• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.3 no.1
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• pp.65-70
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• 1994

본 논문에서는 Al-1%Si 박막금속배선에서 국부적 전류 크라우딩 효과 및 박막금속배선의 길이 에 따른 수명의 변화, 그리고 이층금속배선에서의 전계효과를 연구하였다. 전류 크라우딩 효과에 으한 박막금속 배선의 수명감소를 관찰하기 위해 넓은 도선과 좁은 도선이 반복적으로 연결되어 있는 구조의 금속배선과 톱니 형태의 금속배선을 제작하였다. 길이에 따른 박막금속배선의 수명변화를 연구하기 위 해 100, 400, 800, 1200 그리고 $1600mu$m의 길이를 갖는$ 3\mu$m 선폭의 박막금속배선을 각각 제작하였다. Al-1%Si 박막금속배선에 인가된 전류밀도는 3.5~4.5x106 A/cm2이었다. 이층금속배선에서 전계에 의한 수명의 변화를 살펴보기 위해 두 금속 배선 사이에 0, $\pm$30, $\pm$60V의 전계를 인가하고 상층 금속배선에 1.75x106 A/cm2 전류 밀도를 조사하였으며 발생한 결함 현상에 대한 분석은 광학현미경과 주사전자현미 경으로 관찰하였다. 주요 결론으로는 박막금속배선에서 전류 크라우딩 효과는 수명의 감소를 초래하며 박막금속배선의 길이가 증가함에 따라 수명은 급격하게 감소하다가 포화된다. 중첩된 이층금속배선에서 는 전계효과에 의한 금속배선의 수명감소현상이 가속된다.

• 전기의세계
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• v.39 no.2
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• pp.12-24
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• 1990

고분자는 전기장 내에 놓이게 되면 분극현상과 전하주입현상이 일어나며 절연체의 절연수명은 분극현상보다 전하주입에 의해 형성된 공간전하에 의하여 크게 좌우된다. 공간전하에 관한 연구에 있어서 공간전하의 정화한 측정 자체도 어려운 문제인 데, 최근에 개발된 방법인 압력펄스파 방법이 있다. 이 방법은 매우 짧은 폭의 펄스가 절연체를 통과하면서 얻은 공간전하에 관한 정보를 de convolution에 의한 후속신호처리하면 절연체내에 존재하는 전하의 공간분포에 따라서 전체전하량 등을 구할 수 있다. 고전압용 전선에 쓰이는 절연물질에서는 사용되는 전압의 종류에 따라 다른 형태의 문제점이 발견된다. dc절연에 있어서는 전압의 극성이 갑자기 바뀌는 polarity reversal에 의한 절연파괴가, 그리고 ac절연에서는 소위 트리잉 현상이라고 불리우는 전기적인 열화반응에 의한 절연체의 파괴 현상이 중요시되고 있다. 이들 모두 공간전하의 축적이 심할 수록, 그리고 기공 또는 그밖에 전기집중현상을 일으킬 수 있는 요인이 많을 수록 절연체의 절연수명을 급격히 감소한다. 따라서 절연수명을 향상시키기 위하여는 공간전하의 축적을 방지해야 하는데, 여기에는 전기적인 측면에서의 노력과 아울러 고분자 자체의 개량등의 노력도 함께 있어야 한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.789-794
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• 1998

원전수명관리 측면에서 경수로와 중수로를 비교해 보면, 경수로의 경우 원자로 압력용기가 주요기기중 가장 중요한 위치에 있는 반면에 중수로는 압력관이 가장 중요한 기기이다. 압력관 손상종류는 DHC와 dimensional change로 크게 분류되는데 dimensional change는 creep, 부식마모, 처짐현상으로 구분된다. 본 논문에서는 creep과 부식마모 현상 발생시 예상되는 압력관 두께 변화를 계산하였으며, 중수로 수명관리 측면에서 가동 시작년도부터 50년까지 변화되는 두께를 ASME 허용기준과 비교하였다. creep과 부식마모에 의하여 감소 예상되는 압력관 두께는 50년까지 모두 ASME 허용 Margin안에 있음을 볼 수 있었다.

• RED RIBBON
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• s.62
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• pp.10-13
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• 2005

에이즈는 한해에 290만 명이 사망할 정도로 심각한 양상을 보이면서 전세계적 재난이 되고 있다. HIV 성인유병률이 $20\%$가 넘는 일부 아프리카 국가들에서는 평균수명의 감소와 인구감소를 초래하고 있으며, 가구구조의 급격한 변화를 유발하고 가족해체를 초래하고 있다. 또한 노동생산성의 하락, 교육체계 및 의료체계의 와해와 같은 현상이 나타나고 있으며, 빈곤층이 증가하고 여성과 어린이에 대한 폭력과 차별이 증가하는 등 사회 체계의 유지가 심각하게 위협받는 상황에 이르고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.246-246
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• 2012

