• 제목/요약/키워드: 이수열

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에폭시 강화 리그닌 기반 나노탄소섬유 복합재료의 특성 (Physical and Mechanical Properties of The Lignin-based Carbon Nanofiber-reinforced Epoxy Composite)

  • 유원재;이수민;이성숙;김용식
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권3호
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    • pp.406-414
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    • 2016
  • 본 연구에서는 리그닌 기반 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN) 공중합체를 전기방사하여 나노탄소섬유 매트를 제조한 다음, 에폭시 수지를 보강하여 제조한 복합재료의 열적 특성 및 기계적 강도를 조사하였다. 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재는 에폭시 수지와 유사한 열분해 거동을 보이고 있는 반면에 유리전이온도는 $106.9^{\circ}C$로 순수에폭시 수지의 유리전이온도($T_g$) $90.7^{\circ}C$보다 다소 높은 경향으로 나타나 열적 안정성이 향상된 결과로 사료된다. 리그닌 기반 공중합체 및 순수 PAN으로 만든 나노탄소섬유 매트의 인장강도는 각각 7.2 및 9.4 MPa로 나타났으며, 리그닌 기반 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료의 인장강도는 43.0 MPa로 나타났다. 이는 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료에서 에폭시 수지 매트릭스(matrix) 내에서 나노탄소섬유가 강화제(reinforcing filler)로 작용한 효과로 약 6배의 인장강도 향상을 보였다. 인장강도 측정 후 시편의 절단면에서 나노탄소섬유 자체의 높은 인장강도(478.8 MPa) 및 에폭시 수지와의 약한 계면접착성에 기인하는 나노섬유의 뽑힘현상이 관찰되었다.

가교된 폴리비닐알콜 복합막을 이용한 불화에탄올/물 혼합용액의 투과증발분리 특성 (Pervaporation Separation of fluoroethanol/water Mixtures through Crosslinked Poly(vinyl alcohol) Composite Membranes)

  • 이수복;안상만;장봉준;김정훈;이용택
    • 멤브레인
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    • 제14권2호
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    • pp.166-172
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    • 2004
  • 본 연구는 에스텔화 막반응공정에 의한 2,2,2-trifluoroethyl metacrylate (TFEMA)의 생산을 위한 선행연구로, 가교된 poly(vinyl alcohol) 복합막을 이용하여 TFEA (2,2,2-trifluoroethanol)/water 혼합용액을 대상으로 투과증발 특성을 연구하였다 복합막은 다공성 polyethersulfone (PES) 지지체 위에 PVA와 glutaraldehyde (GA)를 같이 녹인 수용액을 코팅한 후 산 촉매 하에서 열가교시킴으로써 제조하였다. SEM (scanning electron microscopy)을 통하여 선택층의 두께는 2-3 $\mu\textrm{m}$로 확인되었고, 제조한 PVA 코팅층의 수평윤도는 가교제의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 투과증발 실험결과 가교제의 농도가 증가할수록, 투과도는 감소하고 TFEA/water의 선택도는 증가하는 경향을 보였다. 그리고 85-95wt%의 TFEA 혼합용액의 전범위에서 운전온도가 증가할수록 투과도는 증가하였지만, 선택도는 90 wt% TFEA 농도 이하에서는 감소하는 경향을 보인 반면, 95 wt%에서는 증가하는 흥미로운 경향을 보였다. 0.1 moi GA로 가교된 PVA 복합막은 운전온도 8$0^{\circ}C$, 90 wt% TFEA 농도에서 1.5 kg/$m^2$hr의 매우 높은 투과도와 320의 선택도를 보였으며, 따라서 TFEA의 에스텔화 막반응공정에 적용 가능성을 보여주었다.

