• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.290.2-290.2
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• 2013

X-선 튜브는 의료 영상 및 치료, 산업용 제전 장치, 비파괴 X-선 영상 장치 등에서 사용되는데 기존의 열전자원을 이용한 X-선 튜브와는 달리, 냉음극형 X-선 튜브는 빠른 속도의 디지털 구동이 가능하며 전력 소비가 낮은 장점이 있다. 따라서, 최근 많은 연구자들에 의해서 냉음극형 X-선 튜브에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 냉음극형 X-선 튜브는 전계 방출을 이용한 전자원을 사용하며, 탄소나노튜브 (CNT), Si, 다양한 종류의 나노선 등이 대표적이다. 그 중에서 CNT는 높은 종횡비로 인해 전계 방출 특성이 우수하여 가장 대표적인 물질이다. CNT를 이용한 전자원을 제작하기 위해서는 직접 성장법, 전기영동법, 스크린 프린팅법, 디핑법 등 다양한 방법이 존재한다. 직접 성장법을 제외한 방법들은 모재료인 CNT와 용매, 금속재료들을 섞어 페이스트나 수용액의 상태를 제작하여야 한다. 이 때, 금속 재료는 기판과 CNT간의 접착 및 전자 전도 통로의 역할을 하는 무기 충전제이며 일반적으로 나노 혹은 수 마이크로미터 크기의 상태로 존재하는 것을 주로 사용한다. X-선 튜브 제작은 일반적으로 외벽을 유리 혹은 세라믹을 주로 사용하는데 아노드 전극 및 캐소드 전극 등과 결합하여 진공 밀봉된 형태가 되어야 한다. 브레이징 방법은 금속과 세라믹을 결합하는데 매우 유용한 방법이며, 그 중에서도 진공 브레이징 방법은 다량의 부품을 한 번에 결합시킬 수 있다. 하지만 진공 브레이징 공정의 온도는 약 $700{\sim}1,000^{\circ}C$이며 이는 금속 재료가 충분히 증발할 수 있는 온도가 된다. 본 발표에서는 고온 진공 상태에서의 무기 충전제의 증발에 대한 현상을 관찰하고 고온진공 상태에서 증발없이 무기 충전제로의 역할을 할 수 있도록 다양한 금속 및 합금에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 이 연구를 통해 선택된 무기 충전제를 포함하여 CNT 페이스트를 볼밀링 방법을 이용하여 제작하였으며, 이를 이용한 CNT 에미터가 X-선 튜브의 전자원으로 사용될 수 있는지 확인하기 위해 전계 방출 실험을 함께 실시하였다. 제작된 CNT 에미터가 우수한 전계 방출 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 이는 본 연구를 통해 선택된 금속 및 합금 재료가 무기 충전제로의 역할을 잘 수행하고 있음을 보여준다.

• Journal of the Korean Academy of Esthetic Dentistry
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• v.25 no.2
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• pp.98-108
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• 2016

In recent days, perhaps the biggest driver in new material development is the desire to improve restorations esthetics compared to the traditional metal substructure based ceramics or all-ceramic restorations. Each material type performs differently regarding strength, toughness, effectiveness of machining and the final preparation of the material prior to placement. For example, glass ceramics are typically weaker materials which limits its use to single-unit restorations. On the other hand, zirconia has a high fracture toughness which enables multi-unit restorations. This material requires a long time sintering procedure which excludes its use for fast chair side production. Hybrid ceramic material developed for CAD/CAM system is contained improved nano ceramic elements. This new material, called a Resin Nano Hybrid Ceramic is unique in durability of function and aesthetic base compositions. The new nano-hybrid ceramic material is not a composite resin. It is also not a pure ceramic. The material is a mixture of both and consists of nano-ceramic fillers. Like a composite, the material is not brittle and is fracture resistant. Like a glass ceramic, the material has excellent polish retention for lasting esthetics. The material is easily machined by chair side or in a dental lab side, could be an useful restorative option.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.78.1-78.1
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• 2012

비 휘발성 저항 메모리소자인 resistance random access memory (ReRAM)는 빠른 동작특성과 저 전압 특성을 나타내고 비교적 간단한 소자구조로 고집적화에 유리하여 기존의 DRAM과 flash 메모리, SRAM 등이 갖고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 메모리소자로써 각광받고 있다. 현재, 이성분계 산화물, 페로브스카이트 산화물, 고체 전해질 물질, 유기재료 등을 응용한 저항 메모리소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO 를 기반으로 하는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) 박막은 저온에서 대면적 증착이 가능하며 다른 비정질 재료에 비해 높은 전하 이동도를 갖기 때문에 박막트랜지스터 적용 시 우수한 전기적 특성을 나타낸다. 또한 빠른 동작특성과 높은 저항 변화율을 보이기 때문에 ReRAM에 응용 가능한 재료로써 기대되고 있다. 본 연구에서는 MOM(metal/oxide/metal) 구조를 기반한 TiN/a-IGZO/ITO 구조의 소자를 제작하여 저항 메모리 특성을 평가하였다. IGZO 박막은 radio frequency (RF) sputter 를 이용하여 ITO/glass 기판 위에 증착하였다. MOM 구조를 위한 상부 TiN 전극은 e-beam evaporation 을 이용하여 증착하였다. 제작된 저항 메모리소자는 안정적인 unipolar resistive switching 특성을 나타내었으며, TiN 상부전극과 IGZO 계면 간의 Transmission Electron Microscopy (TEM) 분석을 통해 전압 인가 후 전극 금속 물질의 박막 내 삽입으로 인한 금속 필라멘트의 형성을 관찰 할 수 있었다. 합성된 박막의 형태와 결정성은 Scanning electron microscope (SEM)와 X-ray Diffraction (XRD)을 통해 평가 하였으며, 제작된 소자의 전기적 특성은 HP-4145 를 이용하여 측정하고 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.126-131
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• 2010

