• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.59-67
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• 2002

본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 구리 나노와이어의 구조적 특성에 관하여 연구하였다. 매우 가는 구리 나노와이어의 구조는 면심입방격자 구조와는 다른 원통형 다중 껍질 구조를 가지며 상온에서 안정한 구조를 유지하였다. 원통형 다중껍질 나노기둥 및 나노와이어 확장 변형에 따른 장력의 변화에 관한 연구에서 오각형 NLC(needle-like crystal) 구조가 관찰되었다. 오각형 NLC 나노와이어 구조의 특성은 기본구성단위가 면심입방격자 구조이므로 안정된 구조라는 것을 연구하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.1-11
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• 2011

본 연구에서는 하위 요소로(sub-element) 구성된 3차원 대칭 단위 요소들로 조합된 트러스 격자 구조물의 연속적인 물성치를 제안하였다. 개별적인 트러스 격자 물성치는 균질화 작업을 통하여 유효한 응력과 변형률 관계로 이루어진 연속적인 물성치 모델로 나타낼 수 있다. 미시적인 규모(micro scale) 스트럿의 인장이나 압축 응답에 의한 축강성은 전체 격자재료의 대부분의 강도를 차지하고, 이러한 스트럿의 부피 분율(fraction)은 효과적인 강도뿐만 아니라 복제 가능한 단위 요소로 이루어진 격자판의 상대밀도에 큰 영향을 주었다. 그러므로 균질한 강성부재로 구성된 연속적인 구성모델은 미시적인 규모로 간주되는 스트럿의 강도, 내부응력 상태 및 부피 분율과 관련된 역학적인 특성들을 포함하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 미시적인 규모의 응력에서 소성흐름은 균질한 구성식에서 파생된 거시적인 규모에서의 (macro-scale)응력 표면에 있는 연속적인 응력함수의 영역을 확장한다. 따라서 본 연구를 통하여 3차원 대칭 단위요소 구조물의 기본 기하학을 조사하고 압력에 의존적인 마크로 규모에서의 (macro-scale) 응력함수를 예측하는 연속적인 소성모델을 공식화하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.19-26
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• 2021

격자 구조체는 강도 및 강성, 초경량 및 에너지 흡수 능력 등의 우수성을 가지고 있어서 전방위 산업에서 주목을 받고 있으나, 다양한 장점에도 불구하고 복잡한 형상에 따른 제조 공정의 어려움으로, 현재까지 광범위한 상용화 및 사용은 제한되고 있다. 한편 적층 제조는 전통적인 제조 방법으로는 불가능한 복잡한 기하학적 형상 제조가 가능한 기술로써, 격자 구조체 제조를 위한 최적 기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 좌표 방법으로 단위 셀을 형성하고, 단위셀의 바운더리 박스 크기 및 스트럿 반경에 따른 상대 밀도의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서는 Simple Cubic(SC), Body-Centered Cubic(BCC) 및 Face-Centered Cubic(FCC)을 모델링 소프트웨어를 사용하여 상대 밀도 맞춤형 구조체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 상대 밀도 산출식 정확도는 SC, BCC 및 FCC에서 98.3 %, 98.6 % 및 96.2%의 신뢰성을 확보하였다. 격자 구조체를 대상으로 시뮬레이션 수행 결과, 동일한 셀 배열 조건에서는 상대 밀도가 커짐에 따라 항복 하중이 커지고, 동일 배열 조건에서는 SC, BCC, FCC 순으로 압축 항복 하중이 작아지는 결과가 나타났다. 최종적으로 20 mm × 20 mm × 20 mm 크기의 구조체는 SC 단위 셀을 3×3×3 배열로 구성하는 것이 압축 하중에 대한 구조적 최적화가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.941-948
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• 2016

