• Journal of Bio-Environment Control
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• v.30 no.1
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• pp.27-36
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• 2021

A capacitive water sensor was developed to measure the capacitance over a wide part of a substrate using an insulated electrode plate (30 cm × 10 cm) with copper and Teflon attached on either side of the substrate. This study aimed to convert the capacitance output obtained from the condenser-type capacitance sensor into the substrate water content. The quantification experiment was performed by measuring the changes in substrate water weight and capacitance while providing a nutrient solution and by subsequently comparing these values. The substrate water weight and capacitance were measured every 20 to 30 seconds using the sensor and load cell with a software developed specifically for this study. Using a curve-fitting program, the substrate water content was estimated from the output of the capacitance using the water weight and capacitance of the substrate as variables. When the amount of water supplied was increased, the capacitance tended to increase. Coefficient of variation (CV) in capacitance according to the water weight in substrate was greater with the 1.0 kg of water weight, compared with other weights. Thus, the fitting was performed with higher than 1.0 kg, from 1.7 to 6.0 kg of water weight. The correlation coefficient between the capacitance and water weight in substrate was 0.9696. The calibration equation estimated water content from the capacitance, and it was compared with the substrate water weight measured by the load cell.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.6
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• pp.619-624
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• 2012

In this study, we demonstrated the operation of an electroosmotic pump with cylindrical porous glass frits and evaluated its long-term operation. The performance of this electroosmotic pump was characterized in terms of maximum flow rate, current, and pressure using deionized water and 1 mM borate buffer. The maximum flow rate, current, and pressure linearly increase with voltage. The maximum flow rate is normalized by the pumping area and voltage for comparison of the performance between the electroosmotic pumps with cylindrical and planar frits. The normalized maximum flow rate of the cylindrical-type pump is higher than that of the planar-type pump because of their different geometries. The cylindrical-type electroosmotic pump has five times better performance than the planartype electroosmotic pump for a given pump package volume. It can operate stably for over 3 hours.

• Fire Science and Engineering
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• v.33 no.6
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• pp.114-119
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• 2019

We found metallic migration phenomena at the fire scene in Printed circuit board (PCB) of LED light equipment which are commonly used. Accordingly we did this study. In order to generate rapidly metallic migration, we experiment the water drop test under low voltage (3.0 V) and a small amount of water condition. As a results of our experiment, we saw the growth of metallic migration of Copper and checked directly short of the PCB between isolated two poles by Cu migration. Finally we saw the shape of dendrite pattern by Cu migration using Scanning electron microscope (SEM) and analyzed that components via Energy dispersive Spectrometer (EDS).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.359.2-359.2
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• 2016

붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.182.2-182.2
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• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.68-68
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• 2003

최근의 전자부품은 고밀도 고집적화 됨에 따라 여러 가지 문제점들이 발생되고 있다. 그 중 부품이 실장되는 부분에 사용되는 솔더나 전기적 회로를 구성하는 패턴간에 금속 이온 마이그레이션(Metallic Ion Migration)이 발생하여 전기적 단락(Short)를 유발함으로써 전자제품의 치명적 고장을 유발한다. 본 연구는 이온 마이그레이션 현상을 물방울시험(Water Drop Test)을 통하여 재현함으로써 발생 메카니즘을 확인하여 발생원인을 직접적으로 관찰하고, 각 종 패턴의 거리 및 전압에 따른 발생속도의 차이를 조사하기 위하여 수행되었다. 이러한 실험을 위하여 콤 패턴(Comb Pattern)의 FR-4 재질 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)을 사용하였으며, 사용된 전극재질로는 Cu, SnPb, Au를 사용하였고, 패턴간 거리는 0.5, 1.0, 2.0mm의 3가지 종류로 구분하였다. 또한 패턴간에 인간 된 전압은 6.5V, 15V를 인가한 후 마이그레이션이 발생되는 시간을 측정하였다. 이러한 실험으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 6.5V의 인가전압에서는 Cu 패턴이 대체적으로 가장 빠르게 마이그레이션이 발생하였으며, 다음으로 Au가 발생하였고, Cu와 SnPb의 발생시간은 대체적으로 근사한 값을 나타내었다. 이것은 비슷한 평형전위를 갖는 재료는 마이그레이션 발생시간이 유사하게 나타나며, 높은 (+)전위를 갖을수록 발생시간이 지연됨을 알 수 있다. (2) 15V를 인가하였을 때 패턴간격이 0.5mm인 경우 Cu, Au, SnPb의 순으로 나타났으며, 1.0mm는 SnPb, Cu, Au, 2.0mm인 경우는 SnPb, Au, Cu의 순으로 마이그레이션이 발생하였다. 인가전압이 높은 경우 초기 발생에는 큰 차이가 없지만 수지상이 발생 후 성장하는데 많은 영향을 미치는 것으로 보인다. 이것은 초기 수지상의 형성에 큰 영향을 미치는 것은 재료의 평형전위에 의한 값이 좌우하지만, 수지상이 일정길이 이상 형성된 이후에는 성장속도가 평형전위에 따른 값과는 다소 다르게 나타남을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.52-59
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• 2004

