• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.2
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• pp.173-182
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• 2007

Cracks in concrete structures should be measured to periodically assess potential problems in durability and serviceability. Conventional crack measurement systems depend on visual inspections and manual measurements of the crack features such as width, length, and direction using microscope and crack gage. However, conventional methods take long time as well as manpower, and lack quantitative objectivity resulted by inspectors. In this study, an evaluation technique for concrete surface cracks is developed using image processing and artificial neural network. Developed technique consists of three major parts: (1) crack detection (2) crack analysis and (3) pattern recognition. To examine validity of the technique developed in this study, crack analyzing tests were performed on the images obtained from various types of concrete surface cracks. The test results revealed that the system is highly effective in automatically analyzing concrete surface cracks in terms of features and patterns of cracks.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.1
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• pp.124-129
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• 2010

When a phenolic resin is carbonized by the leakage current flowing along its surface, the carbonization pattern is one of the most important factors to determine its carbonization characteristics. However, the typical carbonization pattern of a phenolic resin is too complicated to be analyzed by conventional Euclidean geometry. In most cases, such a complicated shape shows a fractal structure. It is possible, therefore, to examine the characteristics of the carbonization pattern regarding a given phenolic resin. In order to quantitatively investigate the carbonization pattern of the phenolic resin carbonized by a leakage current, in this paper, the fractal dimension of the carbonization pattern has been calculated as a function of the magnitude of a leakage current and the distance between two electrodes. For reliability of calculation, the correlation function as well as the box counting method has been used to calculate the fractal dimension. According to the result of calculation, the fractal dimension increases as the current increases at the constant electrode gap distance. However, there is no significant relation between the fractal dimension and the electrode gap distance at a constant current.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.184-184
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• 2016

플라즈마에 레이저 빛을 입사한 후 CCD 소자로 획득한 영상은 검고 밝은 픽셀로 이루어지며 이를 플라즈마 스펙클 패턴이라 정의한다. 그림 1은 $NH_3$ 플라즈마에서 획득한 스펙클 패턴을 보이고 있다 [1]. 광학에서 스펙클 패턴은 빛의 산란을 이용해 정의하고 있지만 최근의 연구에서 이 같은 정의가 잘 못되어졌음이 보고된 바 있다 [2]. 스펙클 패턴은 입사된 빛 물질과 빛 물질 에너지를 흡수하는 표면 플라즈몬 캐리어 (surface plasmon carriers-SPC)가 함께 공존하는 전자계 에너지 필드라고 정의된 바 있다 [2]. 플라즈마 스펙클 패턴은 진공이 SPC와 같은 음의 물질과 입자로 채워져 있다는 가정에 기초하고 있다 [1]. 새로이 정의된 스펙클 패턴은 전하가 없는 photon 모델과는 달리 빛이 양의 전하를 가지고 있다는 사실에 기초한 것이며, 이는 최근의 빛 물질 수집과 관련한 실험적 연구 [3], 빛 물질의 화학적 원소 분석 [4], 빛 물질의 양의 입자성 [5]에 근거를 두고 있다. 빛 물질은 그림 2 [6] 에서와 같이 물 방울을 태양 또는 레이저 빛에 노출시켜 용이하게 수집할 수 있다 [3-6]. 플라즈마 스펙클 패턴에서 픽셀합 분포함수 (pixel sum distribution function-PSDF)을 구할 수 있으며, PSDF에서 추출한 정보는 optical emission spectroscopy, langmuir probe로 수집한 데이터와 매우 유사한 경향성을 보였다 [1, 6]. 이는 스펙클 패턴이 플라즈마의 광학적 전기적 정보를 저장하고 있음을 의미한다. 본 발표에서는 새로운 플라즈마 진단 방식으로서의 스펙클 이미징 시스템, 동작원리, 물리적 기초, 그리고 응용사례 등을 살펴본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.240-240
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• 2015

본 논문에서는 플라즈마 모델링과 식각 표면 분석을 통해 가스 비율 변화에 따른 $CF_4/C_4F_8/Ar$ 유도결합 플라즈마의 특성과 Si 및 $SiO_2$의 식각 메커니즘에 대해 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.387-387
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• 2012