직물 복합재료는 높은 비강성과 비강도를 가지며 일방향 복합재료에 비해 면외 방향 특성과 충격 및 층간분리에 대한 특성이 우수하여 항공우주 구조물의 주재료로 적용되고 있다. 본 논문에서는 2차원 평직 복합재료의 반복단위격자에 대한 기하학적 모델을 정의하고 유효강성을 예측하였다. 반복단위격자의 기하학적 형상은 다양한 프리폼 제작변수에 의해 결정될 수 있으며, Naik의 모델을 바탕으로 섬유다발간의 간극을 추가적으로 고려하는 수정된 기하학적 모델을 제시하였다. 평직 복합재료의 유효 강성은 반복단위격자에 대한 섬유다발 이산화 기법과 등변형률 가정 기반의 응력 평균화 기법을 사용하여 예측되었다. 또한 섬유다발간의 간극의 크기에 따른 강성의 변화를 평가하였으며, 기존 모델과 시편 시험 데이터와의 비교를 통해 강성 예측 결과를 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2016

돌발홍수는 수십 $km^2$ 이하의 유역에서 강우가 발생한 후 6시간 이내의 단시간에 홍수징후가 나타나는 현상으로 정의될 수 있다. 돌발홍수를 잘 예측하기 위해서는 국지적으로 발생하는 집중 호우를 잘 예측해야 하며 유역내 공간적인 수문반응해석을 통해 돌발홍수를 예측하는 기술이 요구된다. 본 연구에서는 유역내 공간적인 수문반응을 잘 모의하기 위해 TOPLATS 지표해석모형을 이용하였다. TOPLATS(TOPMODEL based Land Atmosphere Transfer Scheme) 모형은 물수지와 에너지수지를 통해 단위격자에 대한 실제증발산량, 토양수분량, 지하수면깊이, 지표유출량, 잠열, 현열, 지열, 순복사량 등을 모의하며 소유역단위로 지하수면깊이를 재분포시키는 특성을 가지고 있다. 돌발홍수 위험도를 산정하기 위해 실제 돌발홍수 피해사례를 조사하였으며 피해지역과 대응되는 격자 수문성분과의 상관성 분석을 통해 돌발홍수 위험도 모형을 산정하였다. 대상지역은 수도권 전체지역을 모의하기 위해 한강, 임진강, 안성천 유역을 대상지역으로 선정하였다. 수도권 지역은 약 11,930 km2이며 2009~2012년동안 총 38건의 돌발홍수 피해사례가 신고되었다. 기상자료는 기상청 AWS와 ASOS 시단위 강우, 기온, 상대습도, 풍속, 일조, 기압자료를 이용하였다. 돌발홍수 피해사례 38건에 대해 대응되는 모의격자의 수문성분을 분석하였으며 27(71%)에서 구조요청시점에 대해 강우량, 지표유출량, 토양수분량, 지하수면깊이가 적절하게 모의되는 것을 확인하였다. 강우조건에 따른 돌발홍수 위험도는 구조요청시점 기준 선행시간 4~6시간까지 71~87%, 구조요청시점으로 한정된 0시간에서는 42~52%로 나타났다. 이상의 결과로부터 지표해석모델을 이용한 격자 수문성분과 통계적 돌발홍수지수모형으로부터 산정된 돌발홍수 위험도는 산지 미계측지역에 대한 돌발홍수를 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.705-712
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• 2008

본 연구에서는 그라운드 구조법을 이용하여 콘크리트 구조형태의 최적화에 대한 수치 실험을 하였다. 마이크로 격자 모델은 단위 셀의 집합체로 구성되었다. 해석 과정은 각 부재의 응답계를 강성에 피드백 시켜서 유한요소해석을 반복하였다. 이 해석의 반복을 통하여, 트러스 모델은 수리적 최적화 수법이 아니라 국소적인 응력 상태를 이용하여 위상적인 구조 형태와 구조적 형상을 표현하였다. 격자 트러스 모델을 여러 예제에 적용하여 형상 배치 문제를 해석하는데 성공하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.748-753
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• 1995

