• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.121-121
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• 2012

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천 소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 진행이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분과 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조의 형성이 가능하도록 하는 기술을 개발하고자 한다. 이를 통해 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 정리된 기존 코팅재에서 결여된 특성을 포함한 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)의 구현이 가능한 복잡한 형태의 나노 복합 코팅층 소재 개발이 가능하도록 하는 기술이다. 또한 기존 코팅재의 구조적 결함을 통해 발생하는 내식성 문제를 방지할 수 있는 기술이다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 개발하고자한다. 또한 다수의 타겟을 이용하여 균일한 다성분 코팅층 형성하는 기존의 PVD 코팅방법으로는 다수의 성분타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있다. 이를 위한 해결방법으로 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술의 개발 진행 사항에 대해 소개하고자 한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권4호
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• pp.313-326
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• 2007

본 연구는 단일 접착과정 상아질 접착제와 복합레진 사이에는 부적합성이 존재하며, 이를 개선하기 위해 중간 레진층이 필요하다는 가설을 규명하기 위해 시행되었다. 발치된 치아의 협설측 상아질에 3종의 단일 접착과정 상아질 접착제를 도포 후 광중합, 2종의 중간 레진층 적용, 광중합 또는 자가중합형 복합레진의 사용여부에 따라 30개의 실험군으로 분류하였다. 미세전단 결합강도를 측정하고 투과전자현미경 (TEM)을 이용하여 접착계면에서의 미세 누출과 수분의 이동경로를 관찰하여 접착제의 투과성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 중간 레진층을 적용 시 접착층의 투과도가 감소되었고 복합레진에 대한 단일 접착과정 상아질 접착제의 결합강도가 증가되었다. 따라서 시간 절약 및 간단한 접착과정을 선호하여 단순화된 상아질 접착제를 선택하는 것은 재고되어야 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.52.1-52.1
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• 2011

최근에 에너지 자원의 고갈이 다가오는 상황에서 태양전지 분야가 주목받고 있으며 이에 대한 시장이 급격하게 확대되고 있다. 그러나 현재의 태양전지는 주를 이루고있는 실리콘태양전지의 경우 원재료 수급이 불안정하여 가격 변동이 심하다. 따라서 이를 대체할 2세대 태양전지인 박막형 태양전지의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 박막형 태양전지 중에서도 주목받고 있는 것은 Cu(In,Ga)$Se_2$(CIGS)박막 태양전지이다. CIGS는 Ga의 농도에 따라 1.02~1.68eV의 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 직접천이형 반도체 물질이다. 또한 $1{\times}10^5cm^{-1}$의 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온공정에서도 매우 안정하여 열화현상이 거의 보이지 않아 박막형 광흡수층 재료로서 적합하다. 흡수층을 제조하는 방법은 여러 가지가 있지만, 본 연구에서는 균일성이 뛰어나고 원료사용효율이 높은 sputtering 방법을 사용하였다. 그리고 결정화하기위해서 유독기체를 사용하는 셀.렌.화. (selenization) 방법 대신 전자빔을 조사하는 방법을 채택하였다. sputtering을 통한 CIGS precursor을 제조하기위해 2~3개의 화합물target을 사용하는데, 대표적인 방법으로 동시에 sputtering하는 co-sputtering 방법과 각각의 단일 층을 쌓아 제조하는 stack형으로 분류된다. 본 연구는 CIGS precursor를 제조하기 앞서 CuGa 단일 층만을 제조하여 공정조건에 따른 박막을 제조하였다. 제조된 CuGa 단일층은 전자빔 처리에 따른 영향을 알아보기 위해 전자빔의 세기와 공정시간을 달리하여 특성을 알아보았다. 실험에서는 Cu:75wt%,Ga:25wt% 조성의 target을 사용하여 공정 압력을 각각 10~1mTorr로 변화시키며 실험을 실시하였으며 공정 power는 50W, 70W, 100W로 변화 시키며 실험을 실시하였다. 이때 실험의 초기진공은 turbo-molecular pump를 이용하여 $1{\times}10^{-6}torr$ 이하로 하였으며, Target과 기판사이의 거리는 모두 같은 조건으로 고정하여 실험을 실시하였다. 박막의 균일성을 증가시키기 위하여 5 rpm의 속도로 기판을 회전하였으며 기판 온도는 가열하지 않고 상온에서 전구체를 증착하였다. 그 후 전자빔의 세기를 고정 시킨 후 전자빔 조사 시간을 조절하여 전자빔 조사 전후의 특성을 각각 분석하였다. 전기적특성은 Hall effect, 4-point probe, 구조적 특성은 SEM,EDS, XRD, XRF 를 이용하여 분석하였다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.187-195
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• 2014

