• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.95-95
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• 2011

비정질 산화물 반도체(Amorphous oxide semiconductors: AOSs)는 대면적화에도 불구하고 높은 이동도를 가지고, 상온에서도 제작할 수 있고, 투명 플렉시블 디스플레이 소자에 사용할 수 있기 때문에 최근 들어 각광받고 있는 연구 분야이다. 본 연구에서는 스퍼터링을 이용하여 활성층을 Amorphous indium gallium zinc oxide(a-IGZO)로 증착할 시에 스퍼터의 파워와 챔버내의 Ar/O2 비율을 다르게 했을 때 소자에 미치는 영향을 MIS구조를 이용하여 분석했다. 또한 같은 조건의 a-IGZO 활성층을 사용한 박막트랜지스터(TFT) 소자의 절연막의 종류를 바꿔가며 제작했을때의 소자의 특성 변화에 대해서도 분석하였다. 먼저 60 nm 두께의 a-IGZO층을 Heavily doped된 N형 실리콘 기판위에 스퍼터링 파워와 가스 분압비를 달리하여 증착하였다. 그 후 30 nm두께의 SiO2, Al2O3, SiNx 절연막을 증착하고, 마지막으로 열 증발 증착장비(Thermal Evaporator)를 이용하여 Al 전극을 150nm 증착하였다. 소자의 전기적 특성 분석은 HP4145와 Boonton 720을 사용하여 I-V와 C-V를 측정하였다. 위의 실험으로부터 스퍼터에서의 증착 rf파워가 증가할수록 a-IGZO 박막 트랜지스터에서의 캐리어 이동도가 감소하는 것을 볼 수 있었고, 챔버내의 가스분압비와 소자의 절연막의 종류가 변하면 a-IGZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 변하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 캐리어 이동도의 감소와 전기적 특성의 변화의 이유는 a-IGZO 활성층의 bulk trap과 절연막, 활성층 사이의 interface trap에 의한 것으로 보여진다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.2
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• pp.139-148
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• 2007

In this paper, we proposed the isolated multi-level inverter using 3-phase transformers. It makes possible to use a single DC power source due to employing low frequency transformers. In this inverter, the number of transformer could be reduced comparing with an exiting 3-phase multi-level inverter using single phase transformer. Also, using phase angle control method with switching frequency equal to output fundamental frequency, harmonics component of output voltage and switching losses can be reduced. Finally, we made a prototype inverter to clarify the proposed electric circuit and reasonableness of control signal.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.09a
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• pp.58-60
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• 2008

발전소에서 만들어진 전력을 소비자까지 수송하는 송변전변 및 배전설비를 주 대상으로 하는 전력계통 설비의 운영에는 전력의 수송과 이를 위해 설치되는 각종 기자재로부터 인체 및 재산의 안전을 확보하기 위해 많은 종류의 절연재를 사용하고 있다. 지금까지 전력분야에서 사용되어 온 절연재는 자기재(porcelain)가 주종을 이루어 왔으나 재료기술의 발달과 함께 폴리머 절연재료들이 속속 개발되면서 자기재에 비해 가격 및 시공성 등에서 이점이 많은 폴리머 절연재가 자기재를 대체하고 있다. 그러나 폴리머 절연재료는 기들의 재질 및 사용 환경 등에 따라 일정 수명을 가지는 것으로 나타나 수명종기에 이르면 폐기물로 배출되게 된다. 전력산업 중 배전분야에서는 2007년 구매한 기자재를 기준으로 연간 13만연 톤의 전력폐기물이 발생될것으로 예측되었으며 이들은 PE, XLPE, FRP, PVC, EPDM, Silicone 등 유기성분이 약 40%, Cu, Al, 철 등 금속과 무기성분이 약 60% 인 것으로 조사되었다. 그러나 전선 및 케이블류를 제외한 기자재를 대상으로 한 분석에서는 유기성분의 함량이 90%에 이르며 이들은 석유화학공업의 원료로부터 만들어지는 특성상 높은 에너지를 함유하는 것으로 나타난 바, 이들을 적정하게 처리하는 방안의 확보는 폐기물의 처리 외에 폐기물로부터 에너지를 회수하여 자원화하는 것이 가능한 것으로 보여진다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.186-186
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• 2010

