• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.10
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• pp.883-892
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• 2009

We evaluated the degradation properties of various alkanolamine absorbents (MEA, AMP, DEA, and MDEA) having different chemical structures for $CO_2$ capture. The degradation of $CO_2$ absorbent in general was known to be caused by oxygen which is in flue gas and by heat source, respectively. To analyze the effect of $CO_2$ and $O_2$ on degree of degradation, we conducted a variety of experiments at $30^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ (oxidative degradation) and $130^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$ (thermal degradation), respectively. DEA showed the worst property for oxidative degradation in the presence of oxygen among the alkanolamine absorbents. In the case of thermal degradation, the degradation of absorbent was occurred for most of absorbents at $150^{\circ}C$. Among these absorbents, MEA and DEA gave the worst results. As a result, AMP which is a primary amine and having a steric hindrance showed the best result through the degradation test. But, the degradation of absorbent proceeded easily in the case of DEA which is a secondary amine and having 2 OH groups in terminal position. Consequently, we have evaluated the degree of degradation of various absorbents having different chemical structures to give the basic data for the development of alkanolamine absorbent.

• CORROSION AND PROTECTION
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• v.12 no.1
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• pp.24-29
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• 2013

원자력 발전소의 설계 수명이 늘어나고 기존의 가동 원전 또한 장기 운전을 목표로함에 따라, 원자로 압력용기, 가압기, 증기발생기, 배관 등의 주요 구조재료의 장기 열화에 따른 재료 건전성을 유지하는 것이 매우 중요하다. 특히, 응력부식균열 현상은 장기 열화에 의해 일어날수 있는 구조재료에서의 심각한 취화 문제들중의 하나로써, 이 현상을 예방하거나 지연시키기 위해서는 현상의 근본원인과 작동기구를 규명하는 것은 원전의 안전성 유지를 위해 매우 중요하다. 이를 위해서 구조재료 표면의 원전 운전 조건에서의 산화막 특성과 그 형성 거동을 분석하는 것은 매우 중요하게 되는데, 원전 운전 조건은 고온고압의 수화학 환경으로 일반 환경에서 사용가능한 다양한 분석 방법들을 적용하기에 많은 제약을 받게 된다. 그러나, 라만 분광법은 가동 원전의 운전 조건인 고온/고압수 환경 하에서도 실시간으로 산화막 분석이 가능한 기법으로, 본 논문에서는 지금까지의 라만 분광법을 이용하여 고온고압수 환경에서의 주요 구조용 금속 및 합금 표면에 생성된 산화막에 대한 분석 연구 결과에 대하여 소개하고, 앞으로 이를 이용한 구조재료의 열화 현상을 분석 및 열화기구 규명을 위한 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.4
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• pp.722-730
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• 1994

The effects of antioxidant and carbon black on weatherability of crosslinked polythylene(XLPE) for electrical insulation were investigated. 16 compositions were prepared in other to determine the weathering resistance. Samples were exposed in xenon-arc lamp Weather-Ometer for 500, 1000, 1500, 2000 hours respectively. Tensile strength, elongation at break, dielectric strength and tan ${\delta}$ were measured to evaluate the weatherability of XLPE. The results indicated that the effect of carbon black was more prominent than antioxidant and synergistic effect, was observed when two additives were mixed.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.5
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• pp.446-451
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• 2009

Reliability evaluations of linear low density polyethylene (LLDPE) pipe with respect of thermal exposure time have been investigated in accordance with RS M 0042, which is a reliability standard for polymer pipe. As the thermal exposure time is prolonged, a progressive increase, until 250 days, in tensile strength and a slight increase in hardness are observed, while a proportional decrease in elongation at break is showed. These results can be explained by the increase of crystallinity, followed by the increase of crosslinking density, chain scission and the decrease in chain mobility, due to thermal oxidation as the exposure time increases. Long term hydrostatic pressure test result implies the existence of transition point from ductile to brittle fracture. Oxidation induction time (OIT) test is employed to monitor the thermo-oxidative degradation of LLDPE pipe. This result shows that after the exposure time is 250 days, the depletion of antioxidants added in LLDPE pipe occurs. An empirical equation as function of exposure time, under $100^{\circ}C$ thermal-degradation condition, is proposed to assess the remaining amount of antioxidants owing to thermo-oxidative degradation. Fourier transform infrared spectroscopy results show the increase of carbonyl (-C=O) and hydroxyl (O-H) function groups on the surface of thermally exposed LLDPE pipe. This result suggests that the hydrocarbon groups locally undergo the oxidation on the LLDPE surface due to thermal-degradation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.8
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• pp.1-8
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• 2004

