• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.301-306
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• 2019

정전 소자는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 바꿀 수 있는 소자로, 제작 공정이 간단하고 높은 전기적 출력을 발생시키는 장점이 부각되어 주목받고 있는 소자이다. 정전 소자가 소개된 이례 높은 출력으로 휴대형 전자기기를 충전할 수 있는 시스템이 소개되었으나, 최근 연구에서는 기체 항복과 전계 방출 현상으로 인한 출력의 한계가 보고되고 있다. 이와 같은 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 금속-금속 표면 간 접촉을 활용하여 정전 소자에 이온 강화 전계 방출 현상과 전자 사태를 유도해 전자가 직접적으로 전극 사이를 흐를 수 있는 정전 소자 설계를 소개한다. 본 정전 소자의 출력은 평균 피크 개로 전압 340 V, 평균 피크 폐회로 전류 10 mA 정도로 측정되었고, 표면 전하 생성층의 표면 전하의 양에 따라 출력이 변화하였다. 본 연구에서 개발된 정전 소자는 실효 출력이 약 0.9 mW로, 기존 정전 소자에 비해 2.4배 높은 일률을 보였다. 본 정전 소자는 높은 출력을 통해 배터리, 커패시터 등을 사용하는 휴대형 전자기기 및 센서들을 독립적으로 충전시켜 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제16권1호
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• pp.46-51
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• 2013

전극과 용액 사이 계면에서 일어나는 전기화학 반응 현상을 보다 정확하게 이해하기 위하여 전기화학 반응과정을 분광학적 방법으로 실시간으로 모니터링 할 수 있는 전극으로도 작동할 뿐만 아니라 표면증강라만산란(SERS) 활성도 강한 금 마이크로쉘을 제조하였다. 기존에 보고된 금 마이크로쉘에서 핵으로 사용한 폴리스티렌의 경우 균일성이 떨어지고 유기용매에 약하며 독성이 있다. 이에 본 연구에서는 폴리스티렌 보다 균일한 구조를 가지고, 유기 용매에서도 사용 가능하며 무독한 실리카 비드를 이용하여 금 마이크로쉘을 만들고 높은 SERS 신호를 낼 수 있도록 최적화시켰다. $2{\mu}m$ 실리카 비드 표면에 서로 다른 양의 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES)를 반응시켜 얻은 금 마이크로쉘에서 SERS 신호가 가장 월등히 증폭되는 조건을 비교한 결과 1% (v/v) APTES 조건에서 SERS 신호의 증폭이 가장 컸다. 표면증강라만산란 스펙트럼 및 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 이미지를 통해 금 마이크로쉘을 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권4호
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• pp.169-174
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• 2011

합성된 biphasic calcium phosphate(BCP) 분말의 나노크기 생분해성 거동은 X-선 회절 분석방법, 격자 매개변수 및 전계방출형 주사전자현미경을 통해 특성평가 하였다. BCP 분발은 공침반응 및 하소과정을 통해 합성하였고, 합성된 분발은 행크 용액 (pH = 7.4, $36.5^{\circ}C$)을 이용하여 3주 동안 in vitro 시험 하였다 분해 시험(in vitro) 후, BCP 단위포의 매개변수는 a 및 c축의 불규칙한 변화와 비슷한 격자 왜곡 및 팽창 거동을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.131-131
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• 2018

