• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.232-232
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• 1999

교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)에 사용되는 플라즈마는 그 부피가 너무 작아서 플라즈마에 변화를 일으키지 않고 그 물성을 관측하기란 쉬운일이 아니다. 그래서 주로 PDP 내의 물성을 관측하는 데 시뮬레이션에 의존하게 된다. 그 물성중에 PDP내의 전계 분포에 대한 정보는 방전의 형성 및 소멸에 대한 많은 단서를 제공하고 있다. 특히 AC PDP의 경우, 유전체에 형성되는 벽적하(wall charge)가 방전의 형성 및 PDP 구동에 중요한 역할을 하는데, 이는 PDP 내의 전계 분포를 살펴봄으로써 대략 예측할 수 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션에 의존하지 않고, 직접 레이저 유도 형광법을 이용하여 AC PDP 내의 전계를 측정하였다. 방전 가스인 헬륨(He)의 에너지 준위는 전계의 크기에 따라 에너지 준위가 변화하여, Rydberg(n$\geq$8) 준위가 여러 개의 준위로 나누어지는 현상이 일어나는데, 이를 Stack 효과라고 한다. 따라서 전계의 세기가 커짐에 따라서 각 준위와 준위 사이 값(splitting)이 커지는데, 이를 이용하면 전계를 측정할 수 있다. 즉, 헬륨 원자를 여기시키는 레이저 파장을 변화시키면서 관측되는 레이저 유도 형광 신호를 관측하면, 준위의 splitting을 관측할 수 있다. 본 연구에서는 PDP 내의 전계의 시간적 변화를 관측하였다. 50%, 40kHz의 구형파를 PDP의 두 전극에 가하였을 때, 플라즈마가 켜진 상태뿐만 아니라 플라즈마가 꺼진 후에도 전계에 의한 Splitting 신호가 관측이 되었는데, 전계로 환산하였을 때, 그 값은 대략 수 kV/cm의 값을 갖았는데, 이는 wall charge에 의한 값으로 사료된다.결과로 생각되어진다.플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.202-202
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• 2013

유도결합 플라즈마 방전 시 사용되는 L형 임피던스 정합기(impedance matcher)의 경우 일반적으로 직렬 및 병렬 콘데서가 연결되어있으며, 임피던스 정합조건이 되었을때 전원과 안테나 사이에 있는 임피던스 정합기의 소자값이 특정 값을 가지게 된다. 유도결합 플라즈마를 진단하기 위한 여러 방법들이 연구되어 왔지만, 이러한 임피던스 정합조건과 플라즈마 내부 변수들의 상관 관계에 대한 연구는 보고된 바 없다. 본 연구에서는 유도결합 플라즈마의 임피던스 정합조건과 유도결합 플라즈마의 변압기 회로모델를 이용하여 플라즈마 저항 및 플라즈마 인덕턴스를 구하기 위한 관계식을 도출하고 임피던스 정합기의 직렬 및 병렬 콘덴서 용량값 측정하여 플라즈마 저항 및 플라즈마 인덕턴스값을 계산하였다. 결과 검증을 위해 다양한 압력 및 전력 조건에서 부유랑뮤어 탐침법을 이용하여 플라즈마 밀도를 측정해 비교해 보았으며, 두 결과의 경향성은 잘 일치함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1484-1485
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• 2007

글라이딩 아크 플라즈마의 화학적 반응성을 이용하여 대표적 휘발성 유기 화합물인 벤젠의 분해를 위한 연구를 수행하였다. 실험에는 벤젠과 공기의 mixture gas를 사용하였다. 글라이딩 아크 플라즈마에 공급되는 전력을 변화시키며 각 regime의 방전 특성을 아크주의 방전 특성을 나타낸 O. Mayr의 식에 따라 살펴보았으며 플라즈마와의 반응전.후의 mixture gas내 포함되어 있는 벤젠 peak area의 크기를 GC(Gas Chromatography)를 통해 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.437-437
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• 2010

DC Hollow cathode 방전은 약 100여 년 전, Paschen에 의해 실험된 이후로 광원, 스퍼터링 공정, 이온빔 소스 등 다양한 분야에 이용되어 왔다. 최근 태양전지용 마이크로 결정질 실리콘 증착 시, RF CCP의 전극에 복수의 홀 혹은 트렌치 구조를 두어 Hollow cathode 방전 효과를 이용하여 향상된 공정 속도로 공정을 진행한다. 그러나 RF-MHCD (Multi hole cathode discharge) 공정을 위한 최적 규격의 홀 기에 관한 연구는 그 중요성과 응용성에도 불구하고 깊게 이루어지지 못한 바 있다. 그러므로 저자는 Capacitively Coupled Plasma (전극 간격 : 4cm, 전극 직경 : 14cm) 장비에서 평면 전극과 10mm 깊이와 각각 3.5mm, 5mm, 7mm, 10mm 직경의 홀이 있는 4개의 전극을 이용하여 Argon RF-MHCD 방전을 관찰하여 조건 별 최적의 홀 전극 디자인을 도출하였다. 실험 조건은 64.5mTorr ~ 645mTorr압력 범위/ 1A~9A이며, 플라즈마는 전극 사이 중앙에 설치한 RF-compensated Langmuir Probe와, 전극과 전기적으로 접촉하는 1000:1 Probe 와 Voltage-Current Probe를 이용하여 측정되었다. 실험 결과 압력 조건 별로, 최적의 전자 밀도를 유도하는 전극 상 홀의 직경이 달라짐을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.224-226
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• 2020

