• Title/Summary/Keyword: 기계화학법

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A Semi-Automatic Rapid System for In-Field Soil Phosphorus Measurement (현장 토양의 인 분석을 위한 반자동 신속 측정 시스템)

  • Lee, Sang-Yoon;Park, Hyo-Je;Han, Cheol-Woo;Lee, Seung-Yun;Kweon, Giyoung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.120-120
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    • 2017
  • 최근 국내 소비자들의 안전한 음식과 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 재배작물과 경작지 토양의 물리 화학적 특성 등에 맞추어 적정 시비 및 재배관리를 적용하는 정밀농업이 시도되고 있다. 정밀농업은 농약 및 비료 등의 양을 적절하게 사용하여 생산 비용을 절감할 수 있으며, 과다사용을 막아 환경오염을 줄일 수 있다. 현재 토양의 수분, EC, pH등과 같은 항목은 신속하고 간단하게 분석이 가능하지만 토양의 필수 원소인 N, P, K 성분을 분석하는 제품은 상용화 되지 않았거나 가격이 비싸 일반 농가에서는 사용이 어렵다. 특히, 토양의 인을 현장에서 분석하기 위한 연구가 많이 수행되고 있으나 실제로 현장에서 사용되는 경우 또한 없는 상황이다. 일반적으로 토양에 포함되어 있는 인을 측정하기 위해서 많은 실험실에서는 이화학적 분석법을 사용하고 있다. 하지만 이 분석법은 오랜 시간과 전문적인 인력이 필요하며 주변 환경변화에 민감하여 실시간으로 분석하기에는 어렵다고 한다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 실시간으로 토양의 인을 분석하기 위해 반자동 분석시스템을 제작하고 이를 검증하고자 하였다. 이전 연구에서 현장 토양을 이용한 신속측정법의 가능성($R^2>0.7$)을 확인하여 이 분석법을 바탕으로 반자동 분석시스템을 제작하였고 표준결과 값의 약 70% 이상의 수준을 목표로 하였다. 진주 지역의 현장 토양 20개 샘플과 반자동 침출 장치, 여과 장치, 발색 장치 그리고 통합 반자동 시스템을 이용하여 분석한 후 표준 분석 결과와 비교하였을 때 $R^2$ 값이 각각 0.985, 0.817, 0.893, 0.837로 약 70% 이상의 수준을 달성하였다. 추후, 반자동 토양 인 신속측정시스템을 완전 자동화 시스템으로 개발하고 주행 장치를 부착시켜 현장에서 실시간으로 원하는 위치의 인을 측정 할 수 있을 것으로 판단된다.

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Study of Ignition Characteristics of CH4/Hot Air Diffusion Flame Using a Flame-Controlling Continuation Method (화염제어 연속계산법을 이용한 CH4-고온공기 확산화염의 점화특성 연구)

  • Song, Keum-Mi;Oh, Chang-Bo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.6
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    • pp.625-632
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    • 2011
  • The ignition characteristics of a $CH_4$/hot air counterflow diffusion flame were investigated numerically using a flame-controlling continuation method. For the chemical reactions, the GRI-v1.2 reaction mechanism was used in the simulation. The maximum flame temperature was presented in the space of the inverse global strain rate, and showed S-curve-type behavior. The flame temperatures and velocities of the upper and middle branches were compared for different global strain rates. In addition, the global strain rate was compared with the local strain rates defined at the flame surface and the boundaries of the fuel and oxidizer sides of the fuel/air mixing layer. These local strain rates correlated well with the global strain rate.

Evaluation of Mechanical Characteristic and Biological Stability of Dental Alloys by the Manufacture Method (가공방법에 따른 치과용 합금의 기계적 특성 및 생물학적 안정성 평가)

  • Kim, Chi-Young;Chung, In-Sung
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.11 no.3
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    • pp.293-301
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    • 2011
  • The material of the dental prosthesis was required bio-compatibility for biological, chemical, and physical stabilities. This study was conducted the stability evaluation of mechanical, biological characteristics through comparing Co-Cr alloy(SC group), Ti alloy(ST group) made by the selective laser melting method with Co-Cr alloy(CC group), Ni-Cr alloy(CN group) made by the casting method. Modulus of elasticity for mechanical characteristic evaluation was measured by the tensile test. And we conducted the release material analysis using lactic acid-NaCl solution for the evaluation of biological stability and were observed cytotoxicity through the content of this release medium. Taking these results into account, the Co-Cr alloy made by the selective laser melting method was observed modulus of elasticity higher than he Co-Cr alloy made by the casting method. And the Co-Cr alloy made by the selective laser melting method had more superior biological stability than the other groups as the result of cytotoxicity evaluation through the release material analysis. By this results, we think that alloys made by the selective laser melting method can be applied as materials for making the dental prosthesis.

