• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.80-87
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• 1995

An experimental study of hot machining has performed to improve themachinability of Inconel 718. This experiment used plasma arc for heating materials and Whisker-reinforced aluminum oxide ceramic tool insert. An assembled plasma heating system are described and experimental results obtained from bothconventional and plasma hot machining of Iconel 718 are compared. Turning experiments with plasma heating demonstrated the following effectiveness. 1) The cutting force was reduced with increasing surface temperature of workpiece from 450 .deg. C up to 720 .deg. C as much as approximately from 20 to 40%. 2) Surface roughness(Ra) was improved by as much as a factor 2 in case of one pass cutting with new ceramic tool inserts. 3) The depth of cut notchwear at primarycutting tool was singificantly reduced.

• 한국가금학회지
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• 제42권3호
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• pp.257-265
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• 2015

생후 초기에 고온을 경험하게 되면 이후 고온환경에 대하여 저항성을 획득하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 5일령의 병아리에게 단시간 고온을 경험하게 한 다음, 29일령에 1차 고온환경을 경험한 육계에서 반복된 고온환경이 생산성에 미치는 영향을 조사하였다. 아버에이커 초생추를 크기가 동일한 두 개의 사육실에 수용하였으며, 사료와 물은 자유채식토록 하였다. 조명 환경 조건은 점등 23시간, 소등 1시간이었다. 사전 고온 적응구는 5일령에 $37^{\circ}C$의 고온에 24시간 동안 노출시킨 후 정상 온도로 돌려졌고, 대조구의 감온 일정은 정상적으로 진행되었다. 21일령에 육계를 기존에 수용된 사육실에서 반을 다른 사육실로 옮겨, 한 사육실 내 대조군와 열 적응구가 각각 4개의 Pen에 배치되게 하였다. 1) 사전고온 적응 및 고온환경 양자 모두를 경험하지 않은 육계집단(CON+CON), 2) 사전고온 적응을 경험했지만 고온환경을 경험하지 않은 육계집단(HC+CON), 3) 사전고온 적응 없이 고온환경만 경험한 육계집단(CON+HS), 4) 사전고온 적응 및 고온환경 모두를 경험한 육계집단(HC+HS) 을 가지는 이원배치법(HC vs. HS) 으로 실험을 수행하였다. 29일령부터 3일 동안 고온환경에 노출된 육계들은 43일령부터 재차 고온환경을 경험하였다. 고온환경 처리구에서 사육실 온도를 $32^{\circ}C$($2^{\circ}C$/1 h)까지 올려 3일 동안 유지하였으며, 대조구는 $22^{\circ}C$로 유지되었다. 고온환경은 사료 섭취량, 음수량 및 체중을 현저하게 감소시켰으며, 직장 온도와 폐사율 및 corticosterone의 농도를 증가시켰고, 혈액 생화학 성분을 변화시켰다. 그러나 사전열적응한 육계에서는 비장의 상대무게가 유의적으로 높았다. 따라서 연구결과를 종합적으로 고려해볼 때, 사전고온 적응은 반복적으로 고온환경을 경험하는 육계에게 고온에 대한 저항성을 부여하지 않았다는 것을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.731-736
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• 2012

열플라즈마 시스템을 이용하여 붕소 함유 나노입자를 제조하기 위한 새로운 방법이 시도되었다. $BCl_3$ 와 $CH_4$ 전구체 기체를 열플라즈마 영역으로 분사하여 고온에서 분해시킨 후, 기체상 응핵 및 성장 과정을 통하여 붕소 또는 붕소 카바이드 입자를 제조하였다. X 선 광분자 분석법을 이용하여 입자 표면의 화학적 결합 상태 및 카바이드와 관련된 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 원자 비율을 측정 및 분석하였다. 또한 나노입자 형상 및 크기 분석을 위해 주사식 투과현미경과 전자에너지손실분광법이 이용되었다. 제조된 나노입자는 30-70 nm 내의 크기 분포를 갖고 있으며, $BCl_3$ 와 $CH_4$ 전구체 기체가 각각 20 sccm, 25 sccm 사용되었을 때 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 비는 2.13 이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.6-6
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• 2010

