본 연구는 레이저 형광을 치아의 교합면에 적용하여 임상에서 초기 교합면 우식증의 감별에 레이저의 이용가능성을 평가하는데 그 목적이 있다. 아르곤 레이저 형광법의 교합면 우식증 탐지효과를 평가하기 위해 발거된 사람 치아 중에서 치아우식증을 제외한 결함이 없고 법랑질이 건강한 대구치와 소구치 50개를 선정하여 시진, 탐침을 이용한 시진, 아르곤 레이저 형광법을 이용해 관찰한 결과와 편광현미경으로 관찰한 병소의 깊이를 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 교합면 우식의 조직학적 깊이와 아르곤 레이저 형광법에 의한 교합면 우식증 평가법과 시진, 탐침을 이용한 시진사이에서 모두 높은 상관 관계를 보였다. 2. 교합면 우식증의 조직학적 깊이와 각 검사법간의 일치도(kappa치)는 각각 시진이 0.189, 탐침을 이용한 시진이 0.128, 레이저 형광법이 0.472 이었으며, 레이저 형광법이 가장 일치도가 높았다. 이상의 결과를 종합해 보면 육안적 검사보다는 레이저 조사 후 관찰된 우식과 편광현미경상에서의 우식이 더 유의성 있는 관계를 보여 교합면 우식증탐지에의 레이저 형광법의 적용이 가능하리라 사료된다.
에싱(Ashing)공정을 위한 원격 유도 결합 플라즈마(remote ICP)에서 플라즈마 균일도를 향상하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 고균일도 플라즈마 발생을 위해 단면적이 다른 2개의 반응 용기를 각각 상부와 하부에 설치하여 각각의 반응 용기 외곽에 방전 코일이 위치하도록 구성하였다. 0.7~1 Torr 공정 압력 범위의 질소와 산소 혼합 기체에서 2,500 W 전력을 인가하였고, 임피던스 정합회로로부터 각각 병렬로 연결된 방전 코일에 전력이 분배되어 인가된다. 에싱 공정을 위한 플라즈마 균일도를 분석하기 위해 Wafer의 위치에서 부유 탐침법을 적용하여 중심부에서 외곽부로 지름축 위치를 변화시키며 플라즈마 밀도와 전자온도를 측정하고, 공정 조건에 따른 에싱율(Asing Rate)을 측정하였다. 동일한공정 조건에서 하나의 방전 코일을 이용한 경우의 플라즈마 균일도 대비 이중 코일 구조를 이용한 경우 플라즈마 균일도가 크게 향상됨을 보였다. 이는 상부의 유도코일이 wafer 위치에서 주로 지름방향 중심부의 플라즈마 밀도에 기여하고, 하부의 유도코일은 주로 외곽의 플라즈마 밀도에 기여해서 나타나는 현상이다. 공정용 장비에서 플라즈마 균일도의 개선으로 공정 수율을 증가 시키는 효과를 기대할 수 있다.
공정용 유도 결합 플라즈마(ICP)에서 강자성체인 페라이트를 이용하여 제작한 발룬 변압기(balun transformer)를 사용하여 플라즈마 밀도를 높이는 실험을 수행하였다. 실험에서는 2개의 발룬 변압기를 이중구조 안테나에 설치하여 실제 인가되는 전압이 접지전위 대비+V에서 ${\pm}$V/2로 변환되도록 구성하였다. 20~100 mTorr 압력 범위의 아르곤 기체 50 sccm에 30~70 W범위의 전력을 인가하여 반응용기의 중앙과 벽면에서 부유 탐침법을 적용하여 플라즈마 밀도를 측정 하였다. 같은 압력과 같은 전력에서 발룬 변압기를 사용했을 때와 회로에서 변압기만 제거한 실험을 비교하면 반응용기 중앙에서 플라즈마 밀도가 평균 10% 증가함을 보였다. 이는 안테나에 발란스 된 전압이 인가되면 플라즈마 균일도가 증가하고 부유전위(floating potential) 대비 플라즈마 전위(plasma potential)가 낮아져서 이온에 의한 손실이 줄어들어 전자가 더 많은 에너지를 흡수해서 나타나는 현상이다. 특히 E-mode에서 H-mode로 전환되면 플라즈마 밀도가 크게 증가함을 보였고, 반응용기 벽면에서는 발룬 변압기를 사용했을 때 밀도가 낮다가 H-mode로 전환 시 비교실험 대비 밀도가 크게 증가함을 볼 수 있었다.
