• Title/Summary/Keyword: 일 함수

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양산에 적합한 구조의 X-ray 검출기 공정에 대한 연구

  • Gwon, Jun-Hwan;O, Gyeong-Min;Song, Yong-Geun;Kim, Ji-Na;No, Seong-Jin;Nam, Sang-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.265-266
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    • 2012
  • 의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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효과적인 일함수 조절을 위한 그래핀-고분자의 적층 구조

  • Cha, Myeong-Jun;Kim, Yu-Seok;Jeong, Min-Uk;Song, U-Seok;Jeong, Dae-Seong;Lee, Su-Il;An, Gi-Seok;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.210-210
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    • 2013
  • 그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로, 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서의 사용이 가능해지면서 차세대 전자 소자로 활용하기위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 디스플레이, 태양전지의 전극과 전계 효과 트랜지스터의 채널로 적용한 연구에서 우수한 결과들을 보이고 있다. 특히, 금속/금속 산화물 전극은 염료 감응형 태양전지와 유기 발광 다이오드 구조에서 화학적으로 불안정할 뿐 아니라 일함수가 고정되어 쇼트키 접촉이 형성되면 저항을 낮추기 어렵지만, 그래핀은 금속/금속 산화물 전극보다 화학적으로 안정하고 일함수의 조절이 가능해 옴 접촉 형성에 용이하다. 그래핀의 일함수를 조절하는 연구는 크게 공유결합과 비공유 결합을 이용한 방법이 시도된다. 공유 결합을 이용한 방법은 합성과정에서 그래핀의 구조에 내재된 결함 혹은 새로운 결함을 형성하여 다른 원소를 첨가하는 방법이다. 이러한 방법은 그래핀의 결함 영역에서 작용하기 때문에 그래핀 전자 구조의 높은 수준 조절을 위해선 그래핀 구조의 파괴가 동반된다. 반면, 비공유 결합을 이용한 방법은 전하 이동 도핑 효과를 이용해 그래핀의 전자 구조를 제어하는 방법으로, 금속/금속산화물/기능기와 그래핀의 적층으로 복합 구조를 형성하는 방법이다. 금속/금속 산화물과의 복합구조는 안정적인 p-형 도핑이 보고되었지만, n-형 도핑은 대기중의 수분, 산소 그리고 기판과의 상호작용에 의해 대기중에서 불안정해 추가적인 피막공정이 요구된다. 기능기를 이용한 적층 구조는 그래핀과 기판사이의 상호작용 혹은 그래핀 전자 구조를 다양한 기능기를 이용해 제어하는 것으로, 이극성을 가진 자기정렬 단일층(self-assembled monolayers)이 대표적인 방법이다. 공간기(spacer)의 길이나 말단기(end group)의 종류로 p-형과 n-형의 도핑 수준을 제어할 수 있지만, 흡착기(chemisorbing groups)의 반응성이 기판의 화학적, 물리적 표면상태에 의존하기때문에 기판 선택이 제약되며 전처리 공정이 요구될 수 있는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 기판에 적용가능한 용액 공정을 이용해 그래핀과 고분자를 적층하였고, 안정적이고 효과적으로 일함수를 낮추는 구조를 확인하였다.

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Effects of the Thickness and the Morphology of a ZnO Buffer Layer in Inverted Organic Solar Cells