Indium Tin Oxide (ITO)를 포함한 Transparent Conduction Oxide (TCO)는 LCD, OLED와 같은 Display, 그리고 Solar Cell 등 광신호와 전기신호간 변환이 필요한 모든 Device에 반드시 필요한 핵심 물질로, 특히 고특성 Display의 투명전극에서 요청되는 95% 이상의 투과도와 $15\;{\Omega}/{\square}$ 이하의 면저항 특성을 동시에 만족할 수 있는 기술은 현재까지 Plasma Sputtering 공정으로 $160^{\circ}C$ 이상에서 증착된 ITO 박막이 유일하다. 그러나, 최근 차세대 기술로서 Plastic Film을 기반으로 하는 Flexible Display 및 Flexible Solar Cell 구현에 대한 요구가 급증하면서, Plastic Film 기판위에 Plasma Damage이 없이 상온에 가까운 저온 ($100^{\circ}C$ 이하)에서 특성이 우수한 ITO 투명전극을 형성 할 수 있는 기술의 확보가 중요한 현안이 되고 있다. 지난 10년 동안 $100^{\circ}C$이하 저온에서 고특성의 ITO 또는 TCO 박막을 얻기위한 다양한 연구와 구체적인 공정이 활발히 연구되어 왔으나, ITO의 결정화 온도 (통상 $150{\sim}180^{\circ}C$)이하에서 증착된 ITO박막은 비정질 상태의 물성적 특성을 보여 원하는 전기적, 광학적 특성확보가 어려웠다. 본 논문에선 기본적으로 절연체 특성을 가져야 하는 산화물인 TCO가 반도체 또는 도체의 물리적 특성을 보여주는 기본원리의 고찰을 토대로, 재료학적 특성상 Crystalline 구조를 보여야 하는 ITO (Complex Cubic Bixbyte Structure)가 Plasma Sputtering 공정으로 저온에서 증착될 때 비정질 구조를 갖게 되는 원인을 규명하고, 이를 바탕으로 저온에서 증착된 ITO가 Crystalline 구조를 유지 할 수 있게 하고, Stress Control에 유리한 Nano-Crystalline 박막을 형성하면서 Crystallinity를 임의로 조절 할 수 있는 새로운 기술인 Magnetic Field Shielding Sputtering (MFSS) 공정과 최근 성과를 소개한다. 한편, 또 다른 새로운 저온 TCO 박막형성 기술로서, 유기반도체와 같은 Process Damage에 매우 취약한 유기물 위에 Plasma Damage 없이 TCO 박막을 직접 형성할 수 있는 Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) 기술의 원리를 설명하고, 본 공정을 적용한 Top Emission OLED 소자의 결과를 소개한다. 또한, 고온공정이 수반되는 Solar Cell용 투명전극의 경우, 통상의 TCO박막이 고온공정을 거치면서 전기적 특성이 열화되는 원인을 규명하고, 이에 대한 근본적 해결 방법으로 ITO 박막의 Dopant인 Tin (Sn) 원자의 활성화를 증가시킨 Inductively Coupled Plasma Assisted DC Magnetron Sputtering (ICPDMS)의 원리와 박막의 물성적 특성과 내열 특성을 소개한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.50.1-50.1
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• 2010

내열성과 내부식성, 촉매능력등이 뛰어난 백금은 자동차 배출가스 정화촉매, 유/무기화학반응의 공정 촉매, 석유화학산업에서의 촉매 등 촉매 뿐만 아니라 용융유리용 도가니, 유리 섬유용 부싱 등의 유리산업, 백금 열전대 외에도 전기/전자기기, 치과용 합금, 장신구, 항공우주,등의 많은 분야에서 폭넓게 쓰인다. 한편 낮은 기계적 특성을 개선하기 위하여 로듐 등의 백금족 원소를 첨가한 합금을 제조하여 이용하고 있지만 로듐의 공금 부족과 이에 따른 가격 상승으로 인한 대체조성의 설계가 요구되고 있다. 또한 고온의 산화분위기에 노출이 되면 산화물이 형성되고 이것이 휘발하여 중량의 손실이 생긴다고 알려져 있다. 본 연구에서는 백금 합금의 이러한 문제점의 해결방안을 제시하고자 백금족 원소를 첨가하고 첨가 원소별 산화휘발의 정도를 측정하였다. 시편은 plasma arc melting법으로 각각 Pt, Pt-20%Rh, Pt-11%Ir, Pt-10%Rh-10%Ir의 조성을 가지는 합금을 만든 후 압연을 하여 판상으로 만들었고, 이를 각각 $1000^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$, $1400^{\circ}C$ 등에서 각각 96시간 까지 산화휘발시켜 중량손실량을 측정하였고 이를 XPS를 이용한 표면분석을 하여 산화휘발거동을 규명하였다. 그 결과 Pt-20%Rh가 가장 우수한 고온산화휘발특성을 보였으며 상대적으로 고온산화휘발특성이 좋지 않은 Pt-Ir 2원계 합금에 Rh를 첨가한 Pt-10%Rh-10%Ir 3원계 합금을 만들어 약 60% 향상된 결과를 얻을 수 있었고 이 결과를 증기압 관점에서 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.108-108
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• 1998

