• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.1
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• pp.19-30
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• 1991

W/Si의 조성비가 2.6인 CVD텅스텐 실리사이드를 어닐링처리후 dry 또는 wet oxidation하여 폴리사이드 구조에서 다결정 Si내의 농도가 실리사이드의 산화반응속도에 미치는 영향을 조사하였다. 인의 농도에 관계없이 항상 실리사이드의 산화속도가 (100)Si의 그것보다 더 높았다. 저온에서 dry oxidation한 경우 인의 농도가 증가함에 따라 산화속도는 감소하였으나 고온에서 dry oxidation한 경우에는 P농도와 산화속도간에 상관관계가 별로 없었다. 한편, wet oxidation의 경우에는 모든 산화온도에서 인의 농도가 높을수록 실리사인의 산화속도가 더 낮은 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.239-239
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• 2003

탄소재료의 산화반응을 설명한 대부분의 논문은 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)를 이용한 연구이다. TGA 장치는 가열이 필요한 물질의 반응연구에 다양하게 이용되고 있는데, 온도에 대한 무게 변화를 간편하게 알 수 있다는 장점과 함께 보편적으로 편리한 Arrhenius형태의 속도식으로 해석된다. 많은 연구자들은 TGA를 이용하여 다양한 탄소재료에 대한 반응속도상수를 구하였으며, 반응기체, 반응온도 및 원료물질에 따라 다른 속도를 나타내는 실험결과를 표준화된 속도식으로 표현하고자 하는 노력이 있었다. 그러나 이런 대부분의 연구는 coal 등과 같은 탄소재료의 연소특성을 이용하려는 에너지 변환 연구가 주를 이루어 왔으며, 탄소섬유의 산화반응에 대한 표준화 식으로 해석한 보고는 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 내부구조가 현격하게 차이나는 다른 두 종류의 피치계 탄소섬유를 TGA를 이용하여 등온 산화반응 시켰다. 반응기체의 종류와 반응온도를 변화시켜 산화반응조건에 따른 중량변화를 관찰하였고, 여러 산화조건에서 얻어진 산화속도를 Kasaoka 등에 의해 제안된 표준화식을 이용하여 산화반응의 평균 속도상수 K와 전환율이 0.5일 때의 속도상수 $k_{f=0.5}$ 결과를 비교하여 산화 반응속도를 정량적으로 해석하고자 하였다.다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.05a
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• pp.602-604
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• 2006

본 논문에서는 불순물 잠복현상 규명에 필요한 금속산화물 용해 현상과 이온성 불순물의 금속산화물 흡착 현상 조사를 위해 산소 농도 변화 시 금속 산화물 형성 속도 및 구조/입자 크기 변화에 대해 조사하였다. 금속산화물 형성 속도 조사 결과 철산화물의 경우 산소농도가 높으면 산화물 생성속도가 30% 감소하였다. 금속산화물 구조/입자 크기 변화 조사 결과 철산화물의 경우 산소 농도가 2 L/min일 때 입자는 약간 커지는 경향을 보였다. 입자의 크기가 증가함에 따라 입자간 뭉침현상이 나타나므로 불순물의 침입이 가능하여 공침현상이 발생할 가능성이 증가할 것으로 판단된다. 따라서 산소의 농도에 따라 불순물이 침전물 속으로 숨어들 수도 있고 다시 빠져나올 수 있는 잠복현상의 가능성이 예측된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.805-805
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• 1995

