• 제목/요약/키워드: 평균 표면 거칠기

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비대칭적 표면 위에 초미세 박막의 미시적 성장구조

  • 서지근;신영호;김재성;민항기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.187-187
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    • 1999
  • fcc(110) 표면이나 bcc(110) 표면과 같이 2-fold 대칭성을 갖는 표면 위에 초미세 박막을 성장시킬 경우 토대표면의 두 방향에 대한 비 대칭성으로 흡착물이 비대칭적인 cluster 형태로 성장되는 것이 보고되고 있다. 최근 STM에 의한 Ps(110) 표면 위에나 Si(100) 또는 W(110) 표면 위에 성장 실험은 흡착물이 길게 늘어선 한 줄 형태의 성장 또는 가로 세로가 비대칭적인 cluster 형태로 성장되는 것을 보고하고 있고, 이러한 특정 형태의 성장의 원인으로 흡착 원자의 방향에 따른 분산 속도의 비대칭성, 인접 원자와의 비대칭적인 상호작용, 또는 cluster 경계 방향의 분산 속도 등을 들고 있다. 그러나 아직 대부분의 물질계에 비해 흡착원자의 분산속도 또는 분산 장벽에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 원하는 원자 단위 구조물 제작을 위해서는 흡착물의 분산속도에 대한 이해가 필수적이며, 본 연구는 KMC 시뮬레이션과 실험 결과를 비교하는 방법을 통하여 위치와 조건에 따른 각각의 분산 속도를 구하고자 하는 시도이다. 특히 비대칭적 토대 위에서의 나타나는 다양한 형태의 미시적 성장구조에 관심을 가지며, 연구 방법으로는 KMC 시뮬레이션을 이용한다. 미시적 성장 양식은 분산 장벽 형태에 의해 크게 결정된다. 분산장벽 중에서 성장에 비교적 큰 영향을 미치는 것으로는 테라스 위의 원자가 이동할 때의 분산장벽인 Ed, 계단 끝에 부착된 원자가 분리될 때의 장벽인 Ep, 그리고 위 테라스에서 계단 아래로 떨어져 내려갈 때 만나는 Schwoebel 장벽들이 있다. 먼저 대칭적인 fcc(100) 표면 위에서의 성장 구조를 정리해보면 분산 장벽에 따라 다양한 미시적 성장형태를 볼 수 있었다. 다층 성장의 경우도 그 양식은 sub-ML 성장과 동일한 형태를 가지므로 sub-ML 성장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다.

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고에너지 이온빔에 의한 이차전자 발생 수율 및 에너지 측정

  • 김기동;김준곤;홍완;최한우;김영석;우형주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.190-190
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    • 1999
  • 박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

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치과용 임플란트 적용을 위한 항균력을 가진 티타늄 표면의 평가 (An Evaluation of Antibacterial Titanium Surface For Dental Implant)

  • 강민경;문승균;김경남
    • 치위생과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.405-410
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 표면 거칠기를 증가시키기 위하여 알루미나와 하이드록시아파타이트를 이용하여 각각 블라스팅 처리한 뒤 염화나트륨을 전해액 내에 섞어 양극산화 방법을 이용하여 염소가 함유된 표면을 만들고 항균력을 평가하는데 있다. 그리고 표면 특성과 항균력을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. SEM 표면 관찰에서는 블라스팅 처리 후 양극산화한 결과 실험군 2와 3에서 연마처리한 실험군 1에 비해 거친 요철구조를 관찰할 수 있었다. 2. EDS 조성분석 결과 실험군 2에서는 칼슘, 인, 염소 성분과 더불어 알루미늄이 관찰된 반면, 실험군 3에서는 칼슘, 인과 염소 성분만을 관찰할 수 있었다. 3. 표면 거칠기 분석 결과 평균 표면 거칠기의 값이 실험군 2, 실험군 3, 실험군 1순으로 작았으며, 실험군 2와 3 간에는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 4. 항균력 평가 결과 실험군 2가 가장 적은 세균수를 보여 우수한 항균력을 보였으나 이는 실험군 3과 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 알루미나와 하이드록시아파타이트를 이용하여 각각 블라스팅 처리한 뒤 염화나트륨을 전해액 내에 섞어 양극산화 방법을 이용하여 염소가 함유된 표면을 만들 수 있었으며, 그 결과 연마처리한 시편에 비해 높은 표면 거칠기와 우수한 항균력을 보였다. 그러나 그 재료의 효과와 안정성을 입증하기 위해서는 추가적인 in vitro와 in vivo 실험이 수행되어야겠다.

