• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.46 no.5
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• pp.216-222
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• 2013

In order to improve the performance of electrodeposited diamond-nickel composite, surface modification of diamond particles was carried out using powder immersion reaction assisted coating (PIRAC). Titanium and chromium were selected as coating elements, which are known as carbide former. With respect to the powder elements, various phases were formed on diamond; metallic Ti and TiC for Ti powder, $Cr_3C_2$ for Cr powder, and TiC and $Cr_3C_2$ for Ti-Cr mixed powder. Surface modified diamond particle showed higher specific surface area, especially Ti coating induced considerable increase of specific surface area. The increase of specific surface area suggests increase of surface roughness, and that was confirmed by surface observation using FE-SEM. In addition, wear properties of diamond-nickel composite including surface modified diamonds were improved, and Ti coated diamond showed the highest performance. The wear property of diamond-nickel composite is dependent on adhesion strength between diamond particle and nickel layer. Therefore, surface modification of diamond particle by PIRAC increasing surface roughness is effective to improve the properties of diamond-nickel composite.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.3-4
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• 1999

최근 산업이 고속도화, 고능률화 및 고정멸화의 추세로 발전함에 따라 우수한 내마모성, 인성, 고온 안정성 및 내구성을 갖는 공구 및 금형을 요구하게 되었다. 그러나 이와같은 성질들은 어떤 단일 재료에서는 얻을 수 없으며 적당한 기판공구나 금혈위에 내마모성 보호피막을 coating함으로 비교적 저렴하게 얻을 수 있다. 화학증착법으로 TiC, TiN등을 증착시킬때에는 $1000^{\circ}C$정도의 반응온도가 필요하며 이러한 증착온도는 모재가 초경합금일때는 문제가 안되나 강재일 경우 모재의 연화와 칫수변화의 문제를 야기시킨다. 최근에는 플라즈마를 사용하여 증착반응온도를 $550^{\circ}C$ 이하로 낮추는 플라즈마 화학 증착볍(PACVD)이 대두되고 있다. 그러나 이 방법어서 는 뚱착하려는 금속원소가 TiCl4의 형태로 공급되고 있으므로 생성된 층이 염소를 포함하고 있다. 이 층에 잔존하는 염소는 층의 기계적 성질을 저하시키고 층내의 stress를 유발시킨다. 또한 HCI개스의 생성으로 인하여 펌프 및 장비의 부식이 촉진 된다 이러한 결점을 극복하기 위하여 금속유기화합물 전구체(metallo-organic precursor)로 $TiCl_4$를 대체하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며 본 연구실에서 이에 대하여 연구한 결과를 소개하고자 한다. diethylamino titanium을 전구체로 사용하여 $H_2,\;N_2,\;Ar$분위기하에서 pulsed d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 $150~250^{\circ}C$의 저온에서 Al 2024 기판에 TiCN층 형 성을 하였다. 전구체 증발온도는 $74~78^{\circ}C$의 온도범위어야 하며 고경도의 코탱층은 54% duty, 14.2kHz, 450V의 조건에서 얻어졌으며 duty, 주파수, 전압이 증가함에 따라 경도는 저하되었다. 이때의 표면 morphology를 SEM으로 조사한바 dome structure가 크게 발달되었음을 알 수 있었다. 본 실험의 온도 범위내에서 얻은 TiCN 증착반응의 활성화에너지는 7.5Kcal/mol이었다. 증착된 TiCN층은 우수한 내마모섣을 나타내었으며 스크래치테스트 결과 17N의 엄계하중을 나타내었다. 본 연구에서 변화 시킨 duty, 주파수, 전압의 범위에서는 층의 밀착력은 크게 변화하지 않았다. titanium isopropoxide를 전구체로 사용하여 Hz, Nz 분위기하에서 d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 Ti(NCO) 코팅층을 SKDll, SKD61, SKH9 공구강에 형성시키는 공정을 개발하였다. 최적의 Ti(NCO) 코탱층을 얻기 위해 유입전구체 부피%의 양은 향착압력의 5%를 넘지 않아야 되고 수소와 젤소 가스비가 1:1일 때 가장 높은 코팅층의 경도값을 나타내었다. 수소와 질소 가스비가 3:7일 때 TiFeCr(NCO)의 복화합물 코팅층이 형성됨을 알 수 있었고 500t의 증착온도에서 얻은 Ti(NCO) 코팅층이 높은 경도값과 좋은 내식성을 나타내었다. 또한 이와같은 Ti(NCO) 코팅공정과 본 실험실에서 개발한 확산층만 형성시키는 plsma nitriding 공정을 결합하여 복합코탱층을 형성하였는데 이 복합코팅층은 고경도와 우수한 내마모성, 내식성 뿐만 아니라 10)N 이상의 뛰어난 밀착력을 나타내었다. 현재 많이 사용되고 있는 PVD법은 step coverage가 좋지 않은 점과 cost intensive p process라는 단점이 있다. MO-PACVD법은 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법으로서 앞으로 지속적인 도전이 요구되는 분야이다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.7
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• pp.777-784
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• 2005

