• Title/Summary/Keyword: 질화처리

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The Effects of Processing Parameters on Surface Hardening Layer Characteristics of Low Temperature Plasma Nitriding of 316L Austenitic Stainless Steel (316L 오스테나이트계 스테인리스강의 저온 플라즈마질화처리시 공정변수가 표면경화층 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Insup
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.52 no.4
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    • pp.194-202
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    • 2019
  • A systematic investigation was made on the influence of processing parameters such as gas composition and treatment temperature on the surface characteristics of hardened layers of low temperature plasma nitrided 316L Austenitic Stainless Steel. Various nitriding processes were conducted by changing temperature ($370^{\circ}C$ to $430^{\circ}C$) and changing $N_2$ percentage (10% to 25%) for 15 hours in the glow discharge environment of a gas mixture of $N_2$ and $H_2$ in a plasma nitriding system. In this process a constant pressure of 4 Torr was maintained. Increasing nitriding temperature from $370^{\circ}C$ to $430^{\circ}C$, increases the thickness of S phase layer and the surface hardness, and also makes an improvement in corrosion resistance, irrespective of nitrogen percent. On the other hand, increasing nitrogen percent from 10% to 25% at $430^{\circ}C$ decreases corrosion resistance although it increases the surface hardness and the thickness of S phase layer. Therefore, optimized condition was selected as nitriding temperature of $430^{\circ}C$ with 10% nitrogen, as at this condition, the treated sample showed better corrosion resistance. Moreover to further increase the thickness of S phase layer and surface hardness without compromising the corrosion behavior, further research was conducted by fixing the $N_2$ content at 10% with introducing various amount of $CH_4$ content from 0% to 5% in the nitriding atmosphere. The best treatment condition was determined as 10% $N_2$ and 5% $CH_4$ content at $430^{\circ}C$, where the thickness of S phase layer of about $17{\mu}m$ and a surface hardness of $980HV_{0.1}$ were obtained (before treatment $250HV_{0.1}$ hardness). This specimen also showed much higher pitting potential, i.e. better corrosion resistance, than specimens treated at different process conditions and the untreated one.

Growth of Carbon Nanotube by Chemical Vapor Deposition (화학기상증착법에 의한 탄소 나노튜브의 성장)

  • 은광용;이광렬;백영준;이재갑;정민재;박종완
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.34-34
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    • 2001
  • 열CVD법에 의하여 아세틸렌 가스를 탄소 원으로 사용한 탄소 나노튜브의 성장거동을 조사하였다. 닉켈 분말의 직경을 15nm 내지 90nm 범위로 조정하여 기판 에 촉매로 배열하였다. 탄소 나노튜브는 질소, 수소, 알곤, 암모니아 등 여러가지의 가스 분위기에서 증착되었으며 이들 가스의 혼합 분위기가 탄소나 노튜브의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 증착은 대기압 압력하에서 85$0^{\circ}C$ 의 온도에서 이루어졌다. 순수한 질소 분위기에서는 탄소 나노튜브의 성장이 이루어지지 않고 두꺼운 탄소 층이 기판 위에 중착되었다. 이 조건에서는 탄소로 뒤덮혀진 닉켈 입자가 탄소 나노튜브 형성의 촉매 역할을 담당하지 못했다. 그러나 질소와 수소의 혼합분위기에서는 수소의 농도가 증가함에 따라 탄소 나노튜브의 성장이 증진되었다. 순수한 수소 분위기에서는 일정한 방향이 없이 꼬여진 탄소 나노튜브가 성장되었다. 탄소 나노튜브의 성장은 분위기 가스로 암모니아를 사용하였을 때 훨씬 더 증진되었다. 수직으로 배열된 탄소 나노튜료를 암모니아 분위기에서는 성장시킬 수 있었으나 암모니아와 같은 비율의 수소와 질소 가스의 혼합 분위기 하에서 는 탄소 나노튜브의 성장을 얻을 수 없었다. 이러한 결과를 여기에서는 닉켈 촉매의 표면에 과도하게 석출된 탄소의 촉매 passivation으로 설명하였다. 탄소 나노튜브의 증착을 위해서는 아세틸렌 가스의 분해율이 너무 과도하지 않게 즉 촉매의 표면이 과도한 탄소의 증착으로 수동태화 되지않도록 조절되어야 한다는 것이다. 이 연구결과는 분위기 가스의 조성이 탄소 나노튜브의 성장에 있어서 그 반웅 kinetics에 큰 영향을 미친다는 것을 잘 보여주고 있다. 또한 암모니아 분위기에서는 촉매 닉켈입자 표면에 질화물층이 형성되어 탄소 나노튜브의 성장에 영향을 미쳤다는 것도 알 수 있었다.며 실제 가공업체에서도 터짐 문제가 발견되지 않았다. 결론적으로 표면층의 인장강도가 패션/구부림에 가장 중요한 변수로 작용하며 어떠 한 형태로 표면층의 인장강도를 향상시킬 경우 침엽수 펄프는 재생펄프로 대체가 가능 할 것으로 판단된다.하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은 담수(淡水)에

