• Fire Science and Engineering
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• v.33 no.2
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• pp.30-38
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• 2019

Tracking, which is one of the main causes of electrical fires, is perceived as a physical phenomenon of electrical discharge. Hence tracking should be explained based on electric field analysis, conduction path by electron generation, and gas discharge physics. However, few papers have considered these details. This paper proposes a tracking mechanism including their effects on tracking progress. In order to prove this mechanism, a tracking experiment, an electric field analysis for the carbonization evolution model, and an explanation of the tracking process by gas discharge physics were conducted. From the tracking experiment, the current waveforms were measured at each stage of the tracking progress from corona discharge to tracking breakdown. The electric field analysis was carried out in order to determine the electric field on the surface of a dry-band and the high electric field region for electron generation during the generation and progress of carbonization. In this paper, the proposed tracking mechanism consisted of six stages including electron avalanche by corona discharge, accumulation of positive ions, expansion of electron avalanche, secondary electron emission avalanche, streamer, and tracking by conductive path. The pulse current waveforms measured in the tracking experiment can be explained by the proposed tracking mechanism. The results of this study will be used as the technical data to detect tracking phenomenon, which is the cause of electric fire, and to improve the proof tracking index.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.1
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• pp.66-72
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• 2009

The detection methods are required to monitor and diagnose the abnormality on the insulation condition inside a gas-insulated switchgear (GIS). Due to a good sensitivity to the products decomposed by partial discharges (PDs) in $SF_6$ gas, the development of a SWNT gas sensor is actively in progress. However, a few numerical studies on the diffusion mechanism of the $SF_6$ decomposition products by PD have been reported. In this study, we modeled $SF_6$ decomposition process in a chamber by calculating temperature, pressure and concentration of the decomposition products by using a commercial CFD program in conjunction with experimental data. It was assumed that the mass production rate and the generation temperature of the decomposition products were $5.04{\times}10^{-10}$ [g/s] and over 773 K respectively. To calculate the concentration equation, the Schmidt number was specified to get the diffusion coefficient functioned by viscosity and density of $SF_6$ gas instead rather than setting it directly. The results showed that the drive potential is governed mainly by the gradient of the decomposition concentration. A lower concentration of the decomposition products was observed as the sensors were placed more away from the discharge region. Also, the concentration increased by increasing the discharge time. By installing multiple sensors the location of PD is expected to be identified by monitoring the response time of the sensors, and the information should be very useful for the diagnosis and maintenance of GIS.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.70-78
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• 2003

The purpose of this study was to present the method to choose the optimization machining condition for the wire electric discharge machine. This was completed by examining the ever-changing quality of the material and by improving the function of the wire electric discharge machine. Precision metal mold products and the unmanned wire electric discharge machining system were used and then applied in industrial fields. This experiment uses the wire electric discharge machine with brass wire electrode of 0.25mm. In this experiment, we changed no-node voltage to 7 and 9, pulse-on-time to 6$mutextrm{s}$, 8$mutextrm{s}$ and 10$mutextrm{s}$, pulse-off-time to 8$mutextrm{s}$, 10$mutextrm{s}$ and 13$mutextrm{s}$, and experimented on wire tension at room temperature by 1000gf, 1200gf, and 1400gf, respectively.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2009.10a
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• pp.255-267
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• 2009

PDP용 형광체는 소성 후 입자간 결합부족으로 인한 탈락현상 및 셀 결함 불량과 Red, Green, Blue 간 유전율 불일치로 인한 방전불량 현상 등의 문제점을 안고 있다. PDP용 형광체의 소성 후 입자간의 결합력을 증진시키기 위하여 frit을 조제로 첨가하였고, 이에 따른 기계적, 전기적, 광학적 특성의 변화를 조사하였다. 사용된 frit은 자체 소결시 무색의 투명하고 ZnO-$B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$계 비정질 세라믹 재료이며, 연화점은 $499.78^{\circ}C$이다. 형광체 중량의 3${\sim}$20wt% 범위에서 frit의 첨가량 변화에 따른 영향을 조사하였다. Frit의 첨가량이 증가할수록 경도가 증진 되었고, 5wt% 미만 함유될 경우 Red, Green, Blue 형광체 모두 유전율 조절 효과가 미약하였다. Red 형광체는 frit함량이 3wt% 이상 함유되면 휘도가 90% 미만으로 감소하였고, Green과 Blue는 frit 함량이 10wt%이상 함유되면 확연하게 휘도가 감소 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1462-1463
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• 2007

GIS와 같은 전력기기들은 내부에 다양한 원인에 따라 이 결함에 의해 절연열화가 진전되는 것이 일반적인 현상이며, 결국 사고로 이어지게 된다. 따라서 절연열화과정에서 부분방전 현상에 의한 전자파 신호를 보다 효율적으로 검출할 수 있는 센서를 설계하기 위해 본 논문에서는 UHF 대역의 측정이 가능한 Cavity 안테나를 이용하여 절연진단기술에서의 적용가능성을 검토해 보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1381-1382
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• 2007

GIS와 같은 전력기기들은 내부에 다양한 원인에 따른 결함이 존재할 경우 운전시간이 경과함에 따라 이 결함에 의해 절연열화가 진전되는 것이 일반적인 현상이며, 결국 사고로 이어지게 된다. 따라서 절연열화과정에서 부분방전 현상에 의한 전자파 신호를 보다 효율적으로 검출할 수 있는 UHF 스트립형센서를 설계하였다. 또한, 설계된 절연진단용 스트립형 센서를 시뮬레이션을 통하여 GIS 및 고압용 전력기기에 적용 가능성을 확인한 연구이다. 차후 설계한 절연진단용 UWB-안테나을 제작하여 시뮬레이션 결과와 실제 측정값을 비교/분석 하고저 한다.