이 논문에서는 경주시 양남면에 분포하는 해발고도 약 45 m의 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층의 형성시기를 추정하기 위하여, 퇴적층을 구성하고 있는 석영에 대한 단일입자 OSL(Single Grain Optically Stimulated Luminescence) 연대측정을 실시하였다. 실험에 사용된 총 1200개의 석영입자 중, 93개의 입자가 연대측정에 적합한 OSL 신호특성을 보였으며, 이들의 등가선량은 50-610 Gy까지 넓은 분포를 보인다. 이 자료를 중심연대모델(Central Age Model)과 최소연대모델(Minimum Age Model)을 이용하여 분석하면, 각각 $83{\pm}4ka$와 $60^{+3}{_{-7}}ka$의 연대가 도출되지만, 이들 연대는 MIS 5a시기로 보고된 기존의 제2해안단구의 OSL 연대와 층서적으로 불일치한다. 단일입자 OSL 분석결과들을 혼합연대모델(Finite Mixture Model)에 적용하면, 분석된 입자들 중 $6{\pm}4%$의 석영입자가 MIS 7의 퇴적시기 $194{\pm}24ka$)를 지시함을 알 수 있다. 결론적으로, 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층이 MIS 7 시기에 형성되었을 가능성을 배제할 수 없으며, 이 퇴적층은 일반적으로 적용되는 다입자 OSL(multiple grain OSL) 연대측정법을 적용하기에 적합하지 않은 시료로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.61-71
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• 2003

실트질 점토로 이루어진 연약지반의 호안 제방축조는 성토 제방하중에 의한 연약지반내 강제치환 공법으로 이루어지고 있으며, 축조 제방하부 강제치환 깊이는 호안 제방의 안정성에 큰 영향을 미치고 있다. 기존의 제방하부 강제치환 깊이 산정방법은 하부 연약점토지반의 비배수 전단강도 증분율을 고려한 제방하부 연약지반의 지지력과 성토제방 하중에 의해 산정하고 있다. 그러나 지반 층후 특성에 따라 중간층 형태의 점토질 실트층 또는 모래층이 있는 경우가 있으며, 이러한 점토질 실트층 또는 모래층은 제방하부 연약지반의 지지력에 영향을 미치게 되어 강제치환 깊이에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 중간 모래층이 있는 연약지반내 제방 축조시 강제치환 깊이를 Perloff et al.(1967) 영향계수를 고려한 성토제방 하중과 층두께 가중평균 지지력(Bowles, 1988)에 의해 산정하였으며, 수치해석(FLAC)적 방법에 의한 산정결과와 비교 분석하였다. 해석결과 제방하부 접지폭이 $0.2B_o$(중간 모래층), $0.5B_o$(단일층)인 경우 산정된 강제치환 깊이는 수치해석과 매우 근접하는 것을 알 수 있었으며, 제방 하부 접지폭의 영향보다 비배수 전단강도 및 중간 모래층 두께, 중간 모래층 위치의 영향이 큰 것을 알 수 있었다. 또한 중간 모래층 두께가 작을수록 강제치환 깊이는 증가하며, 중간 모래층 위치가 증가 할수록 강제치환 깊이는 증가하고, 비배수 전단강도가 감소할수록 강제치환 깊이가 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.137-138
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• 2011