핵연료저장시설의 화재 등 극단적인 사고조건하에서 $UO_2$ 소결펠렛의 습식산화와 건식산화에 대한 연구를 수행하였다. 손상된 지르칼로이 피복관 속의 $UO_2$ 소결펠렛을 산성분위기의 습윤조건하에서 산화시킬 때의 $UO_2$ 펠렛의 산화속도는 IDR(mg/$\textrm{cm}^2$.min) = 1.55 [H$^{+}$]$^{1.21}$ 로 나타났다. 또한 습윤조건하에서 $UO_2$ 분말에 알카리 및 알카리 토금속 산화물, 그리고 백금족 및 회토류 산화물 등과 같은 불순물들이 존재할 때의 산화속도를 조사하였으며 이들에 대한 영향도 관찰하였다. 핵연료저장시설의 가상화재를 바탕으로 한 400~$700^{\circ}C$의 온도범위에서, 피복관이 씌워진 $UO_2$ 소결펠렛의 건식산화반응을 조사한 바 $UO_2$ 소결펠렛은 산화초기에 U$_4$O$_{9}$ 또는 U$_3$O$_{7}$ 등의 중간상 형성에 따른 3-4%의 부피축소에 의해 결정립계 균열이 일어나고, $600^{\circ}C$ 이하에서는 온도증가에 따라 중간상에서 U$_3$O$_{8}$ 상으로의 상변화에 의한 부피팽창으로 피복관의 변형과 함께 산화속도의 가속을 발견할 수 있었고, $600^{\circ}C$ 이상에서는 핵연료소자의 소성변형으로 인한 산화속도의 지연을 발견할 수 있었다. 또한 $UO_2$ 펠렛의 건식산화거동은 기체-고체 반응시의 전형적인 형태인 shrinking core model에 잘 적용될 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.35-36
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• 2000

핵연료의 피복관은 핵분열로부터 발생하는 방사성 핵분열생성물이 외부로 유출되는 것을 차단하는 첫번째 방어막의 역할을 하며, 피복관의 건전성은 정상 상태는 물론 이고 사고시에도 위해한 핵분열생성물의 방출을 억제하는 역할을 충분히 수행할 수 있도록 유지되어야 한다. 단사정 산화막 영역에서만 수증기 압력에 의한 산화가속 효과가 존재하는데, 아직 이를 설명할 수 있는 산화속도 모형이 설정되어 있지 않은 상태이다. 본 연구에선 실험자료를 근거로 하여, 절실히 요구되는 $1000^{\circ}C$ 이하 영역에서 의 수증기 압력을 고려한 산화속도식을 개발하여, 보다 정확한 원전 사고해석이 가능 하도록 하는데 기여하려 한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.6 no.2
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• pp.185-193
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• 1996

$2.5^{\circ}\;and\;5^{\circ}$ tilted (100) Si wafer were oxidized in dry oxygen, and the differences in thermal oxidation behavior and oxidation induced stacking faults (OSF) between specimens were investigated. Ellipsometer measurements of the oxide thickness produced by oxidation in dry oxygen from 900 to $1200^{\circ}C$ showed that the oxidation rates of the tilted (100) Si were more rapid than those of the (100) Si and the differences between them decreased as the oxidation temperature increased. The activation energies based on the parabolic rate constant, B for (100) Si, $2.5^{\circ}$ off (100) Si and $5^{\circ}$ off (100) Si were 27.3, 25.9, 27.6 kcal/mol and those on the linear rate constant, B/A were 58.6, 56.6, 57.6 kcal/mol, respectively. Also, considerable decrease in the density of oxidation induced stacking faults for the $5^{\circ}$ off (100) Si was observed through optical microscopy after preferentially etching off the oxide layer, and the angle of stacking faults were changed with tilted angles.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.230-230
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• 2013

