• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.346-346
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• 2011

실리콘 나노와이어는 높은 표면적으로 인해 뛰어난 감지 능력을 가지는 재료 중 하나로 다양한 센서 응용 분야에 사용되고 있다. 이를 제작하는 방법에는 Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 공정을 이용한 Top-down 방식과 Vapor-Liquid-Solid (VLS) 공정을 이용한 Bottom-up 방식이 널리 사용되고 있다. 특히 Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)와 Au 촉매를 이용한 Bottom-up 방식은 수십 나노미터 이하의 실리콘 나노와이어를 간단한 변수 조절을 통해 성장시킬 수 있다. 또한 Au/Si의 공융점인 363$^{\circ}C$보다 낮은 온도에서 $SiH_4$를 분해시킬 수 있어 열적 효과로 인한 손실을 줄일 수 있는 장점을 지니고 있다. 하지만 PECVD를 이용한 실리콘 나노와이어 성장은 VLS 공정을 통해 표면으로부터 수직으로 성장하게 되는데 이는 센서 응용을 위한 전극 사이의 수평 연결 어려움을 지니고 있다. 따라서 이를 피하기 위한 표면 성장된 실리콘 나노와이어가 요구된다. 본 연구에서는 PECVD VLS 공정을 이용하여 $HAuCl_4$를 촉매로 이용한 표면 성장된 Tree-like 실리콘 나노와이어를 성장시켰다. 공정가스로는 $SiH_4$와 이를 분해시키기 위해 Ar 플라즈마를 사용 하였고 웨이퍼 표면에 HAuCl4를 분사하고 고진공 상태에서 챔버 기판을 370$^{\circ}C$까지 가열한 후 플라즈마 파워(W) 및 공정 압력(mTorr)을 변수로 두어 실험을 진행하였다. 기존의 보고된 연구와 달리 환원된 금 입자 대신 $HAuCl_4$용액을 그대로 사용하였는데 이는 표면 조도(Surface roughness)를 가지는 Au 박막 상태로 존재하게 된다. 이 중 마루(Asperite) 부분에 PECVD로부터 발생된 실리콘 나노 입자가 상대적으로 높은 확률로 흡착하게 되어 실리콘 나노와이어의 표면성장을 유도하게 된다. 성장된 실리콘 나노와이어는 SEM과 EDS를 이용하여 직경, 길이 및 화학적 성분을 측정하였다. 직경은 약 100 nm, 길이는 약 10 ${\mu}m$ 정도로 나타났으며 Tree-like 실리콘 나노와이어가 성장되었다. 향후 전극이 형성된 기판위에 이를 직접 성장시킴으로써 이 물질의 I-V 특성을 파악 할 것이며 이는 센서 응용 분야에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.13 no.5
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• pp.507-515
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• 2001

Significant improvements in bond strength between new and existing concrete can be achieved through the modification of the new concrete by latex. This study focuses on the investigation of bond strength of latex modified concrete. Pull-out bond test and uniaxial direct tensile bond test are adopted for evaluating the adhesion characteristics of latex modified concrete to conventional concrete substrate. The main experimental variables are test methods, latex-cement ratio, surface preparations and moisture levels. The results are as follows; The increase of latex-cement ratio substantially improves the adhesion between latex modified concrete and substrate. The effects of surface preparation at substrate into the bonding of latex modified concrete are quite different according to the conditions of surfaces. Thus, an adequate surface preparations are essential for good bond strength. Because the moisture level of the substrate may be critical to achieving bond, optimum moisture condition for a conventional concrete has evaluated in this study. The saturated condition of surface is the most appropriate moisture level among the considered, followed by dry condition and wet condition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.133-133
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• 2000

알루미늄 산화막은 알루미늄 전해 커패시터의 유전재료로 많이 사용되고 잇다. 기존의 생산 공정은 양극 산화법에 의한 산화막 형성으로 대부분이 이러한 습식 공정으로 생산되고 있다. 이 양극 산화법 방식은 장점도 있으나 폐기물이 많이 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 폐기물의 발생을 획기적으로 줄일 수 있고 산화막 형성 효율을 높일 수 잇는 방식으로 activated reactive evaporation(ARE)을 도입하였다. 이 방식은 electron-beam에 의해 알루미늄을 증착시킬 때 plasma를 챔버 내에 발생시켜 활성 반응으로 알루미늄 원자가 산소와 반응하여 기판위에 Al2O3가 증착되는 것이다. 이 방식은 기계적 작동이 단순하고 증착이 되는 여러 변수들의 독립적 조절이 가능하므로 증착을 제어하기 쉽기 때문에 바로 산업 현장에서 적용될 수 있을 것으로 전망되어 본 연구에 도입하게 되었다. 기판은 유전용량을 증가시키기 위하여 알루미늄 원박을 에칭하였다. 이것은 기판으로 쓰일 알루미늄의 표면의 표면적을 증가시키기 위한 것으로, 알루미늄 전극의 표면적을 확대시키면 유전용량이 증가된다. 99.4%의 50$\mu\textrm{m}$와 60$\mu\textrm{m}$ 두께의 알루미늄 원박을 Ar 이온빔에 의해 1keV의 에너지로 20mA로 에칭을 하였다. 에칭 조건별로 에칭상태를 조사하였다. 에칭 후 표면 상태는 AFM으로 관찰하였다. 화성 실험은 진공 챔버 내의 진공을 약 10-7 torr까지 내린 후, 5$\times$10-5 torr까지 O2와 Ar을 주입시킨 다음 filament에서 열전자를 방출시키고 1.2 kV의 electrode에 의해 가속시켜 이들 기체들의 플라즈마를 발생시켰다. e-beam에서 증발된 알루미늄과 활성 반응을 이루어 기판에 Al2O3가 형성되었다. 여러 증착 변수들(O2와 Ar의 분압, 가속 전압, bias 전압 등)과 산화막의 상태 등을 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy), AFM(Atomic Force Microscopy), XRD(X-Ray Diffraction), EXD로 조사하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.18 no.4
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• pp.131-135
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• 2008

