• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.213-214
• /
• 2015

용융 합금의 표면 장력은 도금, 용접등 금속 제조 공정중 큰 영향을 미치는 재료의 물성 중 하나이다. 표면 장력의 측정을 위해 다양한 방법이 개발 되었으며 많은 합금계에 대해 표면 장력값이 온도와 조성의 변화에 대해 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 실험 측정의 어려움, 실용적인 다원계 합금에서의 표면 장력 측정치의 부족으로 인해 전술한 금속 제조 공정에서 나타나는 현상에 대한 해석에 사용하기에 아직 해결해야 할 부분들이 많이 있다. 본 연구에서는 표면 장력이 합금의 Gibbs free energy의 한 부분으로 기술되는 열역학 원리 및 표면 장력이 Gibbs energy 수식 내 표면적에 대응하는 포텐셜 함수로 얻을수 있다는 Pajarre등의 제안에 근거하여 용융합금의 표면 장력을 계산하는 방법을 제시한다. 다양한 열역학 성질과 상태도를 계산하기 위해 개발된 열역학 소프트웨어 및 데이터베이스를 활용하여 2원계-다원계 용융 합금의 표면장력을 계산하고 이를 알려진 실험 자료와 비교하였다. 철강 제품의 표면 도금에 사용되는 용융 아연 합금의 표면 장력을 전술한 방법을 통해 예측하고 그 결과를 토의한다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.7 no.6
• /
• pp.484-491
• /
• 1997

본 연구에서는 비파괴적 분석 기법인 각분해 X-선 광전자 분광기(Angle-Resolved X-ray Photoelectron Spectros-copy)를 이용하여 GaAs 표면 자연 산화막의 깊이에 따른 화학적 결합 상태 및 조성 분석을 수행하였다. GaAs의 벽개면 및 Ar이온으로 식각된 면을 기준시료로 하여 각 원자의 광전자 강도(intensity)를 보정해주는 인자인 ASF(atomic sensitivity factor)의 최적값을 구하였다. 이륙각에 따라 발생되어지는 각 원소의 피이크 분해와 정확한 ASF의 보정을 통한 각 원소의 실험적인 결과를 이용하여 깊이 방향으로의 조성 분포 모델을 세웠으며, 이론적인 강도와의 상호비교로부터 표면 오염층의 구조는 표면으로부터 탄소층, Ga-oxide와 As-oxide로 이루어진 oxides층, As-As결합의 elemental As층 및 GaAs기판의 순으로 존재함을 알 수 있었다. 또한 GaAs 표면에 존재하는 오염층은 35.8$\pm$3.3 $\AA$이었다. 또한 위 결과로부터 분석깊이 영역에서 원자수의 비로써 정의되는 의미로서의 실질조성을 구하였는데 단지 특정 이륙각에 따라 일반적인 ASF로 보정된 표면조성 결과는 표면 상태를 명확히 표현해주지 못함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.88-92
• /
• 1989

양극산화 피막의 졀정구조에 관한 연구는 1960년대부터 반응 Mechanism의 연구와 병행하여 많은 논란이 되어왔다. 결정구조의 정확한 Model 이 아직까지 확립되어 있지 않은 상태에서, 여러 가지 접근방식으로 연구되고 있는 실정이다. 최근에는 HRTEM, NAS-NMR등의 고성밀 장비의 응용에 의한 결정구조의 분석에 활발히 진행이 되고 있으며, 이론 물리학의 응용 또한 이곳까지 확산되고 있는 상태이다. 본 고에서는 반응 Mechanism을 연구하는데 가장 밀접한 분야인 양극산화 피막 결정 구조에 관해 1950년대이후 어떻게 연구되고 설명되었는가를 조명하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1995.06a
• /
• pp.65-71
• /
• 1995

기계 윤활면내에 포함된 마멸입자는 기계시스템의 상태를 잘 대변하여 주므로 마멸입자의 크기분포, 단위체적당 입자수, 구성성분 및 형상 등의 정확한 규명은 기계시스템의 상태진단을 위한 여러 정보를 제공한다. 특히 마멸입자의 형상과 그 크기는 미시적 파괴현상인 마멸과정의 기구를 반영해 주고 있으며, 또한 마멸입자의 표면은 그것이 마찰면 혹은 파단면의 미시적인 형상과 반응 생성물을 포함하고 있는 표본이 된다. 본 연구에서는 마멸분의 형상, 크기, 표면광택 등과 그것이 발생하는 작동조건과의 관계를 인공 신경회로망 해석을 이용하여 기계 윤활면의 마멸분 형태인식에 적용하는 것을 목적으로 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.35-36
• /
• 2000

