• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.230-230
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• 2010

본 연구에서는 개조된 MOCVD법을 이용하여 (100) GaAs 기판 위에 나노 구조 $Bi_2Te_3$ 열전 필름을 성장시켰다. 기존의 MOCVD법과 달리 서셉터의 모양을 변화시켜 기체상태에서 $Bi_2Te_3$ 나노파티클의 형성과 기판위에서 성장을 유도 하였다. 또한 서셉터의 노즐의 면적을 변화시켜 기체의 속도를 제어함에 따라 $Bi_2Te_3$ 필름을 형성시켰다. 서셉터의 모양의 변화에 따라 기체 상태에서 $Bi_2Te_3$ 나노파티클을 형성하고 이를 기판위에서 성장시켜 $Bi_2Te_3$ 열전 필름의 결정립계를 조절할 수 있었고, 또한 노즐의 면적의 변화에 따른 기체의 속도를 제어하여 $Bi_2Te_3$ 결정립계 및 결정 배향 방향을 조절 하였다. 본 연구결과에서는 MOCVD 반응관의 서셉터의 모양 및 노즐의 면적의 변화에 따라 결정립계 및 결정 성장방향이 조절될 수 있음을 확인하였고 이러한 변화에 따라 열전도도를 제어하여 열전성능지수의 향상을 기대 할 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.39-51
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• 2010

Theoritical principles about the real gas equation of state are investigated and comparisons for the thermophysical properties of oxygen, hydrogen, and methane as the propellants of liquid rocket engine are carried out for the various conditions of pressure and temperature including supercritical conditions. The properties obtained using the real gas equation of state(Soave modification of Redlich-Kwong, Peng-Robinson equation of state, and extended corresponding states principle) have been compared with the results of applying the ideal gas equation of state. Differences of thermophysical properties among the models specifically at the liquid phase regime and their error ranges are addressed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.41-41
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• 1999

핵융합 장치의 플라즈마 운행동안 토카막 내벽에 도달하는 온도는 최저 $600^{\circ}C$ 이상이다. 또한 플라즈마 자체와 사용자(User)들의 시료로부터 방출되는 입자들에 의한 내벽 충격(damage)은 장기간의 안정적인 운행 및 연구에 심각한 영향을 미친다. 이러한 이유로 토카막 제작시 내벽 보호재의 선정은 매우 높은 비중을 차지한다. Graphite는 높은 융점과 가공의 용이성으로 토카막 내벽의 보호재로 선호되는 물질이다. 그러나 토카막 용기(vessel)에 사용되는 스테인레스 스틸(AISI 316LN)보다 약 50배 이상의 기체 방출율(outgassing rate)을 가진다. 그러므로 장착 이전의 초기 청정화 과정이 매우 중요하며, 특히 400m2의 약 2톤(2000kg)의 graphite가 사용되므로 대량 처리를 할 수 있는 방법의 선정도 함께 개발되어야 한다. 본 연구팀에서는 처음 10개 회사의 시제품을 검토한 후, 최종 2개 회사의 4가지 종류의 시료를 선정하였다. 선정된 시료는 Union Carbide의 ATJ와 Toyo Tanso의 IG-110, IG-43, Ig-430이다. 시료는 비절삭유(oil-free) 가공에 의해 80$\times$2$\times$3 (mm)의 크기로 제작되었고 에탄올과 메탄올 용액에서 초음파 세척되었다. 건조된 시료는 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy) 장치에 장착되어 세 단계의 실험을 하였다. 처음은 승온(상온 ~100$0^{\circ}C$)에 의한 방출 기체의 성분 분석, 두 번째는 장기간 (2주) 대기 노출 후 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화, 마지막으로는 특정 기체에서의 장기간 보관후, 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화를 조사하였다. 다음 그림 1은 본 연구에서 사용된 TDS 장치의 개략도이고 그림 2는 TDS 장치에 장착 직 후와 대기 중 노출된 시료들의 온도증가에 따른 총 압력의 변화이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.16-16
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• 2010

