This study aimed to address the limitations of traditional plasma nitriding methods by implementing a short-term plasma oxy-nitriding treatment on the surface of AISI 420 martensitic stainless steel. This treatment involved the sequential formation of nitride and oxide layers, to enhance surface hardness and corrosion resistance, respectively. The process resulted in the formation of a 20 μm-thick nitride layer and a 3 μm-thick oxide layer on the steel surface. Initially, the hardness increased by 2.2 times after nitriding, followed by a subsequent decrease of approximately 31 % after oxidation. While the nitriding process reduced corrosion resistance, the subsequent oxidation process led to the formation of a passive oxide film, effectively resolving this issue. The pitting corrosion of the oxide passive film started at 82.6 mVssc, providing better corrosion resistance characteristics than the nitride layer. Consequently, the trade-off between surface hardness and corrosion resistance in plasma oxy-nitrided AISI 420 martensitic stainless steel is anticipated to be recognized as an innovative and comprehensive surface treatment process for biomedical components.

실버 페이스트는 상대적으로 낮은 열처리로 공정이 가능하기 때문에 전자 소자 응용분야에서 유용한 전극 재료이다. 본 연구에서는 은 페이스트 전극에 대기압 플라즈마 제트를 이용하여 전극 표면을 처리 했다. 이 플라즈마 제트는 11.5 kHz 작동 주파수에서 5.5 ~ 6.5 kV의 고전압을 사용하여 아르곤 분 위기에서 생성되었다. 플라즈마 제트는 대기압에서 수행함으로써 인쇄 공정에 더 유용할 수 있다. 플라즈 마 처리시간, 인가된 전압, 가스유량에 따라 전극의 표면은 빠르게 친수성화 되었으며 접촉각의 변화가 관 찰되었다. 또한, 대면적 샘플에서 플라즈마 처리 후 접촉각의 편차가 없었는데, 이는 기판의 크기에 관계없 이 균일한 결과를 얻을 수 있었다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 대면적 전자소자의 제조 및 향후 응 용 분야에서 적층 구조를 형성하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.

목적: 공기 중에서 플라즈마 처리가 된 상용 불화규소 아크릴레이트 RGP 콘택트렌즈(Boston XO)의 분위기와 유지 시간에 따른 표면 성분 및 습윤성의 변화를 연구하였다. 방 법: 렌즈는 진공, 공기, 물 등의 분위기로 보관했으며, X-선광전자분광분석기(XPS)로 성분과 화학결합을, 접촉각으로 습윤성의 변화를 측정하여 평가하였다. 결과: RGP 콘택트렌즈에 플라즈마 처리를 하면 렌즈 표면에 친수성기(C-O, O-C=O, Si-O)의 증가로 물에 대한 접촉각이 감소하여 표면의 습윤성이 증진되었으나, 모든 분위기에서 시간이 경과함에 따라 친수 성기가 감소하면서 접촉각이 증가하였다. 물 분위기에서는 렌즈 표면에 탄소 및 실리콘과 결합한 산소가 급격히 감소하면서 접촉각이 다시 증가하였다. 결론: 플라즈마 처리된 RGP 콘택트렌즈의 표면이 수분과 접촉하면, 산소가 급격히 감소하고 습윤성이 저하된다.