The electronic structures, magnetism, and half-metallicity of the full-Heusler $Co_2TiSn$(001) surfaces have been investigated by using the all-electron full-potential linearized augmented plane wave method within the generalized gradient approximation. We have considered both of the Co atoms terminated(Co-term) and the TiSn atoms terminated(TiSn-term) surfaces. From the calculated density of states, we found that the half-metallicity was destroyed at the surface of the Co-term, while the half-metallicity was retained at the TiSn-term. For the surface of the Co-term, due to the reduced coordination number the occupied minority d-states were shifted to high energy regions and that cross the Fermi level, thus destroy the surface half-metallicity. On the other hand the surface states at the surface of the TiSn-term were located just below the Fermi level, which reduces the minority spin-gap with respect to that of the center layer. The calculated magnetic moment of the surface Co atom for the Co-term was increased by 10 % to 1.16 ${\mu}_B$ with respect to that of the inner-layers, while the magnetic moment of the subsurface Co atom in the TiSn-term has almost same value of the innerlayers(1.03 ${\mu}_B$).

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.12 no.12
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• pp.79-88
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• 2011

Adfreeze bond strength develops upon freezing of pore water within soil and at foundation surface. It has been reported that various factors like temperature, soil type, and pile surface roughness affect adfreeze bond strength. Especially, pile surface roughness has been considered as a primary factor to design pile foundation in frozen ground. It has usually been estimated with fixed correction factors for pile materials. However, even if the pile foundation material is the same, the surface roughness could vary depending on the production circumstances. In this study, laboratory test was carried out to quantitatively analyze the effects of surface roughness on the adfreeze bond strength, and fractal dimension was used as a measure for surface roughness. Test results showed that adfreeze bond strength increased with decreasing temperature, increasing vertical stress and surface roughness. The adfreeze bond strength varies sensitively with surface roughness in the early freezing section of $-2^{\circ}C$, but its sensitivity decreased in the temperature ranging between $-2^{\circ}C$ to $-5^{\circ}C$. The results conclude that the roughness highly affects the frictional resistance of pile surface in frozen ground; however, the roughness does not affect considerably when the temperature drops below about $-2^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.27 no.2
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• pp.41-48
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• 2017

Recent study shows that ordered alloy of $L1_2$ $XPt_3$ (M = V, Cr, Mn, Co, and Fe) exhibits various magnetic phases such as ferromagnetic-to-antiferromagnetic transition at the $MnPt_3$ surface. Moreover, it has been argued that $CrPt_3$, in particular, possess large magnetocrystalline anisotropy and Kerr rotation with possible violation of Hund's rule. As such, we extend our work to thickness dependence of the magnetic structure of $CrPt_3$ thin film using density functional theory. Magnetic ground state of the bulk $CrPt_3$ turns out to be ferromagnetic (FM), where other magnetic phases such as A-type (A-AF), C-type (C-AF), and G-type antiferromagnetic (G-AF) state have higher total energies than FM by 0.517, 0.591, and 0.183 eV, respectively, and magnetic moments of Cr in bulk are respectively 2.807 (FM), 2.805 (A-AF), 2.794 (C-AF) and $2.869_{{\mu}_B}$ (G-AF). We extend our study to $CrPt_3$(001) thin films with CrPt-and Pt-termination. The thickness and surface-termination dependences of magnetism are investigated for 3-9 monolayers (ML), where different magnetic phases from bulk emerge: C-AF for CrPt-terminated 3 ML and G-AF for Pt-terminated 5 ML have energy difference relative to FM by 8 and 54 meV, respectively. Furthermore, thickness- and surface-termination-dependent magnetocrystalline anisotropies of the $CrPt_3$(001) films are discussed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2011-2013
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• 2004

