Duoplasmatron Ion Source를 이용한 Parylene과 Al의 접착력 향상에 관한 연구

최성창,Choi, Sung-Chang 한국진공학회 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.2

Poly-Monochloro-Para-Xylylene (Parylene-C)과 알루미늄 박막과의 접착력을 향상시키기 위하여 Duoplasmatron 이온원을 이용하여 발생시킨 아르곤 이온과 산소 이온을 Parylene-C 표면에 각각 조사하였다. 이온조사 시 이온에너지는 1 kV로 고정하였고 이온조사량은 $5{\times}10^{14}$에서 $1{\times}10^{17}/cm^2$까지 변화시켰다. 아르곤 이온과 산소 이온을 조사한 Parylene-C 박막의 물과의 접촉각은 초기 $78^{\circ}$에서 각각 $17^{\circ}$와 $9^{\circ}$까지 감소하였다. X선 광전자 스펙트럼을 이용하여 Parylene-C 표면에 이온빔 조사에 의하여 친수성 그룹이 형성되었음을 알 수 있었으며, 이 친수성 그룹들은 C-O 결합, C=O 결합 그리고 (C=O)-O 결합에 의한 것임을 알 수 있었다. Al 박막과 ${O_2}^+$ 이온에 의해 표면 개질된 Parylene-C 박막과의 접착력을 평가하기 위하여 cross cut tape test를 실시한 결과 접착력은 이온조사량이 증가할수록 향상됨을 알 수 있었다. In order to improve the adhesion between poly-monochloro-para-xylylene (Parylene-C) film and Aluminum thin film, the surface of Parylene-C film was irradiated by ${O_2}^+$ and $Ar^+$ ion beam generated by duoplamatron ion source. The ion dose of $Ar^+$ and ${O_2}^+$ was changed from $5{\times}10^{14}$ to $1{\times}10^{17}/cm^2$ and the ion beam energy was 1 kV. Contact angles of water on Parylene-C modified by $Ar^+$ and ${O_2}^+$ ion irradiation decreased from $78^{\circ}$ to around $17^{\circ}$, and $9^{\circ}$, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy analysis shows that the hydrophilic groups were formed on the surface of Parylene-C by chemical reaction between the unstable chains induced by the ion irradiation and oxygen ions or residual oxygen gas. The hydrophilic groups were identified as C-O bond, C=O bond and (C=O)-O bond. The cross cut tape test which was applied to characterize the adhesion between Al thin film and Parylene-C film modified by ${O_2}^+$ ions irradiation shows that the adhesion strength was improved as increasing ion dose.

802.11a WLAN을 이용한 Link Quality 측정

최성창(Choi Sung Chang),김양수(Kim Yang Su),김용규(Kim Yong Gyu),마중수(Ma Joong Soo) 한국통신학회 2011 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

이온빔과 플라즈마를 이용한 고분자 및 금속 표면처리

최성창(Sung Chang Choi),한재길(Jea Kil Han) Korean Society for Precision Engineering 2008 한국정밀공학회지 Vol.25 No.3

알로에 베라(A. vera)와 알로에 사포나리아(A. saponaria)로 부터 효모의 분리 및 계통분석

최성창 ( Sung Chang Choi ),김명욱 ( Myung Uk Kim ),김종식 ( Jong Shik Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회지 Vol.32 No.3

효모의 유용 기능을 탐색하기 위해서는 효모만을 스크리닝 하는 방법의 정립이 요구되는데 이를 위해서 알로에에 정착하는 효모 군집을 분석하였다. 본 연구에서는 알로에 베라(Aloe vera)와 알로에 사포나리아 (Aloe saponaria)의 잎을 파쇄하여 세균을 억제하기 위해서 항생제 chloramphenicol과 streptomycin과 곰팡이 생장을 억제하기 위해서 Triton X-100과 L-sorbose를 포함한 4가지 선택 배지(DOB with CS, GPY, YM, SCG)에 도말 하였고, A. vera에서 총 67균주, A. saponaria에서 총 42균주를 분리해 내었다. 분리된 균주를 ITS 1, 4 primer를 사용하여 sequence의 계통분석을 실시한 결과, A. vera에서는 Meyerozyma 가 56균주, Rhodotorula 가 1균주, Sporobolomyces 가 1균주, Cryptococcus 가 9균주, A. saponaria에서는 Rhodosporidium 가 41균주, Sporobolomyces가 1균주로 분포 되었다. 계통분석한 모든 분리 균주가 효모로 밝혀졌으며, 특히 대형 플레이트를 도입하여 신속하고 간편하게 대량의 효모를 발굴할 수 있음을 보였다. BACKGROUND: Several yeast species have potential applications in biotechnology and the identification of such yeast species is of great interest. The first step in the identification of yeasts is the establishment of an effective isolation method. Thus, we compared the efficacy of different yeast media in the isolation of yeast associated with Aloe vera and Aloe saponaria. METHODS AND RESULTS: In this study, we spread homogenized A. vera and A. saponaria leaves onto 4 different yeast selective media containing chloramphenicol, streptomycin, Triton X-100 and L-sorbose. We observed high selectivity for yeast and many colonies on media. We isolated 67 yeast strains from A. vera and 42 yeast strains from A. saponaria. We used phylogenetic analysis to identify the yeast isolates based on ITS region sequencing and performed sequence analysis on representative isolates from each agar plate. Further, we compared the sequences obtained with reference sequences. The yeast species isolated from A. vera were as follows: 56 isolates of Meyerozyma, 9 isolates of Cryptococcus, and 1 isolate each of Rhodotorula and Sporobolomyces. Those isolated from A. saponaria were as follows: 41 isolates of Rhodosporidium and 1 isolate of Sporobolomyces. CONCLUSION(S): All the isolates obtained using large agar plate containing chloramphenicol, streptomycin, Triton X-100 and L-sorbose were identified as yeast. Therefore, we concluded that this method is useful for selective screening of yeast species.

