• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.87-94
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• 2008

이 논문은 뇌 임펄스전류에 의한 접지시스템의 과도적 특성에 관련된 토양의 이온화 현상과 파라미터를 기술하였다. 몇 가지 토양에서 발생하는 이온화 특성을 실험적으로 조사하였다. 절연파괴 임계전계강도와 이온화 반경을 용이하게 분석하기 위하여 원주형 실험기를 사용하였다. 전압과 전류 파형을 기초로 토양의 절연파괴 임계전계강도, 임피던스의 임펄스 전류 크기에 대한 의존성, V-I곡선과 과도임피던스를 검토하였다. 이온화 과정과 비선형 특성은 토양 종류에 매우 의존적이며, 포장용수량의 토양에서 2개의 전류피크는 나타나지 않았다. 본 연구 결과는 토양의 이온화를 고려하여 임펄스전류의 영향을 받는 접지시스템의 과도적 성능의 향상에 유용한 정보가 될 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제16권2호
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• pp.7-16
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• 1991

감마선 조사선량의 국가표준을 확립하기 위하여 Co-60 감마선에 대한 조사선량률 절대 측정을 수행하였고 그 값이 갖는 오차한계를 분석 평가하였다. 측정기로는 고순도 흑연으로 제작된 원통형 이온전리함을 사용하였고 이온화 전류 측정은 vibrating reed 증폭기를 사용한 전하모드법에 의해 수행되었으며 관련 물리상수 및 각종 관련 보정인자를 평가하여 이온화 전류 측정값으로부터 조사선량률을 결정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.245.2-245.2
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• 2014

홀 방식 이온빔 소스는 방전 채널 내부에 중성기체 및 전자를 주입하여 플라즈마를 생성하며, 생성된 이온들은 자기장에 의해 구속된 전자들과 양극이 만드는 전기장에 의해 가속되어 이온 빔을 발생시킨다. 홀 방식 이온빔 소스에는 고리형 소스와 원통형 소스가 있으며, 기하학적 구조 및 자기장 구조가 달라 발생되는 이온전류, 가속효율, 연료효율, 이온화 비율 등 플라즈마 특성이 다르다. 특히, 플라즈마의 이온화 비율은 이온빔 소스의 방전 전류 및 연료효율에 영향을 미치며, 다중전하를 띤 이온의 높은 에너지는 채널벽의 침식 문제를 야기하는 등 이온빔의 전하량 분석 연구는 물리적 연구측면 뿐만 아니라 실용적인 측면에서도 매우 중요하다. 원통형 소스의 경우 연료효율이 100% 이상으로, 이온화 효율이 매우 높아 발생되는 이온의 가속효율도 높게 나타난다. 본 연구에서는, 이를 통해 다중이온을 진단할 수 있는 ExB 탐침을 개발하여, 다중이온의 생성 비율과 연료 효율과의 관계를 살펴보았다. 이온전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 이용하여 채널 및 자기장 구조에 따른 전류 분포 및 이온에너지분포를 측정하였으며, 이온 빔의 효율 및 플라즈마 특성을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.1997-2000
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• 1999

본 연구에서 제시하는 기공세라믹(Porous Ceramic)에 의한 누설전류 측정법은 기공 사이즈가 일정한 Open Pore Cell내에서 도전성 물질 및 이온화된 물질이 기공 사이에 침투되었을 때 외부에서 전계를 가하므로 써 이들 이온화 된 물질이 chain처럼 배열되어 전기적 병렬회로를 구성시켜 미세한 누설전류를 흐르게 한다. 이 누설전류법에 의한 도전성분 검출을 여러 환경 배출가스에 대한 모의실험을 실시한 결과 기공세라믹인 센서 자체의 누설전류는 가스 온도 150 ($^{\circ}C$) 이상에서 급격한 변화를 보이고 200($^{\circ}C$)에서 센서 자체의 전류치와 가스를 주입하였을 때의 전류치와는 상당한 격차를 두고 변화됨을 알 수 있었다. 그리고 공장연돌이나 자동차 배기관에서 방출되는 가스 중 HC, CO, NO, $CO_2$, $SO_2$, $N_2$ 등에 대한 센서 특성이 각각 달리 나타남을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2012