표면 플라즈몬 공명형 자당 센서의 제작 (The Construction of the SPR (Surface Plasmon Resonance) Sucrose Sensor)

  • 엄년식;이수미;함성호;고광락;이승하;강신원
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.279-284
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    • 1998
  • 수용액에서 자당의 농도 변화를 감지하기 위한 센서개발을 목적으로 하여, 금박막을 센서칩으로 사용한 SPR(surface plasmon resonance) 센서시스템을 구성하였다. 센서칩 제작시 금박막의 특성조건은 SPR 현상에 매우 큰 영향을 미치므로, 센서 제작의 최적화를 위해 특성을 분석하여 두께 약 $545\;{\AA}$, 표면 평균 거칠기 약 $3\;{\AA}$이 되도록 균일하게 제작하였다. 이렇게 제작된 금박막 센서칩의 공명각은 $43.75^{\circ}$ 이었으며, $0{\sim}40\;wt%$ 농도의 자당 수용액을 측정한 결과 기존의 알려진 자당 센서에 비해 빠른 응답특성과 선형적인 공명특성을 얻을 수 있었다.

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무등산국립공원 입석대 주상절리대에 대한 물리역학적 특성 (Physical and Mechanical Properties on Ipseok-dae Columnar Joints of Mt. Mudeung National Park)

  • 고진석;김마루찬;노정두;강성승
    • 지질공학
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    • 제26권3호
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    • pp.383-392
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    • 2016
  • 본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm3, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.

어린이 음료가 레진계 치면열구전색제의 화학적 분해에 미치는 영향 (The Effect of Children's Beverages on Degradation of Dental Resin-Based Pit and Fissure Sealant)

  • 민희홍;김현진;이혜진
    • 치위생과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.367-373
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    • 2018
  • 시판 중인 어린이 음료가 레진계 치면열구전색제에 미치는 물리 화학적 영향을 알아보기 위해 판매량이 높은 3종의 어린이 음료와 대조군으로 생수를 선정하였다. 제조사의 지시에 따라 레진 시편을 제작하여 시편의 초기 거칠기 값(Ra)를 측정하였고, 각 음료의 pH를 측정한 후, 레진 시편을 각각의 음료에 침지시켜 $37^{\circ}C$ 배양기에서 72시간 보관하였다. 72시간 후 레진 시편의 표면 거칠기를 측정하였고 시편 표면의 형태변화 관찰을 위해 주사전자현미경으로 관찰하였다. 레진 시편에서 용출된 단량체의 종류 및 용출량은 HPLC를 이용하여 비교 분석하였다. 생수를 제외한 모든 실험음료에 구연산이 첨가되어 있었고 어린이 음료의 평균 pH는 $3.25{\pm}0.17$로 '아이키커'에서 $3.03{\pm}0.01$로 가장 낮았고 '뽀로로'에서 $3.47{\pm}0.02$로 가장 높았다. 어린이 음료에 침지 후 시간 경과에 따른 표면 거칠기가 증가하였고 레진 시편의 표면에 기질의 탈락을 관찰하였다. 모든 실험음료에서 bis-GMA는 유출되지 않았으나 생수를 제외한 어린이 음료에서는 TEGDMA가 유출되었다. 이상의 결과 어린이 음료는 치면열구전색제의 열화와 단량체의 유리를 촉진할 수 있으며 유리된 단량체는 성장 중인 어린이에게 더 큰 영향을 미칠 수 있으므로 어린이 음료를 빈번히 음용하는 것은 주의가 필요하다.

복합레진의 표면 거칠기에 따른 투명도와 표면 색상의 차이에 관한 연구 (INFLUENCE OF THE SURFACE ROUGHNESS ON TRANSLUCENCY AND SURFACE COLOR OF THE DENTAL COMPOSITE RESINS)

  • 조규정;박수정;조현구;김동준;황윤찬;오원만;황인남
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권4호
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    • pp.312-322
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    • 2006
  • 본 연구는 복합레진의 표면 연마에 의한 표면 거칠기가 표면 색상과 투명도에 어떤 영향을 미치는가를 알아보고자 시행하였다. Charisma (Heraeus Kulzer GmbH, Domagen, Germany)의 B1과 A3, Esthet-X (DENTSPLY Caulk, Milford, USA)의 B1과 B3 레진으로 거칠기에 따른 표면 색상을 평가하기위한 직경 8 mm, 두께 5 mm의 시편을 제작하고, Sof-Lex finishing & polishing system (3M, ESPE Dental Products, St. Paul, USA)의 C, M, F 및 SF 디스크로 시편의 한쪽 면을 연마하였으며, 연마 전 Mylar strip으로 압축된 면을 대조군으로 하였다 . 거칠기에 따른 투명도의 차이를 평가하기위한 두께 1 mm의 시편을 Charisma 의 A3로 제작하여, 한쪽 면을 600, 1000. 1500 및 2000번 사포로 연마하였다. 각 시편의 연마 전과 후, 연마면의 CIE $L^{*}a^{*}b^{*}$ 값과 1 mm 시편의 백색과 흑색 배경판 상에서의 Y값을 spectrophotometer 인 Spectrolino (GretagMacbeth, Regensdorf, Switzerland)를 사용해 측정 분석하였으며, 각 시편의 연마 전과 후의 평균 표면 조도 (Ra)값을 Surface Roughness Tester SJ-301 (Mytutoyo, Tokyo, Japan)로 측정했다. $L^{*}$값은 재료와 색상에 상관없이 가장 거친 Sof-lex C 디스크로 연마한 군에서 가장 높은 값을 보였으며 (p < 0.05), Esthet-X B3군을 제외한 모든 군에서 Ra값이 감소함에 따라 $L^{*}$값도 낮아졌다. $a^{*}$값은 표면 거칠기에 따라 특정한 변화양상을 보이지 않았으며, $b^{*}$값은 Esthet-X B1군을 제외한 모든 군에서 Sof-lex SF 디스크로 연마 시 가장 높은 값을 보였으며 (p < 0.05), Charisma B1과 Esthet-X B3군에서 Ra값과 비교적 높은 상관관계를 보였다. Contrast ratio 는 1000번과 1500번 사포로 연마한 군 간을 제외한 모든 군 간에 유의한 차이를 보였으며 (p < 0.05), 표면 거칠기가 감소함에 따라 contrast ratio도 감소하였다 (R2 = 0.801).

