• 대한금속재료학회지
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• 제48권2호
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• pp.175-179
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• 2010

We investigated the thermal conductivity of individual single-crystalline PbTe nanowires grown by chemical vapor transport method. Suspended MEMS was utilized to precisely measure the thermal conductivity of an individual nanowire. The thermal conductivity of a PbTe nanowire with diameter of 292 nm was measured to be $1.8W/m{\cdot}K$ at 300 K, which is about two thirds of that of bulk PbTe. This result indicates that the thermal conduction through a PbTe nanowire is effectively suppressed by the enhanced phonon boundary scattering. As the diameter of a PbTe nanowire decreases, the corresponding thermal conductivity linearly decreases.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.109-118
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• 2021

In the periodic surveillance material test for the spacer component of fuel channel assembly in CANDU, a microstructural characterization analysis is required in addition to the mechanical property evaluation test. In this study, detailed microstructure analysis and simple mechanical property evaluation of archive spacer parts were conducted to indirectly support the surveillance test and assist in the study of spacer material degradation. We investigated the microstructural characteristics of the spacer garter spring coil through comparative analysis with the plate material. The main microstructure characteristics of the garter spring coil X-750 are represented by the fine grain size distribution, the ordering phase distribution developed inside the matrix, the high dislocation density inside the grains, and the arrangement of coarse carbides. In addition, the yield strength of the garter spring coil X-750 was indirectly evaluated to be approximately 1 GPa. We also established an analytical method to elucidate the microstructural evolution of the radioactive spacer garter spring coil X-750 based on Canadian research experiences. Finally, we confirmed the measurement technique for helium bubble formation through TEM examination on the helium implanted X-750 material.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1287-1299
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• 2023

A new Monte-Carlo-based computer program (RDS-BASIC) is developed to simulate the transport of energetic ions in pure matter. This computer program is utilizing an algorithm that uses detailed numerical solutions for the classical scattering integral for evaluating the outcomes of the binary collision processes. This approach is adopted by several prominent similar simulation programs and is known to provide results with higher accuracy compared to other approaches that use approximations to shorten the simulation time. Furthermore, RDS-BASIC simulation program contains special methods to reduce the displacement energy threshold of surface atoms. This implementation is found essential for accurate simulation results for sputtering yield in the case of very low energy ions irradiation (near sputtering energy threshold) and also successfully solve the problem of simultaneously obtaining an acceptable number of atomic displacements per incident ions. Results of our simulation for several irradiation systems are presented and compared with their respective TRIM (SRIM-2013) and the state-of-the-art SDTrimSP simulation results. Our sputtering simulation results were also compared with available experimental data. The simulation execution time for these different simulation programs has also been compared.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.223-223
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• 2012

Surface engineering plays a significant role in fabricating highly functionalized materials applicable to industrial and biomedical fields. Surface wrinkles and folds formed by ion beam or plasma treatment are buckling-induced patterns and controlled formation of those patterns has recently gained considerable attention as a way of creating well-defined surface topographies for a wide range of applications. Surface wrinkles and folds can be observed when a stiff thin layer attached to a compliant substrate undergoes compression and plasma treatment is one of the techniques that can form stiff thin layers on compliant polymeric substrates, such as poly (dimethylsiloxane) (PDMS). Here, we report two effective methods using plasma modification techniques for controlling the formation of surface wrinkles and folds on flat or patterned PDMS substrates. First, we show a method of creating wrinkled diamond-like carbon (DLC) film on grooved PDMS substrates. Grooved PDMS substrates fabricated by a molding method using a grooved master prepared by photolithography and a dry etching process were treated with argon plasma and subsequently coated with DLC film, which resulted in the formation of wrinkled DLC film aligning perpendicular to the steps of the pre-patterned ridges. The wavelength and the amplitude of the wrinkled DLC film exhibited variation in the submicron- to micron-scale range according to the duration of argon plasma pre-treatment. Second, we present a method for controlled formation of folds on flat PDMS substrates treated with oxygen plasma under large compressive strains. Flat PDMS substrates were strained uniaxially and then treated with oxygen plasma, resulting in the formation of surface wrinkles at smaller strain levels, which evolved into surface folds at larger strain levels. Our results demonstrate that we can control the formation and evolution of surface folds simply by controlling the pre-strain applied to the substrates and/or the duration of oxygen plasma treatment.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.231-237
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• 2018

