• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.646-646
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• 2013

그래핀은 이차원의 탄소 원자들이 벌집구조를 이루는 탄소 원자 한 층의 물질이다. 우수한 기계적, 전기적, 광학적 특성으로 인해 투명전극, 가스 센서, 트랜지스터 등과 같이 다양한 응용이 가능하고 연구가 행해지고 있다. 최근 몇 년 동안, 그래핀의 우수한 특성을 이용해서 마이크로센서나 신축성 있는 전자소자를 위한 전도막과 같은 응용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법 (CVD)으로 합성한 그래핀을 이용해서 암모니아 가스 센서 소자를 제작, 센서 특성을 관찰하였다. 구리 기판을 이용하여 화학기상증착법으로 그래핀을 합성하였으며 진공로에서 수소(H2)와 메탄(CH4) 가스를 사용하였다. 그래핀 합성 온도, 가스 유량 등을 변화시키며 그래핀을 합성하고, 합성된 그래핀을 구리기판을 식각용액을 이용해 제거하는 방법으로 그래핀을 전사시키는 공정거쳐 Au/Ni 전극패턴 위에 전사시킴으로 가스 센서 소자를 제작하였다. 제작된 센서 소자를 이용해 상온에서 암모니아(NH3) 가스의 유량을 변화시키며 실험하였다. 암모니아 가스가 흐를 때 그래핀에 암모니아 분자가 흡착되어 그래핀의 전기저항을 증가시켜 이를 이용해서 암모니아 가스를 감지할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 소자는 상온에서 암모니아 가스에 민감하게 반응했으며 이는 기존의 금속산화물을 이용한 암모니아 센서는 대부분 고온에서 작동하는 점과 비교 하였을 때 가스 센서 소자로써 큰 장점이라고 할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.151-154
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• 2004

화합물 반도체 단일 나노선의 에칭 효과를 보기 위하여 에칭 용액과 시간을 달리하면서 전류-전압 특성을 측정하였다. 측정을 위한 단일 나노선 소자는 Electron beam lithography를 이용하여 전극을 top contact 방식으로 만들었다. 에칭은 식각과정에서 현상된 상태의 패턴에서 수행하며 금속 전극과 나노선 접합 부분만을 에칭 하였다. 에칭용액은 Buffered Oxide Etchant(BOE)을 이용하였으며 에칭 시간은 수 십초에서 수 십분까지 다양하게 하였다. 전압-전류 특성 측정결과에서 에칭 용액과 에칭 시간에 따라 전류가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 효과는 나노선 외곽에 비정질 산화층의 제거 효과로 인한 것으로 설명할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.70-70
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• 2017

TSV(through silicon via)는 긴 종횡비를 갖는 패턴에 Cu, Ta, Ti을 높은 conformality를 갖도록 증착하는 공정이다. Magnetron cathode의 자석 배열 설계는 target 물질 종류에 따라서 multitrack, water drop type등이 있으며 target과 substrate 사이의 공간에 플라즈마를 형성시켜서 기판에 이온 입사량을 늘린 후 기판 바이어스를 이용하여 이온 충돌, re-sputtering을 통한 재증착 과정을 통해 치밀한 금속 박막을 연속적으로 형성할 수 있도록 하는 것이 목적이다. 또한 sputter가 사용되고 있는 분야에 효율을 증대시키고, 증착되는 막의 품질향상을 위해 UBMS를 사용하고 있으며, 산업에 사용되어 지는 300 mm wafer용 시스템은 제작비가 약 10억 원 정도 소요되며 다양한 테스트를 진행하기 위해선 많은 비용이 소요된다. 따라서 비용과 소요시간을 줄여 다양한 테스트를 위해 소규모 플라즈마 시스템을 설계하게 되었다. 61 l/sec 터보 분자 펌프와 다이아프램 펌프를 기초로한 TMP station에 2.75 인치 CF flange가 장착된 6 way cross를 main 챔버로 활용하고, 작은 size의 unbalanced magnetron cathode를 제작, 장착한 다음 6 way cross 주변에 전자석을 적절히 배치하여 300 mm wafer system에서와 동일한 물리적 현상을 테스트 할 수 있도록 하였다. Fig1. (a) UBMS system의 사진을 나타내었고, (b)에는 6 way cross 내부에 발생된 플라즈마의 형상을 나타내었다. 전원 장치는 Advanced Energy사의 MDX-1.5K DC power supply를 사용하였고, 방전 전압 - 전류 관계의 가스 압력에 따른 plasma 현상과 magnetron 배율에 따른 plasma 현상 그리고 전자석에 의한 영향을 주로 관찰 하였다.

• Laser Solutions
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• v.13 no.2
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• pp.1-5
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• 2010

A high speed laser texturing method that relies on laser scanner conditions, to form pattern shapes with micro-narrow surface detail such as dotted line features is demonstrated and analyzed. For example, this method may be used to piston ring and gear part for automotive. Data on friction characteristics of two laser patterns employed for STD61 steel will be shown. Comparison of pattern depths obtained by repetition overlapping process with laser scanner to the results on friction coefficient will be provide. It will be shown that friction characteristic in dotted line patterns can significantly depend upon interaction with the lubrication and laser pattern conditions. Laser pattern processing into a shallow depth provides only slight improvement in friction, while work into a deep shape indicates a significant improvement.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.91-94
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• 2007