최근 절삭공구산업은 자동차, 항공기, IT, 선박, 에너지 등 첨단산업의 증가로 인해 CGI, CFRP, 내열합금 등 난삭재의 수요가 증가하고 있다. 난삭재는 고내열, 고경도, 초경량 같은 특성을 지니며 우수한 기계적 물성을 갖지만 가공의 어려움이 있어 산업에 적용하는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 가공기술 중 하드 코팅은 공구코팅비용 대비 공구의 표면경도와 수명을 효율적으로 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 대표적인 하드코팅으로는 AlN계, TiN계 코팅이 있다. 이러한 코팅의 경우 높은 기계적 물성과 우수한 내마모성으로 인해 절삭공구의 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 많은 연구가 진행되고 있으며 절삭공구산업에서 각광받고 있다. 기존 선행연구 결과에 따르면 질화물 코팅의 우수한 물성은 질화물(Nitride) 생성 및 질화 공정에 의한 코팅층의 고밀도화에 의해 나타난다고 알려져 있다. 그 중에서 AlCrN coating은 우수한 내마모성 및 향상된 고온경도를 갖고 있다. AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가하여 기존 AlCrN coating의 기계적 특성을 더욱 향상 시킨 coating은 일반적인 고성능 코팅 대비 공구수명이 길다고 알려져 있으며, 전반적으로 우수한 특성에 의해 전 세계적으로 습식 및 건식 기계 가공 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가한 coating의 우수한 기계적 특성의 원인을 규명하기 위해 텅스텐카바이드(WC) 기판 위에 아크 이온 플레이팅 장비를 이용하여 AlCrN based coating을 증착 시킨 sample을 분석하였다. 결정구조 및 상 분석을 위해 X선 회절분석(XRD)을 실시하였으며, 미세 구조를 분석하기 위해 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM), 투과 전자현미경(TEM) 분석을 실시하였다. 또한 코팅층의 화학적 성분 분석을 위해 EDX분석을 실시하였으며 기계적 특성 평가를 위해 나노압입시험(Nano-indentation test)을 진행하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권4호
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• pp.347-352
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• 2009

Skin toner와 skin lotion의 두 가지 화장품 formulation에 기존의 파라벤류 방부제 대신 황금 (黃芩) 추출물 (1.0 wt%)을 첨가하고 Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) 및 Candida albicans (ATCC 10231) 균주를 접종하였을 때 이 균주들은 7일 이내에 99.9% 이상의 사멸율을 보여 황금추출물이 CTFA기준을 만족하는 항균력이 있음을 확인하였다. 다만 skin lotion에 접종된 Candida albicans의 경우 사멸율은 CTFA기준에 약간 미달하는 99.8%이었다. 또한 황금추출물의 농도가 1.0 wt% 이하일 때 균주의 생존율은 그람 양성균인 P. aeruginosa가 가장 높고 그람 음성균인 P. aeruginosa가 가장 낮았다. 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)을 이용한 세포형태변화 관찰 결과 황금추출물이 P. aeruginosa에 대하여 더 큰 방부력을 갖는 것은 이 균주의 세포막이 황금추출물에 의해 더 심하게 손상되기 때문으로 사료된다. 고농도의 황금추출물이 더 높은 항산화 효과를 나타냈으며 1,000 ppm에서 80%정도의 SOD-유사활성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.41-46
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• 2010

스크린 프린팅된 Ag 박막과 에폭시 수지로 코팅된 폴리이미드 사이의 계면접착력을 $180^{\circ}$ 필 테스트를 통해 정량적으로 구하였다. 스크린 프린팅된 Ag 박막과 에폭시 수지 코팅된 폴리이미드 사이 필 강도는 $164.0{\pm}24.4J/m^2$이었다. 오븐에서 $120^{\circ}C$ 조건에서 24시간 동안 열처리 한 Ag/폴리이미드의 필 강도는 $220.8{\pm}19.2J/m^2$로 증가하였고, $85^{\circ}C/85%$ 상대습도 조건에서 120시간 동안 유지한 Ag/폴리이미드의 필 강도는 $84.1{\pm}50.8J/m^2$로 감소하였다. 전계방출형 주사전자현미경과 XPS를 통해 박리된 시편 표면을 분석한 결과, 열처리 및 고온/다습조건처리 시 스크린 프린팅 Ag 박막과 에폭시 수지 코팅층 사이의 계면접착력은 에폭시 수지와 수분 사이의 가수분해 결합 반응으로 인해 계면접착력 증가 및 감소하는 경향과 밀접한 연관성이 있는 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.292-303
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• 2001

