• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.283.1-283.1
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• 2013

ZnO nanowire를 기반으로 하는 nanogenerator는 미세한 움직임을 전기 에너지로 변환 시키는 압전 에너지 하베스팅 기술로 기존 에너지 하베스터와 비교하여 사용환경의 제약이 적고, 소형화가 가능한 장점으로 주목을 받고 있다. 특히 혈류, 심장박동, 호흡 등 인체 활동 에너지를 이용한 발전 소자 등의 활용이 가능하여 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 최근 발표된 film like Vertical 구조의 nanogenerator는 nanowire의 구조 취약성으로 인해 내구성이 좋지 못한 단점이 있다. 또한 ZnO nanowire의 내부 O2 결함 및 표면 OH-기의 흡착에 의한 특성 저하가 나타난다. 본 연구에서는 nanogenerator의 내구성을 향상시키기 위해 capping layer로 실리콘 계 유무기 하이브리드를 적용하여 코팅 물질 및 코팅 방법을 최적화 하였으며 상부 전극을 CNT-Ag nanowire 소재로 대체하여 유연기판에 대응코자 하였다. 또한 APP(Atmosphere Pressure Plasma)와 ICP(Inductively Coupled Plasma)장비를 사용하여 ZnO nanowire를 표면처리하였고, 각각의 플라즈마 표면처리의 영향에 대해 조사하였다. XPS를 통하여 OH-기의 제거 유무를 확인하였으며, 소자의 발전 특성의 향상을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.114-114
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• 2009

마그네슘은 실용금속 중에서 열역학적으로 가장 활성이 큰 부류에 속하며, 그 표준적극전위는 -2.363VNHE (NHE: 수소표준전극기준)으로 대기중에서 표면부터 신속하게 산화되는 내식성에 큰 취약점을 가지고 있어, 내식성과 낮은 표면전기저항성을 갖는 마그네슘판재용 화성처리를 제안하기 위해 망간-인산염, 바나듐, 세륨, 불화 실리콘 등의 화합물로 구성되는 여러 가지의 화성처리용액을 제조한 뒤 침지처리시간을 달리하는 방법으로 마그네슘판재를 코팅하였다. 코팅된 시편을 이용하여 색상과 광택, 표면전기저항, 내식성 등에 대한 특성을 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.125-125
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• 2012

물리증착(physical vapor deposition; PVD)은 진공 또는 특정 가스 분위기에서 고상의 물질을 기화시켜 기판에 피막을 형성하는 방법으로 증발과 스퍼터링 그리고 이온플레이팅 등이 있다. PVD 방법으로 박막을 제작하면 대부분의 박막은 주상정 구조로 성장하게 된다. 이러한 주상정의 조직을 제어하는 방법으로 빗각 증착(oblique angle deposition; OAD) 기술이 있다. OAD는 타겟(증발원)에 대해서 기판을 평행하게 배치하는 일반적인 코팅방법과는 달리 기판의 수직성분과 타겟의 수직성분이 이루는 각도가 0도 이상이 되도록 조절하여 기판을 기울인 상태로 코팅하는 방법을 말한다. OAD 방법을 이용하면 기판으로 입사하는 증기가 초기에 생성된 핵(seed)에 의해 shadowing이 발생하면서 증기가 수직으로 입사하는 normal 증착과는 다른 형상의 성장 조직이 만들어지게 된다. 본 논문에서는 OAD 방법을 이용하여 Al과 TiN 박막을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 빗각을 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도와 함께 조도와 반사율을 비교하고 염수분무시험을 이용하여 내식성을 평가하였다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아졌으나 바이어스 전압을 이용하여 다층으로 제조함에 의해 경도는 유지하면서 modulus를 낮출 수 있어서 박막의 신뢰성을 나타내는 H3/E2 값은 증가함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.104-104
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• 2003

