• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.3
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• pp.493-502
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• 2016

This study examines how rock condition affects the variation of the chargeability and electrical resistivity of the rock. In the theoretical study, the relationship correlating chargeability with the variables affecting it is derived. A parametric study utilizing the derived relationship reveals that the size of narrow pores ($r_1$) is the most influential factor on chargeability, and the salinity of pore water ($C_0$) is the second. In the laboratory experiments, small scale rock fracturing zone is modelled using sand stone. Chargeability and resistivity are measured by changing the size of the joint aperture, the location of fractured zone and the existence of clay gouge and/or clay layer which shows lower chargeability than the sand stone layer in the multi-layered ground. Test results show that chargeability is controlled not by the rock fracturing condition but by the size of narrow pore ($r_1$) where each line of current flow passes through. Also, the chargeability decreases with increase of the pore water salinity ($C_0$). In conclusion, the ground condition can be identified more efficiently by measuring the induced polarization along with the electrical resistivity; identifying the existence of sea water, the layered ground and/or the fractured rock becomes more reliable.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.11 no.4
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• pp.302-309
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• 2008

ERT imaging, especially 3-D method, is a very powerful means to obtain a very high resolution image of the subsurface for geotechnical or hydrogeological problems. In this paper, we introduce two examples of successful case histories, where the imaging targets were three-dimensional. First example is the case of 3-D fracture imaging for hydrogeologic application. In this example, the borehole deviation was a critical problem in the ERT imaging and we could obtain real 3-D attitude of fracture system by including the borehole deviation in the inversion. In the second case, we did field experiment to image the empty tunnel with the size of $2m{\times}2m$ and the target was very clearly imaged in 3-D space. In these examples, we could show that 3-D ERT imaging is a very powerful tool for the 3-D subsurface imaging and the method can provide enhanced imaging capabilities especially for the 3-D targets such as fractures and cavities or tunnel.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.28.1-28.1
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• 2011

비휘발성 저항 메모리소자인 ReRAM은 간단한 소자구조와 빠른 동작특성을 나타내며 고집적화에 유리하기 때문에 차세대 메모리소자로써 각광받고 있다. 현재, 이성분계 산화물, 페로브스카이트 산화물, 고체 전해질 물질, 유기재료 등을 응용한 저항메모리소자 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO 박막은 이성분계 산화물로써 조성비가 간단하고, 빠른 동작특성을 나타내며, 높은 저항 변화율을 보이기 때문에 ReRAM에 응용 가능한 재료로써 기대되고 있다. 또한 가시광선 영역에서 광학적으로 투명한 특성을 보이기 때문에 투명소자 응용에도 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Metal/Insulator/Metal (Al/ZnO/Al) 구조의 소자를 제작하여 저항 메모리 특성을 평가하였다. Radio frequency (RF) sputter를 이용하여 ZnO 박막을 합성하고 박막의 결정성을 평가하였으며, resistive switching 효과를 관찰하였다. 합성된 박막 내부의 결정성은 메모리 구동 저항에 영향을 주며, 이를 제어하여 신뢰성있는 메모리 효과를 얻을 수 있었다. 특히 박막의 두께를 제어함으로써 구동전압의 변화를 관찰하였으며 소자에 적합한 두께를 평가할 수 있었다. 또한, ZnO 박막 내의 결함에 따른 on/off 저항의 변화를 관찰할 수 있었다. 제작된 저항 메모리소자는 unipolar 특성을 보였으며, 높은 on/off 저항의 차이를 유지하였다. Scanning electron microscope(SEM)을 통해 합성된 박막의 형태를 평가하였고, X-ray diffraction (XRD) 및 transmission electron microscopy (TEM)을 통해 결정성을 평가하였으며, photoluminescence (PL) spectra 분석을 통하여 박막 내부의 결함 정도를 평가하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 HP-4145를 이용하여 측정하고 비교 분석하였다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.16 no.4
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• pp.217-224
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• 2013

We developed a time-lapse inversion using new cross-model constraints based on change ratio and resolution of model parameters. The cross-model constraint based on change ratio imposes the same penalty on the model parameters with equal change ratio. This constraint can emphasize the model parameters with significant change regardless of their increase or decrease. The resolution cross-model constraint imposes a small penalty on the model parameters with poor resolution, but a large penalty on the model parameters with good resolution. Thus, the model parameter with poor resolution can be effectively identified in the inversion result if they are significantly changed with time. Through the numerical tests for 3D resistivity monitoring data sets, the performance of these two cross-model constraints was confirmed. Finally, for the safety estimation of a sea dyke, we applied the developed time-lapse inversion to the 3D resistivity monitoring data that were acquired at a sea dike located in western coastal area of Korea. The result of time-lapse inversion suggested that there were no significant changes at the sea dike during the monitoring period.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.60-60
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• 1999

