• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.52-52
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• 2014

Zn-Mg 합금은 순수한 Zn 보다 우수한 내식성을 나타내며, 이러한 Zn-Mg 합금을 코팅공정에 도입하기 위하여 Zn-Mg 박막 합성의 최적 공정조건을 도출하고자 하였다. 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 합성한 Zn-Mg 박막은 Mg 함량이 증가할수록, 합성 분위기가 낮을수록 치밀한 미세구조를 나타내었다. 또한 Zn-Mg 박막의 미세조직이 치밀해질수록 내식성은 증가하나, 밀착성은 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.479.2-479.2
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• 2014

자가 세정 및 김서림 방지가 가능한 투명 코팅 소재로써 $TiO_2$ 코팅박막을 제안하였으며, $TiO_2$ 코팅박막은 스퍼터링 방식으로 제작하였다. 낮은 표면 에너지를 갖는 물질을 화학적으로 변형시키고 유리기판 위 텍스쳐링을 형성함으로써, 수분에 대해 완전히 다른 특성을 갖는 표면을 유도하며, 김서림 방지 기능과 자가세정, 그리고 높은 빛 투과 특성으로 스마트 표면 코팅을 구현할 수 있다. $TiO_2$ 자가세정 코팅기술은 설치 후 1년 안에 먼지 및 오염에 따라 최대 40%의 효율 저하가 나타나는 태양전지, 디스플레이 패널 분야에서 매우 중요한 요소로 자리 잡을 것으로 기대되어진다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 세라믹 타겟이 부착된 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 $TiO_2$ 박막을 증착하였으며 증착되어진 $TiO_2$ 박막의 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성을 고찰하였다. 광촉매 특성으로는 표면 접촉각 분석을 통하여 고찰하였으며, 트라이볼로지 특성으로는 경도, 잔류응력, 마찰계수, 표면 거칠기 등을 평가하였다. 또한 XRD, FESEM 분석등 구조분석을 통하여 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성등과의 연관성을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.49.2-49.2
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• 2018

스퍼터링에 의해 증착된 박막 내 기계적 응력 발생 현상을 규명하기 위하여 활발한 이론적, 실험적 접근이 있었으나, 복잡한 플라즈마 증착환경 내에서 다양한 증착 파라미터로 인해 정확한 응력 발생 메커니즘에 대해 아직도 완벽한 규명이 되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 몰리브데늄 (Mo)과 텅스텐 (W) 박막을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착 시 발생하는 잔류응력 발생 현상에 대해 논의하겠다. Mo 박막의 경우 증착압력을 2.5 mTorr와 4.1 mTorr로 고정시킨 채 기판 바이어스를 0-250 V 간격으로 변화시킨 결과, 2.5 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 압축응력이 증가하는 반면 4.1 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 인장응력이 증가하는 것이 확인되었다. 이러한 반대 경향의 잔류응력을 발생시키는 기판 바이어스 효과를 확인하기 위하여 증착 파라미터 변경에 따른 박막 성장 거동 모델을 제시한다. W 박막은 준안정상인 ${\beta}$-상이 증착 초기(2.5 nm)에 형성이 되고, 증착 과정에서 열역학적 안정상인 ${\alpha}$-상으로 상변태 하였다. 상변태에 의한 부피 변화에 따른 잔류응력 발생의 분석을 위하여 X-ray 회절피크의 비대칭성을 분석한 결과 압축응력과 인장응력이 공존하고 있는 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 스퍼터링 공정 시 높은 에너지를 가지는 중성화된 Ar과 스퍼터된 원자가 기판과 충돌 시 atomic peening effect에 의해 압축응력이 발생한다는 일반적인 이론과 상충되는 결과로서, Mo 및 W 박막 내 잔류응력 제어를 위한 방안을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.201.1-201.1
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• 2013

자기애자는 전차선로 설비에서 가장 중요한 전기절연재료이지만, 내충격에 결함이 있고 파괴되기 쉽고, 무거워 취급에 어려움이 따른다. 이러한 자기애자의 단점을 해결하기 위하여 고분자 애자의 개발이 진행되어지고 있다. 그러나 고분자 애자의 경우 재질 특성상 자기 애자보다 분진의 부착이 쉽고 부착된 분진의 세척이 어려운 단점이 있어, 장기 사용 시 특성 변화가 우려된다. 본 연구에서는 TiO2 세라믹 타겟이 부착된 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 TiO2 박막을 증착하였으며 증착되어진 TiO2 박막의 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성을 고찰하였다. 광촉매 특성으로는 표면 접촉각 분석을 통하여 고찰하였으며, 트라이볼로지 특성으로는 경도, 잔류응력, 마찰계수, 표면 거칠기 등을 평가하였다. 또한 XRD, FESEM 분석 등 구조분석을 통하여 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성등과의 연관성을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.86-86
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• 2013