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$N_2O$ Emissions on the Soil of Alpine Wetland by Temperature Change (온도 변화에 따른 산지습지 토양의 $N_2O$ 배출 양상)

  • Kim, Sang-Hun;Lim, Sung-Hwan;Choo, Yeon-Sik
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.46 no.3
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    • pp.409-418
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    • 2013
  • Global warming due to climate change is a problem facing the entire world. Several factors, such as $CO_2O$ concentration, level of warming, soil temperature, precipitation, water content of soil and denitrification by denitrifying bacteria influence the emission of nitrous oxide ($N_2O$) from soil. In this study, we investigated nitrous oxide emissions from the soil of two wetlands, Jilmoineup in Mt. Odae and Moojechineup in Mt. Jungjok, according to temperature change. Soil collected in Jilmoineup in July showed increasing $N_2O$ emissions as temperature increases, but did not show any significant differences at $10^{\circ}C$ (p<0.05). Soil of $15^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$ showed increasing pattern of $N_2O$ emissions until 24 h. After that, however, there was no difference in temperature. Overall, $N_2O$ emissions showed significant differences according to temperature (p<0.05). Soil collected from Moojechineup in July showed increasing $N_2O$ emissions according to temperature increase, but did not show any significant differences at $10^{\circ}C$ (p<0.05) as was the case for Jilmoineup soil. On the other hand, two wetland soils showed a slight increase of $N_2O$ emissions by additional nitrogen supply, but did not show any significant differences in the presence of nitrogen or between nitrogen sources. In conclusion, increasing temperature the wetland soil increased the emission of $N_2O$, which is a known greenhouse gas. In order to more clearly identify $N_2O$ emissions, various subsequent studies such as the influence and correlation of several factors are required.

A Study on Batch-Type Remote Plasma Dry Cleaning Process for Native Oxide Removal (배치식 플라즈마 세정 설비를 이용한 자연산화막 제거 공정)

  • Park, Jae-Young;Yi, Wook-Yeol;Hyung, Yong-Woo;Nam, Seok-Woo;Lee, Hyeon-Deok;Song, Chang-Lyong;Kang, Ho-Kyu;Roh, Yong-Han
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.247-251
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    • 2004
  • 반도체 소자의 제조에 있어 실리콘 표면에 성장한 자연산화막을 제거하기 위해 일반적으로 습식 세정 기술이 이용되어 왔다. 하지만 소자의 최소 선폭(design rule)이 nano급으로 고집적화 됨에 따라 contact hole 바닥의 자연산화막을 깨끗이 제거하는데 있어서 그 한계를 나타나고 있다. 이에 대한 효과적인 대안 공정으로 가스 건식 세정 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 한 번에 50매 이상의 웨이퍼를 처리함으로써 생산성 측면에서 월등한 배치식 설비에서 원거리 플라즈마(remote plasma) 장치에서 2.450Hz의 마이크로웨이브(${\mu}$-wave)에 의해 형성시킨 수소라디칼과 $NF_3$ 가스를 이용하여 실리콘에 결함을 주지 않고 자연산화막을 선택적으로 제거하는 공정에 대해 고찰하였다. AFM을 이용한 표면분석, TEM을 이용한 물성분석, 그리고 ToF-SIMS 및 XPS를 이용한 화학 분석을 습식 및 건식 세정을 비교 평가한 결과, 건식 세정 공정이 실리콘 표면에 결함을 주지 않고 자연산화막을 제거 할 수 있음을 확인하였다. 산화막$(SiO_2)$, 질화막$(Si_3N_4)$, 그리고 다결정 실리콘(Poly-Si) 등의 각 막질별 식각 특성을 고찰하였으며, $NH_3$의 캐리어 가스인 $N_2$의 주입량을 조절함으로써 수소라디칼 형성 효율의 개선이 가능하였으며, 이로부터 게이트와 소스/드레인 사이를 절연하기 위해 이용되는 질화막의 식각 선택비를 2배 정도 개선할 수 있었다. nano급 소자에 실장하여 평가한 결과에서 불산(HF)에 의한 습식 세정 방식에 비하여 약 $20{\sim}50%$ 정도의 contact 저항 감소 효과가 있음이 확인되었다.두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다. 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확