단결정 다이아몬드의 열전도도는 약 22W/cm.K로 열전도도가 가장 큰 물질로 알려져 있으며, 비저항은 10$\Omega$.cm 이상의 높은 값을 갖는다. 대부분 열전도도가 큰 것으로 알려진 물질들은 Cu, Ag 등과 같이 전자의 흐름에 의하여 열이 전도되기 때문에 큰 전기전도도를 함께 갖는 것일 일반적이다, 그러나, 다이아몬드는 빠른 phonon의 이동에 의하여 열전도가 이루어지므로 전기적으로 절연 특성을 갖으면서도 큰 열전도가 가능하다. 단결정 다이아몬드는 고방열 절연체로서 이상적인 물질 특성을 보여준다. 전기절연성을 갖는 열전도층으로 다이아몬드를 이용하기 위해서는 저가로 제조가 용이한 화학기상증착법을 이용하여야 한다. 화학기상증착법으로 제조된 다결정 다이아몬드 박막의 열전도도는 약 21W/cm.K로 여전히 매우 높은 값을 갖는 것으로 알려져 있지만, 비저항 값은 인위적으로 도핑을 전혀 하지 않은 상태에서도 106$\Omega$.cm 정도의 낮은 값을 갖는다. 전혀 도핑을 하지 않았음에도 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여 주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기 전도성을 갖는 특이한 특성을 다결정 다이아몬드가 보여주고 있으므로 이에 대한 연구는 주로 전기전도성의 원인을 규명하는데 집중되고 있다. 아직 명확한 전도 기구는 제안되고 있지 못하지만 전도성의 원인은 수소와 관련이 있고 전도는 표면을 통하여 이루어진다는 것이다. 산(acid)을 이용하여 다결정 다이아몬드 박막을 세척하면 전기 전도성이 사라지고 높은 저항값을 갖는 박막을 얻게 되는데 박막을 세척하는 공정은 박막의 표면만을 변호시키므로 표면에 있던 전기전도층이 용액 처리를 통하여 제거되므로 전도성이 사라진다고 생각하는 것이다. 그러나, 본 연구에서는 두께가 두꺼울수록 저항값이 증가하는 것이 관찰되었고 기존의 측정방식인 수평적인 저항 측정법에 대하여 수직적 방향으로 저항을 측정하면 저항값이 1/2 정도 작게 측정되었다. 다결정 다이아몬드에서 표면을 통하여 전류가 흐른다면 박막의 두께에 따른 변화가 나타나지 않아야 하고 수직적인 전류 측정법이 오히려 더 큰 저항을 보여주어야 한다. 기존의 표면 전도 모델로는 설명되지 못하는 현상들이 관찰되었고 정확한 전기 전도 경로를 확인하기 위하여 전해 도금법으로 금속들이 석출되는 모습을 관찰하였다. 이 방법을 통하여 다결정 다이아몬드에서 전류는 결정입계를 통하여 전도됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 다결정 다이아몬드의 전기전도도 변화를 관찰하였고 이로부터 활성화 에너지 값을 구할 수 있었다. 다결정 다이아몬드의 전도도는 온도에 따라서 0.049eV와 0.979eV의 두 개의 활성화 에너지를 갖는 구간으로 나뉘어졌다. 이로부터 다결정 다이아몬드에는 활성화 에너지 값이 다른 두 종류의 defect level이 형성되는 것으로 추정할 수 있고 이 낮은 defect level에 의하여 전도성을 갖는 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.3
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• pp.283-286
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• 1995

자화도와 비저항의 온도에 따른 변화를 측정함으로써 덩치 가돌리늄의 큐리온도를 정확히 결정하였다. 이 두 물리량은 큐리온도에서 비정상적인 특이성을 보여준다. 이들의 특이성에서 결정된 큐리온도의 값은 서로 1도 이내에서 잘 일치함을 보여주었다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.53 no.4
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• pp.413-423
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• 2020