직접 메탄올 연료전지를 위한 술폰화 폴리스티렌/테플론 복합막 제조 및 특성연구 (Sulfonated Polystyrene/PTFE Composite Membranes for Direct Methanol Fuel Cell)

  • 김정훈;신정필;박인준;이수복;서동학
    • 멤브레인
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    • 제14권2호
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    • pp.173-184
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    • 2004
  • 술폰화 폴리스티렌/테플론(Polystyrene/Teflon, 이하 'PS/PTFE'로 칭함) 복합막을 제조하여 직접 메탄을 연료전지용 막에 관한 특성을 조사하였다. 복합막은 다음과 같이 제조되었다. 먼저 다공성 테플론 필름에 styrene 단량체와 가교제인 diviny benzene (이하 'DVB'로 칭함)의 비율을 달리하면서, 개시제 2,2'-azobis(isobutylonitlie) (AIBN)와 함께 함침시킨 후 열을 가해 폴리스티렌/테플론 복합막을 제조하였다. 그 후 술폰화제인 chlorosulfonic acid와 1,2-dichloroethane혼합용액을 사용하여 술폰화된 복합막을 제조하였다. 제조된 복합막의 술폰화 전과 후의 물리화학적 구조는 ATR-FTIR, SEM, THF 및 물에 대한 함유율, 이들의 이온교환량을 통하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 스티렌/디비닐벤젠의 비율에 따라 복합막이 성공적으로 제조되었음을 확인하였다. 또한 가교제인 디비닐벤젠의 함량이 높을수록, 가교도가 증가하여 물 및 THF에 대한 함유율이 감소하였다. 이온전도도, 메탄올투과도를 조사한 결과, 디비닐벤젠의 함량 증가와 함께 이온전도도는 감소하였으며, 메탄올 투과도가 감소하였다. 제조된 술폰화된 폴리스티렌/테플론 복합막은 Nafion$^{(R)}$ 과 비교할 만한 높은 이온 전도도(0.11∼0.08 S/cm, $25^{\circ}C$)를 보이면서 훨씬 낮은 메탄올 투과도($6.6{\times}10^{-7}∼1.3{\timas}10^{-7}$ $\textrm{cm}^2$/s)를 나타내었다. 이러한 결과들은 본 연구에서 개발된 복합막이 직접 메탄올 연료전지에 적용될 가능성이 높다는 것을 보여준다.

농산물산지유통센터 작업장의 냉방 설계를 위한 CFD 시뮬레이션 적용 (Application of CFD Simulation to Cooling System Design of Agricultural Products Processing Center Workplace)

  • 권진경;이성현;문종필;이수장;김경원
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.195-202
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    • 2010
  • 수집 농산물의 세척, 선별, 포장 작업 등이 이루어지는 APC 작업장은 하절기에 작업자들이 고온의 환경에 노출되므로 작업환경 개선을 위한 냉방공조가 요구되고 있다. 기존의 전체 냉방 공조방식은 과도한 유지비로 인한 운용상의 어려움이 발생하고 있으므로 설비비 및 운용비가 상대적으로 저렴한 시스템을 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 하절기 APC 작업공간의 효율적 냉방을 위한 냉방시스템 설계의 기초 연구로써 CFD를 기반으로 하여 양압식 및 음압식 팬 앤 패드 시스템과 국소냉방 시스템에 대해 열유동 수치해석을 수행하여 각각의 냉방효과를 예측하였다. 그 결과, 음압식 팬 앤 패드 시스템은 고온 외기의 과도한 유업으로 인해 패드 하류의 일부 영역을 제외한 대부분의 작업영역에서 상대적으로 고온의 온도 분포를 보였으며 기류의 유속분포 역시 낮게 나타나 APC 냉방시스템으로 부적합한 것으로 판단되었다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 직업장의 중심부 및 각 작업영역에 비교적 균일한 저온환경을 조성하나 작업자 위치별로 기류의 유속편차가 크게 나타났다. 국소냉방 시스템의 경우 각 작업자 위치의 상부에서 냉기류가 공급되는 방식이므로 팬 앤 패드 시스템에 비해 작업자 위치에서의 온도분포와 기류 유속분포가 상대적으로 균일하게 나타났다. 양압식 팬 앤 패드 시스템은 냉방기를 사용하는 기존의 공조방식에 비해 설비비 및 유지비가 저렴하나, 실제 APC 작업장의 냉방공조에 적용시에는 팬 소음, 고습환경이 선별기 등 장비에 미치는 영향, 용수공급 및 패드교체 등을 고려하여 보다 신중한 검토가 요구된다.