구리 이온은 -0.40V (vs. SCE)에서 전기화학적 환원이 일어나는 반면, 니켈 이온은 -1.19V (vs. SCE)에서 전착이 발생한다. 따라서, 단일 도금욕조 내에서 Ni-Cu 합금도금층을 제조하기 위해서는 두 금속 이온종 간의 전위차를 줄여주어야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$를 착화제로 사용하였다. 다양한 Ni-Cu 합금 도금층의 조성을 얻기 위하여 기본 도금욕 내 황산니켈과 황산구리의 비율을 10:1로 설정하였다. 도금 공정 조건에 따른 합금 도금층 조성 변화를 관찰하기 위하여 도금액 pH와 교반 속도에 따른 도금층 조성 변화를 분석하였으며, 도금액의 UV-VIS과 도금층의 XRD 와 SEM 측정을 통하여 도금욕과 도금층 간의 상관 관계를 유추하였다. 본 도금액에 사용된 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$ 착화제의 효과는 pH3에서 가장 현저하였으며, pH 변화 및 교반 속도 변화를 이용하여 다양한 합금 조성을 얻을 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.195-196
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• 2009

ITZO 박막과 $TIO_2$ 버퍼층은 각각 두 개의 캐소드를 사용한 마그네트론 2원동시 방전법과 산소 함량 2%를 사용한 반응성 sputtering 방법으로 각각 증착이 되었다. 모든 박막들은 상온에서 폴리머 기판인 PET에 증착되었다. $TiO_2$ 버퍼층을 도입함으로써 ITZO/$TiO_2$ 박막은 비정질 구조를 보여 주었고, 그것들의 비저항은 버퍼층의 두께가 증가할수록 감소함을 관찰하였다. 특히 기계적 특징은 $TiO_2$ 버퍼층을 5nm 증착하였을 경우에 bending test와 광학 현미경의 crack정도를 관찰함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다. 투과율에 있어서 단일 ITZO 박막과 버퍼층을 5nm 도입한 박막은 가시광선에서 약 75%의 투과율을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2013

최근 다기능 소재의 개발이 필요함에 따라 서로 상반되는 2가지 이상의 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있다. 4 성분계 물질을 단일 타겟으로 제조함으로써 다수의 타겟을 이용하는 기존 PVD 방법의 복잡성과 재형성 등의 문제점을 해결하고 다기능성을 구현할 수 있는 코팅막을 제조할 수 있게 된다. 본 연구에서는 제조된 4 성분계 모물질을 UBM 최근 다기능 소재의 개발이 필요함에 따라 서로 상반되는 2가지 이상의 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발이 요구되고 있다. 4 성분계 물질을 단일 타겟으로 제조함으로써 다수의 타겟을 이용하는 기존 PVD 방법의 복잡성과 재형성 등의 문제점을 해결하고 다기능성을 구현 할 수 있는 코팅막을 제조할 수 있게 된다. 본 연구에서는 제조된 4 성분계 모물질을 UBM 스퍼터링법을 이용하여 질화 공정을 도출하였고 질소 함량에 따른 물리적 특성 및 박막의 특성에 대해 연구하였다. BMG (Bulk Metallic Glass) 타겟을 이용하여 마그네트론 스퍼터링법으로 박막을 코팅하였다. 시편은 Si wafer, SUS 그리고 부식 특성 평가를 실시하기 위하여 냉연강판을 사용하였다. 시편은 아세톤, 알코올로 각각 10분간 초음파 세척한 후 진공장비에 장착하여 Ar 분위기에서 글로우 방전으로 청정을 30분간 실시하였다. 시편청정이 끝나면 ~$10^{-6}$ Torr까지 진공 배기를 실시하고 Ar 가스를 주입하여 2.5 mTorr로 진공도를 유지하여 스퍼터링으로 박막 코팅을 실시하였다. 스퍼터링 파워는 약 0.6 kW (2.0 A)으로 고정하였고 질소 유량은 0~10 SCCM으로 변화시켜 BMG 박막을 코팅하였다. 질소가 첨가된 BMG 박막에서는 시편의 색상이 노란빛으로 나타났으며 이것은 타겟의 조성 중 가장 많이 함유되어있는 Zr이 질화되어 색상의 변화가 일어난 것으로 판단된다. BMG 코팅을 위해서 진공용기로 주입한 질소의 유량이 소량인 경우에도 BMG 코팅층에 비교적 많은 양의 질소가 존재하였고 일정량 이상에서는 BMG 코팅층에 존재하는 질소의 양이 포화되는 현상을 보였다. 질소 유량 3, 4 SCCM의 BMG 코팅층에서 ZrN (111), ZrN (200) Peak이 관찰되었다. BMG 코팅층의 경도 측정결과 Bias 50 V 인가 시 ~22 Gpa로 경도가 가장 높았다. BMG 코팅층의 내부식 특성을 평가하기 위해 염수분무 시험을 실시하였고 ~$10{\mu}m$의 두께를 갖는 BMG 코팅층에서 염수분무 시작 후 48시간 만에 적청이 발생하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.69-72
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• 2020