반도체 및 LCD 공정이 진행되는 진공 챔버는 유량계, 진공 펌프 및 밸브 등을 이용하여 적절한 공정용 기체와 압력을 제어하게 된다. 공정에 따라 매우 높은 온도를 유지해야 하는 경우도 있다. 챔버 내부의 압력은 유입되는 기체의 시간에 따른 유량 변화에 의하여 주기적으로 변화하게 된다. 이러한 유량 변화는 장기적으로는 결국 펌프의 신뢰성(내구수명)에 영향을 주게 되며, 특히 고유량 및 저유량을 반복하게 되는 공정에 있어서는 더욱 큰 영향을 미치게 된다. 또한 챔버 내부는 다양한 화학적 반응이 일어나며 이러한 공정 기체들의 높은 온도는 결국 챔버에 연결된 펌프의 성능 및 신뢰성에도 영향을 주게 된다. 대부분의 반도체 및 LCD 공정이 이루어지는 압력에서는 전도 및 대류의 열전달 형태보다는 열복사에 의한 영향을 받게 되어 챔버를 적절히 설계한다면 펌프에 직접적으로 전달되는 복사량은 상대적으로 낮고, 펌프에 미치는 영향도 크지 않게 된다. 그러나 압력의 변화에 따라 전도 및 대류의 영향이 커지게 되는 경우에는 펌프 자체 및 성능에 큰 영향을 주게 될 것이다. 터보형 펌프의 국내(KS) 및 국제규격(ISO)의 성능시험방법에는 이러한 온도에 따른 펌프의 성능 특성 변화를 다루고 있지 않으며, 크라이오 펌프인 경우 열복사의 영향에 대한 시험방법이 일부 공개되어 있다[J. Vac. Sci. Technol. A 17(5)]. 본 연구에서는 기체의 유량 및 온도 변화에 따른 진공 펌프의 성능 특성 변화를 고찰하고자 하며, 향후 이러한 시험방법에 대한 표준 절차를 확립하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.231.2-231.2
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• 2014

훌륭한 전기적 특성을 갖는 ZnO 기반의 산화물 반도체 박막트랜지스터(TFT)는 AMOLEDs에 적용될 수 있다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고 산화물 반도체 TFT소자에 전압이 인가되었을 때 문턱 전압이 이동하게 되는 안정성 문제를 갖는다. 따라서 이를 해결하기 위한 연구가 널리 진행 되고 있다. 본 연구소에서는 고압 분위기 열처리를 통해 안정성의 원인으로 작용할 수 있는 산소공공(Oxygen vacancy)을 감소시키는 연구를 진행하였다. 산화물 반도체 TFT소자의 안정성을 향상시키는 대표적인 분위기 열처리로는 산소 고압 열처리(HPA)가 있으며, 또한 H2O 기체를 사용한 열처리를 통해 TFT소자의 안정성을 높일 수 있다는 연구 결과가 보고된 바 있다. 본 연구에서는 IGZO TFT소자에 H2O보다 더 큰 반응성을 갖는 산화제인 H2O2 기체를 사용한 HPA를 통해 positive bias stress(PBS) 및 negative bias illumination stress(NBIS) 조건에서 안정성이 향상됨을 확인하였고 이를 H2O 기체를 사용한 경우와 비교하였다. 그 결과 H2O2 기체를 산화제로 사용할 때 기존 H2O 기체에 비해 효과적인 PBS 및 NBIS 신뢰성 개선을 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.481-487
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• 2010

Recently membrane-based gas separation has attracted a great deal of research interests due to the growing demands on greener technologies. Current membrane-based gas separation is dominant by polymer membranes and limited mostly to non-condensable gases even though condensable gases such hydrocarbon isomers are much more attractive. This is primarily due to the limitations of polymer materials. Zeolites and their composites with polymer can offer alternative to current polymeric membranes owing to their superior separation and chemical/thermal properties. This review is intended to provide a brief overview on zeolite and zeolite/polymer composite membranes for gas separation applications.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.6
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• pp.646-652
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• 2009