소자의 축소화에 따라 floating gate 형의 flash 메모리 소자는 얇은 게이트 절연막 등의 이유로, 이웃 셀 간의 커플링 및 게이트 누설 전류와 같은 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 charge trap flash 메모리 (CTF) 소자가 연구되고 있지만, CTF 메모리 소자는 쓰기/지우기 속도와 데이터 보존 성능간의 trade-off 관계와 같은 문제점을 지니고 있다. 최근, 이를 극복하기 위한 방안으로, 다른 유전율을 갖는 유전체들을 적층시킨 터널 절연막을 이용한 Tunnel Barrier Engineered (TBE) 기술이 주목 받고 있다. 따라서, 본 논문에서는 TBE 기술을 적용한 MIS-capacitor를 높은 유전율을 가지는 Al2O3와 HfO2를 이용하여 제작하였다. 이를 위해 먼저 Si 기판 위에 Al2O3 /HfO2 /Al2O3 (AHA)를 Atomic Layer Deposition (ALD) 방법으로 약 2/1/3 nm의 두께를 가지도록 증착 하였고, Aluminum을 150 nm 증착 하여 게이트 전극으로 이용하였다. Capacitance-Voltage와 Current-Voltage 특성을 측정, 분석함으로써, AHA 구조를 가지는 터널 절연막의 전기적인 특성을 확인 하였다. 또한, high-k 물질을 이용한 터널 절연막을 급속 열처리 공정 (Rapid Thermal Annealing-RTA) 과 H2/N2분위기에서 후속열처리 공정 (Post-RTA)을 통하여 전기적인 특성을 개선 시켰다. 적층된 터널 절연막은 열처리를 통해 터널링 전류의 민감도의 향상과 함께 누설전류가 감소됨으로서 우수한 전기적인 특성이 나타남을 확인하였으며, 적층된 터널 절연막 구조와 적절한 열처리를 이용하여 빠른 쓰기/지우기 속도와 전기적인 특성이 향상된 비휘발성 메모리 소자를 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.324-325
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• 2012

반도체 소자의 미세화가 진행됨에 따라 고품질의 절연막, 즉 낮은 두께에서 높은 밀도와 낮은 누설 전류를 필요로 하게 되었다. 이를 위해 기존의 화학 기상 증착법을 이용한 절연막 증착의 공정 압력을 낮추어 1 Pa 이하의 공정 압력에서 절연막 증착 공정이 필요로 하게 되었다. 본 연구에서는 화학 기상 증착법을 이용하여 최저 0.1 mtorr의 극 저압에서 SiO2 절연막증착 공정을 구현하였고, 증착된 박막의 특성을 평가하였다. Fig. 1은 공정 압력의 변화에 따른 화학 기상 증착 장비의 플라즈마 상태를 나타낸 결과이다. 1.5 mtorr의 공정 압력 까지는 플라즈마의 상태가 균일하게 나타나지만, 그 이하의 압력에서는 플라즈마 균일도가 떨어지는 결과가 나타났다. 이는 기존의 플라즈마 공정을 이용하여 절연막 증착 공정이 어려움을 제시하는 결과이며, 이의 해결을 위해 새로운 형태의 플라즈마 장치가 필요함을 시사한다. Fig. 2는 각각의 공정 압력에 다른 $SiO_2$ 박막의 증착 결과를 AFM을 이용하여 측정한 결과이다. 박막의 표면 거칠기 값은 0.9 mTorr까지는 3 nm 수준이며, 0.1 mTorr에서는 0.4 nm로 측정되었다. 플라즈마 상태가 균일하지 않은 0.1 mTorr에서도 비교적 균일한 박막을 얻을 수 있었으나, 높은 공정 업력에 비해 전체적인 균일도도 낮은 결과이며, 이는 플라즈마 상태를 보완함으로서 해결 가능하다. 측정된 박막의 밀도는 2.311~2.59 g/$cm^3$의 수준으로 벌크 상태의 밀도 값에 근접한 결과를 얻었으며 이는 저압에서 증착한 $SiO_2$ 박막의 품질이 높음을 시사한다. 절연막의 증요한 특성 중 하나인 누설 전류 값은 MIM 구조를 이용하여 측정하였다. 측정된 누설 전류 값은 10~12 A 수준으로 기존 반도체 소자 공정에 적용 가능한 수준이다. 고 품질의 절연체 박막 증착을 위해서는 플라즈마 구조를 보완할 필요가 있으며, 이를 이용하면 반도체 소자 제작에 요구되어 지는 절연막 증착이 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.174-175
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• 2017