핵연료의 피복관은 핵분열로부터 발생하는 방사성 핵분열생성물이 외부로 유출되는 것을 차단하는 첫번째 방어막의 역할을 하며, 피복관의 건전성은 정상 상태는 물론 이고 사고시에도 위해한 핵분열생성물의 방출을 억제하는 역할을 충분히 수행할 수 있도록 유지되어야 한다. 단사정 산화막 영역에서만 수증기 압력에 의한 산화가속 효과가 존재하는데, 아직 이를 설명할 수 있는 산화속도 모형이 설정되어 있지 않은 상태이다. 본 연구에선 실험자료를 근거로 하여, 절실히 요구되는 $1000^{\circ}C$ 이하 영역에서 의 수증기 압력을 고려한 산화속도식을 개발하여, 보다 정확한 원전 사고해석이 가능 하도록 하는데 기여하려 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.8 no.3
• /
• pp.257-263
• /
• 1984

저항 점 용접시 발생하는 어려운 문제점의 하나는 아무리 동일한 용접조건 하에서 용접을 한다하 더라도 균일한 용접품질을 얻을 수 없다는 점이다. 이는 주로 용접중의 전원에서의 변화로 인한 용접전류 및 전압변동, 용접모재의 표면상태 및 두께의 불균일, 두 전극의 마멸 및 맞춤상태 등의 인자 때문에 기인한다고 볼 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 용접하는 도중에 수시 로 인자 때문에 기인한다고 볼 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 용접하는 도중에 수 시로 용접 상태를 점검하여 용접조건을 그때 그때에 적합하게 변화시켜 주는 것이 바람직한데 우 선 용접상태를 판별하기 위해서는 용접품질(weld quality)을 잘 대변할 수 있는 용접법 변수를 찾 아내는 것이 중요한 일이다. 따라서 본 논문에서는 용접품질에 관련되는 변수중, 전기동저항과 전 극분리현상을 측정해서 마이크로 컴퓨터를 사용하여 관련되는 특정값들을 구했고 이들과 인장실 험에서 얻은 용접강도와의 상관관계를 얻음으로써 과연 어떠한 공정변수가 용접품질을 잘 대변해 줄 수 있는가를 실험적으로 조사하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.37-44
• /
• 1996

포수상태(包水狀態)의 루부라참나무(Quercus rubra) 시험편을 3가지 등온조건(等溫條件)에서 건조한 결과를 비정상상태(非正常狀態)의 확산(擴散)모델로 추정한 결과와 비교하였다. 표면이 충분히 젖은 상태인 건조초기에는 불안정(不安定)한 확산현상(擴散現象)이 관찰되었으나, 함수율(含水率)별 건조속도의 변이를 Fick's의 확산법칙과 비교할 때 유사한 형태를 보였다. 실험에서 얻은 건조조건별 건조곡선은 확산모델의 수치해석(數値解析) 결과와 거의 일치하였으며, 같은 평위함수율(平衛含水率) 조건에서 건조온도의 증가는 목재표면 보다 내부의 함수율 변화에 더 크게 영향하여 결과적으로 낮은 온도에서의 건조조건이 목재 내의 수분경사(水分傾斜)를 급하게 하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해 목재 건조 중의 내부에 발생하는 수분경사를 추정하는데 비정상상태의 확산모델이 모든 함수율 범위에 걸쳐 유용하게 사용될 수 있음이 밝혀졌다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.409-409
• /
• 2012