본 논문에서는 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박이나 해양구조물에 작용하는 해빙의 재료특성을 계측할 수 있는 간이 실험 장비를 제작하였다. 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박의 빙저항이나 해양구조물에 작용하는 빙하중을 추정하기 위해서 극지 현장에서 실규모의 시험을 수행하게 되는데, 저온과 얼음이라는 악조건을 극복하기 위한 빙역학 기술과 특수 장비가 필요하다. 국내에 한국해양연구원 MOERI 빙해수조가 완공됨에 따라 얼음의 특성을 고려한 모형빙 재료특성 시험용 계측장비가 일부 마련이 되었으나 빙해역 현장 시험에 대한 경험이 전무하며, 계측장비에 대한 지식과 기술 역시 확보되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 차후 쇄빙연구선 ARAON호를 이용한 빙해역의 실선계측 시 해빙의 강도를 측정하기 위한 계측시스템 마련의 일환으로 시험편 획득을 위한 코어링 장비와, 해빙의 재료특성 중 1축 압축강도를 측정하기 위한 간이 압축시험기 그리고 얼음의 결정구조를 파악하기 위한 편광기를 제작하였다. 또한 극지 현장실험에 적용할 실험기법 확보를 위한 일련의 과정을 마련하기 위해 제작된 장비를 이용해 소양호에서 현장실험을 수행하였고 계측된 결과를 참고문헌과 비교해본 결과 유사한 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.345-345
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• 2007

본 연구는 x선 영상검출기 적용을 위한 $HgI_2$ 필름의 누설전류 특성 향상을 위한 연구로서, $HgI_2$기반의 다양한 물질을 이용하여 다층구조 방식으로 제작된 필름의 누설전류 특성평가 및 제작된 다층구조의 상부전극물질의 변화에 따른 누설전류 특성을 평가하였다. $HgI_2$기반 다층구조의 제작 물질은 Parylene, $PbI_2$, a-Se을 사용하여 시편(parylene/ITO, ITO/$HgI_2/PbI_2$/ITO, ITO/$HgI_2$/a-Se/ITO)을 제작하였으며, 필름 제작공정은 Screen print, PVD공정으로 다층구조 필름을 제작하였다. 또 한, 다층구조로 제작된 필름에 상부 전극물질은 Au, In, ITO를 사용하여 누설전류의 특성을 평가하였다. 측정 장치로 DC Power Supply(556H. EG&G : 50~200V), X 선 발생장치(Toshiba KXO-50N), 차폐체 (Al 및 Cu), Oscilloscope (LeCroy, LC334AM, USA), Electrometer (Keithley, 6517), Ion chamber 2060 (Radical Co.)을 이용하여, 제작된 $HgI_2$기반 다층구조 sample의 누설전류 특성을 실험하였다. 이 결과로 다층구조에 제작된 물질 및 상부전극에 따른 누설전류의 특성을 평가하였다.

• Composites Research
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• v.23 no.2
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• pp.17-23
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• 2010

The stealth technology can increase the survivability of aircrafts or warships and enhance the capability of mission completion in hostile territory. The purpose of this paper is to present the low observable structure with curved surfaces made by fiber-reinforced composites and to show the possibility of developing omnidirectional stealth platforms for military applications. In this study, we developed a radar absorbing structures(RAS) based on a circuit analog absorber to reduce the radar cross section(RCS) of an object with curved surfaces. Firstly, the RAS with a periodic square patterned conducting polymer layer was designed and simulated using a commercial 3-D electromagnetic field analysis program. Secondly, the designed semi-cylindrical structure with low RCS was fabricated using fiber-reinforced composites and conducting polymer. To make the periodic pattern layer, acts as resistive sheet, the intrinsic conducting polymer paste containing PEDOT with a polyurethane binder was used. Finally, the radar cross section was measured to evaluate the radar absorbing performances of the fabricated RAS by the compact range facility in POSTECH.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.108.1-108.1
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• 2012