The first flush phenomenon is defined as the initial period of road runoff during which the concentration of pollutants was significantly high. Road runoff contains significant loads of micro-particles, heavy metals and organic constituents. There were two major objectives of this study. The first objective was to characterize the road runoff. The second objective was to measure and evaluate particle sire distribution of the road runoff, Stormwater runoff was monitored on two sites of four lane road areas along with traffic volume. A total six storm events were monitored to characterize the road runoff. The quantity of road runoff and quality constituents, including chemical oxygen demand ($COD_{Cr}$), suspended solids(SS), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ortho-phosphorus ($PO_4-P$), total phosphorus(TP), heavy metals and particle size distribution were analyzed. The results indicate that the concentration of SS, $COD_{Cr}$, TKN and TP ranges were $45{\sim}2,396\;mg/L$, $40{\sim}931\;mg/L$, $0.1{\sim}19.6\;mg/L$, and $0.2{\sim}25.1\;mg/L$, respectively. The results of the regression analysis between SS and the others constituents shows that $COD_{Cr}$, TP, Cu, Pb were highly correlated. And the results showed that the mean range of particle size and uniformity coefficient for road runoff were $6.7{\sim}23.4{\mu}$ and $6.4{\sim}10.2$, respectively.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.1
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• pp.61-68
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• 2007

Interfacial fracture energy(${\Gamma}$) between $Al_2O_3$ thin film deposited by Atomic Layer Deposition(ALD) and sputter deposited Cu electrode for embedded PCB applications is measured from a $90^{\circ}$ peel test. While the interfacial fracture energy of $Cu/Al_2O_3$ is very poor, Cr adhesion layer increases the interfacial fracture energy to $39.8{\pm}3.2g/mm\;for\;Ar^+$ RF plasma power density of $0.123W/cm^2$, which seems to come from the enhancement of the mechanical interlocking and Cr-O chemical bonding effects.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.213-213
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• 2014

$300^{\circ}C$와 $500^{\circ}C$에서 아크 이온 증착된 도포층의 조성은 각각 Fe : Al : Ti : Si : N = 1.31 : 36.52 : 31.31 : 0.48 : 30.38 [wt.%]와 Fe : Cr : Al : Ti : Si : N = 1.24 : 0.56 : 36.82 : 32.72 : 0.59 : 28.07 [wt.%] 이었다. 0.1N $H_2SO_4$ 수용액과 인공해수 (ASTM D1141-98) 분위기에서 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$에서 증착된 도포층의 부식전압과 부식속도는 각각 $-0.2787V_{SHE}$, $0.002A/cm^2$, $-2.764V_{SHE}$, $0.002A/cm^2$ 와 $-0.2799V_{SHE}$, $0.002A/cm^2$, $-0.0394V_{SHE}$, $0.002A/cm^2$이었다. 나노 경도값은 각각 23.6, 25.8 GPa 이었다. 이는 각각 2208.2, $2434.2H_V$에 해당되었다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.41 no.6
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• pp.645-655
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• 2008

The Cr(VI) concentrations at the shallow aquifer well (MPH-0-1) of the Moonpyung groundwater monitoring station were in the range of 0.5 to 3.1 mg/L exceeding 10 to 62 times the guideline for drinking-water quality, indicating continuous contamination. However, Cr was not detected at the deep bedrock well and the other subsidiary monitoring wells except for MPH-1 and 6. Cross-correlation analyses were conducted for rainfall and groundwater level time series, resulting in the mean time of recharge after precipitation events to be 5.6 days. For rainy season, the water level was raised and the Cr(VI) concentration was several times lower than that during dry season at well MPH-0-1 well. Correlation of the Cr(VI) concentration with the groundwater-level showed that the Cr(VI) reduction was closely related with the groundwater-level rise in the well. However, the groundwater level rise during high water season induced the lateral migration of the Cr(VI)-contaminated groundwater at well MPH-4. We enriched and isolated a chromium reducing bacteria, Enterobacter aerogenes, from the Cr(VI)-contaminated groundwater in the wells MPH-0-1 and MPH-1. The bacteria may play an important role for immobilizing Cr(VI) in the Cr(VI)-contaminated groundwater. Therefore, the migration of the contaminant (Cr(VI) must has been restricted because of the natural attenuation by microbial reduction of Cr(VI) in the groundwater. This research suggests that the bioremediation of the Cr(VI)-contaminated groundwater by the indigenous bacteria may be feasible in the Cr(VI) contaminated groundwater.