결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.475-480
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• 2017

In this paper, the conductivity of the fine pattern is improved in the insulating substrate by laser-induced forward transfer (LIFT) process. The high laser beam energy generated in conventional laser induced deposition processes induces problems such as low deposition density and oxidation of micro-patterns. These problems were improved by using a polymer coating layer for improved deposition accuracy and conductivity. Chromium and copper were used to deposit micro-patterns on silicon wafers. A multi-pulse laser beam was irradiated on a metal thin film to form a seed layer on an insulating substrate(SiO2) and electroless plating was applied on the seed layer to form a micro-pattern and structure. Irradiating the laser beam with multiple scanning method revealed that the energy of the laser beam improved the deposition density and the surface quality of the deposition layer and that the electric conductivity can be used as the microelectrode pattern. Measuring the resistivity after depositing the microelectrode by using the laser direct drawing method and electroless plating indicated that the resistivity of the microelectrode pattern was $6.4{\Omega}$, the resistance after plating was $2.6{\Omega}$, and the surface texture of the microelectrode pattern was uniformly deposited. Because the surface texture was uniform and densely deposited, the electrical conductivity was improved about three fold.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.4
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• pp.300-306
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• 2011

We report the surface distribution of metal (Ag, Au) nanoparticles grown on polarity-patterned ferroelectric substrates by photochemical reaction. Single crystal periodically polarity-patterned $LiNbO_3$(PPLN) was used as a ferroelectric substrate. The nanoparticles were grown by ultra-violet (UV) light exposure of the PPLN in the aqueous solutions including metas. The surface distribution of the grown nanoparticles were measured by atomic force microscopy and identification of the orientation of the polarity of the ferroelectric surface was performed by piezoelectric force microscopy. The Ag- and Au-nanoparticles grown on +z polarity regions are larger and denser than that on -z polarity regions. In particlur, the largest and denser Ag-nanoparticles were grwon on the polarity boundary regions of the PPLN while Au-nanoparticles were not specifically grown on the boundary regions. Thus, we found that the size and position of metal nanoparticles grown on ferroelectric surfaces can be controlled by UV-exposure time and polarity pattern structures. Also, we discuss the difference of the surface distribution of the metal nano-particles depending on the polarity of the ferroelectric surfaces in terms of surface band structures, reduced work fucntion, and inhomogeneous electric field distribution.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.123-123
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• 2010

3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.4 no.3
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• pp.168-171
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• 2003

Nano pattern structure is produced using the conventional injection molding and the MmSH method. Plastic parts using PC make used of the MmSH method is much better than the other about manufacture showed transcription of nano pattern. The conventional injection molding, transcription of plastic parts with nano pattern using HIPS showed better than PC. In the result, transcription of nano pattern improve when well liquidity and high temperature of mold surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.63-63
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• 2010

나노 구조를 제작은 나노 기술을 기반으로 하는 electronics, optoelectronics, sensing, ultra display등의 여러 분야에서 이용되고 있다. 특히 나노 구조를 갖는 금속 패터닝의 경우 전자빔 리소 그래피 (electron beam lithography)나 레이저 패터닝(laser patterning)과 같은 방법들이 많이 사용되고 있다. 하지만 공정이 복잡하고 그로 인해 공정 비용이 많이 든다는 단점이 있었다. 나노 임프린트 리소그래피 기술은 master mold 표면의 나노 패턴을 가열, 가압 공정을 통해 기판 위의 고분자 레지스트 층으로 전사하는 기술이다. 이 기술은 간단한 공정을 통해 나노 패턴을 형성할 수 있는 기술이기 때용에 차세대 나노 패터닝 기술로써 각광받고 있다. 특히 이 기술은 레지스트 층과의 직접적인 접촉을 통해 나노 패턴을 형성하기 때문에 다양한 방법을 통해 기능성 나노 패턴을 직접적으로 형성할 수 있는 가능성을 지니고 있다. 본 연구는 novel meta1의 하나인 Ag 입자가 첨가된 ink solution를 master mold로부터 복제한 PDMS mold를 이용하여 다양한 구조의 나노 패턴을 만드는 방법에 대한 연구이다.