• 제목/요약/키워드: 열적 활성화 과정

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열적 활성화 반응 데이터 분석 오류 최소화에 대한 제언 (How to Avoid Misinterpreting Experimental Data for Thermally Activated Processes)

  • 이주현;천진성;이규탁;조욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.241-248
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    • 2023
  • 연구를 통해 산출하는 실험 데이터의 가치는 그 데이터를 합리적 가설을 바탕으로 정확하게 분석했을 때 빛난다. 재료 분야의 연구자들이 접하는 실험 데이터의 상당수가 열적 활성화 과정을 통해 발현되는 물리 화학적 특성 값이다. 하지만 열적 활성화 과정에 대한 오해로 인해 잘못된 분석 결과를 도출하고 이를 통해 잘못된 결론을 보고하는 경우가 많다. 본 논문에서는 열적 활성화 과정의 의미를 다시 한번 살펴본 뒤, 실제 잘못 해석된 채로 출간되었던 데이터를 예시로 분석 결과의 유효성을 판단하는 기준에 대한 논의 및 재분석하는 과정을 단계적으로 보여줌으로써 향후 유사한 데이터를 획득했을 시 정확한 분석을 진행할 수 있는 역량을 기르는 데 목적을 두고 있다.

Alloy 600에서 규칙 반응과 입계응력부식균열

  • 김성수;김정수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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    • pp.133-138
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    • 1996
  • 원자로의 중기발생기 재료로 사용되어온 Alloy 600에서의 규칙 반응에 대한 활성화 에너지 측정, aging에 따른 미세조직의 변화에 근거하여 입계 응력 부식 균열 기구를 검토하였다. Alloy 600에서는 약 50$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 aging 처리중 단범위 규칙 상의 존재 및 규칙 반응의 존재가 입증된 바 있다. 규칙 반응의 본성이 열적활성화 과정에 의한 것이라는 점, 규칙 반응에 대한 활성화 에너지의 크기와 입계응력부식균열의 활성화 에너지와의 유사성, 규칙 반응에 의한 쌍정의 형성, 쌍정의 형성에 기인한 결정내의 추가적 응력의 발생 등에 근거하여 Alloy 600에서 나타나는 입계응력부식균열 현상이 규칙 상의 형성과 관련되어 있음을 제안하였다.

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Au/Nb/WNx(Si)/GaAs Schottky 접합의 열안정성 (Thermal Stability of Au/Nb/WNx(Si)/GaAs Schottky Contacts)

  • 정진영;고경현;안재환;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.79-83
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    • 1996
  • Microwave용 GaAs MESFET 소자에 적용가능한 Schottky 접합구조로서 Au/Nb/WNx(Si) 다층박막의 특성을 평가하였다. WNx 증착시 co-sputtering에 의하여 첨가된 실리콘은 열처리 과정 동안 GaAs/Schottky 계면으로 확산되며 이 과정은 sputtering damage의 회복이 활성화되는 $700^{\circ}C$이상에서 활발해진다. 계면으로 축적된 실리콘은 Ga와 As의 유효한 확산 경로를 차단함으로서 Ga의 확산으로 인한 GsAs 내의 carrier 농도 증가를 최소화 할 수 있어서 WNx와 같은 Schottky 접합재료의 열적 안정특성의 향상을 기대할 수 있다. Au/Nb의 층을 적층시 Nb는 탈탈륨 등의 고융점 금속과 같이 sacrificial 형태의 확산방지막으로 작용하여 열적으로 안정하며 microwave용 소자에서 요구되는 낮은 비저항치(-10-5$\Omega$-cm)를 유지할 수 있다.