  • Lee, Hyeon-U;O, Jin-Yeong;Baek, Hong-Gu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.151-151
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    • 2013
  • 무기물 기반, Si-based 태양전지에 비해 가볍고 저렴하다는 관점에서 유기태양전지에 대한 연구가 진행되고 있다. 유기태양전지는 Si-based 태양전지에 비해 그 효율이 낮다는 점이 문제로 제기되어 왔지만, 억셉터와 도너의 nanocomposite 구조인 bulk-heterojunction (BHJ) 구조가 개발이 되면서 유기물의 짧은 엑시톤(exciton) 거리를 극복할 수 있게 되어 그 효율이 비약적으로 증가되는 결과를 낳았다. 또한 넓은 범위의 파장을 흡수 할 수 있는 작은 band-gap을 갖는 물질이 개발됨으로써 유기 태양전지의 효율은 점차 증가하고 있다. 최근에는 독일 회사인 Heliatek에서 12%가 넘는 유기태양전지를 발표함으로써 유기태양전지가 Si-based 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 에너지 공급원으로의 가능성을 충분히 보였다. 이런 유기 태양전지는 하부 투명전극인 인듐주석산화물(ITO)/정공이동층(PEDOT:PSS)/광흡수층/전자이동층(LiF)/낮은 일함수를 갖는 상부전극인 Al 구조의 일반적인 구조; ITO/전자이동층/광흡수층/정공이동층/높은 일함수를 갖는 상부전극(Ag), 전하의 이동방향이 반대인 역구조 태양전지, 두 가지로 분류할 수 있다. 하지만 소자 안정성의 관점에서 일반적인 구조의 태양전지는 ITO/PEDOT:PSS 계면에서의 화학적 불안정성과, 낮을 일함수를 갖는 상부전극이 쉽게 산화되는 등의 문제가 있어 상부전극으로 높은 일함수를 갖는 전극을 사용하는 역구조 태양전지가 더 유리하다. 이러한 역구조 태양전지에서 효율을 높일 수 있는 요인 중 하나는 전자이동층에 있다. 광흡수층에서 형성되어 분리된 전자가 전극으로 이동하기위해서는 전자이동층을 거쳐야 한다. 하지만 이 전자이동층 내에서의 전자 이동속도가 느리다면, 즉 저항이 크다면 광흡수증과의 계면에서 Back electron trasnfer현상으로 재결합이 일어나게 되어 전극으로 도달하는 전자의 양이 줄어들게 되고, 이는 유기태양전지 효율을 낮추는 요인이 된다. 전자이동층 자체의 저항뿐만 아니라, 전자이동층의 표면 거칠기(morphology) 또한 유기 태양전지의 효율을 좌우하는 요인 중 하나이다. 광흡수층과 전자이동층의 계면에서 전자의 이동이 일어나는데, 전자이동층의 표면 거칠기가 크게되면 그 위에 박막으로 형성되는 광흡수층과의 계면저항이 증가하게 되고, 이는 광흡수층에서 전자이동층으로의 원활한 전자이동을 저해함으로써 소자 효율의 감소를 일으키게 된다. 따라서 우리는 전자이동층인 ZnO 박막의 스퍼터링 조건을 변화시킴으로써 ZnO 층의 두께에 따른 광투과도, 전기전도성 변화 및 유기태양전지의 효율변화와, 표면 거칠기에 따른 광변환 효율 변화를 관찰하고자 한다.

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Moisture Content Change of Korean Red Pine Logs During Air Drying: I. Effective Air Drying Days in Major Regions in Korea (소나무 원목의 천연건조 중 함수율 변화: I. 국내 주요지역의 유효천연건조일수 조사)

  • HAN, Yeonjung;EOM, Chang-Deuk;LEE, Sang-Min;PARK, Yonggun
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.47 no.6
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    • pp.721-731
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    • 2019
  • Air drying depends on species, density, dimension of wood, the geographical location of the air drying yard, and the meteorological factors of air drying site. If there are four seasons with large difference in temperature and humidity like in Korea, the research of the meteorological factors is required in air drying site. In this study, effective air drying days (EADD) of 24 regions in Korea were calculated by using the average monthly temperature, relative humidity, and wind speed. The EADD in 24 regions in Korea was ranged from 239 days to 291 days, with an average 265 days. This result is 5 days increased compared to the average of EADD calculated using the meteorological factors from 1955 to 1984. The results of multiple regression analysis on the EADD and meteorological factors showed that EADD affected in the order of temperature, relative humidity, and wind speed. As a result of dividing Korea into 4 zones of EADD, the zones of EADD were moved northward compared to previous study due to global warming. As basic data for predicting the moisture content (MC) distribution of Korean red pine logs during air drying conducted in Seoul, the average monthly temperature, relative humidity and wind speed for three years from 2016 to 2018 were presented, and the corresponding changes of the equilibrium MC were analyzed.

A study on the influence of the China Coastal Waters nearby Jeju Island Using Satellite Data (위성 자료를 이용한 제주도 주변해역의 중국대륙연안수 영향에 관한 연구)

  • Cho Han-Keun;Yoon Hong-Joo
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2006.03a
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    • pp.91-94
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    • 2006
  • China Coastal Waters (CCW) usually appears in the seas surrounding Jeju Island annually(June to October) and is very pronounced in August. Generally, low-salinity water appears to the western seas of Jeiu Island from June through October and gradually propagates to the eastern seas, where CCW meets the Tsushima Current. Empirical orthogonal function (EOF) analysis of SLAs and SSTs indicated that the valiance in SLAs and SSTs was 95.05%(the first mode to third mode) and 98.09%(the first mode), respectively The PSD of the western waters for the first mode of EOF analysis of SLAs was stronger than that of the eastern waters because of the influence of CCW. The PSD for the EOF analysis of SSTs was similar in all areas (the Yangtze Estuary and the seas to the west and east of Jeju Island), with a period of approximately 260 days.

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Strength Prediction of Mixing Condition and Curing Time Using Cement-Admixed Marine Clay (해성점토를 이용한 시멘트 혼합토의 배합조건 및 재령일별 강도 예측)

  • Jeon, Je-Sung;Park, Min-Chul;Lee, Song
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.29 no.12
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    • pp.45-56
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    • 2013
  • Abrams equation could be effectively applied to predict strength of cement-admixed clay and clay-water content to cement content ratio is a fundamental parameter for governing strength. This paper analyses unconfined compression strength varying with $w_c/C$ and curing time using laboratory test results. An attempt is made to identify strength of composite soil of cement and clay according to variation of Abrams coefficients and curing time. The value B, which was considered to be constant value in past researches, needs to be considered as parameter variable with curing time. From Abrams equation a correlation was formed for unconfined compression strength with mixing conditions by $w_c/C$ and curing time as dependent variable. Regression results in this paper could be used to predict strength of cement-admixed clay at various mixing conditions.