최근의 디스플레이 시장에서는 고효율 저전력, 자발광 소자인 OLED가 차세대 디스플레이 시장의 블루칩으로써 연구되고 개선되어 왔다. 고효율, 고휘도 구현이 가능한 OLED 소자는 초기 발광 시 수명감소, 저전류 구동 효율 개선 및 소자의 유기 재료 개선의 문제점에 직면해 있기 때문에 많은 가능성을 아직 현실화 하지 못하고 있다. 본 연구에서는 전기적 스트레스를 가한 OLED 소자의 전기적, 광학적 성질을 측정함으로써 열화에 따른 소자의 특성 변화를 확인하여 문제점을 개선하는데 기여하고자 한다. $2{\times}2$ inch Glass에 $2{\times}2$ mm 크기의 발광면적을 갖는 Red OLED 소자를 제작한 후 Source Measure Unit을 이용, 8 V의 과전압을 72시간 동안 인가하여 소자의 열화현상을 가속시켰다. 이후 I-V-L 장비를 이용하여 전기적 특성 및 휘도 특성을 측정하였다. 측정된 결과는 휘도가 8 V에서 10,620 cd/$m^2$ ＞ 9,849 cd/$m^2$ (약 7.2% 감소)로 변화한 것을 확인 하였으며, 휘도 효율과 전력 효율을 측정해본 결과 8 V 에서의 소비전력 효율 역시 16%에서 ＞ 15%로(약 1%감소) 변화하였으나 안정적으로 발광이 유지되는 3 V~6 V 구간에서는 효율이 약 13%가 감소하였다. 또한 휘도 효율은 8 V 기준으로 1% , 3 V~6 V 구간에서는 약 8% 감소하였다. 본 연구 결과를 통하여 OLED 소자의 열화 현상은 소자의 휘도 감소뿐만 아니라 소비전력증가, 열화현상의 촉진으로 이어지는 것으로 확인 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.453-453
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• 2012

최근 디스플레이 시장에서는 저전력 자발광 소자인 OLED가 많은 관심 속에 연구 진행 되고 있다. 높은 효율과 투명, 플렉서블 디스플레이가 실현 가능한 OLED 소자는 초기 수명감소, 저전압구동 및 신뢰성에 대한 문제점을 개발 중에 있기에 많은 가능성을 현실화 하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 OLED소자의 역방향 반송자 회복 수명을 측정함으로써 스트레스에 의한 소자 열화를 전기적으로 분석하는 방법을 제시하고자 한다. 우선 5cm5cm의 면적에 네 개의 픽셀이 들어가는 후면 발광 Blue OLED를 제작하고 $-40^{\circ}C$부터 $100^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$간격으로 온도 스트레스를 주어 수명을 측정하였다. 전원공급기를 사용하여 직류 전압을 2V 인가하고 함수 발생기를 사용하여 +3V, -0.5V의 구형파를 500 kHz 주파수로 인가하였다. 이러한 조건으로 측정된 소자는 오실로스코프를 이용하여 전압 회복시간을 측정하고 온도 스트레스에 따른 수명을 산출하였다. $-40^{\circ}C$일 때 는 약 1.92E-7s이고 $100^{\circ}C$일 때 는 약 1.49E-7s로 약 0.43E-7s정도 감소하였다. 양의 전압이 인가되었을 때의 소자 내부의 전압은 온도가 증가함에 따라 꾸준히 감소하였고, 이에 따라 또한 꾸준히 감소하였다. 그러나 음의 전압이 인가되는 부분에서는 무설 전류에 의하여 음의 방향으로 흐르게 되는 전압의 절대값이 꾸준히 증가하였고 대체적으로 온도가 증가함에 따라 그래프가 아래로 이동하는 현상이 관찰되었다. 이러한 경향은 이상적인 다이오드의 반송자 축적 식을 통하여 온도가 증가함에 따라 가 증가하는 것과 관련이 있음을 확인하였다. 따라서 다수 층의 레이어로 이루어진 OLED소자의 열적 스트레스에 대한 수명 변화의 물리적 조건이 이상적인 다이오드 특성에 부합한다는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.3
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• pp.39-46
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• 2020

Carbonation is a deterioration which degrades structural and material performance by permitting CO₂ and corrosion of embedded steel. Service life evaluation through deterministic method is conventional, however the researches with probabilistic approach on service life considering loading and cold joint effect on carbonation have been performed very limitedly. In this study, probabilistic service life evaluation was carried out through MCS (Monte Carlo Simulation) which adopted random variables such as cover depth, CO₂ diffusion coefficient, exterior CO₂ concentration, and internal carbonatable materials. Probabilistic service life was derived by changing mean value and COV (Coefficient of variation) from 100 % to 300 % and 0.1 ~ 0.2, respectively. From the analysis, maximum reduction ratio (47.7%) and minimum reduction ratio (11.4%) of service life were obtained in cover depth and diffusion coefficient, respectively. In the loading conditions of 30~60% for compressive and tensile stress, GGBFS concrete was effective to reduce cold joint effect on carbonation. In the tensile condition, service life decreased linearly regardless of material types. Additionally service life rapidly decreased due to micro crack propagation in the all cases when 60% loading was considered in compressive condition.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.176-177
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• 2003

