• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.346-346
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• 2011

실리콘 나노와이어는 높은 표면적으로 인해 뛰어난 감지 능력을 가지는 재료 중 하나로 다양한 센서 응용 분야에 사용되고 있다. 이를 제작하는 방법에는 Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 공정을 이용한 Top-down 방식과 Vapor-Liquid-Solid (VLS) 공정을 이용한 Bottom-up 방식이 널리 사용되고 있다. 특히 Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)와 Au 촉매를 이용한 Bottom-up 방식은 수십 나노미터 이하의 실리콘 나노와이어를 간단한 변수 조절을 통해 성장시킬 수 있다. 또한 Au/Si의 공융점인 363$^{\circ}C$보다 낮은 온도에서 $SiH_4$를 분해시킬 수 있어 열적 효과로 인한 손실을 줄일 수 있는 장점을 지니고 있다. 하지만 PECVD를 이용한 실리콘 나노와이어 성장은 VLS 공정을 통해 표면으로부터 수직으로 성장하게 되는데 이는 센서 응용을 위한 전극 사이의 수평 연결 어려움을 지니고 있다. 따라서 이를 피하기 위한 표면 성장된 실리콘 나노와이어가 요구된다. 본 연구에서는 PECVD VLS 공정을 이용하여 $HAuCl_4$를 촉매로 이용한 표면 성장된 Tree-like 실리콘 나노와이어를 성장시켰다. 공정가스로는 $SiH_4$와 이를 분해시키기 위해 Ar 플라즈마를 사용 하였고 웨이퍼 표면에 HAuCl4를 분사하고 고진공 상태에서 챔버 기판을 370$^{\circ}C$까지 가열한 후 플라즈마 파워(W) 및 공정 압력(mTorr)을 변수로 두어 실험을 진행하였다. 기존의 보고된 연구와 달리 환원된 금 입자 대신 $HAuCl_4$용액을 그대로 사용하였는데 이는 표면 조도(Surface roughness)를 가지는 Au 박막 상태로 존재하게 된다. 이 중 마루(Asperite) 부분에 PECVD로부터 발생된 실리콘 나노 입자가 상대적으로 높은 확률로 흡착하게 되어 실리콘 나노와이어의 표면성장을 유도하게 된다. 성장된 실리콘 나노와이어는 SEM과 EDS를 이용하여 직경, 길이 및 화학적 성분을 측정하였다. 직경은 약 100 nm, 길이는 약 10 ${\mu}m$ 정도로 나타났으며 Tree-like 실리콘 나노와이어가 성장되었다. 향후 전극이 형성된 기판위에 이를 직접 성장시킴으로써 이 물질의 I-V 특성을 파악 할 것이며 이는 센서 응용 분야에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.395-400
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• 2002