본 논문은 빠른 상승 시간과 짧은 펄스폭을 위한 펄스 전원장치의 설계에 대해 다룬다. 이를 위해서 적합한 방전 스위치의 선정과 높은 상승률을 가진 동기화된 게이트 전압을 만들어 내는 게이트 구동 회로의 설계가 진행 되었다. 방전 스위치로 IGBT가 선정되었으며, 방전 스위치들의 동기화된 빠른 게이트 드라이빙을 위한 펄스 컨트롤러 인버터와 게이트 드라이브 회로의 설계 및 동작에 대한 분석이 진행 되었다. 실험을 통해 펄스 컨트롤러 게이트 드라이빙 시스템에 대한 검증이 이루어졌고, 무유도 저항을 사용한 10 kV, 50 kHz 조건에서 펄스 출력 실험을 통해 20 ns 이하 상승시간과 100 ns 펄스폭을 갖는 펄스 전원 장치의 출력을 확인 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1770-1772
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• 2003

본 연구는 국내에서 최초로 제안되고 적용가능성이 입증되어 설계, 제작된 Probe-type Pockets sensor(HY-Pockets Sensor)를 GIS등의 고전압 장비들에 응용한 레이저 부분방전 진단 시스템 개발을 목표로 하고 있다. 이러한 목적으로, 170kV 급 실 규모 GIS내부의 전류 도체에 다양한 곡률 반경의 침 전극을 부착시켜 부분 방전에 기인된 불평등 전계를 형성시켜 개발된 센서의 실규모 적용 가능성을 고찰하였다. 본 레이저 계측 시스템은 He-Ne laser, single multi-mode optical fiber, $2{\times}2$ 50/50 laser to single mode fiber coupler, probe-type Pockets sensor, photo detector 등으로 구성하여 레이저의 진행을 유도하고, 신호의 특성을 분석하였다. probe-type Pockets sensor로부터 의 출력 신호는 photo detector를 통해 전기적 신호로 변환되어 digital oscilloscope에 의해 측정되고, 또한 PC를 통해 데이터의 저장과 통계적, 분석적 처리 과정을 수행하게 된다. 본 연구의 결과로서 부분방전원에서 생성된 방전 신호에 대한 거리에 따른 센서 감도 결정, 그에 대한 센서 감도의 보정 향상, 전계의 세기의 변화에 따른 센서의 선형성 등이 도출되었고, 이러한 실험결과를 통해 실 GIS(170kv급) 내부에서 발생하는 부분방전의 검출에 본 레이저 부분방전 진단 시스템의 적용 가능성이 제시 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.217-217
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• 1999

축전 결합 차폐막(Faraday shield)이 없는 평판형 유도 결합 플라즈마 장치에서 방전 모드 전이 중출력 결합 변화동안 전자 가열에 대한 연구가 행하여졌다. 전자 에너지 분포 함수(EEDF)의 전개가 RF 보상탐침을 사용, 교류 충첩 방법으로 측정된다. RF 출력에 따른 전자 밀도, 유효 전자 온도 및 특히, 플라즈마 전위의 동향이 제시된다. bi-Maxwellian EEDF를 가진 플라즈마에서 플라즈마 전위가 고 에너지 전자 그룹에 의해 결정됨을 보이고, 플라즈마 전위와 EEDF 상호 관계가 논의된다. 실험 결과로부터 RF출력에 따른 플라즈마 전위의 변화가 전자 가열에 있어 축전 출력 결합의 상대적인 기여의 변화를 반영함을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.334-334
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• 2012

다음 세대 웨이퍼 공정인 450mm 웨이퍼 공정을 위한 이중 주파수 유도결합 플라즈마 소스를 이용하여 각각의 안테나에 파워를 인가하고, 이 때 방전되는 플라즈마의 특성을 Langmuir probe를 통하여 확인할 수 있었다. 또한 인가되는 파워를 조절하여 플라즈마 내의 전자에너지를 조절할 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• 제32권1호
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• pp.100-106
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• 1996

반도체 소자에 정전기 방전으로 인한 소자내의 온도 상승을 알기 위해 열전달 방정식으로부터 열모델을 유도하였다. 그리고 열파괴 문턱전류를 얻고 시간에 따른 온도 변화를 열모델로부터 해석하였다. 여기서 유도한 열모델은 Wunsch-Bell모델에 지수 항을 추가한 형태이다. 이 모델의 유효성을 증명하기 위해 실험결과와 비교한 결과 매우 잘 일치하였으므로 이 열모델의 함수는 입력보호회로의 반도체소자를 설계하는데 매우 유용하다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2253-2255
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• 2005

운전 중인 회전기기에서 고정자 권선의 절연 상태는 부분방전시험을 통해 검사, 평가할 수 있고 이를 통하여 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 기존 센서인 SSC(Stator Slot Coupler)는 비접촉식으로 권선의 웨지 아래에 설치하므로 설치하기가 불편하고 Global VPI 방식으로 제작된 소형 회전기에는 사용할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 소형 회전기에 사용 가능한 저, 고주파용 부분방전 센서를 제안하였다. 웨지 위에 설치 가능한 SSC 형태의 마이크로스트립 센서 및 2선 평행 전송선로 센서는 고주파에 적합하고 저렴하며 소형 회전 기에 설치 가능하다. 센서의 성능을 검증하기 위해 3차원 해석 프로그램을 사용하여 좋은 전자파 검출 성능을 도출할 수 있었다. 또한 저주파용으로 제안된 U 타입 센서는 유도전류를 검출하는 센서로서 슬롯 외부에 설치되어야 하고 시간차분 수치해석을 이용해서 저주파에서 효과적으로 방전 펄스를 검출함을 확인할 수 있었다.