본 연구에서는 수평형 전계 방출 소자를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 이를 진공자장 센서에 이용하기 위하여 Lorentz 원리를 응용하여 센서를 설계하고 제작하였다. $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$ 도핑된 다결정 실리콘을 전계 방출 소자의 음극 및 양극 재료로 이용하였으며 그 두께는 각각 $2\;{\mu}m$였다. PSG(두께 $2\;{\mu}m$)를 희생층으로 사용하여 최종 단계에서 불산을 이용하여 제거하고 승화건조법을 이용하여 소자의 기판 점착 현상을 방지하였다. 제작된 소자를 유리기판 #1 위에 silver paste로 고정시키고 Cr 전극 패드와 와이어본딩 한 뒤 진공내에서 양극접합공정을 이용하여 소자를 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$에서 진공 실장하였다. 실장 후 게터를 활성화하여 내부진공도를 향상시켰다. 이렇게 패키징된 소자는 두달여 기간 동안 특별한 특성저하 없이 잘 동작되었으며 그 이상의 기간에 대해서는 확인하지 못하였다. 패키징된 자장 센서는 패키징하기 전 진공챔버 내에서 보인 특성치와 별다른 차이 없이 잘 동작되었으며 단지 약간의 전류 감소 현상만이 관찰되었다. 측정된 센서의 감도는 약 3%/T로서 작은 값이었으나 그 가능성을 확인할 수는 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1440-1441
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• 1995

We fabricated diode-type silicon field emitter array device and tested the current-voltage characteristics. Silicon oxide layer having the thickness of $1{\mu}m$ is grown in the (100) oriented n-type silicon substrates. Oxide layer is patterned by the mask with $10{\mu}m$ diameter circles. Silicon substrate is then etched using NAF 1 solution to form the sharp tip arrays as an electron source. In the UHV test station, we tested the current-voltage characteristics for the samples. Turn-on voltage was about 140V and maximum emission current was $310{\mu}A$ at 164V. We studied about silicon bonding process for future work, too.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.474-474
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• 2013

PDMS는 미세패턴을 위해 소프트 리소그래피 널리 활용되어질 뿐만 아니라, 재질이 투명하고 탄성과 강한 내구성을 갖고 있어 유연한 광학 및 전자소자에 이용될 수 있다. 최근에는, 이러한 PDMS를 서브파장구조(subwavelength grating structure)를 형성하거나 텍스쳐(texture)표면구조를 이용한 효과적인 반사방지막(antireflection coating)기판을 제작하여 태양전지 및 디스플레이 소자의 성능을 발전시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 수열합성법(hydrothermal method)이나 전기화학증착법(electrodeposition method)으로 비교적 간단한 공정을 통해서 다양한 기판위에 산화아연(ZnO) 나노막대(nanorod)를 수직정렬로 성장시킬 수 있는데, 이러한 구조는 반사방지특성의 유효 굴절률 분포(effective refractive index profile)를 갖고 있기 때문에 LED나 태양전지에 성능을 개선할 수 있다. 이에 본 연구에서는 수열합성법을 통해 성장된 수직 정렬된 산화아연 나노막대를 이용한 PDMS 표면의 미세패턴 형성하여 광학적 특성을 분석하였다. 실험을 위해, 스퍼터링을 통해서 산화아연 시드층을 형성한 후, 질산아연헥사수화물과 헥사메틸렌테트라민을 수용액에 담가두어 산화아연 나노막대를 성장시켰으며, PDMS의 베이스와 경화제의 질량비를 10：1으로 용액을 준비하여 수직 정렬된 산화아연 나노막대 표면을 casting method으로 코팅하여 열경화 처리하였다. 제작된 샘플의 형태, 구조 광특성을 관찰하기 위해서 전계방출형전자현미경, X선 회절 분석기, 분광 광도계를 이용하였다.

• 한국진공학회지
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• 제5권2호
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• pp.113-118
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• 1996

Aligning a cathode tip at the center of a gate hole is important in gated filed emission devices. We have fabricated a silicon field emitter using a following process so that a cathode and a gate hole are automatically aligned . After forming silicon tips on a silicon wafer, the wafer was covered with the $SiO_2$, gate metal, and photoresistive(PR) films. Because of the viscosity of the PR films, a spot where cathode tips were located protruded above the surface. By ashing the surface of the PR film, the gate metal above the tip apex was exposed when other area was still covered with the PR film. The exposed gate metal and subsequenlty the $SiO_2$ layer were selectively etched. The result produced a field emitter in which the gate film was in volcano shape and the cathode tip was located at the center of the gate hole. Computer simulation showed that the volcano shape and the cathode tip was located at the center of the gat hole. Computer simulation showed that the volcano shape emitter higher current and the electron beam which was focused better than the emitter for which the gate film was flat.