압력 $10^{-9}$ Torr 이하의 초고진공(ultrahigh vacuum) 영역에서의 압력 측정에는 수 mA의 열전자로 잔류 가스를 이온화시켜 그 이온 전류를 측정하는 이온게이지를 주로 사용한다. 압력이 $10^{-12}$ Torr영역 이하인 극고진공(extreme high vacuum: XHV) 영역에 진입하면, ESD (electron stimulated desorption) 효과 등에 의한 이온 게이지 자체의 가스방출률이 커져 정확한 압력 측정이 곤란해 진다. 극고진공 영역에서 이온 게이지는 수 와트(W) 이상의 전력을 사용하여 수 mA의 열전자를 방출시키나, 신호인 이온 전류의 양은 1pA 이하이기 때문에 열전자에 의해 발생되는 백그라운드 전류에 묻혀 신호 전류가 측정되지 않는다고 할 수 있다. 100 nm 이하의 곡률을 가진 뾰족한 금속 탐침에 강한 전기장을 걸어주면 고체 내부의 전자가 터널링 효과에 의해 진공 중으로 방출되며, 이를 전계방출(Field Electron Emission) 효과라 부른다. 전계 방출 전류량은 탐침 표면의 일함수에 의존하며, 일함수가 클수록 지수함수 적으로 감소한다. 금속 표면에 진공 중의 잔류 가스가 부착하면 일함수가 증가한다. 가열에 의해 전계방출 탐침의 표면을 세정한 후에 전자 빔을 방출 시키면, 표면에 가스 분자가 흡착하여 방출 전류량은 점점 감소한다. 감소 속도는 압력에 비례하며, W(310) 탐침의 경우 $10^{-10}$ Torr 영역에서는 수분만에 최초 전류값의 1% 이하로 감소한다. 전계방출 전류의 감소속도가 압력에 비례하는 현상을 이용하여 압력을 측정하였다. Extractor Ionization Gauge 측정값 $5{\times}10^{-12}-3{\times}10^{-10}$ Torr의 범위에서 (111) 방향으로 정렬된 텅스텐 단결정 탐침을 사용하여 방출전류의 로그값을 시간의 함수로 semilog그래프를 그리면, 그래프는 직선을 그리며 그 기울기가 압력에 비례함을 알 수 있었다. 기울기 값과 게이지 측정값은 $10^{-11}{\sim}10^{-10}$ Torr 영역에서 거의 완벽한 비례관계를 보여주었으나, $10^{-12}$ Torr 영역에서 게이지 측정값은 기울기 값에서 추출한 압력치보다 높은 값을 보여주었으며, 이는 게이지 백그라운드 전류에 의한 차이라고 생각된다. W (310) 탐침의 방출전류는 그 감소속도가 W (111) 탐침과 마찬가지로 압력에 비례하였으나, 전류-시간 그래프는 가열 세정 직후에 전류가 거의 감소하지 않는 $2{\times}10^{-10}$ Torr에서 약 10분간 지속되는 '안정 영역'이 존재함을 보여주었다. '안정 영역'은 $10^{-11}$ Torr 영역에서는 수십분, $10^{-12}$ Torr 영역에서는 수시간 이상으로 증가하였다. 초-극고진공 영역에서의 잔류가스 주성분인 수소에서 물, 일산화탄소등의 가스로 바뀌면 '안정 영역'은 사라졌고, 이는 '안정 영역'이 수소 흡착에 의해서만 나타나는 고유 현상임을 말해준다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권2호
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• pp.147-151
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• 2007

AAPM TG43 프로토콜에서 선원 강도의 측정은 공기커마강도로 권고하고 있다. 본 연구는 제조사에서 제공되는 공기커마강도의 정확성이 ${\pm}5%$ 범위 이내에 있는지 측정으로 검증하는데 목적이 있다. Standard imaging사의 MAX-4001 Electrometer와 HDR 1000 Plus, 그리고 6 french bronchial Applicator를 재료로 사용하여, 이온함의 중심축의 바닥으로부터 10 mm 지점에서 90 mm 지점까지 이온화 전류를 측정하였다. 측정된 이온화 전류 곡선에서 최대 이온화 전류를 나타내는 거리를 교정의 기준점으로 정하고, 이 이온화 전류 측정치로부터 공기커마강도를 구하였다. 이온화 전류 곡선의 정점인 최대 이온화 전류에 대응하는 거리는 50 mm이었다. 이 거리는 UW-ADCL의 교정 검증서의 선원의 기준점과 완전히 일치하였다. 측정으로 계산된 공기커마강도는 제조사에서 제공된 교정치보다 약 0.5% 더 높게 측정되었다. 제조사에서 제공되는 교정 검증서의 공기커마강도는 신뢰할 수 있는 정확성을 가졌다는 결과를 얻었다. 측정에서 우물형 이온함 안의 dead space의 길이와 선원의 dwell position으로 이동 오차 그리고 산란선의 영향 등을 고려하면, 정확한 측정과 교정의 결과를 얻을 수 있다고 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.102-102
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• 2012

