• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.49-55
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• 2007

반도체 쿼츠 웨이퍼 다이싱용 블레이드는 마이크로/나노 디바이스와 부품을 제조하기 위해 고정밀도의 가공성을 요구한다. 따라서 균일한 마이크로/나노 선폭의 가공을 위해서는 블레이드의 제작 단계에서 균일한 두께와 밀도를 유지하는 것이 중요하다. 기존의 실리콘웨이퍼 가공을 위해서는 금속의 블레이드가 사용되고 있지만 쿼츠 웨이퍼 가공을 위해서는 고분자 복합재가 사용된다. 이러한 복합재는 가공성, 전기전도성, 그리고 적절한 강도와 연성 및 마모저항성이 있어야 한다. 그러나 기존의 건식성형 공정으로는 균일성을 유지하기 위해 많은 공정과 비용이 소비되고 있다. 본 연구에서는 도전성 나노 세라믹스 분말, 연마재 세라믹스 분말에 열경화성 수지, 전도성 고분자를 혼합한 복합재 분말을 습식성형 공정에 의해 제조, 평가하는 연구를 수행하였다. 먼저 복합재 분말을 액상과 혼합하여 블레이드를 제작하였으며, 액상의 종류, 액상 건조공정의 영향을 고찰하였다. 평가는 마이크로미터 측정기와 현미경을 이용하여 두께를 측정하였다. 두께편차와 기공률, 밀도, 경도, 등의 특성을 비교, 평가하였다. 그 결과 습식성형에 의해 블레이드의 두께편차를 감소시킬 수 있었으며, 경도 등의 특성을 향상시킬 수 있었다.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.221-225
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• 2023

셀룰로오스는 자연의 다양한 공급원에서 쉽게 얻을 수 있는 가장 일반적인 천연 고분자이다. 셀룰로오스의 한 형태인 나노셀룰로오스는 셀룰로오스를 처리해 쉽게 얻을 수 있으며, 그 고유 물성이 상당히 우수하여 광범위한 산업 응용 분야에 사용이 가능하다. 이러한 나노 셀룰로오스는 금속 및 세라믹 필러를 포함하는 고분자 복합재료를 능가하는 뛰어난 기계적 물성 및 열적 안정성을 제공하며, 지속가능한 환경 친화적인 복합소재이다. 이러한 특성을 기반으로 필러, 포장지, 에너지, 의료, 코팅산업 등 다양한 분야에서 광범위하게 연구되고 있다. 본 리뷰에서는 나노셀룰로오스 및 나노복합소재 개발 그리고 응용분야에 대한 연구동향에 대해 고찰해보았다.

• 한국진공학회지
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• 제7권s1호
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• pp.57-77
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• 1998

Heteroepitaxial $Y_2O_3$ films were grown on a Si(111) substrate by ionized cluster beam deposition(ICBD) in ultra high vacuum, and its qualities such as crystllitnity, film stress, and morphological characteristics were investigated using the various measurement methods. The crystallinity was investigated by x-ray diffraction (XRD) and reflection high energy electron diffraction (RHEED). Interface crystallinity was also examined by Rutherford backscattering spectroscopy(RBS) channeling, transmission electron microscopy(TEM). The stress of the films was measured by RBS channeling and XRD. Surface and interface morphological characteristics were investigated by atomic force microscopy (AFM) and x-ray scattering method. Comparing the interface with the surface characteristics, we can conclude that many defects at the interface region were generated by interface reaction between the yttrium metal and SiO2 layer and by ion beam characteristic such as shallow implantation, so that they influenced the film qualities. The film quality was dominantly depended on the characteristic temperature range. In the temperature range from $500^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$, the crystallinity was mainly improved and the surface roughness was drastically decreased. On the other hand, in the temperature range from $600^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$, the compressive stress and film density were dominantly increased, and the island size was more decreased. Also the surface morphological shape was transformed from elliptical shape to triangular. The film stress existed dominantly at the interface region due to the defects generation.

• 대한치과교정학회지
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• 제53권3호
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• pp.139-149
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• 2023