산업장 건강검진의 한의학적 모델 개발 연구 (Research on the Development of the Oriental Medical Model on the Health Examination in the Industry)

  • 정명수;김성천;이은경;천은주;한종민;이수경;강성호;유택수;정재열;송용선;이기남
    • 대한예방한의학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.32-50
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    • 2000
  • On the process of research in the plan on oriental medical participation in the industrial health sponsored by BK21 project, we carried out the oriental medical health examination program for workers during former half-year We reached the conclusion as follows, 1. The oriental medical health examination program is contents and formalities that should be determined by present industrial health system, based on the oriental medical system and scholastic character, and included probability of the western and oriental medical cooperation. 2. The oriental medical health examination program can promote capability of individual health management and productive power of workers, and it is capable to manage on the self-conscious symptoms and macroschophically approach to their environment 3. The oriental medical health examination program that we have developed, is flow as questionare, understanding of working environment, information of result and later management. It is composed of three fields as follow , first, use of pulse diagnostic apparatus, understanding of the health promotion life style, and diagnosis of the oriental medical doctor, second, analysis of constitution, third, photographing for understanding of the musculoskeletal disorders, questionare for musculoskeletal self-conscious symptoms, and diagnosis of oriental medical doctor. 4. The oriental medical health examination program that we have developed, progressive from the view point of health, makes the oriental medical doctor's roll more important. It is the first trial at the western and oriental medical cooperation and characterized by excellence about musouloskeletal disorders. But it need to be improved in aspects of time and specialist on the health examination, diagnostic apparatus, control of examinant and later management. So we think that it needs research on the employment of health examination specialist, establishment of later management system, development of significantly diagnosable standard and assessable form on the health examination, and contents of health examination on the western and oriental medical cooperation.

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인장타이를 이용한 광폭형 비닐하우스의 보강법 (Reinforcement Method of a Long Span Plastic Greenhouse using Tension-tie)

  • 신경재;신동휘;이수헌;채승훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.41-49
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    • 2011
  • 폭이 8m이상인 광폭형 비닐하우스는 농기구 사용의 편리성과 토지 활용성 등의 장점이 부각되면서 농가에 점차 보급되고 있는 실정이다. 이 논문은 광폭형 비닐하우스의 인장타이보강에 따른 효과에 관한 실험결과를 제공한다. 이미 앞선 연구에서는 농촌진흥청에서 고시된 폭이 6.5m인 단동형 비닐하우스 모델을 선정하여 인장타이보강효과에 대한 실험을 수행한바 있다. 본 연구에서는 ${\phi}48.1{\times}2.1$ 단면, 폭이 10.2m인 광폭형 비닐하우스를 선정하여 대칭하중 가력실험과, 햇빛에 의한 열이나 바람에 의한 불균형 적설하중을 산정한 편심하중 가력실험을 수행하였다. 타이를 보강하지 않은 실험체와 인장타이를 보강한 실험체의 하중-변위 관계를 비교 분석하였다. 대칭하중 가력실험에서 인장타이로 보강되어진 모델은 내력이 68~93%정도 증가하였다. 파괴모드는 무보강시에는 sway붕괴 메카니즘이 일어났으나 타이 보강시에는 아치 좌굴 메카니즘이 일어났다. 편심하중 가력실험 결과 타이로 보강하였을 경우 내력이 10~20%정도 증가하였다. 파괴모드는 무보강시에는 조합 붕괴 메카니즘이 일어났지만 타이보강시에는 아치 좌굴 메카니즘이 일어났다.

