• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.361-361
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• 2013

비냉각 적외선 검출소자는 빛이 전혀 없는 환경에서도 사물을 감지하는 열상장비의 핵심소자이다. 마이크로볼로미터 적외선 검출기는 상온에서 동작하며, 온도안정화를 위해 TEC를 장착하여 진공패키지로 조립된다. 패키지는 진공을 유지할 수 있도록 일반적으로 메탈로 제작되며, 단가 감소 및 생산성 증대를 위해 wafer level packaging 방법을 이용한다. 마이크로볼로미터의 특성은 패키지의 진공 변화에 매우 민감하다. 센서의 감도를 증가시키기 위해서는 진공환경을 유지해야 한다. 볼로미터 소자의 특성은 상압에서 열전도는 기판과 멤브레인 사이의 에어갭을 통해 열손실을 야기하므로 센서의 반응도가 현저히 줄어든다. 에어갭이 1 um 정도 되더라도 그 사이에 존재하는 열전도가 가능하므로 진공을 유지하여 열고립 상태를 증대시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 소자의 동작시 압력, 즉 진공도가 볼로미터 소자의 반응도 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 마이크로볼로미터 소자는 $2{\times}8$ 어레이 형태로 제작하였으며, metal pad를 각 단위셀에 배치하였으며, 공통전극으로 한 개의 metal pad를 넣어 설계하였다. 흡수체로써 VOx를 사용하였으며, 열 고립구조를 위해 2.5 um 공명 흡수층의 floating 구조로 멤브레인을 형성하였다. 진공패키지는 메탈패키지를 제작하여 볼로미터 칩을 TEC 위에 장착하였으며, 신호의 감지를 위해 가변저항을 매칭시켰다. 반응도는 신호 대 잡음 값을 획득하여 소자에 도달하는 적외선 에너지에 대해 반응하는 값을 계산에 의해 얻어내는 것이다. 픽셀 크기는 $50{\times}50$ um이며, 패키지 조립 공정 후 온도변화에 따른 저항 측정을 통해 TCR 값을 얻었다. 이때 TCR은 약 -2.5%/K으로 나타났다. $2{\times}8$의 4개 단위소자에 대해 측정한 값은 균일하게 TCR 값이 나타났다. 광반응 특성은 볼로미터 단위소자에 대해서 먼저 고진공(5e-6 torr) 하에서 측정하였으며, 반응도는 25,000 V/W의 값을 나타내었고, 탐지도는 약 2e+8 $cmHz_{1/2}$/W로 나타났다. 패키지의 압력 조절을 위해 TMP 및 로터리 펌프를 이용하여 100 torr에서 1e-4 torr의 범위에서 압력조절 밸브를 이용하여 질소가스의 압력으로 진공도를 변화시켰다. 적외선 반응신호는 압력이 증가함에 따라 감소하였으며, 2e-1 torr의 압력에서 신호의 크기가 감소하기 시작하여 5 torr에서 반응도의 1/2 값을 나타냄을 알 수 있었다. 30 torr 이상에서는 신호가 잡음값 과거의 동일하여 신호대 잡음비가 1로 나타남을 알 수 있었다. 또한 진공도 변화에 대해, 흑체온도에 따른 반응도 및 탐지도의 특성을 조사한 결과를 발표한다. 반응도의 증가를 위해 진공도는 진공도는 1e-2 torr 이하의 압력을 유지해야 함을 본 실험을 통해 알 수 있었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.2896-2900
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• 2007

A numerical analysis was carried out to investigate the degradation of Volatile Organic Compounds (VOC) in photocatalytic microreactors with different inner geometries. Two different cases of microreactor were considered, namely, one microreactor has bump on the channel and the other has no bump on the channel. The removal efficiency of VOC has been calculated by the Langmuir-Hinshelwood reaction rate equation that was obtained from the experimental results. From the numerical calculations, it was observed that the conversion ratio of VOC for the microchannel with bump is about 4.5% greater than the microchannel without bump. And the mass transfer characteristics in the microreactor are also shown in numerical results. These results can be used effectively for the photocatalytic numerical analysis.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.241.2-241.2
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• 2011

다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

• Environmental engineer
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• s.328
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• pp.92-96
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• 2013