Objective: To assess the color stability and translucency of full cubic stabilized zirconia (FSZ) following orthodontic bonding with different surface treatments and coffee thermocycling (CTC). Methods: This in vitro study was conducted on 120 disc-shaped specimens of FSZ. Thirty specimens were selected as the control group and remained intact. The remaining specimens were randomly divided into three groups based on the type of surface treatment (n = 30): airborne particle abrasion (APA), silica-coating (CoJet), and carbon dioxide (CO₂) laser. After metal bracket bonding in the test groups, debonding and polishing were performed. Subsequently, all specimens underwent CTC (10,000 cycles). Color parameters, color difference (ΔE₀₀), and translucency parameter (TP) were measured three times at baseline (t0), after debonding and polishing (t1), and after CTC (t2). Data were statistically analyzed (α = 0.05). Results: Significant difference existed among the groups regarding ΔE₀₀t0t2 (p < 0.001). The APA group showed minimum (ΔE₀₀ = 1.15 ± 0.53) and the control group showed maximum (ΔE₀₀ = 0.19 ± 0.02) color stability, with no significant difference between the laser and CoJet groups (p = 0.511). The four groups were significantly different regarding ΔTPt0t2 (p < 0.001). Maximal increases in TP were noted in the CoJet (1.00 ± 0.18) and APA (1.04 ± 0.38) groups while minimal increase was recorded in the control group (0.1 ± 0.02). Conclusions: Orthodontic treatment makes zirconia restorations susceptible to discoloration and increased translucency. Nonetheless, the recorded ΔE₀₀ and ΔTP did not exceed the acceptability threshold.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.13-20
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• 2023

마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 처리는 공정 방법의 일환이자 디바이스에 자체적인 기능을 부여하는 역할을 한다. 특히 자기 조립 단분자층은 마이크로 전자기계 시스템 공정에서 표면 개질 및 기능화를 수행하는 표면처리 방법으로 침지 시간과 용액 농도에 따라 강도를 정밀하게 조절할 수 있는 유기 단분자막이다. 고분자 기판이나 금속/세라믹 부품에 자발적으로 흡착되어 형성되는 자기 조립 단분자층은 표면 특성의 개질 뿐만 아니라 나노스케일 단위의 높은 정밀도로 하여금 양산용 리소그래피 기술 및 초민감 유기/생체분자 센서에도 응용되고 있다. 본 논문에서는 마찰 특성의 조절부터 생체 분자의 탐침 기능까지 자기 조립 단분자층 기술이 발전되어 응용되고 있는 다양한 분야들에 대해 소개한다.

• 한국의류학회지
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• 제47권3호
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• pp.577-592
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• 2023

In this study, nanofiber-based textile sensors were developed for motion detection and monitoring. Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) nanofibers containing zinc oxide (ZnO) nanoparticles and silver nanowires (AgNW) were fabricated using electrospinning. PVDF was chosen as a piezoelectric polymer, zinc oxide as a piezoelectric ceramic, and AgNW as a metal to improve electric conductivity. The PVDF/ZnO/AgNW nanocomposite fibers were used to develop a textile sensor, which was then incorporated into an elbow band to develop a wearable smart band. Changes in the output voltage and peak-to-peak voltage (V_p-p) generated by the joint's flexion and extension were investigated using a dummy elbow. The β-phase crystallinity of pure PVDF nanofibers was 58% when analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy; however, the β-phase crystallinity increased to 70% in PVDF nanofibers containing ZnO and to 78% in PVDF nanocomposite fibers containing both ZnO and AgNW. The textile sensor's output voltage values varied with joint-bending angle; upon increasing the joint angle from 45° to 90° to 150°, the V_p-p value increased from 0.321 V_p-p to 0.542 V_p-p to 0.660 V_p-p respectively. This suggests that the textile sensor can be used to detect and monitor body movements.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권1호
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• pp.99-112
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• 2022

The present study examines the natural frequencies (NFs) of perfect/imperfect functionally graded sandwich beams (P/IP-FGSBs), which are composed of a porous core constructed of functionally graded materials (FGMs) and a homogenous isotropic metal and ceramic face sheets resting on elastic foundations. To accomplish this, the material properties of the FGSBs are assumed to vary continuously along the thickness direction as a function of the volume fraction of constituents expressed by the modified rule of the mixture, which includes porosity volume fraction represented using four distinct types of porosity distribution models. Additionally, to characterize the reaction of the two-parameter elastic foundation to the Perfect/Imperfect (P/IP) FGSBs, the medium is assumed to be linear, homogeneous, and isotropic, and it is described using the Winkler-Pasternak model. Furthermore, the kinematic relationship of the P/IP-FGSBs resting on the Winkler-Pasternak elastic foundations (WPEFs) is described using trigonometric shear deformation theory (TrSDT), and the equations of motion are constructed using Hamilton's principle. A closed-form solution is developed for the free vibration analysis of P/IP-FGSBs resting on the WPEFs under four distinct boundary conditions (BCs). To validate the new formulation, extensive comparisons with existing data are made. A detailed investigation is carried out for the effects of the foundation coefficients, mode numbers (MNs), porosity volume fraction, power-law index, span to depth ratio, porosity distribution patterns (PDPs), skin core skin thickness ratios (SCSTR), and BCs on the values of the NFs of the P/IP-FGSBs.