침치료에 대한 환자진료 평가 프로그램-독일 보험회사들의 침효과에 대한 검증-

  • Melchart, Dieter
    • 대한약침학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.33-34
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    • 2003
  • 배경: 독일 의사와 보험회사 위원회 (The German Board of Physicians and Insurance Companies:Bundesausschuss der Arzte und Krankenkassen)가 앞으로 일부 적응증에 대한 침치료에 대해 공적 보험회사가 보험료를 지급해야 할 지에 대한 추가 결정을 하기 위해 침의 효과를 평가하기로 했다. 목적: 1) 침치료가 편두통의 예방, 긴장성 두통, 요통, 무릎과 고관절의 골관절염치료에 대조군 침치료보다 효과가 있는지 검증 2) 침치료가 편두통의 예방적 치료에 표준 약물 치료와 비슷하게 효과가 있는지 검증 3) 보건의료 서비스체계 안에서 주어진 조건에 대한 일상적 침치료의 질적인 부분을 서술하고, 안전성을 평가하며, 다른 침술학파간의 임상결과의 차이와 비용의 효용적 활용부분을 평가한다. 4) 위의 적응증에 해당하는 모든 임상실험연구를 찾아내어 기존의 고찰내용을 갱신한다. 방법: 1) 무작위 표본추출 임상 실험, 침치료, 거짓침 치료, 대기자 명단 대조군, 출발시점 4주, 28주 관찰 2) 무작위 표본추출 임상 실험, 침치료, 표준약물치료 대조군, 츨발시점 4주, 28주 관찰 3) 전향적 다중 의료기관 관찰 연구, 두 가지 다른 자료를 활용하여서, 치료 결과를 침 시술자에 의한 모든 환자 평가 자료와, 열 두 명의 환자 가운데 한 명의 환자로부터 직접 받은 평가 자료 (관찰 출발시점, 치료 출발 시점, 치료 시작 후 6 개월) 실험공간: 1) and 2) 높은 수준의 수련을 한 침 시술 의사가 시술하는 병원이나 일차 진료기관의 외래. 3) 보건 의료 서비스내 저급의 침 시술 의사 (140 시간 수강, 학점 이수 필수) 참가자: 1) $4{\times}320$ 편두통의 예방, 긴장성 두통, 요통, 무릎과 고관절의 골관절염 환자 2) 480 편두통 환자(긴장성 두통 환자 추가적) 3) 약 500,000 환자, 2년 반 동안: 대략 한 적응증 당 10,000 환자 치료법: 모든 침치료 자리는 체침만 허용함. 1) 진짜 침은 학파의 지침에 따른 심자, 거짓 침은 비특이적 자리의 표피만 찌르는 자침 (12-15회, 8주): 대기자 대조군은 12주 동안에 아무 치료도 받지 않는다. 2) Group 1(N=240): 최대 15회 치료, 12주 동안: Group II (N=240) 투약 Proponolol (80-240mg), Metoprolol (100-200mg) or Flunarizin (5-10mg) 하루, 16주 이상 3) 치료회수와 침자리의 선정은 참가자가 결정 주된 임상 결과 지표: 1) 군 간의 치료 전 및 치료 진행 도중 4주 마다의 두통을 느낀 날 수의 차이 (평균 혹은 이상의 편두통이나 긴장성 두통) 2) 요통환자 군간의 기능을 측정하는 FFbH-R (Funktionsfragebogen Hannover) 비교 3) 관절염 환자의 군간 WOMAC 지표 비교 4) 군 간의 24주 동안 두통을 느낀 날 수의 차이(평균 혹은 이상의 편두통이나 긴장성 두통) 5) 적응증, 부작용, 성공율에 대한 거시적 평가, 사용한 침수, 환자의 만족도, SES(?). ADS(?) 통증 장애 지표(PDI), 삶의 질 지표(SF36). 예비 결과 위의 결과가 큰 관찰 연구에 초점을 맞추면서 소개될 것임.