본 발명은 화장실의 세면대에서 사용된 세척수 및 하수를 중수도 수질기준에 적합하도록 처리하여 화장실 용수로 재활용하는 화장실의 중수도 시스템에 관한 것이다. 화장실의 중수도 시스템의 구성을 살펴보면, 세면대에서 사용된 세척수 및 하수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입된 세척수 및 하수를 살균 및 소독하는 마이크로버블 오존 발생장치와, 살균 및 소독된 처리수를 정장하는 처리수조와, 상기 처리수조에 저장된 처리수를 화장실 용수로 공급하는 용수공급펌프를 포함한다. 이 중에서 상기 마이크로버블 오존 발생장치는, 외부에서 유입된 공기를 정화하는 에어필터와, 상기 에어필터에서 정화된 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 세척수 및 하수에 혼합시키는 기액혼합펌프와 상기 오존과 상기 세척수 및 상기 하수의 혼합 효과를 극대화하기 위한 라인믹서로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화장실의 중수도 시스템은 상수(上水)의 소비량을 줄이고 하수(下水)의 발생량을 감소시켜 경비절감의 효과를 얻을 수 있고, 지하수의 고갈 및 생활용수의 증가에 따른 물 부족 현상에 대해 능동적으로 대처할 수 있다. 특히, 재활용된 화장실 용수에는 오존이 함유되어 화장실 내의 악취제거, 살균 및 소독효과가 있으며, 외부로 배출되는 세척수 및 하수에 포함된 유지성분을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.349-349
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• 2012

산화제를 이용 기상중합법을 통해 합성되는 고전도도 Poly (3,4-Ethylenedioxythiophene)(PEDOT) 박막은 OTFT, RFID tag, 또는 연성 디스플레이 같은 분야에 다양한 응용 가능성을 가지고 있으며 이로 인해 최근에 연구가 활발히 진행되고 있다. PEDOT박막의 전극소재로써 가능성은 박막의 중합 정도와 표면 형상에 크게 좌우된다. 특히, Si-웨이퍼 기판 위에 산화제의 균일한 도포 및 산화제 자체의 높은 산도 ($pH{\leq}2$)에 따른 부반응의 억제는 기상중합법을 이용한 PEDOT박막의 합성에 있어 매우 중요하다. PEDOT의 효율적인 중합과 균일한 성장을 위해 산화제에 DUDO 와 PEG-PPG-PEG를 첨가한 혼합 산화제 용액을 제조 기상중합 방법을 통해 PEDOT박막을 제작하였다. 그 결과 산화제만을 사용하여 제작된 박막에 비해 전도도가 최대 3,660 S/cm로 향상된 PEDOT 박막이 합성되었다. 이러한 결과는 PEG-PPG-PEG가 산화제 용액의 균일 도포를 향상시키고 Base Inhibitor로 작용하는 DUDO는 PEDOT 성장 시 중합속도를 조절하고 부반응을 최소화 하여 효율적인 공액 이중 결합의 생성을 촉진한데 주로 기인한다. 따라서 그로인해 조밀하며 마이크로 스케일의 기공이 최소화된 PEDOT박막의 합성이 가능하였다. PEDOT박막의 특성 평가에는 4-point probe, optical microscopy, Field Emission-Scanning Electron Microscope, 등이 사용되었으며 또한 전도도의 향상 원인을 분석하고자 ATR-IR Spectrophotometer를 이용하여 합성된 박막의 작용기를 분석하였다. 이러한 고전도도의 PEDOT 박막이 OTFT의 전극소재로 사용된다면 OTFT소자의 성능 향상에 크게 기여 할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.374-375
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• 2013

Al/Ni 나노 멀티 포일은 상온에서 외부 방전 및 촉발에 따라 급속한 자기 발열 반응이 일어나는 특성을 보여, 외부 촉발을 통해 상온에서 온도를 높일 수 없는 접합이나 마이크로 수준의 미세 접합이 가능한 접합재료로서 활용이 상당히 기대되는 재료이다. 본 연구에서는 스퍼터링법을 이용하여 한 층이 20 nm 이하에서 Al과 Ni의 혼합 기준을 달리한 Al/Ni 나노 멀티 900층을 제조와 제조된 반응성 포일이 자기 발열 반응에 따른 미세구조에 대해 조사하였다. 박막의 증착은 3~10 mTorr의 공정압력 으로 Al 타겟 전류 1.7 A, Ni 타겟 전류 1.4 A로 하여 증착시간을 조절하여 제조하였다. SEM과 EDX를 통하여 Al/Ni 나노 멀티 포일의 성장구조와 각 원소의 함량을 조사하였다. XRD 미세결정구조 분석은 제조된 반응성 포일과 외부 촉발시킨 후 자기 발열 반응에 의해 형성되는 혼합 상에 대한 조사를 실시하였다. 혼합기준이 1:1의 Al/Ni 나노 멀티 포일에서 약 $980^{\circ}C$의 발열이 발생하는 것을 Pyrometer를 통해 측정하였으며, 자기 발열 반응 후의 혼합 상은 AlNi이 형성되었다. Ni rich 포일에서는 약 $730^{\circ}C$의 발열이 발생하였고, 혼합상으로 주로 AlNi이 형성되었고 Al3Ni2도 나타났으며, 반응에 참여하지 못한 Ni이 남아있는 것을 관찰하였다. Al rich 포일에서는 약 $720^{\circ}C$의 발열과 함께 AlNi, $AlNi_3$이 형성되었고 반응에 참여하지 못한 Al이 미세하게 나타났다.