Over the wide area, King Sejong Station and the nearby land are uncovered with snow and ice conditions. Therefore, the active layer on the permafrost has been formed to be much thicker than the other Antarctica region. Electrical resistivity survey of Wenner and dipole-dipole arrays was undertaken at a series of time in the freezing season at the King Sejong Station to delineate subsurface structure and to monitor active layer in permafrost terrain. Time-lapse resistivity structures are well in terms of the vegetation distribution, ground surface temperature, and snow depth. Horizontal high resistivity belt(>1826 Ωm) at very shallow depth is thickening with the lapse of time, probably caused by the freezing of the water in the pore spaces with decrease of ground temperature. Subsurface structures for the area of low snow-cover and vegetated zone area are comprised of 0~0.5 m deep high-resistive gravel-rich soil, 0.5~3 m deep low-resistive active layer, and the underlying permafrost. In contrast, the unvegetated area and high snow-buildup is characterized with high resistivities larger than approximately 2000 Ωm due to freezing of the soil throughout the year. Data interpretation and correlation schemes explored in this paper can be applied to confirm the active layer, which is expected to get thinner in additional survey during the thawing season.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.9
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• pp.534-541
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• 2017

The bioreactor type of landfill is to operate to enhance waste decomposition by continuously supplying water such as leachate and wastewater within the landfill, which helps increase the landfill gas production, which in turn prematurely stabilize the landfill. Recently, the environmental law for the operation of the bioreactor type of landfill has been enacted and thereafter the bioreactor type of landfill has been introduced for the first time in Korea to the SUDOKWON landfill site. In order to properly apply for bioreactor to the landfill, it is necessary to investigate the water distribution inside the landfill so that water recirculation should be optimally allocated with the zone of concern. In this regard, electrical resistivity survey has been suitably performed to delineate the water distribution in the landfill. That is, it has surveyed for long-term of period that the recirculation of leachate has been properly reflected from electrical resistivity within the second landfill of SUDOKWON landfill site. As a result, the electrical resistivity immediately corresponded to the variation of the extent of the seasonal temperature dynamics. From this, a calibratrion could be accomplished by correlating between temperature and electrical resistivity obtained from this study that can be applicable for optimally monitoring to keep the ideal operating condition for the bioreactor type of landfill.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.5
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• pp.490-497
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• 1996

RF마그네트론 스파터링에 의한 $sSnO_2$ 박막을 증착한 결과 작동조건에 따라 표면에서 막손상이 발생하였는데, 이는 target에서 생성된 높은 에너지의 고속입자가 기판에서 직접 충돌로 일어나며, 마그네트론의 자계분포와도 관계된다. 또한 기판의 위치에 따라 박막의 전기적, 구조적 특성이 급격히 변하는데 본 논문은 중심자석의 세기와 RF power, 가스압력, 그리고 기판온도 등의 스파터링 작동조건을 변화시키면서 박막의 비손상을 검토하였고, 물성특성을 평가하였다. 실험결과로 부터 기판의 외축부에서 제작된 박막은 전반적으로 막손상이 없었고, 특히 target의 중심자석을 Cobalt로 설치하고 15 mTorr의 가스압력과 50 W의 RF power로 한 경우 가장 우수한 특성을 가진 박막을 얻을 수 있었다. 추가로 막손상을 방지하고자, 환원형의 masking glass를 target위에 설치하였는데, 고에너지 입자의 직접 충돌을 확실히 차단할 수 있었으며, 비저항율도 target의 부식부위 (erosion)에 대응하는 부분에서 100배 정도로 개선하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.49-62
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• 2024

Reckless development of the underground by rapid urbanization causes inspection delay on replacement of existing structure and installation new facilities. However, frequent accidents occur due to deviation in construction design planned by inaccurate location information of underground structure. Meanwhile, the electrical resistivity survey, knowns as non-destructive method, is based on the difference in the electric potential of electrodes to measure the electrical resistance of ground. This method is significantly advanced with multi-electrode and deep learning for analyzing strata. However, there is no study to quantitatively assess change in electrical resistance according to geometric conditions of structures. This study evaluates changes in electrical resistance through geometric parameters of electrodes and structure. Firstly, electrical resistance numerical module is developed using generalized mesh occurring minimal errors between theoretical and numerical resistance values. Then, changes in resistances are quantitatively compared on geometric parameters including burial depth, diameter of structure, and distance electrode and structure under steady current condition. The results show that higher electrical resistance is measured for shallow depth, larger size, and proximity to the electrode. Additionally, electric potential and current density distributions are analyzed to discuss the measured electrical resistance around the terminal electrode and structure.