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크라이오펌프 국산 개발품 공정 신뢰성 및 내구성 시험

  • 인상렬;강상백;노영호;유재경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.119-119
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    • 2013
  • 5년 동안 진행된 고진공 펌프 개발 사업의 일환으로 맥동관형 냉동기에 활성탄 어레이를 장착한 흡기구 직경 14인치 국산 크라이오펌프 완제품이 만들어졌다. 이미 지난해에 완성한 시제품을 가지고 모든 배기성능시험을 완료하고 목표를 뛰어 넘는 성능을 가지고 있음을 입증하였지만 완제품의 경우는 현장에서 스퍼터링 공정에 대한 신뢰성과 열적 내구성 시험이 중요한 항목으로 대두되었다. 개발된 펌프를 생산 공정에 직접 투입하는 모험을 하지 않으면서도 신뢰성을 확보하는 방편으로 카이스트 나노종합팹 센터에서 가동중인 스퍼터링 장비에 완제품을 달고 기존 공정과 같은 방식으로 장치를 운영하면서 외제 상용품을 사용했을 때와 진공성능 및 공정수율을 비교하는 시험을 수행하였다. 또 내구성 시험 항목으로 열부하 시험과 열 사이클 시험을 수행하였다. 열부하 시험은 300도까지 온도를 올릴 수 있는 열판을 펌프 흡기구 배플 앞에 설치하여, 냉동기 2차 냉각단 온도가 20 K 이하로 유지될 수 있는 최대 허용 복사열을 측정하는 방식으로 진행되었으며 열 사이클 시험은 크라이오 펌프의 활성화 기능을 활용하여 완전 활성화(full regen., 10K-300K-10K) 과정을 10회 연속 시행하여 펌프의 배기성능과 기계적 이상 유무를 관찰하였다.

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화학적 기상 반응에 의한 탄화규소 피복 흑연의 시뮬레이션(Ⅰ) (Simulation of Silicon Carbide Converted Graphite by Chemical Vapor Reaction (Ⅰ))

  • 이준성;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.846-852
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    • 2001
  • 2차원적 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여, 화학적 기상 반응법에 의한 탄화규소 전환층의 생성에 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 화학적 기상 반응법은 실리카의 열탄화 환원법에 근거하며, 흑연 기판의 탄소와 실리카 반응기체와의 화학적 반응에 의하여 탄화규소 전환층을 형성하는 방법이다. 탄화규소는 반응기체의 확산 및 반응과 같은 열적활성화 과정을 통하여 생성되기 때문에 탄화규소 전환층의 형성은 온도에 크게 의존함을 알 수 있다. 본 연구에서는 몬테 칼로법을 사용하여 삼각격자로 배열된 2차원적인 계에서 흑연 기판의 미세 기공을 따라 확산된 반응기체와 탄소와의 반응에 의해서 탄화규소가 형성되는 과정을 시뮬레이션을 행하였다. 반응 온도를 1900K, 2000K, 2100K, 2200K로 조건을 달리하여 시뮬레이션 하였으며, 그 계산 결과를 실험 결과와 비교하여 재현성을 검토하고 탄화규소 전환층의 두께와 화학적 조성 구배에 대한 반응 온도의 영향을 검증하기 위한 것이다.

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박막 소자 개발과 보론 확산 시뮬레이터 설계 (Shallow Junction Device Formation and the Design of Boron Diffusion Simulator)

  • 한명석;박성종;김재영
    • 대한공업교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.249-264
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    • 2008
  • 본 연구에서는 저 에너지 이온 주입과 이중 열처리를 통하여 박막 $p^+-n$ 접합을 형성하였고, 보론 확산 모델을 가지고 새로운 시뮬레이터를 설계하여 이온 주입과 열처리 후의 보론 분포를 재현하였다. $BF_2$ 이온을 가지고 실리콘 기판에 저 에너지 이온 주입을 하였고, 이후 RTA(Rapid Thermal Annealing)와 FA(Furnace Annealing)를 통하여 열처리 과정을 수행하였다. 시뮬레이션을 위한 확산 모델은 점결함의 생성과 재결합, BI 쌍의 생성, 보론의 활성화와 침전 현상 등을 고려하였다. FA+RTA 열처리가 RTA+FA 보다 면저항 측면의 접합 특성에서 우수한 결과를 나타내었고, 시뮬레이터에서도 동일한 결과를 나타내었다. 따라서 본 연구를 통하여 박막접합을 형성할 때 열적 효율성을 고려하면 제안된 확산 시뮬레이터와 FA+RTA 공정 방법의 유용성을 기대할 수 있다.