Parameter Calibrations of a Daily Rainfall-Runoff Model Using Global Optimization Methods (전역최적화 기법을 이용한 강우-유출모형의 매개변수 자동보정)

  • Kang, Min-Goo;Park, Seung-Woo;Im, Sang-Jun;Kim, Hyun-Jun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.35 no.5
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    • pp.541-552
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    • 2002
  • Two global optimization methods, the SCE-UA method and the Annealing-Simplex(A-S) method for calibrating a daily rainfall-runoff model, a Tank model, was compared with that of the Downhill Simplex method. In synthetic data study, 100% success rates for all objective functions were obtained from the A-S method, and the SCE-UA method was also consistently able to obtain good estimates. The Downhill Simplex method was converged to the true values only when the initial guess was close to the true values. In the historical data study, the A-S method and the SCE-UA method showed consistently good results regardless of objective function. An objective function was developed, which puts more weight on the low flows.

Determination of Soil Water Characteristic Curve and Permeability Equation of Unsaturated Soils Using Modified Triaxial Apparatus (변형된 삼축시험장치를 이용한 불포화토의 함수특성곡선과 투수계수방정식의 결정)

  • Kim Suk-Nam;Park Chi-Won;Mok Young-Jin;Kim Suk-Myung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.21 no.5
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    • pp.59-64
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    • 2005
  • In studying unsaturated soil mechanics, determination of soil water characteristic curve and permeability equation though not easy, is an essential factor. In this research a new testing apparatus was developed to determine soil water characteristic curve and permeability equation. A test to get saturated permeability coefficients and soil water characteristic curves for two soils was performed by using the developed testing apparatus. First, a saturated permeability test was performed and then the test to get soil water characteristic curve of a drying process was performed. Next, the test to get soil water characteristic curve of a wetting process was performed. Test results showed hysteresis phenomena between soil water characteristic curve of a drying process and soil water characteristic curve of a wetting process. The permeability equations were determined by a theoretical method where a saturated permeability coefficient and a soil water characteristic curve were used.

Developmental Rate Equations for Predicting Blooming Date of 'Yumyeong' (Prunus persica) Peach Trees (발육 속도 모델을 이용한 복숭아 '유명'의 개화기 예측)

  • Yun, Seok Kyu;Chung, Kyeong Ho;Yoon, Ik Koo;Nam, Eun Young;Han, Jeom Hwa;Yu, Duk Jun;Lee, Hee Jae
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.14 no.4
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    • pp.189-195
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    • 2012
  • To predict the blooming date of 'Yumyeong' peach trees, the models for flower bud developmental rate (DVR) were constructed. The DVRs were calculated from the demanded times at controlled air temperatures. The branches of 'Yumyeong' peach trees were incubated at three different temperatures of 9.7, 15.2, and $18.9^{\circ}C$. The DVRs were also constructed with blooming dates and air temperatures in the field, collected from 1979 to 2008 at the experimental orchard of National Institute of Horticultural and Herbal Science, Suwon, Korea. All the DVRs increased linearly or exponentially with air temperature. The DVR equations evaluated under controlled air temperatures were y=0.0018x+0.0051 and y=$0.0125e^{0.0603x}$. The DVR equations under field conditions were calculated as y=0.0039x-0.0112 and y=$0.0062e^{0.1512x}$. These DVR equations offer developmental indices and predict the date for blooming with air temperature data. These DVR equations were validated against the blooming data observed in the field. When the blooming dates were calculated with exponential DVR equations and daily air temperature data, the root mean squared errors between the observed and predicted dates were around 2 days. These results suggest that the DVR models are useful to predict the blooming date of 'Yumyeong' peach trees.

Functional clustering for electricity demand data: A case study (시간단위 전력수요자료의 함수적 군집분석: 사례연구)

  • Yoon, Sanghoo;Choi, Youngjean
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.26 no.4
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    • pp.885-894
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    • 2015
  • It is necessary to forecast the electricity demand for reliable and effective operation of the power system. In this study, we try to categorize a functional data, the mean curve in accordance with the time of daily power demand pattern. The data were collected between January 1, 2009 and December 31, 2011. And it were converted to time series data consisting of seasonal components and error component through log transformation and removing trend. Functional clustering by Ma et al. (2006) are applied and parameters are estimated using EM algorithm and generalized cross validation. The number of clusters is determined by classifying holidays or weekdays. Monday, weekday (Tuesday to Friday), Saturday, Sunday or holiday and season are described the mean curve of daily power demand pattern.