플라즈마를 활용한 미세 패턴의 건식 식각은 반도체 소자 공정에 있어서 가장 중요한 기술 중 하나이다. 한편, 매년 발행되는 ITRS Roadmap 에 따르면 DRAM 의 1/2 pitch 는 감소하는 동시에 Contact A/R (Aspect Ratio) 는 증가하고 있다. 이러한 추세 속에서 기존의 공정을 그대로 활용할 경우 식각물의 프로파일 왜곡 혹은 휨 현상이 발생하고 식각 속도가 저하되며 이러한 특성들이 결과적으로는 생산성의 저하로 이어질 수 있다. 이러한 현상을 최소화하기 위해서는 무엇보다 독립된 plasma parameter 들이 식각물의 프로파일 혹은 식각 속도 등에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 학문적 이해가 필요하다. 본 논문에서는 최소 CD (Critical Dimenstion) 100nm, 최대 A/R 30 인 HARC (High Aspect Ration Contact hole) 의 식각 특성이 plasma parameter 에 따라 어떻게 변하는지 확인해 보고자 한다. 산화물의 식각은 대표적인 high density plasma source 중의 하나인 ICP에서 진행하였으며 기존에 알려진 plasma parameter 에 더하여 자장의 인가가 산화물의 식각 특성에 어떠한 영향을 주는지 살펴보고자 전자석을 ICP 에 추가로 설치하여 실험을 진행하였다. 결과적으로, plasma parameter 에 따른 혹은 자장의 세기 변화에 따른 산화물의 식각 실험을 플라즈마 진단 실험과 병행하여 진행함으로써 다양한 인자에 따른 산화물의 식각 메커니즘을 정확하게 이해하고자 하였다. 실험 내용을 요약하면 다음과 같다. 먼저, 전자석의 전류 인가 조건에 따라 축 방향 혹은 반경 방향으로의 자장의 분포가 달라질 수 있음을 확인하였고 플라즈마 진단 결과 축 방향 혹은 반경 방향으로의 자장이 증가하였을 때 고밀도의 플라즈마가 형성될 수 있음은 물론 반경 방향으로의 플라즈마 밀도의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 ICP 조건에서 바이어스 주파수, 압력, 바이어스 파워, 소스 파워, 가스 유량 등의 plasma parameter 가 산화물의 식각 특성에 미치는 영향 및 메커니즘을 규명하였고 이 과정을 통해 최적화된 프로파일을 바탕으로 축 방향 혹은 반경 방향으로 증가하는 자장을 인가하였을 때 (M-ICP 혹은 자화 유도 결합 플라즈마) ICP 대비 산화물의 식각 속도가 증가함은 물론 PR-to-oxide 의 선택비가 개선될 수 있음을 확인할 수 있었다. 자장의 인가에 따른 산화물의 정확한 식각 메커니즘은 향후의 실험 진행을 통해 이해하고 이를 통해 궁극적으로는 산화물의 식각 공정이 나아가야 할 올바른 방향을 제시하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.395-402
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• 1997

The $SiO_2$ films were prepared by ECR(electron cyclotron resonance) plasma diffusion method, Deal-Grove model and Wolters-Zegers-van Duynhoven model were used to estimate the oxidation rate which was correlated with surface morphology for different orientation of Si(100) and Si(111). It was seen the $SiO_2$ thickness increased linearly with initial oxidation time. But oxidation rate slightly decrease with oxidation time. It was also shown that the oxidation process was controlled by the diffusion of the reactive species through the oxide layer rather than by the reaction rate at the oxide interface. The similar time dependency has been observed for thermal and plasma oxidation of silicon. From D-G model and W-Z model, the oxidation rate of Si(111) was 1.13 times greater than Si(100) because Si(111) had higher diffusion and reaction rate, these models more closely fits the experimental data. The $SiO_2$ surface roughness was found to be uniform at experimental conditions without etching although oxidation rate was increased, and to be nonuniform due to etching at experimental condition with higher microwave power and closer substrate distance.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.29 no.6
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• pp.1094-1100
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• 1997

Effects of sodium hypochlorite (NaOCl) concentration, temperature and pH on oxidation mechanism of corn starch were investigated. The rate of oxidation was dependent on the concentration of hypochlorite, pH and temperature of oxidation. The reaction was either first or second order depending on the concentration of NaOCl. At oxidant concentration of $0.75{\sim}3.0%$ active Cl/g starch, the reaction was first-order and it was second-order at $3.75{\sim}4.5%$ active Cl/g starch. The first-order rate constants were increased with increasing oxidant concentration. The rate of oxidation of starch was highest at pH 7 and decreased with increasing acidity or alkalinity of the medium. As the reaction temperature increased, the rate of oxidation was increased.

• KSBB Journal
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• v.16 no.6
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• pp.573-578
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• 2001

The effects of organic supplement (acetate) and dissolved oxygen concentration on the nitrification rate of wastewater were investigated in the 27.7 L pilot-scale airlift biofilm reactor with the granular activated carbon media of 0.613 mm diameter. The ammonium oxidation rate increased stepwise up to 5 kg N/㎥$.$d at the riser air velocity of 0.063 m/s, when the air velocity and the ammonium loading rate were raised alternately. The nitrite build-up was observed during the early stage of the biofilm formation, which disappeared after the reactor operation of 128 days. As increasing the organic loading rate, the organic oxidation rate increased up to 25.0 kg COD/㎥$.$d with the removal efficiency of 94% but the oxidation rates of ammonium and nitrite decreased. The oxidation rates of ammonium and nitrite increased with the dissolved oxygen concentrations. When the pure oxygen was sparged, the ammonium oxidation rate was almost five times higher than that with air at the same velocity.