Analysis and Mechanical Behavior of Coating Layer in Metallic Glass Matrix Composite (비정질 기지 복합재 코팅층의 미세조직 분석 및 기계적 거동)

  • Jang, Beom Taek;Yi, Seong Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.6
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    • pp.629-636
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    • 2014
  • For surface modification, bulk metallic glass coatings were fabricated using metallic glass powder and a mixture of a self-fluxing alloy or/and hard metal alloys with a heat-resisting property using a high velocity oxy-fuel coating thermal spraying process. Microstructural analyses and mechanical tests were carried out using X-ray diffraction, a scanning electron microscope, an atomic force microscope, a three-dimensional optical profiler, and nanoindenation. As a result, the monolithic metallic glass coating was found to consist of solid particle and lamellae regions that included many pores. Second phase-reinforced composite coatings with a self-fluxing alloy or/and hard metal alloy additives were employed with in-situ $Cr_2Ni_3$ precipitate or/and ex-situ WC particles in an amorphous matrix. The mechanical behaviors of the solid particles and lamella regions showed large hardness and elastic modulus differences. The mechanical properties of the particle regions in the metallic glass composite coatings were superior to those of the lamellae regions in the monolithic metallic glass coatings, but indicated similar trends in matrix region of all the coating layers.

A Study on the Electrochemical Reaction of Metal at Electrolyte (전해액에서 금속막의 전기화학적 반응 고찰)

  • Lee, Young-Kyun;Park, Sung-Woo;Han, Sang-Jun;Lee, Sung-Il;Choi, Gwon-Woo;Lee, Woo-Sun;Seo, Yong-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.88-88
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    • 2007
  • Chemical mechanical polishing (CMP) 공정은 그 어원에서 알 수 있듯이 슬러리의 화학적인 요소와 웨이퍼에 가해지는 기계적 압력에 의해 결정되는 평탄화 기술이다. 최근, 금속배선공정에서 높은 전도율과 재료의 값이 싸다는 이유로 Cu률 사용하였으나, 디바이스의 구조적 특성을 유지하기 위해 높은 압력으로 인한 새로운 다공성 막(low-k)의 파괴와, 디싱과 에로젼 현상으로 인한 문제점이 발생하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문에서는 Cu 표면에 Passivation layer를 형성 및 제거하는 개념으로 공정시 연마제를 사용하지 않으며, 낮은 압력조건에서 공정을 수행하기 위해, 전해질의 농도 변화에 따른 선형추의전압전류법과 순환전압전류법을 사용하여 전압활성화에 의한 전기화학적 반응이 어떤 영향을 미치는지 연구하였다.

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Recent Research Trend in Synthesis of Two-Dimensional Graphene through Interface Engineering (계면 제어를 통한 2차원 그래핀 성장의 최근 연구 동향)

  • Lee, Seung Goo;Lee, Eunho
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.22 no.3
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    • pp.79-84
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    • 2021
  • Graphene has been received a lot of attention as essential parts of future electronic and energy devices. Because of its extraordinary properties contributed from the atomic layer, the interface and surface engineering of graphene are promising approaches for realizing 2D materials-based high-performance devices. Herein, we summarize and introduce recent research trends of the synthesis of graphene through interface engineering for high-performance electronic and energy device applications, and then discuss the challenges and opportunities for achieving high-performance devices in next-generation electronics.