NaNb $O_3$70 mol%와 SrTi $O_3$30 mol%의 고용체인 ($Na_{0.7}$S $r_{0.3}$)( $Ti_{0.3}$N $b_{0.7}$) $O_3$는 완전 고용에 의한 one phase의 페로브스카이트 구조를 형성하였으며 온도변화에 대한 유전 특성 측정 결과 100K 부근에서 완만한 유전 피크가 관찰되었다. 유전 피크를 전후한 상온과 12K에서 결정 구조 해석을 Rietveld법을 이용하여 수행하였으며 결과 상온에서는 단순 페로브스카이트의 a, b 그리고 c격자를 2배로 하는 격자를 격자 상수로 갖는 사방정계의 단위포를 형성하며 공간군은 Pmmm이였고, 12K로 온도를 낮추었을때 역시 단순 페로브스카이트의 a, b 그리고 c격자를 2배로 하는 격자를 격자 상수로 갖는 사방정계 단위포를 형성하나 공간군은 Pnma로 바뀌었다. 이러한 결정 구조의 변화는 c축 방향의 (Ti, Nb)-O-(Ti, Nb) 결합 각도에는 거의 변화가 없이 팔면체 중심의 (Ti, Nb)-O간의 결합 거리가 대칭성이 낮아지는 방향으로 변화하고 이로인해 산소 팔면체가 distortion되어 생기는 것이라는 것을 알 수 있었다. 따라서 l00K 부근에서의 완만한 유전 피크는 산소 팔면체의 distortion에 의한 구조상전이 결과라는 것을 알 수 있었다.수 있었다.다.

• 한국광물학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-79
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• 1993

백운암질 대리암의 다변성 교대 작용에 의해서 생성된 춘천 연옥은 산출 상태, 광물상 및 조직상의 특징에 따라 연녹색 연옥, 녹색 연옥, 암녹색 연옥, 및 회색 연옥으로 구분된다. 연옥은 주로 극미립상(대개 $2{\mu}m$ 이내의 결정폭)의 침상 내지 섬유상(결정의 길이/폭 비>10) 투각섬석 결정들로 구성되고 미립의 투휘석, 방해석, Mg-녹니석, 스핀 등이 불순물로서 극소량 수반된다. 연옥 특유의 강한 인성은 편향 결정화된 연옥질 투각섬석 결정들이 다소 만곡된 형태로 섬유상의 치밀한 조직을 이루는 것에 기인한다. 춘천 연옥 특유의 녹색은 발색소로서 Cr이나 Ni보다 Fe 함유 정도에 보다 의존되는 경향을 보인다. 그러나 연옥의 다양한 색깔과 색조는 그외에 연옥의 결정도 및 조직 그리고 불순 광물의 종류 및 함유 정도에도 영향을 받는 것으로 나타난다. 연옥질 투각섬석은 주요 성분들의 함유도에 있어서 다소 산포되는 양상을 나타내고, 녹색의 색조가 상대적으로 짙은 연옥일수록 Al과 Mg/Ca의 함유 정도가 보다 높은 경향을 보인다. 또한 Fe의 함유 정도는 전반적으로 낮은 수준이지만 암녹색 연옥에서의 투각섬석이 상대적으로 다소 높게 함유되는 특징이 있다. 연옥질 투각섬석은 고분해능 투과 전자현미경 하에서 주로 3중의 쇄형 격자 단위가 불규칙하게 정상의 2중 쇄형 격자들 사이에 개재되어 소위 피리볼 구조형을 이루는 현상이 흔히 관찰된다. 이와 같은 일종의 혼성 격자 구조는 모든 유형의 춘천 연옥에서 나타나는 것으로, 3중 쇄형 격자 이외에 5중 쇄형 격자와 드물게 4중 쇄형 격자(회색 연옥)도 정상적인 2중 쇄형 격자들 사이에서 불규칙적으로 다양하게 혼재한다. 연옥질 투각섬석의 2중 쇄형 격자에서 보다 폭이 넓은 쇄형 구조 단위들의 불규칙한 혼재 양상은 연옥의 녹색이 짙을수록 심화된다. 이는 투각섬석의 결정 화학적 측면에서 Al과 Mg/Ca의 함유비 증가, 화학적 일정성의 저하, (110) X-선 회절선의 강도 저하, 및 b축 단위포 격자 상수 값의 증가와 밀접히 연관된다. 춘천 연옥에서 관찰되는 혼성 격자 구조의 존재 형식과 빈도 추이는 연옥의 생성이 Mg이 풍부한 광화 용액의 급격한 확산과 이에 따른 높은 준안정도 조건에서 이루어졌음을 시사하는 것으로 해석된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권4호
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• pp.370-379
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• 2001