무선 센서 네트워크에서 2-hop 이웃 노드와의 거리 추정 방법에 관한 연구

최성창(Choi Sung Chang),마중수(Ma Joong Soo) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.1

다개구 이온빔 가공장치용 냉음극 방식의 가스 이온원의 가능성 평가에 관한 연구

최성창(Sung-Chang Choi),강인철(In-Cheol Kang),한재길(Jae-Kil Han),김태곤(Tae-Gon Kim),민병권(Byung-Kwon Min) Korean Society for Precision Engineering 2011 한국정밀공학회지 Vol.28 No.3

이온 보조 반응법을 이용한 금속과 고분자의 접착력 향상

최성창(Sung Chang Choi),김현주(Hyunjoo Kim Lee),고석근(Seok-Keun Koh) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.3

금속과 고분자 사이에 접착력을 향상시키기 위하여 이온 보조 반응법을 이용하여 고분자의 표면을 친수성으로 처리하였다. 이온 보조 반응법은 기존의 이온빔을 이용한 고분자 개질 방법과는 달리 이온 조사시 시료 표면에 반응성 가스를 흘려줌으로써 반응성 가스와 고분자 표면에 반응이 일어나게 하여 새로운 기능성 그룹을 형성하는 방법이다. 이온보조 반응법에서는 이온의 양은 5×10^(14)에서 1×10^(17) ions/㎠ 까지 변화시켰고 반응성 가스의 양은 0에서 8 sc㎝ 까지 변화시켰으며 이온의 에너지는 0.3 keV에서 1.2 keV 까지 변화시켰다. 이온 보조 반응법을 이용하여 처리한 고분자의 경우 접촉각은 단순히 Ar^+ 이온만을 이용하여 처리한 경우 40° 근처의 값을 나타내었다. 그러나, 반응성 가스인 산소를 표면에 주입하여 주었을 경우 접촉각은 20도 미만의 값을 나타내었다. 그리고 이때의 표면에너지는 ~70 dyne/㎠ 까지 증가하였다. 그러나 테프론(polytetraflouroethylene: PTFE)의 경우 이온의 양이 증가하면 원래의 접촉각 보다도 큰 값을 나타내었다. 이렇게 처리된 고분자 위에 금속을 증착 시켰을 때 금속과 고분자사이에 접착력을 조사하여 본 결과 처리하지 않은 시료의 경우 증착한 박막이 벗겨져 나가는데 반하여 이온 보조 반응법에 의하여 처리된 고분자 표면에 증착된 금속막은 떨어져 나가지 않음을 관찰 할 수 있었다. Enhancement of adhesion between polymer films and metal films are obtained by forming the hydrophilic functional groups on the polymer surfaces by ion assisted reaction which uses ion beam in reactive gas environments. In ion assisted reaction, ion dose, blown gas flow rate and ion energy were changed from 5×10^(14) to 1×10^(17) ions/㎠, from 0 to 8 sc㎝, and 0.3 to 1.2 kV, respectively. Wetting angle of water on polymer films modified by Ar^+ ion without blowing oxygen decreases to ~40°. Contact angle of water on polymer films modified by Ar^+ ion with blowing oxygen decreases to ~20°, and the surface free energy increases to ~70 dyne/㎠. However, contact angle of water on polytetraflouroethylene (PTFE) modified by ion assisted reaction increses with ion dose. The adhesion strength of metal film deposited on the polymer surface was investigated. In the case of the metal film deposited on the untreated polymers, the metal films are detached from the polymer surface. While, In the case of the metal film deposited on the polymers treated by ion assisted reaction, the metal films are strongly adhere to the polymer surfaces.

