• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.382-383
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• 2011

초고전압 투과전자현미경으로부터 생산된 2D 이미지들에는 고전압(1250 kV)의 사용으로 인한 다양한 노이즈가 발생한다. 따라서 2D 이미지로부터 3D tomogram으로 재구성시 선명도 향상을 위하여 2D 이미지의 노이즈 제거 과정은 필수적이다. 본 연구에서는 band-pass filtering 기법을 활용하여 노이즈를 상당 부분 제거하였고, 필터링된 이미지로부터 3D tomogram으로 재구성한 경우 band-pass filtering의 효과가 2D 이미지에서 뿐만아니라 3D tomogram으로 재구성 했을 경우에 어떤 대역의 filter radius를 적용해야 더욱 효과가 크다는 사실을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제36권1호
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• pp.7-16
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• 2006

가속전압 1.3MV의 초고전압투과전자현미경의 원격제어 시스템을 개발하였다. 초고전압투과전자현미경의 운영을 위한 필수적인 기능, 즉 stage조정, 시편의 tilting, TV카메라 선택과 영상 저장 등을 원격 운영시스템에 그대로 적용하였다. 특히 이 시스템은 간단한 웹 접속만으로 goniometer를 완벽하고 정밀하게 제어할 수 있으며 고해상도 디지털카메라를 제어할 수 있는 특징을 가지고 있다. 일체의 현미경 제어 신호 및 교신은 글로리아드 망을 통하여 이루어지도록 하였다. 이는 HVEM원격 운영시스템을 이용하여 국내는 물론 국제적인 공동 연구를 수행할 수 있는 가상 실험실 구축을 실현할 수 있음을 시사한다.

• Applied Microscopy
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• 제37권2호
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• pp.111-121
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• 2007

Diffractogram 법을 이용하여 한국기초과학지원연구원에 설치된 초고전압 투과전자현미경(KBSI-HVEM)의 대물렌즈에 대한 구면수차 계수와 분해능을 측정하였다. 측정 정밀도 향상을 위해 획득한 diffractoram을 디지털 처리하였고 각 intensity 분포 그래프를 graphical curve fitting으로 정밀하게 분리하였다. 정밀 측정을 위한 실험적 고려 사항들을 고찰하였고 최적 실험 조건 도출을 위한 방안들을 본 실험을 통해 제안하였다. 실험적으로 측정된 대물렌즈의 구면수차 계수는 $2.628{\pm}0.04\;mm$였으며 이 값은 제조사에서 대물렌즈 설계 시 제안한 $C_s=2.61\;mm$와 거의 일치하는 값이었다.

• 한국진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.360-367
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• 1994

Si2H6PH3 혼합기체를 사용하여 증착된 in-situ P-doped 비정질 실리콘과 SiH4 기체를사용하여 증착한후에 As+ 이온주입에 의해 도핑시킨 다결정 실리콘 박막을 하부 전극으로 하는 캐패시터를 형성 하였다. 여기서 유전박막층은 자연산화막 화학증착된 실리콘질화막 및 질화막의 산화에 의해 형성된 O-N-O 구조를 갖는 것이었다. 두 종류의 하부전극에 따른 캐패시터의 전기적 특서을 조사하였다. 전기 적 특성으로는 정전용량, 누설전류, 절연파괴전압 및 TDDB 등이었다. 이 가운데 정전용량, 누설전류 및 절연파괴전압은 하부전극에 따라 큰 차이를 보이지않았다. 그러나 음의 전장하에서의 TDDB 특성은 in-situ P-doped 비정실 실리콘이 하부전극인 캐패시터가 As+ 이온 주입실리콘이 하부전극인 것에 비해 더우수하였다. 이와 같은 TDDB 특성의 차이는 하부전극 실리콘의 integrity 차이로 인한 자연산화막의 결함 정도의 차이에 기인하는 것 같다. 이를 뒷받침하는 것으로 투과전자현미경 단면사진으로 확인하였 다. Shallow junction을 유지하는데도 in-situ P-doped 비정실 실리콘은 만족할 만한 결과를 보이며 박 막자체의 면저항값도 낮출 수 있어 초고집적 회로의 캐패시터 전극으로서 이용될 수 있는 것으로 평가 되었다.