Recently, many researches for fine particles plasma have been focused on the fabrication of the new devices and materials in micro-electronic industry, although reduction or elimination of fine particles was interested in plasma processing until now on. In order to enhance their utilization, it is necessary to control and analyze fine particle behavior. Therefore, we developed simulation model of fine particles in RF Ar plasmas. This model consists of the calculation parts of plasma structure using a two-dimensional fluid model and of fine particle behavior. The motion of fine particles was derived from the charge amount on the fine particles and forces applied to them. In this paper, Ar plasma properties using two-dimensional fluid model without fine particles were calculated at power source voltage 15[V] and pressure 0.5[Torr]. Time-averaged spatial distributions of Ar plasma were shown. The process on the formation of Coulomb crystal of fine particles was investigated and it was explained by combination of ion drag and electrostatic forces. And also analysis on the forces of fine particles was presented.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.44-49
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• 2006

In this study, the resolution capabilities of electrical resistivity tomography (ERT) in the monitoring of $CO_2$ injection are investigated. The pole-pole and bipole-bipole electrode configuration types are used between two uncased boreholes straddling the $CO_2$ plume. Forward responses for an initial pre-injection model and three models for subsequent stages of $CO_2$ injection are calculated for the two different electrode configuration types, noise is added and the theoretical data are inverted with both L1- and L2-norm optimisation. The results show that $CO_2$ volumes over a certain threshold can be detected with confidence. The L1-norm proved superior to the L2-norm in most instances. Normalisation of the inverted models with the pre-injection inverse model gives good images of the regions of changing resistivity, and an integrated measure of the total change in resistivity proves to be a valid measure of the total injected volume.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.35D no.6
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• pp.72-78
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• 1998

An optical modulator Ti:LiNbO$_3$optical waveguide and CPW electrode structure were fabricated. The optical modulator was packaged using components such as ferrules, dirmy LN block and glass, vibration and shock absorbption pad, and alumina feeder through processings of pigtailing. Au wire bonding, epoxing, SMA connecting, sealing. The electrical and optical characteristics were measured after packaging. The electrical properties of S$_{21}$ and S$_{11}$ were obtained as 9.8 GHz at -3 dB and -8.9dB at 14.4GHz, respectively. Optical waveguide prepared met requirements for a single mode at a 1550nm wavelength range. Insertion loss was 4.3dB at room temperature after packaging, and was varied 4.3~6.4dB at various temperatures, 5~45$^{\circ}C$. E-O bandwidth measurement showed 3dB optical response at 7.8GHz, which means that it is applicable for 10Gbps optical communicationon

• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.1
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• pp.66-71
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• 2020

The process of discharging batteries using salt water, when used for the disposal of a lithium-ion (Li-ion) batteries, is likely to cause a fire. However, there is a dearth of studies in the literature on the risk of fire while discharging mobile phone batteries in salt water. In order to investigate the possibility of fire by elucidating the discharge characteristics and the generation of heat, we conducted experiments by varying the concentration of the salt water, number of overlapping batteries, and type of the mobile phone batteries used as experimental specimen. The discharging voltage and the temperature of the batteries were measured, and the fire risk was predicted by analyzing the data. The results of the experiment showed that the higher the salt water concentration, the greater the discharge value of the mobile phone battery and the higher the exothermic temperature. Moreover, the exothermic temperatures of the overlapping batteries were higher than that of the single battery submerged in salt water. The highest exothermic temperature points of the battery occurred at the positive and negative poles.