Surface Modification of Polymethylmethacrylate(PMMA) by Ion-assisted reaction

정선,조준식,최성창,고석근,Jung, Sun,Cho, Jun-Sik,Choi, Sung-Chang,Koh, Seok-Keun Materials Research Society of Korea 1999 한국재료학회지 Vol.9 No.5

고분자 Polyrnethylrnethacryla te (PMMA) 의 표연에 친수성올 가지게 하기 위하여 600 eV에서 1000 e V의 이온범 과 반웅성 분위기 기체플 이용하는 이용 보조 반웅 (ion assisted reaction) 법으로 개질 하였다. 아르곤 이옴범만율 조사한 시료의 접촉각은 $68^{\circ} to $35^{\circ}$ 까지 접촉각이 낮아졌으며, 산소기체 분위기로 풀어 넣어주며 아르곤 이온빔으로 처리된 시료는 19。까지 정 촉각이 강소하였다. 산소 아온만으로 처리한 경우는 산소 분위기에서 아르곤 이온으로 조사한 경우와 비슷한 접촉각 변화를 냐타내며, 산소 분위기에서 산소이옹올 이용하여 시료를 처리한 경우 $68^{\circ}$이던 표면 접촉각이 $1\times10^{17} ions/cm^2$의 이온 에너지 조사 후에 $14^{\circ}$까지 강소하였다. 표면에너지는 아르곤 이온만으로 조사된 경우에 비하여 산소 분위기에서 조사한 경우와 산소 이온올 이용하여 조사한 경우에서 증가하였으며 산소 분위기에서 산소 이온으로 조사된 경우가 초기 46 dyne/cm 에서 72 dyne/cm로 증가하였으며 표면에너지의 증가는 dispersion force의 증가보다는 polar force의 증가에 의한 것으로 보인다. 이온빔으로 처리된 시료의 정 촉각 강소와 표변에너지의 증가는 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 의 spectra 결과로부터 PMMA의 표면에 C-O 결합의 증가로 인한 친수성 작용기가 표면에 형성되었기 때문이라고 생각된다. 이온법 조사 후 대기 중에 보관된 시료의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 증가하지만, 물 속에 보관된 시료의 경우는 이온빔 처리된 후의 접촉각올 그대로 유지하였다. 또한 표면에너지의 경우도 대기 중에 보관된 시료의 경우는 시간의 경과함에 따라 polar force의 강소에 의해 표면에너지는 감소하였으나, 물 속에 보관된 경우는 표면에너지에 큰 변화가 없었다. 이로부터 접촉각과 표면에너지의 시간에 따른 변화도 이온빔 조사에 의해 형성된 친 수성기에 크게 의존함을 알 수 있다. Surface of Polymethylmethacrylate (PMMA) was modified by ion assisted reaction in which ion beam of Ar or$ O_2$is irradiated on polymer in reaction gas environment. Ion beam energy was changed from 600 to 1000eV, and ion doses were varied from $5\times10^{14} ions/cm^2 to 1\times10^{17} ions/cm^2$. Contact angle and surface energy of modified PMMA were measured by contact angle micrometer using distilled water and formamide. In the case of $Ar^+$ ion irradiation only, the contact angle reduced from $68^{\circ} to $35^{\circ}$ and the surface energy was changed from 46 dyne/cm to 60 dyne/cm. The contact angle significantly decreased to $14^{\circ}$and the surface energy increased to 72 dyne/cm when the surface of PMMA was modified by oxygen ion irradiation in oxygen gas environment. Improvement of wettability results from the formation of new hydrophilic group which is identified as C-O chain by XPS analysis. Recovery of wettability in dry air and maintenance of it in water condition were explained in view of the formation of hydrophilic group.

이온보조반응에 의한 금속과 불소계 고분자의 접착력 증진

한성,조준식,최성창,윤기현,고석근,Han, Sung,Cho, Jun-Sik,Choi, Sung-Chang,Yoon, Ki-Hyun,Koh, Seok-Keun 한국진공학회 2001 Applied Science and Convergence Technology Vol.10 No.1