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Magnetic Properties of $NdFe_{10.7}TiB_{0.3}N_x$ and $NdFe_{10.7}TiMo_{0.3}N_x$ ($NdFe_{10.7}TiB_{0.3}N_x$$NdFe_{10.7}TiMo_{0.3}N_x$의 자기특성)

  • Kim, Yun-Bae;Kim, Hui-Tae;Kim, Chang-Seok;Kim, Taek-Gi
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.239-243
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    • 1992
  • It has been found that B is very effective for the increase of magnetization and Curie temperature in $NdFe_{11}TiN_x$-type compounds having $ThMN_{12}$-type structure. Experimental results have shown that magnetization and Curie temperature of $NdFe_{10.7}TiB_{0.3}N_x$ are 148 $Am^2$/kg and $560^{\circ}C,$ respectively, by about 20 $Am^2$/kg and $90^{\circ}C$ higher than those of $NdFe_{10.7}Ti_{1.3}N_x.$ On the other hand, Mo is effective for the increase of anisotropy field, and it seems to strongly inhibit the formation of ${\alpha}-Fe$ phase during the nitrification treatement. The anisotropy field of $NdFe_{10.7}TiMo_{0.3}N_x$ is about 7960 kA/m (100 kOe) which is about 1590 kA/m (20 kOe) higher than that of $NdFe_{10.7}Ti_{1.3}N_x$.

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Nitridation Behavior of Kaolin with Reduced Alumina Content Obtained by Acid Treatment (산처리에 의하여 알루미나 함량을 줄인 카올린의 질화거동)

  • 배원태;정원도;조철구
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.29 no.5
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    • pp.347-356
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    • 1992
  • Various kaolin samples with different alumina content were prepared from calcined admixture of kaolin and ammonium sulfate by varying the treatment time in sulfuric acid. Samples were nitridated under N2 or N2-H2 atmosphere with changing the amount of added carbon, the reaction time and temperature. As the alumina content lowered, the size of kaolin particles decreased and the specific surface area increased. XRD analysis indicated that ${\alpha}$-quartz remained by decomposition of halloysite and meta-halloysite. Experimental results of nitridation behavior are summerized as follows; 1) Nitridation under N2 atmosphere. With the increase of C/SiO2 ratio and with the decrease of Al2O3 content, disappearance of XRD pattern peaks of mullite, ${\alpha}$-quartz and ${\alpha}$-Al2O3 were accelerated at 1300$^{\circ}C$. SiC was the main phase in the reaction product of acid-treated kaolin samples nitridated at 1300$^{\circ}C$ for 10 hours regardless of C/SiO2 ratio. But the XRD peak intensities of ${\beta}$-Si3N4, ${\beta}$-sialon and SiC did not show much difference when untreated raw kaolin was fired at the same condition. When the ratio of C/SiO2 was 3.5, ${\beta}$-sialon and ${\beta}$-Si3N4 existed in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1350$^{\circ}C$ for 7 hours. Only ${\beta}$-sialon existed in the same sample fired at 1400$^{\circ}C$ for 10 hours. ${\beta}$-sialon was obtained from all of the acid-treated kaolin samples fired at 1400$^{\circ}C$ for 40 hours, but AlN and SiC remained in the untreated kaolin sample. Z value of the ${\beta}$-sialon obtained from the 22% alumina containing kaolin sample fired at 1400$^{\circ}C$ for 40 hours was about 1.3(XRD) and 1.5(EDS). 2) Nitridation under 80N2+2OH2 mixed gas atmosphere with the C/SiO2 ratio of 1 Mullite was not found, but ${\alpha}$-Si3N4, and ${\beta}$-sialon were present in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1300$^{\circ}C$ for 10 hours. When untreated kaolin sample was nitridated at the same condition, mullite remained. AlN and SiC were not found in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1350$^{\circ}C$ for 5 hours. On the other hand, AlN and SiC remained in the product of untreated kaolin fired at the same condition.