란탄족 원소의 여러자리 리간드 착물에 관한 연구 (제 1 보) 물아닌 용액에서 용액열량계에 의한 열역학적 함수결정 (Studies on the Complexes of Lanthanide ion with Multidentate Ligand (I). Determination of Thermodynamic Parameters with Solution Calorimetric Method in Nonaqueous Solvents)

  • 강삼우;구원회;이수민;장주환;서무열
    • 대한화학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.588-595
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    • 1989
  • 아세트니트릴 용액과 메탄올 용액에서 가벼운 란탄족원소인 $La^{3+},\; Ce^{3+},\;Eu^{3+}$ 이온과 여러자리 리간드로 크라운 에테르류, diaza 거대고리류와 podand 형 리간드인 diamine ether의 착물형성에 대한 Log K, ΔH, ΔS값을 용액열량계로 결정하였다. 메탄올 용액에서는 금속이온반경과 거대고리 리간드 동공의 비에 따라서 선택적으로 안정한 착물이 형성되며 리간드 주게원자의 영향은 없었다. 아세트니트릴 용액에서는 발열반응으로 엔탈피 주도반응이었으며 거대고리 리간드의 주게원자가 산소인 경우는 최적크기에 따르는 선택적인 착물의 안정도를 나타냈으나 질소원자로 치환되면 공유결합성의 증가로 더욱 안정한 착물이 형성되었다. Diaza[2,2] 착물의 경우 $Eu^{3+}Ce^{3+}$ 순으로 안정도가 증가하였으며 이를 최적크기개념과 금속이온의 전하밀도 증가순으로 설명하였다. Diamine ether 착물의 경우는 macrocyclic effect가 없음으로 작은 안정도상수 값을 나타냈다.

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Synthesis of High-Quality Monolayer Graphene on Copper foil by Chemical Vapor Deposition

  • 이수일;김유석;송우석;조주미;김성환;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.351-352
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    • 2011
  • 그래핀(Graphene)은 2차원 평면구조의 $sp^2$ 탄소 결합으로 이루어진 물질이다. 일반적으로 그래핀은 탄소 원자 한층 정도의 얇은 두께를 가지면서 강철의 100배 이상 높은 강도, 다이아몬드보다 2배 이상 뛰어난 열 전도성, 그리고 규소보다 100배 이상 빠른 전자이동도 등의 매우 우수한 특성을 지닌다. 그래핀을 합성하거나 얻는 방법에는, 기계적 박리법(Micro mechanical exfoliation), 산화흑연(graphite oxide)을 이용한 reduced graphene oxide(RGO)방법과 탄화 규소(SiC)를 이용한 epitaxial growth 방법 등이 있지만, 대 면적화가 어렵거나 구조적 결함이 큰 문제점이 있다. 반면, 탄화수소(hydrocarbon)를 탄소 공급원으로 하는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)은 구조적 결함이 상대적으로 적으면서 대 면적화가 가능하다는 이점 때문에 최근 가장 많이 이용되고 있는 방법이다. TCVD를 이용, 니켈, 몰리브덴, 금, 코발트 등의 금속에서 그래핀 합성연구가 보고되었지만, 대부분 수 층(fewlayer)의 그래핀이 합성되었다. 하지만, 구리 촉매를 이용하는 것이 단층 그래핀 합성에 매우 효율적이라는 연구결과가 보고되었다. 구리의 경우, 낮은 탄소융해도(solubility of carbon) 때문에 표면에서 self limiting 과정을 통하여 단층 그래핀이 합성된다. 그러나 단층 그래핀 일지라도 면저항(sheet resistance)이 매우 높고, 이론적 계산값에 비해 전자이동도(electron mobility)가 낮게 측정된다. 이러한 원인은 구조적 결함에서 기인된 것으로써 산업으로의 응용을 어렵게 만들기 때문에 양질의 단층 그래핀 합성연구는 필수적이다[1,2]. 본 연구에서는 TCVD를 이용하여 구리 포일(25 ${\mu}m$, Alfa Aeser) 위에 메탄가스를 탄소공급원으로 하여 수소를 함께 주입하고, 메탄가스의 양과 합성시간, 열처리 시간을 조절하면서 균일한 단층 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀을 $SiO_2$ (300 nm)기판위에 전사(transfer)후 라만 분광법(raman spectroscopy)과 광학 현미경(optical microscope)을 통하여 분석하였다. 그 결과, 열처리 시간이 증가할수록 촉매로 사용된 구리 포일의 grain size가 커짐을 확인하였으며, 구리 포일 위에 합성된 그래핀의 grain size는, 구리 포일의 grain size에 의존하여 커짐을 확인하였다. 또한 동일한 grain 내의 그래핀은 균일한 층으로 합성되었다. 이는 기계적 박리법, RGO 방법, epitaxial growth 방법으로 얻은 그래핀과 비교하여 매우 뛰어난 결정성을 지님이 확인되었다. 본 연구를 통하여 면적이 넓으면서도 결정성이 매우 뛰어난 양질의 단층 그래핀 합성 방법을 확립하였다.