• Progress in Medical Physics
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• v.19 no.4
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• pp.219-226
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• 2008

In this study, we have conducted characterization of imaging performance for a flat panel digital X-ray detector using amorphous Selenium and a-Si TFT which was developed by the authors. The procedures for characterization were in concordance with internationally recommended standards such as IEC (international electrotechnical commission). The measures used for imaging performance characterization include response characteristic, modulation transfer function (MTF), detective quantum efficiency (DQE), noise power spectrum (NPS), and quantum limited performance. The measured DQEs at lowest and highest spatial frequencies were 40% and 25% respectively, which was superior to that of commercial products by overseas vendor. The MTF values were significantly superior to that of CR and indirect type DRs. The quantum limited performance showed the detector was limited by quantum noise at the entrance exposure level below 0.023 mR, which is sufficiently low for general X-ray examination.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.171-171
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• 2013

2층 FCCL (연성회로기판, Flexible Copper Clad Laminate)에 있어서 폴리이미드 필름과 구리의 접착력을 향상 시키기 위해 기존에 사용되고 있는 Ni-Cr대신 박리강도가 높고 에칭성도 매우 뛰어난 Ni-Mo-Nb 박막을 Roll-to roll 스퍼터 장비를 이용하여 개발하였다. 새롭게 개발된 Ni-Mo-Nb 박막은 기존 연구되어진 Ni-Cr 물질 대비 고온 박리강도 약 1.5~2.0배, 에칭성 8배 이상의 매우 우수한 특성을 보였다. Ni-Mo-Nb 접착층의 두께가 7~40 nm로 증가함에 따라 상온 박리강도가 향상 되는 것을 확인하였다. Ni-Mo-Nb 박막을 증착 하기 전 폴리이미드 기판표면을 RF 플라즈마 전처리 하였을 때 0.67 kg f/cm의 우수한 상온 박리강도를 나타내었으며 FCCL 샘플을 $150^{\circ}C$에서 168시간동안 열처리 한 후 접착력을 측정하였을 때도 0.54 kg f/cm의 높은 고온 박리강도를 보였다. FCCL의 박리강도, 표면 거칠기, 원소들의 화학적 결합, 박막의 미세구조를 peel test, atomic force microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy를 이용하여 폴리이미드 기판 플라즈마 전처리 효과를 확인하였다. 그 결과 플라즈마 전처리를 한 폴리이미드 기판의 경우 처리하지 않은 기판보다 상온과 고온에서 더 우수한 접착력을 가지는 것을 확인 할 수 있었는데 이것은 폴리이미드 기판의 표면 거칠기 증가에 의한 mechanical interlocking effect가 아닌 전처리를 통한 폴리이미드 표면 개질로 C-0, C-N와 같은 chemical functional group이 증가했기 때문인 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.105-105
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• 2017

actuator system은 조선, 제철, 석유화학 및 중공업 등 다양한 분야에서 각종 유량 및 공기압 등을 제어하는 밸브에 필수적으로 사용되는 핵심 부픔이다. 최근 유정 개발 등 해양구조물 설치 조절이 복잡화 되면서 본 부품이 해양산업에 사용되는 빈도가 증가하고 있다. 이 경우 본 부품이 염분이 많은 바닷물 또는 주변 환경에 직접 노출되기 때문에 내식성이 매우 엄격하게 관리되고 있다. 본 부품에 부식이 발생할 경우 control system의 작동을 지배하는 구성 품에 부식이 발생하여 actuator로서 기능을 상실하여 오동작이나 설비 가동이 중단되는 사례가 빈번하다. 현재 본 부품의 내식성 향상을 위해서는 금속기 표면에 페인트를 사용하는 방법이 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 이 경우 금속 표면과 도장 면과의 사이에 기포발생이나 이물질 유입 등으로 인한 밀착성이 감소되거나 blister 등으로 인하여 도장 코팅 면이 박리되는 사례가 빈번하다. 이를 방지하기 위해서 최근 고 밀착성 내식용 도장 방법을 적용하고 있으나, 이 방법으로 도장한 부품의 표면에 충격 등으로 인한 결함이 발생할 경우 pitting corrosion 등 급격한 부식이 발생하여 이에 대한 근본족인 대책 수립이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 근본적으로 금속기 표면과 밀착성이 우수한 화성피막 용액을 이용하여 희생양극에 의한 내식성을 확보하고, 다양한 용도에 적합한 색상 도료를 화성피말 위에 적용하여 화성피막 층의 보호 및 actuator의 목적에 맞는 도장을 하였다. 희생 양극효과를 극대화 할 수 있는 최적 화성피막 층은 $15{\mu}m$이며 이때 1,000시간 이상의 내식성을 확보하였다. 이 경우 이론적인 내식 수명은 2년으로 추정할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.5
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• pp.559-566
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• 2014

Plasma coatings have been conducted to improve the mechanical properties of thermal resistance, wear resistance, corrosion resistance and thermal shock with respect to Great-Bar which is used as a carrier device for ironstone sintering under $700^{\circ}C$. The surface coatings on the upper side of the Great-Bar exposed on extreme environments of high temperature, severe wear, corrosion and thermal shock extended the life time due to the barrier coating layer. $Al_2O_3$, $Cr_2O_3$, WC coatings were applied to Great-Bar and their mechanical and chemical properties are analyzed by several experimental tests such as thermal resistance, wear resistance, corrosion resistance and thermal shock resistance. It shows excellent advantages with respect to wear, thermal shock and corrosion.