최근의 GaN에 관한 연구는 주로 MOCVD법과 MBE법이 이용되고 있으며 대부분 800¬1$\alpha$)()t 정도의 고옹에서 이루어지고 었다. 그러나 이러한 고온 성장은 GaN 성장 과청에서 질 소 vacancy를 생성시켜 광특성을 저하시키고 청색 발광충인 InGaN 화합물에 In의 유입울 어 렵게 하며 저온에서보다 탄소 오염이 증가하는 동의 문제캠을 가지고 있다. 이러한 고온 생장 의 문제점을 해결하기 위한 방법중의 한 가지로 제시되고 있는 것이 저온 성장법이다. 본 연구 에 사용된 RPE-UHVCVD법은 Nz률 rf plasma로 $\sigma$acking하여 공급함으로써 NI-h롤 질소원으 로 사용하는 고온 성장의 청우와는 다르게 온도에 크게 의존하지 고 질소원올 공급할 수 있 어 저옹 성장이 가능하였다. 기판으로는 a - Alz03($\alpha$)()1)를 사용하였고 3족원은 TEGa(triethylgallium)이며,5족원으로는 6 6-nine Nz gas를 rf plasma로 cracking하여 활성 질소원올 공급하였다 .. Nz plasma로 질화처리 를 한 sapphire 표면 위에 G따애 핵생성충을 성장 옹도(350 t, 375 t, 400 t)와 성장시간(30 분,50 분) 그리고 VIllI비(1$\alpha$)(), 2뼈)둥을 변화시키면서 성장시킨 후 GaN 에피택시충을 450 $^{\circ}C$에서 120 분 동안 성장시켰다 .. XPS(x-ray photoelectron spectroscopy), XRD(x-ray d diffraction), AFM(atomic force microscope)둥올 이용하여 표면의 조성 및 morphology 변화와 결정성을 관찰하였다. X XPS 분석 결과 질화처리를 한 sapphire 표면에는 AlN가 형성되었다는 것을 확인 할 수 있 었으며 질화처리를 한 후 G따J 핵생성충올 성장시킨 경우에 morphology 변화를 AFM으로 살 펴본 결과 표면에 facet shape의 island가 형성되었고 이러한 결파는 질화처리 과청이 facet s shape의 island 형성을 촉진시킨다는 것을 알 수 있었다. 핵생성충의 성장온도가 중가함에 따 라 island의 모양은 round shape에서 facet shape으로 변화하였다. 이러한 표면의 morphology 변화와 GaN 에피택시충의 결정성과의 관계를 살펴보면 GaN 에피택시충 표면의 rms(root m mean square) roughness가 중가하는 경 우 XRD (j -rocking curve의 FWHM(full width half m maximum) 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 결정성의 향상이 columnar 성장과 관계가 었다는 것올 알 수 있었다 .. columnar 성장은 결함의 밀도가 낮은 column의 형생과 G GaN 에피택시충의 웅력 제거로 인해 G값{의 결정성을 향상시킬 수 있는 것으로 생각된다. 톡 히 고온 성장의 경우와는 달리 rms roughness의 중가가 100-150 A청도로 명탄한 표면올 유 지하면서 결정성을 향상시킬 수 있었다. 본 실험에서는 핵생성충올 375 t에서 30 분 생장시킨 경우에 hexagonal 모양의 island로 columnar 성장을 하였고 GaN 에피태시충의 결정성도 가장 향상되었다 이상의 결과로부터 RPE-UHVCVD법용 이용한 GaN 저온 성장에서도 GaN의 결청성올 향 상시킬 수 있음융 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.305-311
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• 2005