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Wear Characteristics According of Heat Treatment of Si3N4 with Different Amounts of SiO2 Nano-Colloid (SiO2 나노 콜로이드 량이 다른 Si3N4의 열처리에 따른 마모 특성)

  • Ahn, Seok Hwan;Nam, Ki Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.10
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    • pp.1117-1123
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    • 2014
  • This study sintered $Si_3N_4$ with different amounts of $SiO_2$ nano-colloid. The surface of a mirror-polished specimen was coated with $SiO_2$ nano-colloid, and cracks were healed when the specimen was treated at a temperature of 1273 K for 1 h in air. Wear specimen experiments were conducted after heat treatments for 10 min at 1073, 1273, and 1573 K. The heat-treated surface that was coated with the $SiO_2$ nano-colloid was slightly rougher than the noncoated surface. The oxidation state of the surface according to the heat treatment temperature showed no correlation with the surface roughness. Moreover, the friction coefficient, wear loss, and bending strength were not related to the surface roughness. $Si_3N_4$ exhibited an abrasive wear behavior when SKD11 was used as an opponent material. The friction coefficient was proportional to the wear loss, and the bending strength was inversely proportional to the friction coefficient and wear loss. The friction coefficient and wear loss increased with increasing amounts of the $SiO_2$ nanocolloid. In addition, the friction coefficient was slightly increased by increasing the heat treatment temperature.

Comparison of Removal Characteristics of Organic Matter, Nitrogen and Phosphorus in Suspended-Growth and Hybrid Processes with Hydraulic Retention Time (수리학적 체류시간에 따른 부유성장 미생물을 이용한 공정과 하이브리드 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교)

  • Ryu, Hong-Duck;Lee, Sang-Ill
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.28 no.1
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    • pp.15-25
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    • 2006
  • This study was initiated to evaluate the effect of HRT(hydraulic retention time) on removal efficiencies of organic matter (C), nitrogen(N) and phosphorus(P) in municipal wastewater for suspenced-growth processes(MLE; Modified Ludzack-Ettinger) and hybrid process(Modified-Dephanox). M-Dephanox process was designed to improve the performance of Dephanox process on denitrification efficiency. As the results, removal efficiencies of C, N and P in M-Dephanox process, which is hybrid process, were higher than those in MLE, which is suspended-growth process. Especially, nitrification inhibition of MLE was observed more severely than M-Dephanox as hydraulic retention time was reduced from 6 hr to 3.5 hr. Nitrification in nitrification reactors on M-Dephanox, at short HRT, was so excellent that ammonia nitrogen removal efficiency in nitrification reactors of M-Dephanox was about 92% at 1.59 hr of HRT of nitrification reactors, however, nitrification in nitrification reactors on M-Dephanox was affected severely by organic matter entering to nitrification reactors from downstream settler. It was observed that reducing of HRT in whole process resulted from reducing of HRT in nitrification reactors on M-Dephanox.

전기공학과의 교과과정에 대한 시안

  • 고명삼;박영문;임달호;박상희
    • 전기의세계
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    • v.24 no.4
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    • pp.42-51
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    • 1975
  • 전기공학은 그 분야가 광범위하면서 세분된 여러 소분야로 구성되어 있기 때문에 이를 간단한 몇마디로 표현하기는 불가능하다. 그러나 전기기술자는 전하를 위시하여 전하간의 힘 및 전하간의 에너지 교환에 관하여 주로 관여하게 된다. 즉 전기기술자는 전기적 에너지 및 정보의 발생, 전송, 기억 및 제어를 최적화할 책임이 있고, 그 분야는 부단히 팽창일로에 있으며 변해가고 있다. 즉 학문적인 기초이론 뿐만아니라 실제 응용분야인 산업분야에서도 눈부신 발전과 변화를 가져왔다. 현대산업 및 기술구조의 질적개선은 기술 반감기의 감소, 막대한 양의 정보처리, 시스템의 대형화, 복잡화 현상을 가져왔으며 기술자체가 사회경제활동에 미치는 영향을 극대화시켰다. 그러므로 오늘날의 모든 전기기술자들은 신뢰성을 고려한 보다 넓은 의미에서의 책임을 느껴야 한다. 조국의 근대화와 방위산업육성 과정에서 중추적 역할을 담당할 이러한 전기공학분야의 중견연구원 및 기술자를 양성하는 공과대학전기공학과의 교과과정 역시 부단히 변하는 각종 환경에 적응될 수 있는 dynamic한 것이 되어야 한다. 즉 공과대학 전기공학과이 교과과정은 어떤 특정되고 고정된 기술 또는 설계에 대한 교과목으로 치우치는 것보다 수명이 길고 강력한 응용력과 창의력을 발휘하여 우리의 기술을 토착화하여 이를 우리의 것으로 만들 수 있는 것이 되어야 한다. 이러한 국내외적인 현실을 고려하여 당학회에서는 1974년도 조사연구사업의 일환으로 교과과정조사회를 구성하여 국내의 여러대학의 전기공학과 교과과정편성에 다소의 도움을 주고저 일차적인 시안으로서 다음과 같은 특징을 갖는 교과과정을 작성하였다.{3}$N$_{4}$등의 산화물 및 질화물로 대표되는 분자성 비정질 물질로서 금지대는 2eV보다 큰 세종류로 크게 분류할 수 있다. 분류할 수 있다. 한다. 단 개개의 문제에 관한 구체적인 해석 또는 검토에 관하여는 다음 기회에 미루기로하고, 우선 여기서는 당면문제로서 대처하지 않으면 안될 자동주파수제어문제및 계통의 경제운용문제만에 한정하여, 이것을 우리나라의 현상과 관련시켜 개설하고, 이들의 자동화에 관한 기본적인 문제를 간단히 적어 보겠다. 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다. 시대를 살아 갈 회원들이다. '컨텐츠의 시대'가 개막되는 것이며, 신세기통신과 SK텔레콤은 선의의 경쟁 과 협력을 통해 이동인터넷 서비스의 컨텐츠를 개발해 나가게 될 것이다. 3배가 높았다. 효소 활성에 필수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.해준다