다양한 구조를 갖는 polysilsesquioxane은 열적, 전기적, 기계적 성질이 우수하여 차세대 고집적 반도체용 저 유전율 층간 절연막 재료로 부각되고 있으며, 유/무기 하이브리드 재료로 많은 연구 대상이 되고 있다. 그러나 PMSSQ(polymethylsilsesquioxane)는 취성으로 인한 반도체 제조의 CMP 공정에서 미세 크렉 발생의 위험이 있으므로 막의 인성 강화가 요구되고 있다. 이를 위하여 PMSSQ의 취성을 보완하기 위한 목적으로 선형 분자인 dimethylsiloxane을 10-20mo1% 도입하고자 하였다. 이때 도입된 dimethylsiloxane기가 PMSSQ에 균일하게 분포하지 않으면 실리콘 기판에 코팅 후 약 43$0^{\circ}C$의 열처리 공정 중에 열분해 되는 위험이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 dimethylsiloxane기의 열분해에 의한 문제를 최소화하기 위하여 출발 물질인 MTMS(methyltrimethoxysilane)와 DMDMS(dimethyldimethoxysilane)과의 가수분해 속도차이를 고려한 단계(step) 반응법과 MTMS 와 DMDES(dimethyldiethoxysilane)를 사용한 리간드 교환법(ligand exchange)으로 dimethylsiloxane이 PMSSQ에 도입된 공중합체를 합성하였다. 각 합성 방법에 따라 합성된 공중합 PMSSQ의 특성을 TGA, TG-IR, $^1$H-NMR, $^{29}$ Si-NMR과 in-situ IR을 통하여 분석하였다. 또한 dimethylsiloxane 도입 양 및 상기 제조 방법에 따라 합성한 공중합체를 Si 기판위에 코팅하여 43$0^{\circ}C$에서 열처리한 후 코팅막의 강도, 두께 및 굴절율 변화를 ellipsometry 와 nanoindenter로 분석하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.3
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• pp.211-217
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• 1998

Si and ITO-coated #7059 glass wafers were electrostatically bonded by employing #7740 interlayer. It was inferred that the thermionic- electrostatic migration of $Na^{+}$ ions in the #7740 interlayer played an important role in the bonding process through SIMS analysis. The temperature and voltage required for reliable electrostatic bonding were in the range of $180{\sim}200^{\circ}C$ and $50{\sim}70V_{dc}$(10min), respectively. The low temperature Si-ITO coated glass bonding can be effectively applied to the packaging of field emission devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.91-91
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• 2017

트라이볼로지란? 상대운동을 하면서 서로 영향을 미치는 두면 및 이와 관련된 문제로 마찰, 마모, 윤활에 대한 것을 말한다. 트라이볼로지는 1960대에 조사 연구되기 시작하면서 학문적으로 많은 정리가 이루어졌고, 현재 현대사회에서 문제가 되고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 핵심 요소로 떠오르고 있다. 특히 4차 산업혁명시대를 맞이하여 많은 부분에서는 인공지능, 클라우딩, 빅 데이터 및 로봇 등을 이야기하고 이에 대한 투자 및 개발을 이야기하고 있지만, 이 4차 산업을 뒷받침할, 강인한 제조업이 없으면 불가능한 혁명이라고 말 할 수 있다. 특히 트라이볼로지는 제조업의 무인 자동화 및 무인 로봇 등 이를 필요로 하는 산업 기기와 같은 전반적인 부품 및 소재의 마모를 감소시켜, 기계 장치의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 마찰은 두 물체 상호간의 열 발생을 억제 시키고, 마모는 물체의 표면 경도가 높으면 높을수록 마모량이 적어진다고 알려져있다. 따라서 트라이볼로지와 관련한 표면 처리의 경우, 고온 환경에서의 사용성 증대 및 고경도화 그리고 저마찰을 위한 방향으로 개발 발전되어져 왔다. 트라이볼로지 코팅 중 내마모 코팅의 경우, 티타늄 원소를 기본으로 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)를 합금화하면서, 고경도화 및 내열성을 증대시키는 방향으로 발전되어 왔다. 그에 따라 표면경도의 경우, 4000 Hv, 내열성 $1200^{\circ}C$에 도달였다. 하지만 여전히 철계와의 마찰계수는 0.3 이상으로 이를 낮추는 방법이 요구되고 있다. 최근 트라이볼로지 코팅 중 카본을 함유한 비정질 다이아몬드상 카본 막 (Diamond like Carbon Film : DLC) 이나, Diamond 막의 수요 증가는 마찰을 낮추어 융착마모를 줄이려는 노력으로 볼 수 있다. 특히 수소를 포함하지 않는 고경도 탄소막인 ta-C(tetrahedral amorphous-Carbon)의 수요는 증대되고 있으며, 이에 대한 후막화 및 양산화 기술의 개발의 현재 isssu로 대두되고 있다.