열플라즈마 공정은 고온, 고활성, 초급냉 등의 탁월한 특징을 갖고 있으며, 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 총설에서는 열플라즈마 공정의 특징과 초미립 분말의 제조를 위한 시스템의 구성을 기술한다. 여기에는 금속, 세라믹, 복합 초미립 분말이 포함되며, 공정의 개발을 위하여 요구되는 핵심기술에 대하여 논의한다. 저자 등은 열플라즈마를 이용하여 다양한 형태의 고품질 초미립 분말을 제조하는 공정의 가능성을 제시하고자 하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제12권3호
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• pp.33-38
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• 1996

High temperature wear behaviors of plasma-sprayed ZrO$_{2}$-$Y_{2}O_{3}$ composite coatings were investigated for high temperature wear resistance applications. The composite powders containing 20, 50, 80 vol% of alumina for plasma spray were made by spray drying method. Wear tests with composite coated specimens were performed at temperature ranges from room temperature to 800$^{\circ}$C. Wear tests were also carried out with heat treated specimens at room temperature. The microstructural change of coatings and the worn surface were examined by SEM and XRD. Sharp increase of wear loss at high temperature wear test was observed in specimens containing 50 and 80 vol% alumina. Similar trend was observed in the heat treated coatings. The measured residual stress was increased with increased alumina contents and heat treating temperatures. Residual stress induced during heat treatment appeared to be responsible to the observed harmful effect of alumina additions on the high temperature wear.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.247-254
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• 2000

The base pressure of vacuum vessel of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) Tokamak is to be a ultra high vacuum, $10^{-6}{\sim}10^{-7}Pa$, to produce clean plasma with low impurity containments. For this purpose, the KSTAR vacuum vessel and plasma facing components need to be baked up to at least $250^{\circ}C,\;350^{\circ}C$ respectively, within 24 hours by hot nitrogen gas from a separate baking/cooling line system to remove impurities from the plasma-material interaction surfaces before plasma operation. Here by applying the implicit numerical method to the heat balance equations of the system, overall temperature distributions of the KSTAR vacuum vessel and plasma facing components are obtained during the whole baking process. The model for 2-dimensional baking analysis are segmented into 9 imaginary sectors corresponding to each plasma facing component and has up-down symmetry. Under the resulting combined loads including dead weight, baking gas pressure, vacuum pressure and thermal loads, thermal stresses in the vacuum vessel during bakeout are calculated by using the ANSYS code. It is found that the vacuum vessel and its supports are structurally rigid based on the thermal stress analyses.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.10-17
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• 2018

반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에서 배출되는 과불화합물(PFCs)를 포함한 폐 가스 처리를 위해서 POU (point of use) 가스 스크러버 시스템을 도입하여 사용하고 있다. 과불화합물은 지구온난화 지수(GWP, global warming potential)와 대기 중 자연분해되는 기간(lifetime)이 $CO_2$에 비해 수천 배 높은 온실가스로 분류되어 있으며, 과불화합물의 열분해를 위해서는 3,000 K 이상의 고온이 요구되는 것이 일반적이다. 이러한 특징 때문에 과불화합물을 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 열플라즈마 기술을 도입하고자 하는 노력들이 진행되어 왔으며, POU 가스 스크러버 기술을 개발하여 산업적으로 이용하고자 하였다. 열플라즈마 기술은 플라즈마 토치 기술, 전원공급장치 기술 및 플라즈마 토치-전원공급장치 매칭 기술 최적화를 통해 안정적으로 플라즈마 발생원을 유지시키는 것이 중요하다. 또한, 과불화합물 고효율 처리를 위한 고온의 플라즈마와 폐 가스의 효과적인 혼합이 주요 기술요인으로 확인되었다. 본 논문에서는 반도체 및 디스플레이 공정 폐 가스 처리를 위한 후처리 공정에 대한 기술적 정보를 제공함과 동시에 POU 플라즈마 가스 스크러버에 대한 기술개발 동향을 파악함으로써 향후 연구개발이 요구되는 핵심사항에 대해 논의하고자 한다.