In this study, two important requirements for the home production of a robot to detect and remove improvised explosive devices (IEDs) are presented in terms of the total cost for robot system development and the performance improvement of the mine detection technology. Firstly, cost analyses were performed in order to provide a reasonable solution following an engineering estimate method. As a result, the total cost for a mass production system without the mine detection system was estimated to be approximately 396 million won. For the case including the mine detection system, the total cost was estimated to be approximately 411 million won, in which labor costs and overhead charges were slightly increased and the material costs for the mine detection system were negligible. Secondly, a method for fabricating the carbon nanotube (CNT) based gas detection sensor was studied. The detection electrodes were formed by a photolithography process using a photosensitive CNT paste. As a result, this method was shown to be a scalable and expandable technology for producing excellent mine detection sensors. In particular, it was found that surface treatments by using adhesive taping or ion beam bombardment methods are effective for exposing the CNTs to the ambient air environment. Fowler-Nordheim (F-N) plots were obtained from the electron-emission characteristics of the surface treated CNT paste. The F-N plot suggests that sufficient electrons are available for transport between CNT surfaces and chemical molecules, which will make an effective chemiresistive sensor for the advanced IED detection system.

• 분석과학
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• 제31권6호
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• pp.240-246
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• 2018

본 연구에서는 GD-MS를 활용하여 원소 별 함량이 다른 세 종류의 알루미늄 매질의 표준 시료를 분석하였다. 13 종의 원소(Mg, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Sn, Pb)에 대해 검량 곡선을 작성하고 그 기울기를 RSF(Relative sensitivity reference)로 확립하였다. 검량 곡선은 X축을 IBR(Ion beam ratio)로, Y축을 표준 시료의 인증 값으로 작성하였다. 검량 곡선의 정밀도와 직선성을 평가하기 위해 RSD(Relative standard deviation)와 결정 계수를 계산하였다. 그 결과 모든 원소의 RSD는 10 %이내로 높은 정밀도를 나타냈다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소를 제외한 대부분의 원소들은 결정 계수가 0.99 이상으로 1에 가까운 값을 얻어 직선성이 우수했다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수가 0.90~0.95 범위로 비교적 낮은 직선성을 나타냈으며, 이는 좁은 농도 범위로 인한 오차로 판단된다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수는 낮지만 각각의 표준 시료 RSF와 기울기로 확립한 표준RSF(Standard-RSF)가 비슷하여 정량 분석을 위한 RSF로 활용 가능할 것으로 판단된다. 다른 매질의 시료에 표준RSF(Al matrix)를 적용 가능 여부와 실제 표준 값에 대한 오차를 확인하기 위해서 철 매질(Fe matrix)의 표준 시료를 분석하여 검증하였다. 구리 원소를 제외한 6 종(Al, Si, V, Cr, Mn, Ni) 원소의 오차율은 약 30 %로 나타났으며, 구리 원소는 측정을 방해하는 불순물 화합물의 영향으로 오차율이 크게 나타난 것으로 판단된다. 일반적으로 동위원소$^{63}Cu$는 $^{54}Fe^{2+}-^{36}Ar$ 간섭을 받고 $^{65}Cu$는 $^{56}Fe-Al^{3+}$간섭을 받는다. 이를 분해하기 위해서는 8000 이상의 분해능이 필요하다. 하지만, 높은 분해능은 이온의 투과도를 낮추기 때문에 미량원소 분석에 어려움이 있다. 구리 원소를 제외한 알루미늄 외 5종의 원소에 대해서는 비교적 적은 오차로 정량 분석이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 춘계학술대회 및 기술 세미나 논문집 디스플레이 광소자
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• pp.42-42
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• 2008

Considerable attention has been focused on the applications of flexible liquid crystal (LC)-based displays because of their many potential advantages, such as portability, durability, light weight, thin packaging, flexibility, and low power consumption. To develop flexible LCDs that are capable of delivering high-quality moving images, like conventional glass-substrate LCDs, the LC device structure must have a stable alignment layer of LC molecules, concurrently support uniform cell gaps, and tightly bind two flexible substrates under external tension. However, stable LC molecular alignment has not been achieved because of the layerless LC alignment, and consequently high-quality images cannot be guaranteed. To solve these critical problems, we have proposed a PDMS pixel-wall based bonding method via the IB irradiation was developed for fasten the two substrates together strongly and maintain uniform cell gaps. The effect of the IB irradiation on PDMS with PI surface was also evaluated by side structure configuration and a result of x-ray photoelectron spectroscopic analysis of PDMS interlayer as a function of binder with substrates. large number of PDMS pixel-walls are tightly fastened to the surface of each flexible substrate and could maintain a constant cell gap between the LC molecules without using any other epoxy or polymer. To enhance the electro-optical performance of the LC device, we applied an alignment method that creates pretilt angle on the PI surface via ion beam irradiation. Using this approach, our flexible LCDs have a contrast ratio of 132:1 and a response time of about 15 ms, resulting in highly reliable electro-optical performance in the bent state, comparable to that of glass-substrate LCDs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2011