• 대한심미치과학회지
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• 제32권1호
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• pp.4-7
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• 2023

1990년대 말부터 치과보철 수복에 응용된 초창기 지르코니아는 코핑 형태로 사용되었다. 이렇게 만들어진 보철 수복물은 기존의 다른 심미 금속 수복물의 구조물이나 프레임 역할을 하는 금속이 없어서 자연스러움이 필요한 전치부에 성공적으로 사용되었으나 구치부에서는 기능중에 상부 비니어링 포세린의 파절로 그 사용에 한계가 있었다. 그후 여기에 대한 해결 방안으로 강한 코핑 재료를 전체 보철물의 형태로 제작하는 단일구조 지르코니아 수복물이 제안되었다. 이것은 강한 힘에 대한 저항은 뛰어나지만 매우 희고 불투명한 지르코니아의 특성상 조금은 비심미적인 결과를 나타내었다. 그러나, 현재는 지르코니아의 투명도를 높이는 기술적인 진보로 구치부뿐만 아니라 전치부에서 강하면서도 심미적인 지르코니아 수복물 제작이 가능하게 되었다. 이 논문에서는 지금까지 개발된 여러 종류의 지르코니아 재료의 구조적 특징을 알고 실제로 사용하고 있는 지르코니아 제품이 어디에 속하는지 설명한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권3호
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• pp.299-318
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• 2024

The main objective of this paper is to compute the far-field acoustic radiation (sound radiation) of functionally graded plates (FGM) loaded by sinusoidally varying point load subjected to the arbitrary boundary condition is carried out. The governing differential equations for thin functionally graded plates (FGM) are derived using classical plate theory (CPT) and Rayleigh integral using the elemental radiator approach. Four cases, segregated on power-law index k=0,1,5,10, are studied. A novel approach is illustrated to compute sound fields of vibrating FGM plates using the physical neutral surface with an elemental radiator approach. The material properties of the FGM plate for all cases are calculated considering the power law indexes. An in-house MATLAB code is written to compute the natural frequencies, normal surface velocities, and sound radiation fields are analytically calculated using semi-analytical formulation. Ansys is used to validate the computed sound power level. The parametric effects of the power law index, modulus ratios, different constituent of FGM plates, boundary conditions, damping loss factor on the sound power level, and radiation efficiency is illustrated. This work is the benchmark approach that clearly explains how to calculate acoustic fields using a solid layered FGM model in ANSYS ACT. It shows that it is possible to asymptotically stabilize the structure by controlling the intermittent layers' stiffness. It is found that sound fields radiated by the elemental radiators approach in MATLAB, ANSYS and literatures are in good agreement. The main novelty of this research is that the FGM plate is analyzed in the low-frequency range, where the stiffness-controlled region governs the whole analysis. It is concluded that a clamped mono-ceramic FGM plate radiates a lesser sound power level and higher radiation efficiency than a mono-metallic or metal-rich FGM plate due to higher stiffness. It is found that change in damping loss factor does not affect the same constituents of FGM plates but has significant effects on the different constituents of FGM plates.

• 대한치과보철학회지
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• 제52권4호
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• pp.305-311
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• 2014

목적: 다양한 원인으로 발생된 Abfraction 병소가 있는 치아를 금속도재관으로 수복 할 경우, 변연의 위치에 따라 예후가 다양해질 수 있다. 수복물의 장기적 성공을 검증하기 위해서는 응력분포의 분석이 필요하지만 금속도재관이 abfraction 병소의 적응증인 경우 금속도재관이 응력 분포에 미치는 영향을 밝히는 연구는 아직 없다. 본 연구의 목적은 abfraction 병소가 있는 치아를 수복하는 금속도재관이 바람직한 응력 분포를 나타낼 수 있는 조건을 알아 보고자 함이다. 재료 및 방법: 치아, 주위 조직과 금속 도재관의 외형을 반영한 2차원 유한 요소모델을 제작하고 144 N의 편심 교합력 하에서의 응력분포를 유한요소 분석법으로 분석하였다. 금속 도재관의 변연 위치를 쐐기모양의 결손부의 하연에(Group 0), 그리고 결손부의 하연보다 1 mm 하방(Group 1)과 2mm 하방(Group2)에 위치시켰다. 결과: Group 0에서 von Mises stress는 금속 도재관의 변연과 결손부의 첨부에 집중 되었고 협측 변연의 응력은 설측 부위로 분포되었다. Group 1과 Group 2에서의 응력분포양상은 비슷하게 나타났다. 응력은 결손부의 첨부에 집중되지만 협측과 설측의 응력띠는 서로 분리된 양상으로 나타났다. 결론: 금속도재관의 변연을 Abfraction 병소의 하연에 설정할 경우, 금속도재관은 Abfraction 병소의 첨부에 응력을 집중시킨다.