• Composites Research
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• v.33 no.4
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• pp.205-212
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• 2020

In this study, HfC was coated on two types of carbon/carbon composites coated with SiC by vacuum plasma spraying(VPS). The experiment was performed using a plasma wind tunnel with heat flux of 5.06 MW/㎡ for 120 s heat flux before and after the coating. The mass ablation rate was calculated through the mass change before and after the test, and the length change was measured by using calipers and high speed camera. The oxidation/ablation behavior were observed by FE-SEM with EDS analysis of the specimens cross section. The plasma wind tunnel test results showed that the coated specimens had low weight loss and length change, and high oxidation/ablation resistance. However, two types of the specimens tested under the same conditions were different in the ablation behavior and ablation rate, and it was evaluated that the cylindrical type had higher oxidation/ablation resistance.

• Membrane Journal
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• v.3 no.1
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• pp.12-21
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• 1993

세라믹 분리막은 알루미나($Al_2O_3$), 지르코니아($ZrO_2$), Carbon, 실리콘 카바이드, 스테인레스 등의 무기재료를 이용하여 제조된 분리막이다. 압출성형공정으로 제조된 지지체는 1700$^{\circ}C$ 이상의 소결공정을 거치므로 지지체 상단에 슬러리 코팅공정으로 형성된 얇은 막에게 안정된 분리기능을 수행할 수 있도록 커다란 물리적 강도를 제공한다. 따라서, 세라믹 분리막은 다공성 세라믹 구조를 갖는 특징적인 두 개 또는 세 개의 균일한 층으로 구성된 복합막이라 할 수 있다.

• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.74-83
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• 2009

유리나 금속판재와 같은 저가의 기판상에 박막재료를 코팅하여 제조하는 박막형 태양전지는 대면적 양산화를 통한저가격화 실현이 가능한 차세대 태양전지로 업계의 많은 관심을 끌고 있다. 본 기고에서는 박막형 태양전지로 분류되는 실리콘 박막태양전지, CIGS 태양전지, CdTe 태양전지, 염료감응형 태양전지 등의 기술 현황과 그 핵심 소재기술을 소개한다. 차세대 성장산업으로 기대되는 박막태양 전지 시장에서 국내 업체의 기술자립과 국제경쟁력 확보를 위해서는 핵심소재에 대한 원천기술 확보와 소재 및 설비의 국산화가 절실히 요구되는 시점이다.

• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.84-93
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• 2017

This study investigates thermal and mechanical characterization of environmental barrier coating on the $SiC_f-SiC$ composites. The spherical environmental barrier coating (EBC) powders are prepared using a spray drying process for flowing easily during coating process. The powders consisting of mullite and 12 wt% of Ytterbium silicate are air plasma sprayed on the Si bondcoat on the LSI SiC fiber reinforced SiC composite substrate for protecting the composites from oxidation and water vapor reaction. We vary the process parameter of spray distance during air plasma spray of powders, 100, 120 and 140 mm. After that, we performed the thermal durability tests by thermal annealing test at $1100^{\circ}C$ for 100hr and thermal shock test from $1200^{\circ}C$ for 3000 cycles. As a result, the interface delamination of EBC never occur during thermal durability tests while stable cracks are prominent on the coating layer. The crack density and crack length depend on the spray distance during coating. The post indentation test indicates thermal tests influence on the indentation load-displacement mechanical behavior.