Experimental results are presented for gate oxide degradation, such as SILC and soft breakdown, and its effect on device parameters under negative and positive bias stress conditions using n-MOSFET's with 3 nm gate oxide. The degradation mechanisms are highly dependent on stress conditions. For negative gate voltage, both interface and oxide bulk traps are found to dominate the reliability of gate oxide. However, for positive gate voltage, the degradation becomes dominated mainly by interface trap. It was also found the trap generation in the gate oxide film is related to the breakage of Si-H bonds through the deuterium anneal and additional hydrogen anneal experiments. Statistical parameter variations as well as the “OFF” leakage current depend on both electron- and hole-trapping. Our results therefore show that Si or O bond breakage by tunneling electron and hole can be another origin of the investigated gate oxide degradation. This plausible physical explanation is based on both Anode-Hole Injection and Hydrogen-Released model.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.46-46
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• 2003

고크롬강은 산업용 발전설비의 효율적인 열교환을 위해 수천개의 튜브로 구성된 보일러에 적용되고 있다. 이러한 보일러 튜브는 고온에 노출되어 있으며, 튜브 내면에는 고온의 증기가 고압으로 존재하고 있다. 따라서 보일러 튜브는 장기간 고온의 환경에서 사용되기 때문에 고온강도와 고온내산화 및 내부식 특성이 요구된다. 보일러 튜브의 열화는 이세조직 변화에 따른 고온강도의 저하를 재료내부의 열화와 고온산화 및 부식 등 외부환경에 의 한 열화로 크게 두 가지로 대별된다. 이러한 보일러 튜브의 수명평가는 튜브의 수명을 미리 예측하여 적절한 시점에 교체함으로서 운전 중 손상에 따른 발전정지 등을 방지하여 막대한 비용을 절감할 수 있기 때문에 현장에서는 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 보일러 튜브의 여러 가지 수명평가 방법 중 현재 산업용 발전설비의 보일러에 적용되고 있는 X-20 고크롬강의 고온산화 거동을 조사하여 향후 보일러 튜브의 수명평가 방법 중 산화스케일을 이용한 방법에 활용하는데 있어 기초 자료로 이용하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.409-409
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• 2012

모바일 및 TV, 모니터 부분에서 AMOLED의 비약적인 시장 점유율 확대와 더불어 TFT 소자 부문에서도 많은 집중과 연구개발이 이루어지고 있다. 높은 이동도를 필요로 하는 AMOLED의 구동 회로에 채널층으로서 a-Si이 낮은 이동도로 인한 한계에 부딪히며 더 이상 쓰일 수 없게 되었고, 현재 우수한 이동도와 균일성, 제조 원가 절감의 효과 등 많은 장점을 보유한 산화물 TFT가 접목되고 있다. 현재까지 IGZO, ZnO 등이 많이 연구되며 실제로 AMOLED 용 TFT 소자에 적용 되고 있다. 본 연구에서는 산화물질인 ZTO (Zinc-Tin-Oxide)를 이용하여 TFT를 제작하였다. n-type 웨이퍼에 PECVD를 이용하여 $SiO_2$를 100 nm 증착한 뒤 spin coater로 ZTO용액을 30 nm 증착하였다. ZTO의 최적화된 열처리 온도인 $450^{\circ}C$에서 annealing을 해준 다음에 thermal evaporator로 source와 drain을 증착하였다. Gate 컨택을 위하여 웨이퍼 후면에 silver paste를 이용해 소자를 완성하였다. 산화물질 특성상 환경변화에 민감한 경향성을 보이기 때문에 현재 산화물 TFT는 신뢰성 분석에 많은 연구가 진행되고 있다. 완성된 ZTO TFT 소자를 빛과 수분에 일정한 시간 노출시킨 뒤 I-V 측정을 통하여 소자 열화를 분석하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.6
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• pp.638-644
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• 1993