최근 나노크기의 미세구조 가공기술이 발달함에 따라 다양한 응용을 위한 나노소재/구조가 활발히 연구 되고 있다[1]. 그 중에서 실리콘 나노선은 태양전지, 메모리, 트랜지스터 그리고 광 공진기에 쓰일 수 있는 소재로서 기존의 실리콘 가공기술을 바로 사용할 수 있을 뿐 아니라[2], 비용 면에서 탁월한 잇점이 있기 때문에 주목 받고 있는 소재이다. 실리콘 나노선의 물리적 특성을 연구하기 위한 많은 연구가 진행되었지만, 매우 작은 크기와 높은 표면적-부피비율로 인해 생긴 독특한 특징을 완전히 이해하기에는 아직 부족한 점이 많다. 실리콘 나노선의 전류-전압특성에 영향을 미치는 요소는 도핑농도, 표면상태, 채널의 크기 등으로 다양한데, 이번 연구에서는 실리콘 나노선의 표면환경이 공기와 물 두 종류로 매질에 접하고 있을 경우에 대하여 각각 전류-전압을 측정하였다. 물이 공기와 다른 점은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째로 물의 경우에는 물에 용해된 수소이온과의 화학반응을 통하여 실리콘 표면전하가 유도되며 pH 값에 민감하게 변화한다. 둘째로 물의 유전율은 공기의 80배로서 표면부근에서의 전기장분포가 많이 왜곡된다. 이를 위하여 SOI를 기반으로 채널길이 $5{\mu}s$, 두께 40 nm, 너비 100 nm인 실리콘 나노선을 일반적인 반도체공정을 사용하여 제작하였다. 나노선의 전기적 특성 실험은 Semiconductor Parameter Analyzer (Agilent, 4155C)를 사용하여 전류-전압특성을 표면 상태를 변화시키면서 측정하였다. 실험을 통해 실리콘 나노선은 물과 공기 두 가지 표면환경에 따라 전류-전압특성이 확연히 변화하는 것을 볼 수 있었다. 동일한 전압 바이어스에서 표면에 물이 있을 때가 공기 있을 때 보다 훨씬 증가한 전류를 얻을 수 있었고(3V에서 약 2배), 비선형적인 전류-전압특성이 나타남을 관찰하였다. 본 발표에서는 이러한 실험결과를 표면에서의 전하와 정전기적인 효과로서 정성적으로 설명하고, 전산모사결과와 비교분석 하고자 한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.117-120
• /
• 2012

Compounds such as NaN belong to an interesting class of materials in which a magnetic order may appear despite the lack of d electrons. The magnetic properties of these materials are ascribed to the partially filled p shells. Recently, on the basis of electronic structure calculations from first principles, it has been found that NaN is a ferromagnetic half-metal in rocksalt (RS) and zinc-blende (ZB) structures with half-metallic band gaps in majority electron channels. The former structure has appeared to be more stable. From the first-principles calculation, we found that the half-metallic properties of the bulk RS and ZB NaN are conserved at the RS(001) and ZB(110) surfaces. Due to the interactions between Na s and N p electrons, N atoms become positively polarized. In the RS NaN (001) the calculated values of the magnetic moments of the N atoms is about $0.73{\mu}_B$. The magnetic moment on the N atom in the top most layer of ZB(110) is slightly larger than that of the RS(001) surface, i.e., $0.75{\mu}_B$. The Na atoms in the both structure are hardly polarized.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.104-104
• /
• 2013

고분자이면서 유전체인 Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene (PTFE) 튜브에 AC형 고전압을 인가하여 유전체 장벽 방전 (dielectric barrier discharge, DBD)를 유도하고, 발생된 마이크로 플라즈마에 의한 PTFE 튜브 내벽의 표면 개질에 관한 연구이다. 가스인입과 진공배기가 가능한 장치에 PTFE 튜브를 연결하고, 튜브내부를 진공상태를 유지하면서 반응가스를 이용하여 튜브 내벽을 표면개질 하였다. 반응가스를 아르곤, 수소, 아세틸렌, 산소, 질소를 반응 단계에 맞게 혼입하여 마이크로 플라즈마를 발생시켜 플라즈마에 의한 표면변화를 관찰하였다. 표면은 반응성 가스 플라즈마에 의해 물리 화학적 반응이 일어나 고분자 표면의 반응성 활성화를 통한 표면개질의 방식으로 진행되었다. 표면 개질된 튜브 내벽 표면에 대해 XPS, FT-IR, SEM, 접촉각 측정과 분석 실시함으로써 표면변화를 관찰하였다.