Polyvinylidenefluoride and Polytetrafluoroethylene have been irradiated by 1 keV Ar+ ion beam in an $O_2$ environment. Hydrophilic functional groups (such as -(C-O)-,-(C=O)-,-(C=O)-O- and so on) were formed on fluoropolymers. Contact angles of water to PVDF were reduced from $75^{\circ}$ to $31^{\circ}$. Re-increase of contact angle was originated from carbonization phase in case of high dose irradiation above $1{\times}10^{16} Ar^+cm^2$. Contact angles to PTFE decreased at low dose irradiation and were exaggerated to about $140^{\circ}$ due to cone type surface at high dose irradiation. Hydrophilic functional groups have played an important role on adhesion between metal and fluoropolymers by acid-base interaction and chemical bond formation. Adhesion of Pt/PVDF was enhanced by acid-base interaction because Pt is inert metal. Chemical bond formation between Cu and PTFE could enlarge the adhesion strength of Cu/PTFE. 반응성 산소 분위기에서 불소계 고분자에 1 keV 아르곤 이온을 조사하였다. 이온 조사에 의하여 발생한 free radical과 산소 기체와의 화학 반응에 의하여 표면에 -(C-O)-,-(C=O)-,-(C=O)-O-등의 친수성 작용기가 생성되었으며 PVDF에 대한 물의 접촉각은 $75^{\circ}$에서 $31^{\circ}$로 감소하였다. 그러나 이온조사량이 큰 경우 고분자 표면에 탄화 상이 형성됨으로써 접촉각은 다시 $65^{\circ}$로 증가하였다. PTFE에 대한 접촉각은 초기에 감소하였다가 표면 거칠기가 급격히 증가함에 따라 접촉각은 더욱 크게 나타났다. 이온 조사에 의하여 표면에 형성된 극성 작용기에 의해 PVDF와 Pt의 접착력은 급격히 증가하였으며 이는 산-염기 상호작용 때문이다. PTFE와 Cu의 경우, 극성 작용기와 금속간의 화학적 결합에 의하여 접착력이 크게 증가하였다.

이온보조반응법에 의한 Polyethylene(PE) 표면의 친수성 증가

석진우(Jin-Woo Seok),최성창(Sung-Chang Choi),장홍규(Hong-Gui Jang),정형진(Hyung-Jin Jung),최원국(Won-Kook Choi),고석근(Seok-Keun Koh) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.3

고분자 Polyethylene(PE) film 표면을 1 keV의 산소 이온 빔만을 사용하여, 또는 산소 분위기에서 1 keV의 아르곤 이온 빔으로 조사하는 이온보조반응(ion assisted reaction)법을 이용하여 개질을 하였다. 개질된 polyethylene 표면의 친수성(wettability)과 표면 에너지를 측정하기 위해 접촉각 측정기(contact angle micrometer)를 사용하였으며, 개질 된 표면의 화학적 변화를 측정하기 위해 x-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용하였다. 표면 개질을 위한 이온 조사량은 1×10¹⁴-1×10^(17) ions/㎠, 산소 가스는 0~4 sccm(ml/min.) 까지 변화 시켰다. 산소 이온 빔만으로 조사 후 polyethylene 표면과 물과의 접촉각은 95˚에서 최대 62˚까지 변화하였으며, 산소를 4 sccm(ml/min.) 주입하면서 아르곤 이온 빔으로 조사하면 물과의 접촉각이 최대 28˚까지 감소하였으며, 이 때 이온 조사량은 1×10^(17) ions/㎠ 이었다. 또한 polyethylene을 산소 이온 빔으로만 표면 개질시 표면 에너지는 작은 증가를 보였으며, 산소 분위기에서 아르곤 이온 빔으로 표면 개질 하였을 때에는 표면 에너지가 2배에 가까운 증가를 하였다. 이와 같은 표면의 친수성과 표면 에너지의 증가는 이온보조반응법에 의해 polyethylene의 표면을 산소 분위기에서 아르곤 이온 빔으로 조사한 시료의 XPS의 spectra 결과로 보아 PE의 표면에 C-O 또는 C=O와 관련된 결합의 증가로 인한 친수성 작용기가 polyethylene 표면에 형성되었기 때문이라고 사료된다. Surface of polyethylene film was modified by ion assisted reaction in which ion beam is irradiated on polymer in reactive gas environments. Ion (argon and oxygen) beam energy was 1 keV, doses were varied from 1×10¹⁴-1×10^(17) ions/㎠, and amount of blowing oxygen from 0 to 4 sccm(ml/min). Wettability was measured by water contact angle measurement, and the surface functionality was analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy. The contact angles of water to polyethylene modified by oxygen ion beam only decrease from 95 to degrees, and surface energy was not changed much. The contact angles remarkably decrease to 28 degrees and surface energy increase to 67 erg/㎠ when the films were modified by argon ion with various ion doses with blowing oxygen gases near the polyethylene surface. Improvement of wettability and surface energy are mainly due to the new functional group formation such as C-O or C=O, which are known as hydrophilic groups from the XPS analysis, and the ion assisted reaction is very effective to attach oxygen atoms to form functional groups on C-C bond chains of polyethylene.