지역농가, 농협 단위로 그 지역에서 생산되는 특산물을 직접 살균 가공할 수 있는 연속살균공정과 장치를 설계할 수 있는 프로그램을 웹프로그래밍 언어의 일종인 JSP와 자바를 이용하여 개발하였다. 식품의 산성도 및 물리적 특성과 미생물의 내열특성 등 공정을 설계하는 데 필요한 전문적인 정보를 데이터베이스로 구축하여 사용자가 식품의 특성에 대해 자세하게 모르더라도 쉽게 식품의 살균공정을 설계할 수 있었다. 연속살균장치를 구성하고 있는 부분은 크게 열교환기와 가열유지관, 펌프이며, 이에 대한 설계를 장치 설계 프로그램에서 하였다. 열교환기, 가열유지관등의 설계는 장치의 생산량 및 가격등을 결정하는 주요 요소이며, 살균장치의 성능을 결정짓는 주요한 인자가 된다. 연속살균공정을 설계하는 데 필요한 인자는 식품의 pH특성, 식품의 종류이며, 입력된 값을 이용하여 데이터베이스 내에서 살균할 미생물의 종류와 미생물의 내열특성을 찾아 살균공정을 계산하게 된다. 프로그램을 통해 살균가능한 온도와 시간을 출력한다. 연속살균장치 설계 프로그램의 입력인자는 식품의 살균온도, 식품의 생산량, 열교환기에 사용할 열매체의 종류이며, 프로그램 내에서 열교환기의 전열계수, 식품을 살균온도가지 가열하는 데 걸리는 시간등이 계산되며, 결과값으로 열교환기의 특성 및 파이프의 구경과 길이, 펌프의 용량, 단열관의 구경과 길이가 출력된다. 살균 장치 중 열교환기의 설계에 사용되는 스테인레스 파이프를 국내에서 사용되는 규격별로 데이터베이스화하였으며, 파이프 제작업체 48개 업체, 펌프 제작업체 54개(국내 15개 업체, 미국 39개 업체), 열교환기 제작업체 13개업체(국내 13개 업체)에 대해서 데이터베이스를 구축하여 프로그램을 사용해 설계된 장치를 사용자가 쉽게 제작할 수 있도록 하였다. 공정설계프로그램을 통해 설계된 공정은 데이터베이스에 저장이 되며 장치설계프로그램에서 쉽게 이전에 설계했던 공정을 이용할 수 있도록 하여 공정 설계와 장치설계를 연계하도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.101.2-101.2
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• 2015

급속한 산업화로 인하여 에너지 부족 문제가 대두되고 있는 가운데 에너지 저감 기술의 개발이 요구되고 있다. 국내 반도체 공정의 배기계통에서 소비되는 에너지는 전체 공정에 소비되는 에너지중 상당량에 달하며 10%의 에너지 절감은 연간 1000억원 이상의 비용절감 효과를 기대할 수 있다. 반도체 공정 배기계통은 진공펌프의 특성, 챔버의 부피, 도관의 구조(직경, 길이, 형상), 진공재료의 기체방출 등 여러 가지 요소의 복합적인 영향으로 그 상태가 달라지므로 보다 효과적인 공정의 운용과 에너지 절감을 위해 반도체 공정의 복합 상태 진단기술 개발이 요구되고 있으며 그중 큰 비중을 차지하는 드라이펌프의 실시간 모니터링 기술의 개발이 시급하다. 본 연구에서는 반도체 공정의 복합 상태 진단기술 개발에 대한 기초 연구로서 반도체 공정 배기계통의 conductance 및 유량 변화에 대한 드라이펌프의 특성을 이론적 계산으로 얻어진 결과와 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교, 분석하였다. 진공펌프의 기본 특성은 한국표준과학연구원에서 국제규격에 따라 도달진공도, 배기속도, 소비전력, gas load, 소음, 진동 등을 분석하였고, 나노종합기술원의 PECVD 장비(chamber A: amorphous silicon 및 loadlock chamber)에 챔버의 부피, 도관의 구조, 공정가스의 유량 등을 측정하여 simulation 하였으며, 실제 측정값은 LabVIEW 프로그래밍으로 자동화 된 MFC를 이용하여 실제 공정 상태를 모사하였다. 실험은 PECVD의 특성을 고려하여 질소분위기에서 CDG (Capacitance Diaphragm Gauge)를 사용하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.26-26
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• 2009