• The Korean Journal of Zoology
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• v.37 no.2
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• pp.144-155
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• 1994

마이크로파 에너지로서 현미경 관찰을 위한 생체물질을 고정할 때, 고정효과는 화학 고정액을 사용할 때와 비교하여 보다 우수한 또는 적어도 동일한 고정효과를 볼 수 있다는 것은 알려진 사실이다. 그러나 기존의 마이크로파 오븐을 사용하여 생체물질을 고정하면 고정 정도에 일정성이 없는데, 이는 마이크로파가 균일하게 조사되지 않고 고정에 적절하도록 마이크로팍의 강도를 조절하기 어려우며, 이로 인하여 정확한 고정온도의 측정이 불가능하기 때문으로 생각된다. 이 연구에서는 마이크로파가 조사되는 동안 시료의 온도를 측정할 수 없는 기존의 마이크연.파 오븐의 단점을 보완하기 위하여 비접촉식 적외선 온도 감응기를 장착한 마이크로파 오븐을 개발하였으며 고정효과를 관찰하기 위하여는 포유류의 기준 조직으로 알려진 생쥐의 신장을 고정하였다 고정효과는 전체적인 구조와 세부 구조의 보존이 모두 우수하였고 최적의 고정온도는 28$\pm$1$^{\circ}C$(완충용액 20 ml, 10초) 이었다. 이와같이 고정된 재료는 고정효과 뿐만 아니라 염색성이 좋아서 조직화학 반응이 우수하고, 냉동절편법과 연계했을 때 전체 절편제작 과정이 2~4시간 내에 완료될 수 있었다 이때 절편의 질(질)은 화학 고정액이나 냉동절편 법에 의하여 제작된 것 보다 우수하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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• pp.56-57
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• 2013

본 논문에서는 연극공연을 관람하는 관객의 반응정보를 수집하기 위하여, 청각센서를 통해 관객의 음성을 획득하고 획득된 음성에 대한 감정을 예측하여 관객 반응정보 관리시스템에 전송하는 음성신호 기반 감정인식 시스템을 구현한다. 이를 위해, 관객용 헤드셋 마이크와 다채널 녹음장치를 이용하여 관객음성을 획득하는 인터페이스와 음성신호의 특징벡터를 추출하여 SVM (support vector machine) 분류기에 의해 감정을 예측하는 시스템을 구현하고, 이를 관객 반응정보 수집 시스템에 적용한다. 실험결과, 구현된 시스템은 6가지 감정음성 데이터를 활용한 성능평가에서 62.5%의 인식률을 보였고, 실제 연극공연 환경에서 획득된 관객음성과 감정인식 결과를 관객 반응정보 수집 시스템에 전송함을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.2
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• pp.141-153
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• 2014

Droplet based microfluidic systems have been developed for the application of biological and chemical research field. A picoliter droplet in microfluidic device provides a compartmentalized and well-defined reactor in miniaturized system. The microfluidic system with small droplets can reduce reagent cost and enhance efficiency through automated high-throughput screening system. In this review, we summarize the functionality of droplet based microfluidic system including droplet generation, precise droplet control, and various applications. In addition, this article reviews current applications in chemistry and biology, and discuss advantages of droplet based microfluidics compared with conventional manner.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.10a
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• pp.41-41
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• 2011

국제해사기구(IMO)에서2016년에 건조되는 선박부터 Tier III 규제를 예고하고 있다. 이 규 제를 만족하기 위하여 엔진 전처리 기술 및 후처리 기술 개발과 실증 연구가 활발히 진행되고 있다. 이중 SCR(Selective Catalytic Reduction) 반응을 이용한 질소산화물 저감기술이 80% 이상의 Tier III NOx 규제치를 만족할 수 있는 유일한 기술이다. 육상 플랜트에서 실증과 검증이 확보된 SCR 기술의 선박 엔진에 대한 적용을 위해서는 선박의 급격한 운전조건 변화와 엔진에 의한 저주파 진동에 대한 촉매 내구성 확보가 중요하다. 본 연구에서 기공 분포면에서 마이크로 기공보다는 메죠 및 매크로 기공쪽으로 구조를 개선함으로써 촉매 사용시 우려되는 배기가스중의 Soot 또는 2차 합성물질에 의한 촉매기공 막힘을 최대한 방지한 상용 SCR 촉매를 개발하였다. 또한 촉매에 대한 내구성 실증을 위하여 현재 운항 선박(한진피츠버그호)에 장착하여 실증 실험을 수행하였다. 기존 corrugate 타입의 촉매보다 40% 정도의 부피 감소와 차압 감소를 달성하였고 이로 인하여 선박내 제한된 공간에 효율적으로 SCR 시스템 설치가 가능할 것으로 생각된다. 그리고 본 연구에서는 가이드 베인 설치 없이 유동 균일화를 달성하여 반응기 전체의 크기 축소가 가능하다. 이는 추가적인 비용 및 압력 손실 저감, 유지 보수 공간 확보 등의 장점이 있다.