PLD(pulsed laser deposition) 기법을 이용하여 LaAl $O_3$(100) 기판 위에 L $a_{0.67}$ $A_{0.33}$Mn $O_{3-{\delta}}$ (A=Ca, Sr, Ba) 에피 박막을 성장하였다. 박막의 격자 상수 및 스트레인 상태는 GID(grazing incidence X-ray diffraction)법과 투과 전자 현미경 법을 이용하여 조사하였다. 박막의 <001> 방향은 기판 표면의 수직방향에 평행하게 놓였으며, 박막의 단위포는 기판과의 격자 불일치에 기인하여 a/c=0.98인 의사-정방정 페롭스카이트(pseudo-tetragonal perovskite) 구조를 가졌다. A 자리의 양이온 반경이 증가함에 따라 단위포의 체적, $\varepsilon$$^{∥}$, 그리고 $\varepsilon$$_{⊥}$이 각각 증가하였다. L $a_{0.67}$ $A_{0.33}$Mn $O_{3-{\delta}}$ (A=Ca, Sr, Ba) 박막의 온도 및 자장에 따른 전기 전도 특성 MR(%), Tc, $T_{MI}$ 들을 조사하였으며, 이 결과들을 박막의 구조적 특성과 상관하여 고찰하였다.여 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.170.1-170.1
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• 2015

안티모니 (Sb)를 기반으로 한 제2형 초격자 (Type II superlattice, T2SL)구조 적외선 검출기 연구는 2000년대 들어 Sb 계열의 화합물 반도체 성장 기술이 발전함에 따라 HgCdTe (MCT), InSb, 양자우물 적외선 검출기 (QWIP)를 대체할 수 있는 고성능의 양자형 적외선 검출 소재로 부상하였으며, 현재 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존의 양자형 적외선 검출소자에 비해 전자의 유효질량이 상대적으로 커서 밴드 간의 투과전류가 줄어들 뿐만 아니라, 전자와 정공이 서로 다른 물질 영역에 분포하여 Auger 재결합률을 효과적으로 줄일 수 있어 상온 동작이 가능한 소재로 주목을 받고 있다. 또한, T2SL 구조는 초격자를 구성하는 물질의 두께나 조성 변화를 통한 밴드갭 변조가 용이하여 단파장에서 장파장 적외선에 이르는 광범위한 파장 대역에서 동작이 가능할 뿐만 아니라 구조적 변화를 통해 이중 대역을 동시에 검출 할 수 있는 차세대 적외선 열영상 소자로 알려져 있다. 본 연구에서는 분자선 에피택시(MBE)법을 이용하여 300 주기의 InAs/GaSb (10/10 ML) 제2형 초격자 구조를 성장하여 적외선 검출소자를 제작하였다. 제2형 초격자 구조를 구성하는 물질계에 p-type dopant인 Be을 이용하여 각각 도핑 농도가 다른 시료를 성장하였다. 이때 p-type 도핑 농도는 각각 $1/5/10{\times}10^{15}cm^{-3}$로 변화를 주었다. 성장된 시료의 구조적 특성 분석을 위해 고분해능 X선 회절 (High resolution X-ray diffraction, HRXRD)법을 이용하였으며, 초격자 한 주기의 두께가 6.2~6.4 nm 로 설계된 구조와 동일하게 성장됨을 확인 하였으며, 1차 위성피크의 반치폭은 30~80 arcsec로 우수한 결정성을 가짐을 확인하였다. 적외선 검출을 위한 $410{\times}410{\mu}m^2$ 크기의 단위 소자 공정을 진행하였으며 이때 적외선의 전면 입사를 위해 소자 위에 $300{\mu}m$의 윈도우 창을 제작하였다. 단위 소자의 측벽에는 표면 누설 전류가 흐르는데 이를 방지하기 위해서 표면보호막을 증착하였다. 적외선 검출 소자의 전기적 특성 평가를 위해 각각의 시료의 암전류 (dark current)와 파장별 반응 (spectral response)을 온도별로 측정하여 비교 및 분석하였다.