TDR 함수량계는 전자기파를 이용하여 흙의 밀도와 함수비를 비파괴적으로 신속하게 평가하는 유망한 기술이다. TDR 시험법은 10~20cm 길이의 2~3개의 탐침을 지중에 관입시킨 후 전자기파의 이동시간을 측정하여 유전상수($K_a$)를 산정한다. 제안식을 이용하여 유전상수로부터 체적함수비(${\theta}$)의 산정이 가능하므로, 이 시험법은 흙의 함수비를 측정할 수 있는 비파괴시험 장치로 개발되어 활용되고 있다. 또한, 흙의 종류에 따른 보정상수가 파악되어 있는 경우에는 현장 밀도와 현장 함수비를 동시에 평가할 수 있으므로, TDR 함수량계를 이용하여 성토지만비나 노상토에 대한 신속하고 간편한 다짐관리가 기능하다.
스퍼터 퇴적 $WO_3$ 박막에 대해 열처리에 따른 전기적특성 및 구조적특성을 각각 4탐침법 및 AFM 관측에 의해 조사해 보고, 또한 스퍼터링시의 산소가스 유량비에 따른 $WO_3$ 박막의 막질을 ESCA에 의해 평가하였다 실험 결과 열처리에 의해 $WO_3$ 박막 표면의 평균거칠기가 $2.45\AA$에서 $152\AA$으로 크게 증가함을 알 수 있었다 또한 스퍼터시 산소유량비에 따른 효과를 ESCA로 관측한 결과, 열처리전에는 주피크가 34eV에서 나타남에 비해 열처리 후에는 36eV전후에서 나타났다.
공정용 유도 결합 플라즈마에서 강자성체 페라이트를 이용하여 평형전력 공급 변압기를 사용하여 안정적인 고밀도 플라즈마 발생원 개발에 관한 연구를 수행하였다. 실험에서는2개의 평형전력 공급 변압기를 이중 구조 안테나에 설치하였다. 20-100 mTorr 압력 범위의 아르곤 기체에 30-150 W범위의 전력을 인가하여 반응용기의 중앙에서 부유 탐침법을 이용하여 플라즈마 밀도와 전자 온도를 측정하였다. 동일한 압력과 전력이 인가되었을 때, 평형전력 공급 변압기의 연결 유무에 따른 플라즈마 밀도를 비교하였으며, 본 연구에서 제시한 플라즈마 발생원에서의 플라즈마 밀도가 더욱 높음을 보였다. 또한 전자 온도와 부유 전위는 평행전력 공급방식을 이용한 플라즈마 발생원이 상대적으로 낮은 값을 가졌다. 이는 플라즈마 전위의 감소를 나타내며, 챔버 벽으로 빠져나가는 이온과 전자의 손실이 줄어들었음을 알 수 있다.
