리콘 나노와이어의 표면 산소 흡착 처리를 통해 $156^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 구현하였다. 액상 기반으로 형성된 실리콘 나노와이어의 표면은 열처리 공정을 통해 OH-기에서 O-기로 치환되어 낮은 표면에너지를 가지게 되며, 낮아진 표면에너지와 산화과정에서 증대된 표면 거칠기를 통해 Wenzel-state의 초소수성 표면 성질을 보였다. 변화된 나노와이어의 표면 거칠기는 주사전자현미경 (FE-SEM)과 주사투과현미경 (HR-TEM)을 통해 관찰되었다. 또한, 나노와이어의 길이와 열처리 공정 조건에 따라 나노와이어의 표면을 접촉각 $0^{\circ}$의 초친수성(superhydrophilicity) 특성부터 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 특성까지 변화시킬 수 있었으며, 나노와이어의 길이에 따라 표면 난반사율을 조절하여 90% 이상의 매우 높은 흡수율을 가지는 나노와이어 표면을 구현할 수 있었다. 이러한 산소 흡착법을 이용한 초소수성 표면 구현은 기존 자가-형성 단일막 코팅을 이용한 방법에 비해 소자 제작 및 활용에 있어 매우 유리하며, 바이오칩, 수광소자 등의 다양한 응용 분야에 적용 가능할 것으로 예상된다.