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질소 첨가된 GeSe 비정질 칼코지나이드 박막을 이용한 OTS (Ovonic threshold switching) 소자의 switiching 특성 연구

  • 안형우;정두석;이수연;안명기;김수동;신상열;김동환;정병기
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.78.2-78.2
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    • 2012
  • 최근 PRAM의 집적도 향상 및 3차원 적층에 의한 메모리 용량 향상을 위해 셀 선택 스위치로서 박막형 Ovonic Threshold Switching (OTS) 소자를 적용한 Cross bar 구조의 PRAM이 제안된 바 있다. OTS 소자는 비정질 칼코지나이드를 핵심층으로 하는 2단자 소자로서 고저항의 Off 상태에 특정 값 (문턱스위칭 전압) 이상의 전압을 가해주면 저저항의 On 상태로 바뀌고 다시 특정 값 (유지전압) 이하로 전압을 감소시킴에 따라 고저항의 Off 상태로 복원하는 특성을 갖는다. 셀 선택용 스위치로 적용되기 위해서는 핵심적으로 On-Off 상태간의 가역적인 변화 중에도 재료가 비정질 구조를 안정하게 유지해야 하며 전기적으로는 Off 상탱의 저항이 크고 또한 전류값의 점멸비가 커야 한다. GeSe는 이원계 재료로서 단수한 구성에도 불구하고 OTS 소자가 갖추어야할 기본적인 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 GeSe로 구성된 OTS 재료에 경원소인 질소를 첨가하여 비정질 상태의 안정성과 소자특성의 개선 효과를 조사하였다. RF-puttering 시 Ar과 $N_2$의 혼합 Gas를 사용하여 조성이 $Ge_{62}Se_{38}$ ($N_2$ : 3%)인 박막을 제작하여 DSC를 통해 결정화온도(Tx)를 확인하였고, $N_2$ gas의 함유량이 각각 1 %, 2 %, 3 %인 $Ge_{62}Se_{38}$인 박막을 전극의 접촉 부 면적이 $10{\times}10\;{\mu}m^2$인 cross-bar 구조의 소자로 제작하여 Threshold switching voltage ($V_{th}$), Delay time ($t_d$), $I_{on}/I_{off}$ 그리고 Endurance 특성을 평가하였다. DSC 분석 결과 $N_2$ 가 3 % 첨가된 GeSe 박막은 Tx가 $371^{\circ}C$에서 $399^{\circ}C$로 증가되었다. $N_2$가 1% 첨가된 GeSe 소자를 측정한 결과 $V_{th}$의 변화 없는 가운데 $I_{on}/I_{off}$이 약 $2{\times}10^3$에서 $5{\times}10^4$로 향상되었다. Endurance 특성 역시 $10^4$에서 $10^5$번으로 향상되었다. $t_d$의 경우 비정질 상태의 저항 증가로 인해 약 50% 증가되었다. 이러한 $N_2$의 첨가로 인한 비정질 GeSe 박막의 변화 원인에 대한 분석 결과를 소개할 예정이다.

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