진공 환경 및 가스에 함유된 미량의 수증기를 정량적으로 분석할 수 있는 계측기는 각종 산업 분야에서 그 필요성이 절실하다. 몇 가지 예를 들면 다음과 같다. 전구 속에 함유된 수증기로 인해 야기되는 텅스텐 필라멘트의 산화현상은 전구의 수명을 현저히 감소시킨다. 밀봉된 금속 전기소자 표면에 흡착된 수증기를 통해 누전 현상이 발생함으로써 소자가 비정상적으로 동작될 우려가 있다. 반도체 산업분야에서는 1 ppb의 수증기가 64 Mb DRAM 제조에 영향을 줄 수 있다는 것이 보고된 바 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.66-66
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• 2000

Electrochromism이란 기전력 방향에 의한 가역적으로 색이 변하는 현상을 말하며, 열린 회로 기억성을 가지며 소비전력이 적고, 우수한 착색 효율을 갖는 등 여러 가지 유용성 때문에 디스플레이 및 전기적 착색 유리창에의 기술적 적용 가능성을 보이고 있다. 본 연구에서는 가장 우수한 일렉트로크로믹 특성을 내는 것으로 알려진 WO3 박막과 대향 전극으로 V2O5 박막을 사용하였다. 이들 박막은 알칼리 이온 주입물질이며, coloration.bleaching상태에서 광학 밀도가 크고, 내구성이 좋으며, 작은 비용으로 재료를 사용할 수 있다. 그리고 더 우수한 장점으로 부각되는 대면적의 코팅의 매력적인 기술인 졸겔법으로 제조 가능한 특성을 가지고 있다. 졸겔법 및 진공증착법으로 박막을 제조하고, 박막산화 및 수명저하 등의 위험이 적은 리튬이온을 이용하여 소자를 제작한 후 일렉트로크로믹 특성을 조사하고, 우수한 소자의 제조조건을 얻고자 하였다. 측정결과 졸겔법으로 제조된 WO3 박막과 V2O5 박막을 수증기 분위기에서 50$0^{\circ}C$로 1시간 열처리한 경우 가장 우수한 투과 변화율을 나타내었다. 정상전압인 2 volt보다 높은 3 volt로 cyclic voltamogram을 측정하는 과정에서 정.역방향 동작을 거듭할수록 peak이 크게 감소하는 현상을 발견하였으며, 양이온의 흐름에 의해 물질의 이동이 발생할 것이라는 판단아래 Auger depth profile을 측정한 결과 WO3막의 텅스텐과 ITO막의 인듐이 상호 확산하는 것을 관찰할 수 있었다. 이를 방지하기 위해 수백 의 텅스텐 박막을 WO3 막 위에 증착한 후 cyclic voltamogram과 Auger depth profile을 측정한 결과, cyclic voltamogram의 peak의 감소량이 1/10이하로 감호하였으며, 리튬이온의 흐름에 의한 인듐과 텅스텐의 이동을 효과적으로 방지할 수 있었다. 따라서 텅스텐 확산방지막의 삽입이 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법이라고 사료된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.137-137
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• 2012

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 직접적인 마모 운동을 수행하게 되므로, 이 부분의 소재 특성에 따라 인공관절의 수명이 결정 되게 된다. 현재 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE 의wear debris에 의해 골용해가 발생하게 되어 인공관절의 수명이 저하되는 문제점이 있으며, 금속 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 저하시키는 또 다른 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 공정을 이용하여 금속 (Co-Cr-Mo 합금)소재 위에 세라믹 (niobium nitride) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 금속 소재 위에 증착된 세라믹 박막은 상대재인 UHMWPE의 마모량을 줄여줄 뿐만 아니라 금속이온의 용출을 막아준다는 장점이 있으나, 장시간의 마모 운동에 의하여 발생하는 박막의 박리 현상은 인공관절의 수명을 급격히 저하시키는 또 다른 원인이 된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. Dynamic ion mixing 공정을 수행함에 따라 박막과 금속 사이의 접착력이 증가하게 되어, UHMWPE의 마모량이 2배 가까이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 장시간의 마모시험에서도 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 UHMWPE의 마모량을 감소시키기 위하여 박막을 증착하기 전에 금속 소재에 질소 이온주입을 수행하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였다. 질소 이온주입 결과 Co-Cr-Mo 합금 표면에 부분적으로 CrN, Cr2N의 세라믹 상이 형성 되는 것을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 UHMWPE의 마모량이 2배 이상 감소 되는 것을 확인 할 수 있었다.