• 정보처리학회지
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• 제15권2호
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• pp.123-132
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• 2008

그리드 기반의 e-Science 시스템을 실용화하여 세계 최고 수준의 국가적 첨단 공동 연구 장비의 활용도를 제고하고 e-Science 기반의 동시협업 연구가 가능한 차세대 연구 개발 환경 구축을 목적으로 국내 유일의 가속전압 1.3 MV의 초고전압투과전자현미경 (HVEM)을 이용한 전문연구 포털인 e-HVEM 포털을 개발하였다. 이는 웹 포탈 시스템에서 원격 제어 (Tele-HVEM), Nano-Bio 데이터베이스 및 계산 그리드 기반의 tomography 시스템 (G-Render)를 동시에 사용 할 수 있는 통합 연구 환경으로써 e-HVEM 포털 시스템에서 단순 장비 운용뿐만 아니라 실제연구 분석까지 활용할 수 있도록 하였다. 특히 본 연구에서는 HVEM으로부터 얻어진 일련의 화상 정보들에 대한 3차원 구조 복원을 위하여 그리드 연산 시스템을 도입함으로써 보다 빠른 시간에 원하는 최종 결과물을 얻을 수 있도록 구성하였다. 이로써 e-HVEM 포털은 다양한 국가 대형 연구 장비를 활용하여 시공간 개념을 넘어선 e-Science 공동 협업 시스템의 성공적인 모델로써 국내는 물론 국제적인 공동 연구를 수행할 수 있는 장비 활용 가상 실험실 구축의 실현 가능성을 시사한다.

• Applied Microscopy
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• 제37권1호
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• pp.35-42
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• 2007

감간분체 (Rhabdomere)가 왕성하게 형성되는 번데기시기의 Drosophila melanogaster 광수용체 세포를 고정효과가 가장 좋은 high-pressure freezing (HPF)와 freeze-substitution (FS) 기법으로 고정한 후, 초고압 전자현미경을 통하여 1000 KV 전압에서 관찰하였다. 후박절편(250nm)의 tilting image를 통하여 광수용체 세포에서 감간분체 형성의 세가지 형태가 관찰되었다. 첫째로, 감간분체의 육방정계 배열이 (hexagonal may) 서로 다른 각도로 존재하고 있음을 관찰할 수 있었다. 둘째, 광수용체 세포의 세포질 안에서 감간분체 형성의 중간 과정으로 보여지는 작은 조각의 감간분체를 관찰할 수 있었다. 셋째, 감각분체가 여러 개의 층으로 형성되어 있음을 관찰할 수 있었다. 또 광수용체 세포의 세포질에는 최소한 세 가지의 소낭(vesicle)이 존재하였고, 이들 소낭들은 번데기 시기의 감각분체 형성을 주도하는 것으로 확인되었다. 이 결과들에 의하여 소낭이 감각분체 형성과 감각분체의 부분들이 모여서 감각분체를 완성되는 과정에 관여함을 추정할 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제35권4호
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• pp.98-104
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• 2005

초고전압 투과전자현미경 (HVEM)에 장착된 postcolumn 방식의 HV-GIF (high voltage gatan image filter)의 영상기록 장치인 HV-MSC (high voltage multi-scan CCD, $1024{\times}1024$픽셀) 카메라의 결상영역은 현미경 최소 관찰 배율인 2,000배에서 $0.43{\mu}m^2$로서 동일 배율에서 필름 기록영역($2000{\mu}m^2$)에 비해 약 0.02%에 해당하는 매우 적은 영역이다. 이러한 결상 영역 제한성을 개선하고자 투사렌즈 전류조절 기법을 도입하였으며 본 연구의 결과로 HV-MSC의 결상영역은 $112{\mu}m^2$로 비약적으로 증가하였다. 이는 약 8,800배에서 필름으로 기록할 수 있는 영역과 동일하였다. 이와 더불어 투사렌즈 조절에 따른 이미지 변형정도를 약 5%이하까지 허용하고 8,800배 이상에서 필름 기록영역과 동일한 HV-MSC 결상영역을 확보할 수 있는 실험적인 참조곡선을 고안하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.1-210.1
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• 2013