본 논문에서는 배전압 셀을 이용한 비절연 고승압 소프트스위칭 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 동일 듀티로 기존의 하프브리지 컨버터보다 약 2.5배의 승압비를 얻을 수 있고, CCM에서도 스위칭 소자의 소프트 스위칭이 가능하다. 또한, 스위칭 소자와 수동소자의 전압정격이 출력전압의 약 1/3로 감소되어 낮은 도통손실과 스위칭손실을 갖는 스위칭 소자 선정이 가능하며 전체 수동소자 에너지량이 될 수 있다. 1kW급 실험을 통해 동작을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.67-68
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• 2016

본 논문에서는 높은 승 강압비를 갖는 비절연형 양방향 컨버터를 제안한다. 제안하는 양방향 컨버터는 입력-병렬/출력-직렬(Parallel-Input/Series-Output, PISO) 구조로 인터리빙효과와 높은 전압이득을 얻을 수 있고 소자들의 전압정격이 고전압측 전압의 1/4배 수준으로 소자 선정이 용이하다. 또한, PWM plus Phase-Shift(PPS) 제어기법을 적용하여 전력의 흐름을 제어하면서 소프트스위칭을 최적화할 수 있다. 2kW급 시작품을 통해 듀티(D) 0.51 ~ 0.64를 사용하여 7 ~ 10배의 승 강압비를 달성하였으며 최고효율 96.1% 96.1%, 정격부하에서 95.9%, 96.0%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1276-1277
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• 2011

현재 우리나라를 비롯하여 전세계적으로 친환경적인 물질이 트랜드로 각광받고 있다. 친환경 식물성절연유는 이러한 트랜드를 바탕으로 광유를 대체할 수 있는 물질이다. 친환경 식물성절연유는 광유에 비해 많은 특성이 우수하지만 냉각과 절연에 영향을 미치는 점도와 유동점이 높다는 단점을 가지고 있다. 환경적인 영향을 받는 유동점에 대한 전기적 절연특성은 장기적 안정성을 중요시하는 전력분야에서는 반드시 확인해야 하는 부분이다. 그렇기 때문에 실제 식물성절연유를 채운 변압기를 일정시간 냉각시켰고 뇌임펄스 시험을 진행한 결과 전파 100%에서 문제가 발생하였다는 것을 알 수 있다. 절연유의 냉각이 절연에 문제를 발생시킨다는 점을 인지하고 식물성절연유를 설계할 시 환경적인 영향을 고려하여 설계 제작해야 한다는 점을 알 수 있다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.5
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• pp.461-469
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• 1993

본 논문에서는 대기상태에서 불평등 전계를 형성하는 봉대봉 전극사이에 절연판 장벽을 삽입하였을 때 절연특성이 개선되는 장벽효과를 실험적으로 연구하였다. 본 실험에서 전극사이에 각각 절연 장벽을 삽입하였을 때와 삽입하지 않았을 때의 섬락정압을 측정하고 또 여러 종류의 장벽 재료에 대해 장벽의 높이와 두께를 변화 시켰을 때의 섬락전압을 측정함으로써 장벽효과를 연구 검토하였다. 실험결과, 절연체 장벽을 각각 삽입하였을 때와 삽입하지 않았을 때의 섬락전압의 비는 1.3-2.0 정도임을 확인하였고 또한 장벽의 높이가 전극간 거리와 같아질 때까지는 섬락전압이 상승하였으나 그 이상일 때에는 변화하지 않음을 알 수 있었다. 또 장벽이 두꺼울수록, 장벽 재료의 유전율이 작아질수록 섬락정압이 상승하였다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.413-416
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• 2011

대용량 기기의 효율적인 전력 공급을 위해 부스닥트의 수요가 급증하고 있으며, 특히 컴팩트형 부스닥트는 케이블에 비해 무게와 부피가 가볍고 전력 효율도 25% 이상 우수하며, 기술의 핵심은 에폭시분체도료의 절연 특성 향상과 제작공정의 최적화와 안정화이다. 따라서 본 연구에서는 유동침적방식(Fluidized Bed Process)에 대한 최적화와 에폭시 분체도료의 절연설계 및 열화특성에 대해 실험 검토 하였다. 또한 전기화재의 주된 원인인 아크방전특성과 절연파괴 특성에 대한 분석과 더불어 다양한 상용제품들의 특성을 비교하였다.