높은 균일도의 대면적 OLED 조명을 만들기 위해서는 보조배선이 필요하다. 이 때 보조배선이 노출되면 보조배선에서 발생하는 누설전류로 인하여 디바이스가 효율적으로 구동이 되지 않는다. 그래서 누설전류를 막기 위하여 절연층을 사용하게 된다. 본 연구에서는 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 절연층을 형성 하였다. 그라비아 오프셋 프린팅 방식은 포토리소그래피 공법에 비해 공정이 간단하여 제작비용이 낮아지고, 친환경적인 이점이 있다. 절연층 재료로는 PVP 유기 절연체를 사용하였다. 이 PVP 유기 절연체는 PVP Poly-4-vinylphenol, Propylene glycol monomethyl ether acetate, 그리고 Poly(melamineco-formaldehyde) metylate 재료들을 적절한 비율로 혼합하여 제작하였다. 제작된 용액은 최대 1840cps의 점도를 가지고 있다. 이 PVP용액으로 인쇄 테스트를 진행하였다. 일반적으로 그라비아 오프셋 프린팅 방식에서는 고점도 재료가 사용되지만, 이 PVP용액은 낮은 점도에서도 프린팅이 잘 되는 것을 확인 할 수 있었다. 재료의 열처리는 $100^{\circ}C$에서 10분 건조 후 $200^{\circ}C$에서 15분의 큐어링을 진행하였다. 인쇄에 사용한 패턴의 선폭은 50um~100um로 구현하였으며, 약 120cps의 점도에서 선폭 및 해상도가 패턴과 가장 유사하게 나타났다. 인쇄 후의 절연층은 최종적으로 약 1um의 두께와 낮은 접촉각을 형성하였다. 누설전류는 전압 20V인가시 0.12pA/$cm^2$의 값을 가진다. 이 결과는 동일 두께의 스핀코팅과 비슷하였다. 우리는 이 결과값을 토대로 보조배선과 PVP 유기 절연층을 그라비아 오프셋 프린팅 방식으로 인쇄 한 OLED 조명을 제작하였다.

• 전기의세계
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• v.15 no.2
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• pp.22-24
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• 1966

신재료와 합리적인 설계로 폐사에서는 소형 경량화의 국제적인 경향에 호응하여 대폭 소형 경량화한 E종 절연 전동기를 제작하였다. Frame size는 종래 A종보다 1-2단 소형화 되었고 특성은 A종 전동기와 대등하다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.43.1-43.1
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• 2009

Bone plate는 골절된 뼈의 골 유합을 지지하기 위해서 정형외과, 신경외과, 성형외과 및 치과 등에서 널리 사용되고 있다. 하지만 기존의 bone plate는 대부분 금속으로 제작되어 있어 장기간 이식에 따른 부식 및 천연골 강도저하 등으로 인해 1~2년 후 재수술을 해야 하는 문제점을 갖고 있다. 본 연구에서는이런 금속 bone plate의 단점을 개선하고자 생체적합성이 우수한 생분해성 고분자 bone plate를 제작하였다. 사용된 고분자는 생체적합성과 생분해성이우수한 PVA(polyvinly alcohol)와 강도를 유지하기 위한 PMMA(poly methyl methacrylate)를 사용였다. Electrospinning 법으로 PVA와 PMMA fibrous mat를 제작하여 각 mat를 적층시킨 후 열압착을 하여 강도를 증가시킨 PMMA/PVA Mutlilayer bone plate을 제작하였다. 제작된 PMMA/PVA Mutlilayer bone plate의 생체적합성 평가를 위해 MTT assay, 생분해 특성을 관찰하기 위해 Micro-CT와 SBF(simulated body fluid) 내에서의 용해도를 관찰하였다. 또한조골세포의 부착과 분화에 미치는 영향을 SEM(scanning electron microscope)을통해 관찰하였고, 조골세포의 유전자 발현에 미치는 영향을 RT-PCR을통해 확인하였다.

• Journal of the KSME
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• v.56 no.7
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• pp.40-44
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• 2016

1980년대 처음 세상에 등장한 3D프린팅기술은 시제품을 빠르고 경제적으로 생산하려는 초기의 목적에서 나아가 현재에는 직접 제품생산에 적용하려는 시도들이 이루어지고 있다. 하지만 이를 극복하기 위해서는 몇 가지 해결해야 할 문제들 또한 존재하는 것이 현실이다. 전자제품의 회로 제작에 3D프린팅기술을 적용하기 위한 기술들이 개발되고 있으며, 이는 기존의 플라스틱 재료를 이용하는 3D프린팅기술과 전도성 재료를 토출하여 도선을 성형하는 기술이 융합된 하이브리드 3D프린팅기술로 발전되고 있다. 입체전자기술로 알려지고 있는 이 기술은 단일 공정으로 다양한 소재를 사용하여 구동이 가능한 회로소자를 제작할 수 있기 때문에 주문형 회로소자, 웨어러블 디바이스 및 플렉서블 디바이스 등의 개발에 매우 유용하게 적용이 가능할 것으로 기대된다. 향후에는 복잡한 회로소자 제작기술로 발전할 것이며 따라서, 현재의 반도체 제작공정을 대체할 수 있는 기술로 발전이 가능할 것이다.