우수한 내식성을 나타내는 Zn-Mg 합금을 강판의 표면처리에 적용하기 위하여 비대칭 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 Zn-Mg 박막을 합성하였다. Zn-Mg 박막의 미세조직은 박막 내에 Mg 함량이 증가 할수록 치밀해지며, 합성 중의 온도가 높아지면 박막은 치밀도가 낮아진다. 이렇게 변화하는 Zn-Mg 박막의 미세조직은 박막의 밀착성 및 내식성에 큰 영향을 미치며 미세조직이 치밀할수록 Zn-Mg 박막의 내식성은 증가하나 밀착성은 감소하는 경향성을 나타냈다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.48 no.5
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• pp.342-347
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• 2011

Nanocrystalline TiN films were deposited on Si(100) substrate using asymmetric pulsed DC reactive magnetron sputtering. We investigated the growing behavior and the structural properties of TiN films with change of duty cycle and pulsed frequency. Grain size of TiN films were decreased from 87.2 nm to 9.8 nm with decrease of duty cycle. The $2{\theta}$ values for (111) and (200) crystallographic planes of the TiN films were also decreased with decrease of duty cycle. This shift in $2{\theta}$ could be attributed to compressive stress in the TiN coatings. Thus, the change of plasma parameter has a strong influence not only on the microstructure but also on the residual stresses of TiN films.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.62 no.2
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• pp.284-287
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• 2013

In this work, we have fabricated TiC films by using unbalanced magnetron sputtering method with graphite and Ti targets for contact strip application of electric railway. TiC films were deposited with various substrate temperatures. We investigated various properties of TiC films prepared with various substrate temperatures, such as the hardness, surface roughness, friction coefficient, resistivity, FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscopy), HRTEM (High Resolution Transmission Electron Microscopy) and XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy). The hardness and friction coefficient properties of TiC films were improved with increasing substrate temperature. These results indicate that the improvement of hardness and resistivity is related to the increase of sp2 clusters in TiC films. And also, the resistivity value of TiC films were decreased with increasing substrate temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.174-174
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• 2015

아연 도금 강판은 우수한 내식성으로 인해 널리 사용되고 있지만 최근 아연의 자원 고갈 및 지속적인 가격 상승문제로 인해 아연의 사용량을 줄이기 위한 연구 들이 진행 중이다. 최근 마그네슘이 첨가 된 아연 박막이 기존 아연 도금 강판에 비해 우수한 내식성을 갖는 결과들이 보고 된 바 있다. 본 연구에서는 비대칭 마그네트론 스퍼터링 방식을 활용해 합성된 Zn-Mg 박막을 전기화학적 임피던스 분광법 (EIS)을 통해 침지시간에 따른 전하이동저항의 변화를 분석하였다. EIS와 XRD 분석 결과에서 Zn-Mg 박막이 부식되면서 형성되는 안정한 simonkolleite 상이 전하이동저항의 증가에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.38-39
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• 2007

Chromium nitrids(Cr-N)박막은 경질박막재료이며 특히 PVD법을 제조한 CrN 박막은 다른 이원계 박막에 비해 높은 내마모성을 갖는다고 알려져 있다. 본 실험에서는 CrN박막에 Zr을 첨가하여 3원계의 CrZrN 박막을 합성하여 박막의 Zr 함량에 따른 표면경도 및 조도를 측정하고 Ball-on-disk type의 마모실험과 습도제어 하에서의 마모실험을 실시하였다. 박막의 Zr 함량이 증가함에 따라 박막의 표면경도가 증가하고 표면조도는 낮아지는 것을 알수 있었고, 그에 따라 마찰계수 값 또한 낮게 측정되었다. 습도제어하에서는 마찰계수 값은 비슷한 경향을 보였으나 습도가 매우 낮은 건조한 환경에서는 박막의 마찰계수 값이 높게 나타나는 경향을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.91-92
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• 2007

비대칭 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 CrN / TaN 초격자 박막을 합성하였으며, 각층(bilayer)의 두께(${\lambda}$)를 4.3 nm에서 43 nm까지 제어하였다. X선 회절 패턴 분석 결과, 합성된 박막의 미세구조는 CrN (200) 방향과 TaN (200) 방향으로 성장하였으며, 각층의 두께 (${\lambda}$)에 따라 최대 31.2 GPa의 경도 값을 얻었다.