Nd : YAG레이저의 가공 파라메터가 절단 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effects on Cutting Performance by Machining Parameters of Nd : YAG Laser)

  • 한응교;박두원;이범성;이명호;임흥순
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.1-12
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    • 1992
  • 본 연구에서는 가공기 자체의 파라메터와 성능에 관한 연구로서 출력 에너지 가 서로 다른 가공기를 사용하여 SUS 304 스테인리스 시험편을 관통, 절단하면서 출력 에너지와 최대 출력을 비교하여 보고, 시험편 관통시 주파수와 출력 에너지와의 관계, 시험편 관통시 응융 금속 제거량에 의한 절단 속도의 예측, 서로 다른 출력의 가공에 있어서 슬릿 절단 폭, 커프 폭, 드로스 길이, 절단면의 표면 거칠기 등을 비교하여 출 력차에 따른 가공 특성을 고찰하였다.

PES 기판에 성장시킨 GZO 박막의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 공정압력의 영향 (Effects of Working Pressure on the Electrical and Optical Properties of GZO Thin Films Deposited on PES Substrate)

  • 강성준;정양희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1393-1398
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 PES 기판 위에 공정압력을 5 에서 20 mTorr 로 변화시켜 가며 GZO (Ga-doped ZnO) 박막을 제작하여, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해 공정압력에 무관하게 모든 GZO 박막이 c 축으로 우선 성장함을 확인할 수 있었고, 5 mTorr 에서 제작한 GZO 박막이 반가폭 0.44° 로 가장우수한 결정성을 나타내었다. AFM 관찰 결과, 표면 거칠기 값은 공정압력 5 mTorr 제작한 박막에서 가장 낮은 값인 0.20 nm 를 나타내었다. 공정압력 5 mTorr 에서 증착한 GZO 박막의 재료평가지수는 6652 로 가장 우수한 값을 나타내었고 이때 비저항과 가시광 영역에서의 평균 투과도는 각각 6.93×10-4Ω·cm 과 81.4 % 이었다. 공정압력이 증가함에 따라 캐리어 농도가 감소하고 이로 인해 에너지 밴드갭이 좁아지는 Burstein-Moss 효과도 관찰할 수 있었다.

지상라이다를 이용한 암반사면 불연속면거칠기에 대한 확률특성 분석 (Analysis of Random Properties for JRC using Terrestrial LiDAR)

  • 박성욱;박혁진
    • 지질공학
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    • 제21권1호
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    • pp.1-13
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    • 2011
  • 불연속면의 거칠기는 암반사변의 안정성 해석에서 고려되어야 하는 중요한 인자 중 하나로 특히 암반사변에 대한 확률론적 안정성 해석에서는 파괴확률의 결정에 지대한 영향을 미치는 확률변수이다. 확률변수로서의 거칠기의 특성을 파악하기 위해서는 다수의 거칠기 자료가 요구되나 기존의 육안조사는 조사위치나 시간적인 제약으로 인해 충분한 자료의 획득이 어려운 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 기존 육안조사가 가지는 조사위치 및 조사수량의 한계점을 극복하기 위하여 지상라이다를 활용하여 거칠기의 자료를 획득하고 분석을 수행하였다. 또한 절리면거칠기의 정량적인 산정을 위하여 지상라이다로부터 얻어진 수치자료에 대해 통계파라미터를 이용한 변환과정을 거쳐 절리면거칠기를 얻었다. 불연속면의 거칠기에 대한 확률특성인 평균, 표준편차, 분포함수에 대한 정보를 획득하였으며, 기존 육안검사방법에 비해 정량적인 많은 자료를 얻는데 있어 지상라이다가 유용한 것으로 판단되었다.