Instability of a thin film attached to a compliant substrate often leads to emergence of exquisite wrinkle patterns with length scales that depend on the system geometry and applied stresses. However, the patterns that are created using the current techniques in polymer surface engineering, generally have low aspect ratio of undulation amplitude to wavelength, thus, limiting their application. Here, we present a novel and effective method that enables us to create wrinkles with a desired wavelength and high aspect ratio of amplitude over wavelength as large as to 2.5:1. First, we create buckle patterns with high aspect ratio of amplitude to wavelength by deposition of an amorphous carbon film on a surface of a soft polymer poly(dimethylsiloxane) (PDMS). Amorphous carbon films are used as a protective layer in structural systems and biomedical components, due to their low friction coefficient, strong wear resistance against, and high elastic modulus and hardness. The deposited carbon layer is generally under high residual compressive stresses (~1 GPa), making it susceptible to buckle delamination on a hard substrate (e.g. silicon or glass) and to wrinkle on a flexible or soft substrate. Then, we employ glancing angle deposition (GLAD) for deposition of a high aspect ratio patterns with amorphous carbon coating on a PDMS surface. Using this method, pattern amplitudes of several nm to submicron size can be achieved by varying the carbon deposition time, allowing us to harness patterned polymers substrates for variety of application. Specifically, we demonstrate a potential application of the high aspect wrinkles for changing the surface structures with low surface energy materials of amorphous carbon coatings, increasing the water wettability.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-5
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• 2006

목 적: 세기조절 방사선치료의 환자별 정도관리는 이온전리함을 이용한 일정 지점에서의 절대 선량 측정과 필름을 이용한 상대 선량측정의 두 단계로 구성된다. 이온전리함을 이용한 절대 선량 측정은 동일한 지점에서 치료계획상의 점선량과 실제 측정 점선량 간의 일치도에 대한 정보를 제공한다. 일반적으로 정확한 점선량을 측정하기 위해 volume이 작은 0.015 cc 이온전리함(pin point chamber, PTW, Germany)을 사용하고 있다. 그러나 이 경우 이온전리함의 볼륨이 작아 선량의 오차가 크게 나타나는 경우도 있어, 적합한 볼륨의 이온전리함 사용이 권고되기도 한다. 따라서 볼륨이 다른 세 가지의 이온전리함을 이용하여 점선량을 측정하여 치료계획상의 점 선량과 비교해 보고, 0.015 cc 이온전리함을 이용한 세기조절 방사선치료에서의 절대 점선량 측정의 유효성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부(Head & Neck) 종양의 세기조절 방사선치료가 요구되는 환자 6명을 대상으로 Sliding-window 방법의 IMRT 치료계획을 수립하였으며 치료기는 21EX(Varian, USA) 선형가속기의 6 MV 광자선을 사용하였다. 측정 조건은 120 millenium MLC를 이용하여 Gantry 0도에서 300 MU/min의 선량률로 선원-이온전리함(source-axis-distance)거리를 100 cm, 고체팬텀의 표면으로부터 5 cm 깊이에 이온전리함을 위치시켰다. 치료계획용 컴퓨터(CAD-Plan, USA)에서 결정된 결과를 0.015 cc(pin point, type 31014, PTW, Germany), 0.125 cc(micro type 31002, PTW, Germany ), 0.6 cc(famer type 30002, PTW, Germany) 전리함에 각각 조사하여 측정치를 비교 분석하였다. 측정점은 선량값의 변화가 상대적으로 적은 선량 저변동 영역(Low-gradient area)에 위치시켰다. 결 과: 각각의 이온전리함을 이용하여 측정한 결과 0.015 cc의 경우 평균 ${\pm}0.91%$, 0.125 cc의 경우 ${\pm}0.52%$, 0.6 cc의 경우 ${\pm}0.76%$로 0.125 cc 이온전리함의 경우가 모든 측정조건에서 가장 적은 오차를 보였다. 결 론: 세기조절 방사선치료에 있어서 선량의 평가는 매우 중요하다. 방사선치료가 정밀해지는 만큼 정확한 선량평가가 이루어져야 한다. 점선량을 평가하기 위해 제작된 0.015 cc 이온전리함은 작은 출력신호와 큰 신호 대 잡음비가 절대 선량 측정 시 선량오차를 발생시키는 큰 요인으로 작용할 수 있다. 반면에 이온전리함의 볼륨이 큰 경우 출력신호가 크므로 정확한 선량을 반영할 수 있으나, 작은 측정점에 이온전리함을 정확히 위치시키기 어려워 절대 점선량을 측정하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구의 결과에서 본 바와 같이 세기조절 방사선치료의 절대 점선량 측정에는 오차가 상대적으로 적은 0.125 cc 이온전리함의 사용이 고려되어야 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.667-678
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• 2002

본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서