Present study deals with a three phase flow problem of determining drag acting on spheres wetted by liquid flow by gas flow through the spheres in simple cubic (SC), body-center cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) array, respectively, when the inertia of gas is negligibly small. The liquid flow driven by gravity on the spheres is assumed to be unaffected by the countercurrent gas flow. A perturbation method coupled with a multipole expansion method is used to calculate the hydrodynamic interactions between spheres and hence determine the effect of liquid film and flow on the gas flow for each periodic array of spheres. An approximate method for evaluating the effect of the liquid film is also presented for simple estimations. It is found that the approximation results are in a reasonable agreement with the numerical calculations.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.3
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• pp.26-33
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• 2014

The gas-centerd swirl injectors are widely used on the main combustor of large liquid propellant rocket engines. Since the gas-liquid propellants, such as kerosene and oxygen-rich gas combination, are mixed and burned in the high pressure condition over the critical pressure point, the cold-flow spray test in the atmospheric condition can not represent the actual spray pattern. To observe the near actual spray patterns of gas-centered swirl injector, the high pressure spray chamber and the control system were constructed. The operating sequence was controlled precisely to obtain clear visualization images.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.40 no.4
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• pp.235-242
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• 1996

A surfatron-type microwave induced plasma (MIP) cavity has been constructed, which can be easily interfaced with a gas chromatograph. Various plasma gases such as He, Ar and N2 were used to generate the MIP and small amounts of CO2 gases were injected through the MIP to obtain characteristic spectrum of each plasma gas and to study feasibility of the MIP as a soft ionization source. Since He and Ar plasmas have high metastable state energy, it was not possible to detect sample gas in molecular state. With N2 plasma, however, a strong emission of molecular ions could be detected owing to its low metastable state energy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.40-40
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• 1999

가속기나 토카막과 같은 거대한 진공 장치의 용기 내벽을 청정화 하기 위해서는 용기 전체의 열처리(굽기, Baking)와 글로우 방전(Glow discharge) 법을 병행하여 사용한다. Baking은 일반 기체(N2, O2, 그리고 CO2)와 물(H2O)의 탈착에 효과적이고, Glow discharge cleaning은 탄소(Carbon-based)와 산소(Oxygen-based) 화합물의 탈착에 효과적이다. 특히 Glow discharge cleaning의 경우에는 전극의 모양, 진공 용기의 재질과 모양, 전극간의 거리, 사용되는 반응 기체의 압력 등에 따라 그 효과에 큰 차이가 있으므로 다각적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 그림 1과 같이 시험용 스테인레스(AISI 304와 AISI 316LN) 진공 용기를 설치하고, 시험 용기의 한쪽은 배기 용기와 oriffice로, 다른 편은 불순물의 정성.정량 분석을 위해 RGA(Residual gas analyser) 용기와 oriffice로 연결하였다. 전체 시스템 중에서 배기 부분과 분석 부분은 15$0^{\circ}C$에서 24시간 가열하여 전체의 기저 진공도를 1$\times$10-8Torr로 하였다. 기저 진공도의 용기에 고순도의 반응기체 (He, Ar, Ar+He, Ar+H2, Ar+N2 등)를 주입한후, DC 전압(0.8~1.5kV)을 변화하며 글로우 방전의 최적조건을 찾았다. 방전 동안 시험용 용기에서 방출되는 반응 기체 이외의 기체를 RGA로 측정하였고 외부에 Thermocouple을 여러곳에 장착하여 온도 변화를 측정하였다. 이상의 결과로부터 진공 용기 표면적으로부터의 불순물 탈착(desorption)과 불순물 분석, 플라즈마와 내벽의 상호작용등에 대한 결론을 얻을 수 있었다. 또한 Baking과 Glow discharge cleaning을 동시에 수행하여 Baking 온도의 낮춤에 따른 영향 평가도 수행하였다.