TIG 용접은 고품질이고 용접인자의 제어가 쉽고 정확하다는 장점이 있지만, 얕은 용입과 낮은 생산성과 같은 단점이 있다. TIG 오비탈 용접에서는 용입의 한계 때문에 작은 루트면과 넓은 그루브를 가공하여 다층 용접을 하며, 루트패스에서는 파이프 진원도에 의한 핏업 시 단차의 문제가 자주 발생하여 많은 현장에서 루트갭을 만들어 수동 용접하는 실정이다. 따라서 생산성이 낮으며 생산 단가가 높고 용접 품질이 작업자에 따라 다르게 된다. 이러한 문제점을 해결하여 자동 오비탈 용접을 위해 단차를 흡수 할 수 있는 용접 공정 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 TIG 용접에서 단차에 따른 용접성을 검토하여 이를 맞대기 용접에 적용했을 때 균일한 이면비드를 얻는 공정을 개발하는 것이다. 따라서 본 연구는 아래보기 자세에서 단차에 따른 용입 특성을 이면비드 및 단면으로 비교 분석하였다. 단차 없이 아크길이만 1mm, 2mm, 3mm로 변경하여 실험한 결과 아크길이가 짧아질수록 표면비드 폭은 좁아졌고 이면비드 폭은 증가하는 경향을 나타내어 아크길이가 짧아질수록 용융효율이 증가하는 것을 확인하였다. 단차 1mm에서 아크길이 3mm를 제외하고 표면비드 및 이면비드가 미려하였다. 하지만 단차 2mm에서는 아크길이 1mm, 2mm, 3mm 전부 이면비드가 생성되지 않았다. 이는 단차로 인해 아크길이가 증가하여 용융효율이 낮아졌기 때문이라 판단된다. 이면비드가 생성되지 못한 시험편을 백 베벨링(0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm)하여 실험한 결과 단차 2mm, 아크길이 1-3mm 백 베벨링 2.0mm 적용한 시험편에서 양호한 이면비드를 얻을 수 있었다.

• Journal of Korea Fair Competition Federation
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• no.150
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• pp.2-5
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• 2010

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.271-271
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• 2009

AAO(Anodic Aluminum Oxide)는 전형적인 자기정렬 되는 물질로 이루어진 나노 다공성 구조이며 많은 나노 기술적으로 응용이 되고 있다. 양극산화 알루미나 기술은 간단한 공정으로 경제적이며 규칙적인 배열의 나노 크기의 육각형의 셀 형태의 hole구조를 형성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이런 나노 다공성 구조는 나노 단위의 물질을 형성하는 Template로 유용하게 쓰인다. 균일한 대면적 AAO의 형성을 위한 공정 step의 개선, 공정변수의 영향에 대하여 연구 중이며 공정변수의 조절에 따라 hole의 직경, 길이, 균일성을 제어 가능하며 제작된 AAO의 특성은 FE-SEM, AFM을 이용하여 분석한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.449-449
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• 2013

최근 반도체 소자의 집적회로는 점점 복잡해지고 있는 반면, 소자의 크기는 작아지고 있으며 그로 인해 패드의 크기가 작아지고 패드사이의 간격 또한 협소해지고 있다. 따라서 웨이퍼 단계에서 제조된 집적회로의 불량여부를 판단하기위한 검사 장비인 프로브카드(Probe Card)의 높은 집적도가 요구되고 있다. 하지만 기존의 MEMS 공법으로 제작되는 프로브 빔은 복잡한 제조 공정과 높은 생산비용, 낮은 집적도의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간단한 제조 공정과 낮은 생산비용, 높은 집적도를 가지는 프로브 빔을 개발하기 위하여 절연절단 방식으로 BeCu (Beryllium-Copper) 프로브 빔을 제작하였다. 낮은 소비 전력으로 우수한 프로브 빔 어레이를 제작하기 위해서 가장 고려해야할 대상은 프로브 빔의 재료와 구조(형상)이다. 절연전단 방식으로 프로브 빔을 형성할 때 요구되는 Fusing current는 프로브 빔의 구조(형상)에 크게 영향을 받는다. 낮은 Fusing current는 소비 전력을 줄여주고, 절연절단으로 형성되는 프로브 빔의 단면(끝)을 날카롭게 하여 프로브 빔과 집적회로의 패드 간의 접촉 저항을 감소시킨다. 프로브 빔의 제작은 BeCu 박판을 빔 형태로 식각하여 제작하였으며, 실리콘 비아 홀(Via hole) 구조의 기판위에 정렬하여 soldering 공정을 통해 실리콘 기판과 BeCu 박판을 접합시켰다. 접합된 프로브 빔의 끝부분을 들어 올린 상태로 전류를 인가하여 stress free 상태로 만들어 내부 응력을 제거하였으며, BeCu 박판에 fusing current를 인가하여 BeCu 박판 프레임으로부터 제거를 하였다. 제작된 프로브 빔의 길이는 1.7 mm, 폭은 $50{\mu}m$, 두께는 $15{\mu}m$, 절단부의 단면적은 1$50{\mu}m^2$로 제작되었다. 그리고 프로브 빔의 절단부의 길이는 $50{\mu}m$ 부터 $90{\mu}m$까지 $10{\mu}m$ 증가시켜 제작되었다. 이후에 절연절단 공정에 요구되는 Fusing current를 측정하였고, 절연절단 후의 절단면의 형상을 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 통하여 확인하였다. 절단부의 길이가 $50{\mu}m$일 때 5.98A의 fusing current를 얻었으며, 절연절단 후 절단부 상태 또한 가장 우수했다. 본 연구에서 제안된 프로브 빔 제작 방법은 프로브카드 및 테스트 소켓(Test socket) 생산에 응용이 가능하리라 기대한다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.19 no.4
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• pp.111-122
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• 2010