본 연구는 산업계 및 학계에서 많은 연구와 응용이 이루어지고 있는 스퍼터링 기술에 관한 것으로, 타겟의 사용효율 및 스퍼터링된 입자의 이온화, 에너지 증대의 관점에서 새로운 방식으로 접근한 스퍼터링 기술에 관한 것이다. 본 공정 연구는 기존의 마그네트론 스퍼터링과는 달리, 독립적인 플라즈마를 생성하고 이를 (-)전압이 인가된 스퍼터링 타겟으로 유도하여 2차 방전을 일으킴과 동시에 생성 입자의 이온화 및 에너지 가능하도록 한 것이다. 플라즈마 발생부에서는 $10^{13}cm^{-3}$ 이상의 고밀도 Ar 플라즈마를 생성하고, 이를 자장을 통하여 스퍼터링 타겟으로 균일하게 수송하며, 스퍼터링 전극에 인가된 (-)전압에 의하여 이온들이 스퍼터링을 발생시킨다. 스퍼터링 전류는 생성된 플라즈마 발생부의 방전전류에만 비례하며, 스퍼터링에 인가되는 전압과는 독립적으로 작용 가능하다. 그리고 기판의 박막 증착률은 스퍼터링 전류에 보다는, 스퍼터링 타겟에 인가한 전압에 따라 변화하며, 기판에 도달하는 이온의 전류 및 입자의 량은 플라즈마 발생부의 플라즈마 전류량과 인가 스퍼터링 전압에 관계하여 변한다. 이 방식으로 이용할 경우, 스퍼터링된 입자의 양과 이온화률을 독립적으로 제어할 수 있어, 기존의 마그네트론 스퍼터링 공정 대비하여 더 넓은 공정 윈도우를 확보하는 것이 가능하며, 또한 기존 마그네트론 스퍼터링에서 문제가 되고 있는 타겟 사용 효율을 높일 수 있는 가능성을 볼 수 있었다.

• 동굴
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• 제79호
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• pp.41-46
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• 2007

지구자기장의 성인에 대하여 고찰하고 기존 학설에 대한 신 모델을 제안하였다. 지자기 성인의 가장 유력한 이론적 모델은 열전류와 열화학적 전류에 의한 자기장 형성이다. 하지만, 이 모델은 매우 한정적 조건을 바탕으로 설명하고 있으며, 동시에 지자기의 분산과 세기의 상쇄 요인을 내포하고 있기 때문에 설득력이 저하된다. 그러나 본 제안의 가설에서 주장하는 이온층 전류에 의한 지자기의 성인은 그와 같은 분산 요인이 있을 수 없으며, 그 결과로 나타나는 지자기의 새기와 방향도 일정하게 형성됨이 해석 가능하기 때문에 타당성과 설득력이 높은 완벽한 이론이다. 따라서 이온층 전류에 의한 보다 안정적인 지자기성인의 전자기학적 신 모델을 제안한다.

• 분석과학
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• 제22권2호
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• pp.152-158
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• 2009

본 연구에서는 유기화합물의 효과적인 소프트 이온화를 위하여 기존의 SPI장치를 개선한 새로운 형태의 방전 장치를 제작하였다. 새로 제작된 소프트 플라스마 이온화 장치는 반 원통 형태의 메쉬 음극과 속빈 원통 형태의 양극으로 구성하였다. 이온화원으로 사용하기에 앞서, 특정압력에서 전극간격에 따른 전압 전류 특성곡선을 조사하여 장치의 구성을 최적화 하였으며, 그 결과 넓은 전압 전류 영역에서 안정한 플라스마를 생성하는 조건을 결정하여 다양한 이온화 패턴을 기대 할 수 있게 하였다. 최적화된 이온화장치를 사중극자 질량분석기와 연결하여 디클로로메탄의 질량 스펙트럼을 관찰하였고, 분석결과 디클로로메탄은 전자충격이온화에 의한 분리 패턴과 비슷하게 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.92-92
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• 2016

전기방전의 기본적인 특성을 가지고 있는 플라즈마를 이용하여 재료를 가공하는 증착, 식각, 표면처리 공정에 있어서 플라즈마 내의 전자 충돌 반응에 의한 이온, 라디칼의 생성과 재료 표면의 반응을 분석하는 도구로써 분압 측정은 일반적인 화학 조성 분석에 기원한 오랜 역사를 가지고 있다. 1 amu 정도의 분해능을 가지고 있고 크기가 30 cm 정도에 불과한 사중극자 질량 분석기는 적절한 질량 스캔 시간과 넓은 이온 전류 측정 범위를 가지므로 소형 차등 배기 시스템과 조합하면 1 mTorr 영역의 스퍼터링 시스템에서 1 Torr 영역의 PECVD/PEALD 시스템 진단에도 쉽게 적용이 가능하다. Inficon사의 CPM-300과 Pfeiffer사의 Prisma80을 이용한 플라즈마 식각 공정 분석 결과를 보면 동위원소까지 분석이 가능하다. 또한 전자충돌 이온화 에너지를 조절하여 m/q(질량전하비율)가 중첩되는 경우의 해석도 가능하다. 다중 오리피스를 갖는 compact design의 밸브 블록을 이용한 설계에서는 line-of-sight 입사가 불가능하여 이온 전류를 분석할 수 없다는 단점이 있으나 표준 가스를 이용한 정량화 등의 큰 장점들이 있다. 최근 이루어진 연구의 내용으로는 유도 결합 플라즈마 장치에서 전도성 메쉬를 이용한 라디칼 거동 관찰을 위해서 두 대의 CPM-300을 메쉬 전 후에 설치하여 라디칼의 양 변화를 전류 프로브와 같이 사용하여 조사하였다.