CMP 컨디셔닝 공정에서의 부식방지를 위한 자기조립 단분자막의 적용과 표면특성 평가

  • Jo, Byeong-Jun;Gwon, Tae-Yeong;Venkatesh, R. Prasanna;Kim, Hyeok-Min;Park, Jin-Gu
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.33.2-33.2
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    • 2011
  • CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 CMP 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 CMP 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. CMP 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리, 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. CMP 공정에서, 폴리우레탄 패드는 많은 기공들을 포함한 그루브(groove)를 형성하고 있어 웨이퍼와 직접적으로 접촉을 하며 공정 중 유입된 슬러리가 효과적으로 연마를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 하지만, 공정이 진행 될수록 그루브는 손상이 되어 제 역할을 하지 못하게 된다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 CMP 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 CMP 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 scratch 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 연마 잔여물 흡착을 억제하고, 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 소수성 자기조립 단분자막(SAM: Self-assembled monolayer)을 증착하여 특성을 평가하였다. SAM은 2가지 전구체(FOTS, Dodecanethiol를 사용하여 Vapor SAM 방법으로 증착하였고, 접촉각 측정을 통하여 단분자막의 증착 여부를 평가하였다. 또한 표면부식 특성은 Potentiodynamic polarization와 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. SAM 표면은 정접촉각 측정기(Phoenix 300, SEO)를 사용하여 $90^{\circ}$ 이상의 소수성 접촉각으로써 증착여부를 확인하였다. 또한, 표면에너지 감소로 인하여 슬러리 내의 연마입자 및 연마잔여물 흡착이 감소하는 것을 확인 하였다. Potentiodynamic polarization과 EIS의 결과 분석으로부터 SAM이 증착된 표면의 부식전위와 부식전류밀도가 감소하며, 임피던스 값이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 SAM을 증착 하였고, CMP 공정 중 발생하는 오염물의 흡착을 감소시킴으로써 CMP 연마 효율을 증가하는 동시에 컨디셔너 금속표면의 부식을 방지함으로써 내구성이 증가될 수 있음을 확인 하였다.

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Study on the Characteristics of the Hybrid Parylene Thin Films (하이브리드 타입 패럴린의 박막 특성 연구)

  • Cha, Gook-Chan;Lee, Ji-Yeon;Jung, Seong-Hee;Song, Jeom-Sik;Lee, Suk-Min
    • Elastomers and Composites
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    • v.45 no.4
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    • pp.298-308
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    • 2010
  • The mechanical properties and surface characteristics of parylene thin film were improved using Xylydene-based dimers (DPX-C, DPX-D, and DPX-N). A single-parylene-C, D, N film and a hybrid chemical and physical parylene thin films in which two types are mixed were manufactured for each dimer by adjusting the deposition conditions and the thickness of the thin film by input. Parylene was deposited by chemical vapor deposition (CVD) and the thermal characteristics of the single thin film and the hybrid thin film were compared by thermal analysis. The mechanical properties of the thin films were characterized by tensile strength, elongation, and tear force tests, and the surface characteristics of the thin films were evaluated by contact angle and surface energy measurements. The hybrid chemical parylene thin film in which two types are mixed can complement the strengths and weaknesses of the different dimers, while the physical parylene thin film can freely adjust the thin film characteristics of the coated surface and the opposite surface.

Dynamic and Mechanical Properties of PPS/ABS Blends (PPS/ABS 블렌드의 동력학적/기계적 특성)

  • 이영관;김준명;이미영;남재도;박연흠;박찬석
    • Polymer(Korea)
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    • v.26 no.1
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    • pp.139-144
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    • 2002
  • In this study, the PPS/ABS blend system was investigated in order to identify the relationship between the incorporation of compatabilizing moieties and the mechanical properties. ABS resin was chemically modified by the incorporation of maleic anhydride using reactive extrusion method to yield MABS resin, and PPS/MABS blend was prepared by a twin screw extruder. Single glass transition behavior was observed in the various compositions of PPS/MABS blend by dynamic mechanical analysis study. Upon the examination of the mechanical properties, the PPS/MABS blend exhibited an enhanced tensile, flexural and impact strength, which might be due to the better chemical compatibilization to result in the reduced interfacial tension between each components.

Superhydrophobic Engineered Surface Based on Nanohoneycomb Structures (나노허니컴 구조물을 이용한 산업용 극소수성 표면 제작)

  • Kim, Dong-Hyun;Park, Hyun-Chul;Lee, Kun-Hong;Hwang, Woon-Bong
    • Composites Research
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    • v.20 no.2
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    • pp.17-20
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    • 2007
  • Superhydrophobic polytetrafluoroethylene ($Teflon^{(R)}$, Dupont) sub-micro and nanostructures were fabricated by the dipping method, based on anodization process in oxalic acid. The polymer sticking phenomenon during the replication creates the sub-microstructures on the negative polytetrafluoroethylene nanostructure replica. This process gives a hierarchical structure with nanostructures on sub-microstructures, which looks like the same structures as lotus leaf and enables commercialization. The diameter and the height of the replicated nano pillars were 40 nm and 40 um respectively. The aspect ratio is approximately 1000. The fabricated surface has a semi-permanent superhydrophobicity, the apparent contact angle of the polytetrafluoroethylene sub-micro and nanostructures is about $160^{\circ}$, and the sliding angle is less than $1^{\circ}$.