In this study, a length adjustment algorithm for cyclic signals in manufacturing process using Time Invariant Feature point Extraction and Matching(TIFEM) is proposed. In order to precisely compensate the length of cyclic signals which have irregular length in the middle of signal as well as in the full length more feature points are needed. The extracted feature must involve information about the pattern of signal and should have invariant properties on time and scale. The proposed TIFEM algorithm extracts features having the intrinsic properties of the signal characteristics at first. By using those extracted features, feature vector is constructed for each time point. Among those extracted features, the only effective features are filtered and are chosen such as basis for the length adjustment. And then the partial length adjustment is performed by matching feature points. To verify the performance of the proposed algorithm, the experiments were performed with the experimental data mimicking the three kinds of signals generated from the actual semiconductor process.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1997.08a
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• pp.85-85
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• 1997

Czochralski 방법에 의해 육성된 Nd:YAG 단결정으로부터 CW mode의 1064nm laser를 발진시켰다. 육성된 단결정은 직경 50mm, 길이 120mm 이었으며, Nd 이온 농도는 O.2~0.9at% 이었다. 육성된 단결정 boule로 부터 결정학적 결함부위인 core 및 facet가 없는 양질의 단결정 부위를 Twyman-Green interferometer로 선빌하였다. 추출핀 부위는 절단, 가공, 연마공정 및 코팅 공정을 통해 직경 6.35mm, 길이 lOOmm의 laser rod를 제작하였다. 절단은 core drill, 또는 원통 연삭기를 사용하여 rod 형태로 가공하였으며, 상$\cdot$하면 polishing은 평행도 10", 직각도 5', 평활도 $\lambda$/10 수준까지 실험실에서 자체 가공하여 일반적인 laser 발진용 rod의 spec.을 만족시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.207-212
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• 1996

DUPIC 핵연료 제조를 위해서 PWR 사용후핵연료의 피복관과 소결체를 분리하는 방법이 검토되었다. 약 50 cm의 PWR 사용후핵연료의 길이방향에 일정한 간격으로 구멍을 뚫어 산화하는 방법, 10∼20 m의 길이로 핵연료봉을 절단하여 산화하는 방법, 그리고, 핵연료봉의 길이 방향에서 피복관을 slitting하여 산화하는 방법에 대해 실험을 수행하였다. 실험 결과들로 보아 DUPTC 핵연료 제조 공정에 가장 적합한 방법으로는 핵연료봉 길이방향으로 slitting하여 산화하는 것이 가장 타당한 것으로 판명되었다.