• Polymer(Korea)
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• v.26 no.2
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• pp.279-286
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• 2002

For surface modification of polymers with hydrophilic functional groups, acrylic acid was grafted and immobilized on the surface of polyethylene(PE) by cold-plasma treatment using Ar gas. The modifications were identified by analysis of ATR-IR spectrum and by the measurement of contact angles. Compared to virgin PE significant decreases in contact angle were observed for both the grafted PE and the immobilized PE. The decreases of contact angle were in the range of 47~$53^{\circ}$ for grafted PE and 23~$26^{\circ}$ for immobilized PE. The degree of hydrophilicity depended strongly on the plasma-treating time and discharge power. For the case of grafting it has show that the longer plasma-treating time, the higher hydrophilic character. For the case of immobilization, whereas, higher discharge power and longer exposure to plasma have shown the detrimental effect for the preparation of hydrophilic PE surface due to the decrease of carboxyl group by ablation effect. The decrease in adhesion strength of immobilized PE. compared to grafted PE, was also attributed to the ablation of carboxyl group.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.8
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• pp.5213-5218
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• 2014

Organic memory devices were made using the plasma polymerization method. The memory device consisted of ppMMA(plasma polymerization MMA) thin films as the tunneling and insulating layer, and a Au thin film as the memory layer, which was deposited by thermal evaporation. The organic memory operation theory was developed according to the charging and discharging characteristics of floating gate type memory, which would be measured by the hysteresis voltage and memory voltage with the gate voltage values. The I-V characteristics of the fabricated memory device showed a hysteresis voltage of 26 [V] at 60 ~ -60 [V] double sweep measuring conditions. The programming voltage was applied to the gate electrode in accordance with the result of this theory. A programming voltage of 60[V] equated to a memory voltage of 13[V], and 80[V] equated to a memory voltage of 18[V]. The memory voltage of approximately 40 [%]increased with increasing programming voltage. The charge memory layer charging or discharging according to the theory of the memory was verified experimentally.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.70-70
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• 2017

TSV(through silicon via)는 긴 종횡비를 갖는 패턴에 Cu, Ta, Ti을 높은 conformality를 갖도록 증착하는 공정이다. Magnetron cathode의 자석 배열 설계는 target 물질 종류에 따라서 multitrack, water drop type등이 있으며 target과 substrate 사이의 공간에 플라즈마를 형성시켜서 기판에 이온 입사량을 늘린 후 기판 바이어스를 이용하여 이온 충돌, re-sputtering을 통한 재증착 과정을 통해 치밀한 금속 박막을 연속적으로 형성할 수 있도록 하는 것이 목적이다. 또한 sputter가 사용되고 있는 분야에 효율을 증대시키고, 증착되는 막의 품질향상을 위해 UBMS를 사용하고 있으며, 산업에 사용되어 지는 300 mm wafer용 시스템은 제작비가 약 10억 원 정도 소요되며 다양한 테스트를 진행하기 위해선 많은 비용이 소요된다. 따라서 비용과 소요시간을 줄여 다양한 테스트를 위해 소규모 플라즈마 시스템을 설계하게 되었다. 61 l/sec 터보 분자 펌프와 다이아프램 펌프를 기초로한 TMP station에 2.75 인치 CF flange가 장착된 6 way cross를 main 챔버로 활용하고, 작은 size의 unbalanced magnetron cathode를 제작, 장착한 다음 6 way cross 주변에 전자석을 적절히 배치하여 300 mm wafer system에서와 동일한 물리적 현상을 테스트 할 수 있도록 하였다. Fig1. (a) UBMS system의 사진을 나타내었고, (b)에는 6 way cross 내부에 발생된 플라즈마의 형상을 나타내었다. 전원 장치는 Advanced Energy사의 MDX-1.5K DC power supply를 사용하였고, 방전 전압 - 전류 관계의 가스 압력에 따른 plasma 현상과 magnetron 배율에 따른 plasma 현상 그리고 전자석에 의한 영향을 주로 관찰 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.215.2-215.2
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• 2016

플라즈마는 현대 산업에서 다양한 고부가가치 산업 분야에 걸쳐 이용되고 있다. 이러한 플라즈마를 정밀하게 진단하고 제어하는 기술이 공정의 수율을 증대하고 생산성을 높이는데 크게 기여함은 자명하다. 플라즈마를 진단하는 방법은 크게 광학적 진단 방법과, 전기적 진단 방법으로 나눌 수 있는데 광학적 진단 방법은 방전시 발생하는 방출광을 통해 플라즈마의 현재 상태를 예측하는 방법이고, 전기적 진단 방법은 플라즈마 내로 직접 탐침을 접촉하여 전기적 물리량을 측정하는 방법이다. 각각은 정성적, 정량적 진단을 하는 데에 장점이 있다. 공정 모니터링은 주로 광학적 진단 방법에 의해 이루어지는데 전기적 진단 방법은 플라즈마와 직접 접촉하기 때문에 플라즈마에 대한 간섭현상이 발생하므로 부적합하다. 해당 실험에서는 유도 결합형 플라즈마 발생 용기에 아르곤, 산소 혼합 유체를 유입하여 방전하며 광학적 진단 방법을 통해 플라즈마를 관측하며 실험을 진행하였다. 측정 장치는 3채널 광학 진단이 가능한 시스템을 구성하여 공정중 발생하는 방출광의 특정 피크 변화를 공정 변수 변화로 인지하여 질량 유량 제어기를 조작, 피크를 초기상태로 되돌리는 공정 제어가 가능하도록 시스템을 구성하였다. 이를 통해 플라즈마를 이용한 공정 중 공정 변화에 자동으로 대응하는 공정제어 시스템을 시험 하였다.