북한 '교육' 연구 활성화를 위한 기독교교육적 제언 (Christian Educational Proposals for Revitalizing Research on North Korea's 'education')

  • 함승수
    • 기독교교육논총
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    • 제71권
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    • pp.305-340
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    • 2022
  • 본 연구는 북한 '교육' 연구 활성화를 위한 기독교교육적 발전 방향을 제언하고자 시작되었다. 지난 77년의 분단 시기 동안 남북한은 정치·경제·사회·문화·교육 등 사회의 거의 모든 요소에서 이질화를 경험하고 있기 때문에 진정한 통일의 완성은 남북한의 이질감을 극복할 수 있는 사회적 통합의 기반을 마련하는데 달려있다고 해도 과언이 아니다. 여기에 북한 '교육' 연구의 필요성이 도출된다. 교육은 문화와 역사를 전수할 뿐 아니라 사회의 존속과 변혁 그리고 공동체성을 이끌어내는 기반을 마련하기 때문이다. 포괄적인 북한 '교육' 연구의 방향을 정립하는 것은 통일을 준비해야 하는 한국교회와 기독교교육자들의 사명이라는 측면에서 북한 '교육' 연구의 중요성은 아무리 강조해도 지나칠 수 없다. 이러한 중요성에도 불구하고 기독교교육 영역에서의 '북한 연구'는 북한 지역 복음화를 위한 '북한 선교 연구'의 하위 연구로 치부되어 온 경향이 짙다. 현장에서는 교회에서 활용 할 수 있는 기독교 교육프로그램에 대한 연구가 본격화되고 있지만, 통일 후 사회통합의 기반을 마련하고 통일 국가의 발전을 이끌어 갈 교육적 청사진을 제시하는 거시적 차원에서의 연구 흔적은 찾기가 어렵다. 이에 본 연구는 북한 '교육' 연구 활성화를 위한 기독교교육적 방향을 제언하고자 시작되었다. 연구를 위해 일차적으로 '북한 연구'의 동향과 쟁점을 세대별 구분에 따라 분석하였다. 연구 결과 최근 북한에 대한 연구가 연구 주제와 방법론에 있어 확장되고 있으며, 거시적 차원에서 국가차원의 정책과 체제에 대한 기존 연구 경향에서 벗어나 최근의 연구들은 일상의 차원에서 북한의 모습을 조망하는 미시적 연구로 분화하고 있다는 특징을 발견하였다. 이후 '북한 교육 연구'의 주요한 흐름을 시계열적 흐름에 따라 정리하였다. 1970년대 본격적으로 시작된 북한 교육 연구를 태동기(70년대)-과도기(80년대)-도약기(90년대)-확장기(2000년대)-발전기(2010년 이후)로 나누었고, 각 시기별 연구 특징을 분석하였다. 이를 통해 초기 북한 교육 연구 역시 국가의 정책적 측면에 이루어져 정치·사회적 연구물의 성격이 강했지만 최근 연구들은 그 주제와 내용이 다양해지고 있는 변화의 추이를 확인하였다. 이러한 북한에 대한 연구 및 연구방법론의 주요한 역사적 흐름에 비추어 기독교교육 영역에서의 북한 교육 연구의 현안과 쟁점을 분석하였다. 1980년대 비로소 시작된 기독교교육영역에서의 북한 연구는 대다수의 연구의 방향이 '교회의 통일 교육 프로그램 개발'이라는 공학적 측면에서 이루어지고 있음을 발견할 수 있다. 한편 기독교학교를 비롯한 공교육 현장에서 활용할 수 있는 기독교적 통일 교육과정과 교육방법 개발 및 북한 사회를 복음화 하는데 필요한 북한 교육 자체에 대한 연구 활성화의 필요성을 발견했다. 그럼에도 불구하고 기독교교육 영역에서의 연구도 그 주제와 내용이 다양해지고 있는 것은 긍정적인 변화라 평가할 수 있다. 북한연구와 북한 교육 연구의 동향과 그 쟁점을 바탕으로 한국교회와 기독교교육 영역에서 북한 연구 활성화를 위한 발전방향으로 '탈 이데올로기적 연구 토대 구축', '1차 연구 자료(Raw Data) 확보', '연구 주제 및 연구방법론의 활성화', '연구 역량 강화' 등 4가지 측면에서 구체적으로 제언하였다. 본 연구가 사회통합을 준비할 수 있는 다양한 후속 연구의 마중물이 되어 분단과 통일이라는 험난한 역사의 과제와 마주하고 있는 한국교회를 격려하는 의미 있는 구동력이 되길 기대한다.