목적: 플라즈마 표면처리가 불화규소 아크릴레이트 재질의 RGP 콘택트렌즈의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 방법: RGP 렌즈 표면의 플라즈마 처리는 공기 중 상온에서 200 W로 수행하였으며, 처리시간은 0∼250초로 다르게 하였다. 습윤성을 평가하기 위해 접촉각을 측정하였다. 표면 성분은 X-선광전자분광분석기(XPS)로 관찰하고, 플라즈마 처리에 의한 실리케이트의 형성을 분석하였다. 표면의 형상과 거칠기는 원자현미경(AFM)으로 관찰하였다. 산소침투성의 변화는 전기분해 분석법으로 얻은 렌즈의 투과 전류값과 중심두께를 측정하여 비교하였다. 결과: 플라즈마로 표면 처리되면 초기에 접촉각이 급격히 감소하였으며, 처리되지 않은 표면에 비해 30%까지 감소하였다. 표면 성분의 탄소와 불소는 70% 이하로 감소했으나, 산소와 실리콘은 150% 이상 증가하였다. 표면에서 탄소가 감소하는 형태는 접촉각의 변화와 직접적으로 관계가 있었다. 플라즈마 표면처리에 의해 표면의 탄소와 불소는 휘발하고, 유리된 실리콘이 산소와 결합하여 표면에 친수성 실리케이트(SiOx, x=1.5∼2.0)가 형성되며, 실리케이트는 50% 이상 크게 증가하였다. 플라즈마 처리된 표면에서 원형이나 직각형의 돌출부가 관찰되고, 거칠기(RMS)는 40% 이상 증가하였다. 결론: RGP 콘택트렌즈를 공기 중에서 플라즈마 처리하면 표면에 친수성인 실리케이트가 형성되어 습윤성은 개선되지만 산소침투성에는 영향을 주지 않았다. 습윤성의 증가는 표면형상의 변화보다는 실리케이트의 형성이 더 큰 영향을 준 것으로 판단되었다. 또한 플라즈마 처리에 의해 표면에 국한되어 형성된 실리케이트가 열린 구조를 갖고 있어 산소침투성에 유의한 변화가 없었던 것으로 생각된다.

목적: RGP 콘택트렌즈의 습윤성을 향상시키기 위한 플라즈마 처리의 효과가 얼마나 지속되는지 알아 보고, 렌즈를 착용했을 때 임상적인 성능을 평가하고자 하였다. 방법: 플라즈마 처리된 RGP 콘택트렌즈와 일반 RGP 콘택트렌즈를 세척하기 전과 6회 세척하는 동안 접촉각을 측정하였다. 세척할 때마다 자연건조 후 Sessile drop 방식으로 접촉각을 측정하였다. 세척제는 연마재가 첨가된 것과 연마재가 첨가되지 않은 것을 사용하였다. 대상자의 우안과 좌안에 무작위로 플라즈마 처리 RGP 콘택트렌즈와 일반 RGP 콘택트렌즈를 착용시켰다. 렌즈를 착용하고 있을 때 표면의 습윤성을 평 가하기 위해 렌즈 전면의 NIBUT와 NIDUT를 검사하였다. 결과: 플라즈마 처리된 RGP 콘택트렌즈는 일반 RGP 콘택트렌즈보다 초기 습윤성이 높았지만 세척 후 접촉각이 점차 증가되었다. 연마재가 첨가된 세척액을 사용하여 4회 세척했을 때와 연마재가 첨가되지 않은 세척액을 사용하여 6회 세척했을 때 일반 RGP 콘택트렌즈와 접촉각의 차이가 없었다. 렌즈 전면의 NIBUT 와 NIDUT는 착용1일째 플라즈마처리RGP 콘택트렌즈가일반 RGP 콘택트렌즈보다 더 높았으나 착용7일째에는 유의한 차이가 없었다. 결론: 플라즈마 처리 효과는 최대 1주일 정도 지속되고 초기 착용감을 향상시켜서 적응에 도움을 주는 것으로 판단된다.

현재 지구온난화 등의 환경문제로 인해 각종 산업분야에서 정량화에 대한 요구가 증대되어 해양산업에도 그 수요가 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 차세대 경량화 재료인 마그네슘이 활용되기 위해서 반드시 극복해야할 가장 중요한 특성인 내식특성에 대하여 고찰하고, 그 내식특성 향상을 위한 마그네슘 박막의 Morphology나 결정배향성의 영향을 해명하고자 하였다. 실험결과로부터 제작한 Mg 박막의 전기화학적 내식특성은 Ar 가스압이 높은 조건에서 제작한 막일수록 내식특성이 우수하였다. 이러한 경향은 표면 및 단면의 Morphology와 결정배향성과의 상관관계를 통하여 설명 가능하였다.