아르곤 기체의 방사세기 또는 그 세기 비는 플라즈마 공정 진단에서 일반적으로 사용된다. 본 실험에서는 100 mTorr 압력 조건하의 유도결합 플라즈마(13.56 MHz)에서 E-H 모드 전이 영역, rf 바이어스(12.5 MHz) 전력 인가 및 N2 혼합 시 단순화한 충돌-방사 모델에 기초한 광방사 세기비 방법을 적용하여 플라즈마 변수를 진단하였다. 개발 프로그램 기반의 분광기를 사용하여 아르곤 기체의 특정 파장(750.4, 751.5 그리고 811.5 nm)들을 관측하였고, 동일한 조건하에서 정전 탐침법으을 이용하여 전자 에너지 분포함수의 변화도 측정 하였다. 맥스웰 전자 에너지 분포를 가정하는 일반적인 경우와 비교하여 볼 때 실제적인 전자 에너지 분포함수의 측정은 전자의 가열 메커니즘에 대한 상세한 정보를 제공함과 동시에 플라즈마 재흡수에 대한 보정을 가능하게 해준다. 광방사 세기비법에 의해 측정된 결과에 의하면, 750.4 nm/751.5 nm는 높은 에너지(>13.08 eV)의 전자들의 유효 전자온도에 대한 정보를 나타내는 반면 811.5 nm/750.4 nm는 아르곤 준안정 준위 밀도(1s5)에 대한 정보를 제공하게 된다. 수행된 실험 조건하에서, 측정된 준안정 준위 밀도는 E-H 모드 전이 영역에서 최대값을 나타내었고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 유효 전자온도의 경우 광방사 세기비법과 정전 탐침법 모두 같은 결과를 보여 주었는데, E-H 모드 전이 영역에서는 전자온도는 거의 일정하였고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 전자온도는 증가하였다. 이러한 실험 결과는 방전 모드 전이, 바이어스 인가 그리고 혼합 기체 사용하는 공정 플라즈마를 이해하는데 있어 이들 변수의 진단이 중요한 요소임을 보여준다.
국내 유통균주에 대한 Phellinus속의 분류체계를 확립하고 종간구별을 위한 신속동정법을 개발하기 위해 계통학적 정보를 지니고 있는 ITS1, 5.8S rRNA및 ITS2부위의 염기서열을 밝히고 ITS1과 ITS2 부위의 다양한 염기서열을 이용하여 종 특이적인 유전자 탐침을 개발하였다. 본 연구에서 조사된 바에 의하면, 상황버섯으로 시판되고 있는 국내유통균주는 총 9균주로서 P. pini가 4종, P. baumii가 3종, P. igniarius와 P. linteus가 각각 1종으로 확인되었으며 P. gilvus은 조사되지 알았다. 그 중 P. pini는 대부분 중국에서 수입된 제품이었고 P. igniarius를 포함한 P. baumii는 주로 북한산 제품으로 조사되었다. 한편 P. linteus와 P. baumii는 변이가 높은 ITS1 , ITS2 부위에서도 다른 종에 비하여 높은 상동성을 나타내어 종 특이적인 유전자 탐침이 유효하지 않은 반면에 P. igniarius, P. pini, P. gilvus종에 대한 detection primer로 각각 IF1-IR3, PF1-PF3, GF2-FR4 primer는 유전자 탐침이 유효함을 확인하였다. 유연관계가 아주 가까운 P. linteus와 P. baumii에 대한 정확한 분석을 위해서는 변이가 심한 ITS 부위와 보존성이 높은 18S rDNA 부위의 염기서열을 함께 분석, 비교하여야 가능하리라 사료된다.
Anisotropic conducting film (ACF)을 형성하기 위해서는 경화과정에 잠재성이 있어야만 하며, 보다 빠른 생산성을 갖기 위해서는 반응속도가 매우 높아야 한다. 이 연구에서는 여러 가지의 sulfonium 염들을 합성해서 epoxy 수지의 잠재성 경화제로 사용해 보았다. 이들 sulfonium 염들은 모두 우수한 잠재성을 보여 주었다. Differential scanning calorimetry (DSC)를 이용해서 이들의 경화거동을 살펴보았으며, $150^{\circ}C$에서의 경화 속도를 탐침법으로 측정하였다.
비원형 토카막 플라즈마의 위치, 형상 및 평형상수들을 신경망 해석법을 이용하여 계산하고 그 결과를 평가하였다. KT-2 토카막에서 가능한 245개의 평형계산 결과에 의해 학습된 신경망은 32개의 자장탐침과 15개의 자속 루프(flux loop)데서의 자장 값들이 입력으로 주어지면, 그에 따른 플라즈마 위치, 형상 및 평형관련 상수들의 값들을 즉시 구해낼 수 있다. 계산결과의 정확성과 앞으로의 연구 방향 등에 대하여 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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