Yttrium 도핑 IGZO 채널층을 적용한 TFT 소자의 전기적, 안정성 특성 개선

  • 김도영;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.214.1-214.1
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    • 2015
  • Thin-film transistors (TFTs)의 채널층으로 널리 쓰이는 indium-gallium-zinc oxide (IGZO)는 높은 전자 이동도(약 10 cm2/Vs)를 나타내며 유기 발광 다이오드디스플레이(OLED)와 대면적 액정 디스플레이(LCD)에 필수적으로 사용되고 있다. 하지만, 이러한 재료는 우수한 TFT의 채널층의 특성을 가지는 반면, ZnO 기반 재료이기 때문에 소자 구동에서의 안정성은 가장 큰 문제로 남아있다. 따라서 최근, IGZO layer의 특성을 향상시키기 위한 연구가 다양한 방법으로 시도되고 있다. IGZO의 조성비를 조절하여 전기적 특성을 최적화거나 IGZO layer의 조성 중 Ga을 다른 금속 메탈로 대체하는 연구도 이루어지고 있다. 그러나 IGZO에 미량의 도펀트를 첨가하여 박막 특성 변화를 관찰한 연구는 거의 진행되지 않고 있다. 산화물 TFTs의 전기적 특성과 안정성은 산소 함량에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 TFT 채널층으로 쓰이는 IGZO 박막의 고유한 산소 공공은 디바이스 작동 중 열적으로 활성화 되어 이온화 상태가 될 때 소자의 안정성을 저하시키는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 낮은 전기 음성도(1.22)와 표준전극전위(-2.372 V)를 가지며 산소와의 높은 본드 엔탈피 값(719.6 kJ/mol)을 가짐으로써 산소 공공생성을 억제할 것으로 기대되는 yttrium을 IGZO의 도펀트로 도입하였다. 따라서 본 연구에서는 Y-IGZO의 박막 특성 변화를 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron co-sputtering법으로 IGZO 타깃(DC)과 Y2O3 타깃(RF)를 이용하여 기판 가열 없이 동시 방전을 이용해 non-alkali glass 기판 위에 증착 하였다. IGZO 타깃은 DC power 110 W으로 고정하였으며 Y2O3 타깃에는 RF Power를 50 W에서 110 W까지 증가시키면서 Y 도핑량을 조절하였다. Working pressure는 고 순도 Ar을 20 sccm 주입하여 0.7 Pa로 고정하였다. 모든 실험은 $50{\times}50mm$ 기판 위에 총 두께 $50nm{\pm}2$ 박막을 증착 하였으며, 그 함량에 따른 전기적 특성 및 광학적 특성을 살펴보았다. 또한, IGZO 박막 제조 시 박막의 안정화를 위해 열처리과정은 필수적이다. 하지만 본 연구에서는 열처리를 진행하지 않고 Y-IGZO의 안정성 개선 여부를 보기 위하여 20일 동안 상온에서 방치하여 그 전기적 특성변화를 관찰하였다. 나아가 Y-IGZO 채널 층을 갖는 TFT 소자를 제조하여 소자 구동 특성을 관찰 하였다. Y2O3 타깃에 가해지는 RF Power가 70 W 일 때 Y-IGZO박막은 IGZO박막과 비교하여 상대적으로 캐리어 밀도는 낮은 반면 이동도는 높은 최적 특성을 얻을 수 있었다. 상온방치 결과 Y-IGZO박막은 IGZO박막에 비해 전기적 특성 변화 폭이 적었으며 이것은 Y 도펀트에 의한 안정성 개선의 결과로 예상된다. 투과도는 Y 도핑에 의하여 약 1.6 % 정도 상승하였으며 밴드 갭 내에서 결함 준위로 작용하는 산소공공의 억제로 인한 결과로 판단된다.