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c-BN 박막의 박리현상에 미치는 공정인자의 영향

  • 이성훈;변응선;이건환;이구현;이응직;이상로
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.148-148
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    • 1999
  • 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가진 입방정 질화붕소(cubic Boron Nitride)는 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되는 자료이다. 특히 탄화물형성원소에 대해 안정하여 철계금속의 가공을 위한 공구재료로의 응용 또한 기대되는 재료이다. 특히 탄화물형성원소에 대해 안정하여 철계금속의 가공을 위한 공구재료로의 응용 또한 크게 기대된다. 이 때문에 각종의 PVD, CVD 공정을 이용하여 c-BN 박막의 합성에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 많은 성공사례들이 보고되고 있다. 그러나 이러한 c-BN 박막의 유용성에도 불구하고 아직 실제적인 응용이 이루어지지 못한 것은 증착직후 급격한 박리현상을 보이는 c-BN 박막의 밀착력문제때문이다. 본 연구에서는 평행자기장을 부가한 ME-ARE(Magnetically Enhanced Activated Reactive Evaporation)법을 이용하여 c-BN 박막을 합성하고, 합성된 c-BN 박막의 밀착력에 미치는 공정인자의 영향을 규명하여, 급격한 박리현상을 보이는 c-BN 박막의 밀착력 향상을 위한 최적 공정을 도출하고자 하였다. BN 박막 합성은 전자총에 의해 증발된 보론과 (질소+아르곤) 플라즈마의 활성화반응증착(activated reactive evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평행자기장을 부여하여 플라즈마를 증대시켜 반응효율을 높혔다. 합성실험용 모재로는 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 30$\times$40 mm크기로 절단 후, 100%로 희석된 완충불산용액에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한후 사용하였다. c-BN 박막을 얻기 위한 주요공정변수는 기판바이어스 전압, discharge 전류, Ar/N가스유량비이었다. 증착공정 인자들을 변화시켜 다양한 조건에서 c-BN 박막의 합성하여 밀착력 변화를 조사하였다. 합성된 박막의 결정성 분석을 FTIR을 이용하였으며, Bn 박막의 상 및 미세구조관찰을 위해 투과전자현미경(TEM;Philips EM400T) 분석을 병행하였고, 박막의 기계적 물성 평가를 위해 미소경도를 측정하였다. 증착된 c-BN 박막은 3~10 GPa의 큰 잔류응력으로 인해 증착직후 급격한 박리현상을 보였다. 이의 개선을 위해 증착중 기판바이어스 제어 및 후열처리를 통해 밀착력을 수~수백배 향상시킬 수 있었다. c-BN 박막의 합성을 위해서는 증착중인 박막표면으로 큰 에너지를 갖는 이온의 충돌이 필요하기 때문에 기판 바이어스가 요구되는데, c-BN의 합성단계를 핵생성 단계와 성장 단계로 구분하여 인가한 기판바이어스를 달리하였다. 이 결과 그림 1에서 나타낸 것처럼 c-BN 박막의 핵생성에 필요한 기판바이어스의 50% 정도만을 인가하였을 때 잔류응력은 크게 경감되었으며, 밀착력이 크게 향상되었다.

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