본 연구에서는 SnO₂ nanoparticles (NPs) 위에 TiO₂ NPs를 코팅하여 Quantum Dots Light Emitting Diodes (QLEDs)를 제작하였다. TiO₂ NPs는 SnO₂ NPs보다 conduction band minimum (CBM) 준위가 낮다. 따라서 SnO₂ 층과 발광층의 CBM 준위 사이에 위치해 에너지 장벽을 감소시키고, 전자의 이동을 원활하게 할 것으로 예상하였다. QLEDs는 inverted 구조로 제작되었으며, SnO₂ 단일층을 사용한 경우보다 발광 특성이 향상된 것을 확인하였다. 이중 전자수송층을 적용한 이번 연구를 통해 SnO₂를 QLEDs에 전자수송층으로 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.543-548
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• 2005

이중층 미립구는 단일층 미립구에 비해서 낮은 초기 방출량과 국소 지항성, 및 약물 방출량 제어 등의 장점 을 갖고 있다. 그러나 포접 방식이 까다롭고 2단계 이상의 제조 과정이 필요하며 특히 미립구 제조 시 크기 조절이 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 락타이드글리콜라이드 공중합체(PLGA)와 덱스트란의 서로 다른 고분자를 초고주파 분쇄 유무에 따른 수중유형(O/W) 용매 증발법을 이용하여 이중층 미립구를 제조하였다. 또한 PLGA의 농도에 따라 미립구 크기의 변화를 연구하였다. 이중층 미립구는 전자주사현미경, 동초점 형광 레이저현미경(CFLM), 캠스코프를 이용하여 조사하였다. 제조된 이중층 미립구의 외부층이 매끄러운 구형의 형태를 나타냄을 확인할 수 있었으며, 절단시 내부층과 외부층의 형태를 확실히 구분할 수 있었다. 이에 외부층과 내부층의 구성 물질을 확인하고자 플루오르신-5-이소시아네이트-덱스트란(FITC-덱스트란)을 이용해 CFLM을 관찰한 결과 형광을 띠는 덱스트란으로 구성된 내부층과 형광을 띠지 않는 PLGA 외부층을 관찰하였다. 또한 PLGA의 함량에 따른 미립구의 크기는 전체적으로 증가하는 경향을 확인하였다. 이와 같은 결과로부터 비교적 간단한 수중유형 용매 증발법을 이용하여 PLGA와 덱스트란의 이중층 미립구의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.