The fabrication and firing test of the ignition system for a micro solid propellant thruster are described in the present paper. Pt igniter coil was patterned on the glass membrane that was fabricated by the wet etching process. The thickness of Pt layer was $2000{\AA}$ and the width of igniter pattern was $40{\mu}m$. The thickness and diameter of glass membrane were $15{\mu}m$ and 1 mm, respectively. Ignition test was performed. Successful ignition of HTPB/AP propellant was obtained with an ignition delay of 1.6 s at an input voltage of 12 V. The ignition energy was estimated to be 1.4 J.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.401-404
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• 2004

광학 현미경을 이용한 포토리소그래피 방법을 통해 단일 나노선에 선택적 전극을 형성하였다. $SiO_2$ 기판에 나노선을 도포하여 사용하였고 수 마이크로미터 길이의 단일 나노선에 2단자 전극을 형성하는데 충분한 resolution을 얻을 수 있었다. 리소그래피 노광 광원으로는 현미경에 내장된 할로겐 램프를 사용하였고, 동일 광원으로 관측하기 위해 광학 필터를 사용하였다. 실험 상황에 따라 금속, OHP 필름, 종이 등의 재질로 다양한 마스크를 제작하여 사용하였다. 대물렌즈의 교환을 통해 다양한 projection 배율을 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.313.1-313.1
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• 2013

현재 결정질 실리콘 태양전지의 전 후면 전극의 형성은 스크린 프린팅 방법이 주를 이루고 있다. 스크린 프린팅 방법은 쉽고 빠르게 인쇄가 가능한 반면 단가가 높고 금속 페이스트에 첨가된 여러 혼합물에 의해서 전극과 기판 사이의 저항이 크다는 단점이 있다. 본 논문에서는 스크린 프린팅 방법으로 태양전지의 seed layer를 인쇄하고, Cu도금을 진행함으로써 태양전지의 전기적 특성을 비교하였다. 주요 전극 형성을 Cu 도금을 사용함으로써 전극과 기판사이의 저항을 감소시키고 값비싼 Ag페이스트를 값싼 Cu로 대체함으로써 가격을 낮출 수 있는 장점이 있다. 실험에 사용된 Si 웨이퍼 특성은 $156{\times}156$ mm2, 200 ${\mu}m$, 0.5-3.0 ${\Omega}{\cdot}cm$ and p-type 웨이퍼를 사용하였다. 웨이퍼는 표면조직화, p-n접합 형성, 반사방지막 코팅을 하였으며 스크린 프린팅 방법을 이용해 전 후면 전극을 인쇄하고 열처리 과정을 통해 전극을 형성하였다. 이 후 전면에 Cu도금을 실행하여 태양전지를 완성하였다. 완성된 태양전지는 솔라 시뮬레이터 및 TLM패턴을 이용하여 전기적 특성을 분석하였으며, SEM과 linescan, 광학현미경 등을 이용하여 전극을 분석하였다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.23 no.2
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• pp.53-60
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• 2023

Recently, a novel cast-in specialty insert was developed in Korea as an anchor for lightweight pipe supports, including fire-protection pipes. As these pipe supports and anchors play a critical role in transferring loads of fire-protection pipes to structural members, it is crucial to evaluate their seismic performance before applying the newly developed insert. In this study, the seismic shear performance of the insert anchors was evaluated through cyclic loading tests based on the loading protocols of ACI 355.2 and FEMA 461. Initially, five monotonic loading tests were conducted on the insert anchors in cracked concrete, followed by cyclic loading tests based on the monotonic test results. The findings revealed that the insert anchors exhibited negligible decrease in shear strength even after cyclic loading. Furthermore, a comparison of the maximum load and displacement of the insert anchors obtained under the loading protocols of ACI 355.2 and FEMA 461 was performed to investigate the applicability of the FEMA 461 loading protocol for anchor performance evaluation.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.33 no.3
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• pp.173-178
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• 2024

Development of pressure sensors for harsh environments with high pressure, humidity, and temperature is essential for many applications in the aerospace, marine, and automobile industries. However, existing materials such as polymers, adhesives, and semiconductors are not suitable for these conditions and require materials that are less sensitive to the external environment. This study proposed a pressure sensor that could withstand harsh environments and had high durability and precision. The sensor comprised a piezoresistor pattern and an insulating film directly formed on a stainless-steel membrane. To achieve the highest sensitivity, a pattern design method was proposed that considered the stress distribution in a circular membrane using finite element analysis. The manufacturing process involved depositing and etching a dielectric insulating film and metal piezoresistive material, resulting in a device with high linearity and slight hysteresis in the range of a maximum of 40 atm. The simplicity and effectiveness of this sensor render it a promising candidate for various applications in extreme environments.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.1
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• pp.98-105
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• 2013

This paper presents a finite-difference time-domain(FDTD) simulation and a data processing technique for radar sensing of the internal structure of a wall using an ultra-wide band antenna. We first designed an ultra-wide band anti-podal vivaldi antenna with a frequency range of 0.3~7 GHz which is chosen to be relatively low after considering the characteristics of wave attenuation, wall penetration, and range resolution. In this study the two-dimensional FDTD technique was used to simulate a wall-penetration-radar experiment under practical conditions. The next, the measured radiation pattern of the practical antenna is considered as an equivalent source in the FDTD simulation, and the reflection data of a concrete wall and targets are obtained by using the simulation. Then, a data processing technique has been applied to the FDTD reflection data to get a radar image for remote sensing of the internal structure of the wall. We compared the two different source excitations in the FDTD simulation; (1) commonly-used isotropic point sources and (2) polynomial curve fitting sources of the measured radiation pattern. As a result, when we apply the measured antenna pattern into the FDTD simulation, we could obtain about 2.5 dB higher signal to noise level than using a plane wave incidence with isotropic sources.