The degradation of dielectric breakdown field of 8nm-thick gate oxide ($SiO_2$) for Tipolycide MOS(meta1-oxide-semiconductor) capacitor with different annealing conditions and thickness of the polysilicon film on gate oxide was investigated. The degree of degradation in dielectric breakdown strength of the gate oxide for Ti-polycide gate became more severe with increasing annealing temperature and time, especially, for the case that thickness of the polysilicon film remained on the gate oxide after silicidation was reduced. The gate oxide degradation may be occurred by annealing although there is no direct contact of Ti-silicide with gate oxide. From SIMS analysis, it was confirmed that the degration of gate oxide during annealing was due to the diffusion of titanium atoms into the gate oxide film through polysilicon from the titanium silicide film.

• Information Display
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• v.19 no.3
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• pp.12-19
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• 2018

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.151-151
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• 1999

금속-산화막-반도체(MOS) 소자를 이용하는 집적회로의 발전은 게이트 금속의 규격 감소를 필요로 한다. 규격감소에 따른 저항 증가가 중요한 문제점으로 대두되었으며, 그동안 여러 연구자들에 의하여 금속 게이트에 관련된 연구가 진행되어 왔다. 특히 저항이 낮으며 녹는점이 매우 높은 내화성금속(refractory metal)인 텅스텐(tungsten, W)이 차세대 MOS 소자의 유력한 대체 게이트 금속으로 제안되었다. 텅스텐은 스퍼터링(sputtering)과 화학기상 증착(CVD) 방식을 이용하여 성장시킬 수 있다. 스퍼터링에 의한 텅스텐 증착은 산화막과의 접착성은 우수한 반면에 증착과정 동안에 게이트 산화막(SiO2)에 손상을 주어 게이트 산화막의 특성을 열화시킬 수 있다. 반면, 화학기상 증차에 의한 텅스텐 성장은 스퍼터링보다 증착막의 저항이 상대적으로 낮으나 산화막과의 접착성이 좋지 않은 문제를 해결하여야 한다. 본 연구에서는 감압 화학기상 증착(LPCVD)방식을 이용하여 텅스텐 게이트 금속을 100~150$\AA$ 두께의 게이트 산화막(SiO2 또는 N2O 질화막)위에 증착하여 물리 및 전기적 특성을 분석하였다. 물리적 분석을 위하여 XRD, SEM 및 저항등이 증착 조건에 따라서 측정되었으며, 텅스텐 게이트로 구성된 MOS 캐패시터를 제작하여 절연 파괴 강도, 전하 포획 메커니즘 등과 같은 전기적 특성 분석을 실시하였다. 특히 텅스텐의 접착성을 증착조건의 변화에 따라서 분석하였다. 텅스텐 박막의 SiO2와의 접착성은 스카치 테이프 테스트를 실시하여 조사되었고, 증착시의 기판의 온도에 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. 또한, 40$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 것을 볼 수 있었다. 텅스텐 박막은 $\alpha$ 및 $\beta$-W 구조를 가질 수 있으나 본 연구에서 성장된 텅스텐은 $\alpha$-W 구조를 가지는 것을 XRD 측정으로 확인하였다. 성장된 텅스텐 박막의 저항은 구조에 따라서 변화되는 것으로 알려져 있다. 증착조건에 따른 저항의 변화는 SiH4 대 WF6의 가스비, 증착온도에 따라서 변화하였다. 특히 온도가 40$0^{\circ}C$ 이상, SiH4/WF6의 비가 0.2일 경우 텅스텐을 증착시킨 후에 열처리를 거치지 않은 경우에도 기존에 발표된 저항률인 10$\mu$$\Omega$.cm 대의 값을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 산화막과의 접착성 문제를 해결하고 낮은 저항을 얻을 수 있었으나, 텅스텐 박막의 성장과정에 의한 게이트 산화막의 열화는 심각학 문제를 야기하였다. 즉, LPCVD 과정에서 발생한 불소 또는 불소 화합물이 게이트의 산화막에 결함을 발생시킴을 확인하였다. 향후, 불소에 의한 게이트 산화막의 열화를 최소화시킬 수 있는 공정 조건의 최저고하 또는 대체게이트 산화막이 적용될 경우, 개발된 연구 결과를 산업체로 이전할 수 있는 가능성이 높을 것을 기대된다.