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페놀수지/알루미나 복합 활성탄소중공사막을 이용한 응축성 기체 분리 (Condensable Gas Separation using Phenol! Alumina Composite Activated Carbon Hollow Fiber Membranes)

  • 신경용;박유인;김범석;구기갑
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.312-319
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    • 2010
  • 탄소막은 고분자막에 비해 높은 선택성과 투과성, 열적, 화학적 안정성을 가지고 있어 기체 분리, 특히 휘발성 유기화합물(VOCs) 분리막으로 많은 관심을 받고 있다. 활성탄소중공사막은 기공 표면(pore wall)에 형성된 흡착성 미세기공에 의해 선택적으로 응축성 성분이 흡착, 확산되는 흡착-확산 기구에 의해 흡착성-비흡착성 물질이 분리된다. 본 연구에서는 다공성 알루미나 중공사막 지지체에 phenolic resin (novolac type)을 코팅한 후 산화, 탄화 및 활성화 등의 열분해 과정을 통해 막 표면과 기공 표변에 흡착성 미세기공이 형성된 활성탄소중공사막을 제조하였다. 또한 열분해 조건에 따른 phenol/alumina 복합 활성탄소중공사막의 물리적 특성과 기체 투과특성에 대해 살펴보았다. 그 결과, 제조된 phenol/alumina 복합 활성탄소중공사막이 휘발성 유기물질의 대부분을 차지하고 있는 탄화수소를 선택적으로 분리 회수하는데 매우 효과적인 특성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 phenol/alumina 복합 활성탄소중공 사막은 VOCs의 분리, 농축에 매우 효과적으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

세자리 리간드의 전이금속 착물에 대한 합성과 전위차 및 분광학적 확인 그리고 미생물학적 연구 (Synthesis, Potentiometric, Spectral Characterization and Microbial Studies of Transition Metal Complexes with Tridentate Ligand)

  • Jadhav, S.M.;Munde, A.S.;Shankarwar, S.G.;Patharkar, V.R.;Shelke, V.A.;Chondhekar, T.K.
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.515-522
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    • 2010
  • o-phenylene diamines, dehydroacetic acid (DHA) 및 p-chloro benzaldehyde에서 유도된 세자리 Schiff 염기 리간드인 4-hydroxy-3(1-{2-(benzylideneamino)-phenylimino}-ethyl)-6-methyl-2H-pyran-2-one (HL)의 Cu(II), Ni(II), Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 착물의 형성상수와 항미생물 활성과의 관계를 연구하였다.리간드와 착물은 원소분석, 전도도, 자기수자율, 열분석, X-선 회절, IR, $^1H$-NMR, UV-vis 및 질량 스펙트럼으로 특성조사를 하였다. 분석데이터로부터 착물들의 화학량론비가 1:2 (금속:리간드)임을 알았다. 금속 착물들의 몰 전도도 값은 이들의 비전해질 성질을 의미한다. X-선 회절 데이터에서 Ni(II) 착물은 단사정계 그리고 Cu(II) 및 Co(II) 착물은 삼사정계 결정계임을 규명하였다. IR 스펙트럼 데이터로부터 리간드는 중심금속에 대해 ONN 주개원자 배열의 세자리 리간드로 행동함을 알았다. 열적 행동 (TG/DTA)과 Coats-Redfern 법에 의해 계산한 반응속도 파라메터는 착물형성 과정에서 좀 더 질서 있는 활성화 상태를 제안하고 있다. 착물의 양성자화 상수를 THF:물 (60:40) 용액, $25^{\circ}C$ 및 이온세기 ${\mu}=0.1\;M$ ($NaClO_4$)에서 전위차법으로 측정하였다. Staphylococcus aureu 및 Escherichia coli.에 대한 항박테리아 활성을 시험관에서 조사하였다. 또한 Aspergillus Niger 및 Trichoderma에 대한 항세균 활성도 조사하였다. 금속 이온 및 착물의 안정도가 항미생물학적 활성에 미치는 영향을 고찰하였다.