본 논문은 그루빙(grooving),타이닝(tinning),텍스쳐(texture) 등의 포장 도로의 표면 상태를 고성능의 레이저 변위센서를 사용하여 정밀하게 측정하고, 측정한 표면 상태를 객관적으로 평가하는 장비 개발에 관한 논문이다. 본 논문에서는 실제 평가 장비 차량을 만들기에 앞서 전체 시스템을 설계하고, 실내에서 차량과 도로의 모사 장비를 만들어 실험하였다. 본 실험에서는 오실로스코프와 DAQ (Data Aquisition) 보드를 사용하였다. LabView로 선호처리 프로그래밍을 하여 컴퓨터 화면에 GUI 형태로 나타내었다. 측정 데이터는 컴퓨터의 저장 공간에 저장하여 후처리를 가능하게 하였다. 또한, 실제 평가 장비 차량에 장착하게 될, GPS(Global Positioning System) 시스템으로 부터 실시간으로 평가 장비 차량의 이동거리 데이터를 얻었다. 실험 결과 차량이 80km/h로 주행할 때 도로 표면 타이닝의 폭과 깊이가 평균 9.67% 오차를 보였으며, 이동거리는 0.03% 이내의 오차를 보여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• Tribology and Lubricants
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• v.1 no.1
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• pp.20-29
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• 1985

많은 윤활 부품의 성능과 수명은 초기작동기간에 금속표면에서 일어나는 현상들에 의하여 좌우된다. 특히 혼합마착구역(Mixed film region)에서나 윤활막의 두께가 몇십 마이크론의 정도가 되는 EHD(Elastohydrohynamic)윤활구역에서 작동하는 경우엔 더욱 중요하다. 이러한 경험적 현상에 의해 상대운동하는 두마찰면의 초기 작동과정을 길들이기(run-in, breaking-in)라고 부르고 "마찰 부분의 형상이나 마모 및 윤활 마찰특성이 향상되어가는 과정" 으로 정의한다. 보통 길들이기 과정이 끝나면 표면 모양은 더이상 변하지 않고 마모나 마찰 특성이 일정하게되며 이 단계를 정상 상태라고 부른다. 길들이기과정이 중요시되는 것은 이 과정에서 마모는 정상 상태보다 심하고 Scuffing 혹은 Scoring현상이라고 부르는 마찰면 손상의 가능성이 항상 존재하기 때문이다. 이 현상은 보통의 마모나 부식 또는 피로파손의 형태와는 달리 갑작스런 발생으로 부품이나 기관의 부분적 혹은 완전 파손을 유발함으로써 설계나 제조 과정에 문제를 제기하는 요인으로 오래전부터 알려져 왔다.부터 알려져 왔다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.103-110
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• 1991

본 연구에서는 최근들어 첨단 가공기술로서 중요시되고있는 초정밀 경면가공기술의 기본원리를 이해하고 관련지식을 습득하여 향후 보다 나은 상태의 경면가공을 위한 기초를 확립하는데에그 목적을 두었다. 실험을 위한 공작기계는 초정밀 만능 연삭반( high precision universal grinder)에 플라이컷(fly-cut)방식에 의한 절삭가공이 가능 하도록 여러가지장치들을 부착하였으며, 절삭공구는 천연 다이아몬드를 사용하고, 피삭재는 A1-Cu-Ni-Mg 합금을 사용하였다. 본 실험에서는 주어진 조건내에서 어느정도의 표면 조도를 달성할수 있는지를 알아보고 그 과정을 통하여 공작기계, 공구, 피삭재등의 영향과 절삭력, 칩, 표면상태등을 고찰하여 여러가지 현상을 규명하여 향후의 발전을 위한 대책에 활용하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.269-269
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• 2011

핵융합로에서 챔버 벽면의 보호와 입자 문제를 해결하기 위해 최근 챔버 벽면의 보론 박막 코팅에 대한 연구가 활발히 연구 중이다. 핵융합로 운전 시 챔버 벽면 부근의 플라즈마는 저온 플라즈마와 상태가 비슷해 저온 플라즈마에서의 표면분석 기술을 적용할 수 있다. 이를 이용해 보론이 증착된 벽면의 상태를 실시간으로 관찰할 수 있다. 본 연구에서는 이에 앞서 저온 플라즈마에서 보론이 증착된 시편을 가지고 두께를 측정해 보았다. 증착 시편의 훼손된 부분은 보정법을 이용하여 보정하였다. 측정 결과 보정 전에는 시편마다 많은 차이를 보였지만 보정 후에는 거의 일정한 결과를 얻었으며 광학적 방법에 의해 측정한 두께와도 비슷한 결과를 얻었다. 저온 플라즈마 실험 결과 보론 박막 측정에 대한 신뢰성을 확인하였으며 이를 바탕으로 KSTAR의 벽면 진단에 적용함으로써 핵융합 플라즈마의 불안정성을 간접적으로 측정할 수 있는 가능성을 확인하였다.