ZnO는 태양전지의 투명전극 및 윈도우 물질로 그 동안 광범위하게 사용되어 왔다. 하지만 태양광의 효율 증가를 위하여서는 가시광 영역뿐만 아니라 자외선 및 적외선 영역을 이용할 필요가 있다. 또한 금속 산화물 반도체 나노 입자는 크기를 조절하여 흡수하는 태양광의 파장 영역을 조절할 수 있고 이를 이용하여 이종구조를 사지는 고효율의 태양전지를 구현할 수 있다. 본 연구에서는 3.4 eV의 에너지 밴드갭을 가지는 ZnO박막내에 밴드갭을 조절 할 수 있는 금속 산화물 나노입자를 삽입하여 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. ZnO 박막을 증착하기 전 유리 및 사파이어 기판에 스퍼터를 사용하여 Pt금속전극을 형성한 이후, ZnO 박막을 $1{\times}10^{-10}$ Torr의 기본 진공도를 유지하는 초고진공 스퍼터를 사용하여 100 nm 두께로 증착 하였다. 금속 산화물 나노 입자를 제작 하기 위하여, ZnO 박막에 열증착 장비(thermal evaporator)를 사용하여 In 나노 입자를 10 nm 이하의 크기로 제작 하였다. 그 상부에 초고진공 스퍼터 와 열증착 장비를 사용하여 ZnO 박막 및 In 나노 입자를 순차적으로 증착하여 수백 nm 두께의 ZnO 박막을 제작한다. ZnO 박막 내부에 형성된 In 양자점은 ZnO 증착공정 중에 산화되어 $In_2O_3$ 의 산화물 나노 입자로 형성되며, 내부의 구조는 투과전자 현미경을 사용하여 확인 하였다. 제작된 금속 산화물 나노입자가 포함된 ZnO 박막의 광학적 특성을 photoluminescence, UV-Vis spectroscopy, ellipsometry를 통하여 확인 하였으며, solar simulator와 전류-전압 특정 장비를 사용하여 전기적 특성을 분석 하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.560-564
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• 2007

한국기초과학지원연구원(KBSI, Korea Basic Science Institute)에서는 국내 유일의 초고전압투과전자현미경(HVEM, High Voltage Electron Microscopy)을 비롯하여 3 대의 일반 전자현미경을 보유하고 있다. 전자현미경을 통하여 관찰된 이미지는 각 단계별로 tilting 되어 저장된 이미지로서 관찰자에게 보다 나은 관찰 환경의 구성을 위해 3D로의 reconstruction은 필수 과정이라고 할 수 있겠다. 이 과정 중 카메라 중심에서 벋어난 부분의 왜곡을 warping 기법을 통하여 최대한 감소시킨다. 이런 이미지 전처리 과정과 이를 바탕으로 3D로의 reconstruction과정은 고성능 컴퓨터의 수반을 기본으로 하는데 이 과정을 다수의 grid node PC들이 빠른 시간에 분담하여 처리하게 된다. Grid node PC들의 역할은 소유자가 서로 다른 다양한 컴퓨팅 자원의 효과적인 공유를 목적으로 하며, 시스템의 구축에 필요한 역할 스케줄링, 자원 관리, 보안, 성능 측정 및 상태 모니터링 등의 문제를 해결하기 위한 사용되고 있다. 일반 개인이 사용하기 힘들었던 고성능 PC의 역할을 Grid node PC들이 수행하고 이 기반위에 워핑 기법을 통한 이미지 전처리는 보다 실제 관찰 대상에 가까운 형태로의 재구성이 가능할 수 있는 바탕이 된다. 워핑 전처리를 통한 Grid node PC기반의 전자현미경 볼륨 랜더링 시스템의 구축은 관찰자에게 보다 편리하며 빠른 실험 환경을 제공하여 줄 수 있고, 이해하기 쉽고 실제 모습에 가까운 형태의 실험 결과물을 접할 수 있게 된다.