• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.21 no.7
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• pp.831-841
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• 2010

The conventional vertical probe has the thin and long signal path that makes transfer characteristic of probe worse because of the S-shaped structure. So we propose the new vertical probe structure that has branch springs in the S-shaped probe. It makes closed loop when the probe mechanically connects to the electrode on a wafer. We fabricated the proposed vertical probe and measured the transfer characteristic and mechanical properties. Compared to the conventional S-shaped vertical probe, the proposed probe has the overdrive that is 1.2 times larger and the contact force that is 2.5 times larger. And we got the improved transfer characteristic by 1.4 dB in $0{\sim}10$ GHz. Also we developed the simulation model of the probe card by using full-wave simulator and the simulation result is correlated with measurement one. As a result of this simulation model, the cantilever probe and PCB have the worst transfer characteristic in the probe card.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.703-703
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• 2013

다이아몬드상 탄소 박막(Diamond-like carbon, DLC) 박막은 낮은 마찰 계수, 높은 내마모성, 화학적 안정성, 적외선 영역에서의 높은 투과율 등의 장점을 바탕으로 MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 소자와 MMAs (Moving Mechanical Assemblies)의 고체윤활코팅, 마그네틱 미디어와 하드디스크의 슬라이딩 표면 등 다양한 분야에 코팅소재로써 응용되어왔다 [1,2]. 현재 전기철도용 집전판은 마찰이 적고 전도성을 지니는 카본 소재로 구성되어 있다. 그러나 그 마모 비율이 너무 심하여 이를 개선할 수 있는 방안으로 고경도 저마찰력을 지니는 DLC 박막을 코팅 소재로써 제안하고자 한다. 그러나 기존에 DLC 박막은 절연특성이 매우 우수하기 때문에 기존에 전도성을 지니는 카본 집전판에 적용하기에는 어려움이 따른다. 따라서 DLC 박막 내에 실리콘(Si) 또는 금속(Metal)을 첨가시키거나, 금속 중간층을 포함시켜 전기적으로 전도특성을 향상시키는 방안이 제시되고 있으며, 본 연구에서는 DLC 박막과 유사하게 우수한 경도특성을 지니고, 낮은 마찰계수등을 지니는 비정질 탄소박막을 연구하여 카본 집전판에 코팅하고자하며, 특히 비정질 탄소박막에 금속 Ti를 도핑하여 집전판과의 접착력과 전기적 전도 특성을 향상시키고자 한다. Ti가 도핑된 탄소박막(TiC) 박막은 비대칭 마그네트론 스퍼터링(unbalanced magnetron sputtering; UBMS) 시스템을 이용하여 제작하였으며, 스퍼터링 조건 중 기판에 인가되어지는 기판온도에 따라 변화되어지는 TiC 박막의 트라이볼로지(Tribology) 특성을 고찰하고자 하였다. 증착시 기판온도의 증가는 TiC 박막의 경도, 마찰계수 특성등 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 전도 특성을 향상시켰다. 이러한 결과는 스퍼터링 방법에 의해 증착되어진 TiC 박막내에 존재하는 sp2 결합과 관계가 있음을 확인할 수 있으며, 트라이 볼로지 특성은 TiC 박막내에 sp2 탄소결합의 비율 증가와 관련되어졌다. 특히 sp2 탄소결합은 TiC 박막 증착시 증가된 기판온도와 밀접한 관계가 있으며 기판온도의 증가에 따라 나노결정 클러스터의 크기와 수의 변화와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 결국 기판온도는 TiC 박막의 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 특성 또한 향상시켜 전기철도 집전판에 응용을 위한 소재로 평가할 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.24 no.6
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• pp.573-580
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• 2004

The main goal of this study was to develop a micro-fabrication process for the capacitive micromachined ultrasonic transducer (cMUT). In order to achieve this goal, the former research results of the micro-electro-mechanical system (MEMS) process for the cMUT were analyzed. The membrane deposition, sacrificial layer deposition and etching were found to be a main process of fabricating the cMUT. The optimal conditions for those microfabrication were determined by the experiment. The thickness, uniformity, and residual stress of the $Si_3N_3$ deposition which forms the membrane of the cMUT were characterized after growing the $Si_3N_3$ on Si-wafer under various process conditions. As a sacrificial layer, the growth rate of the $SiO_2$ deposition was analyzed under several process conditions. The optimal etching conditions of the sacrificial layer were analyzed. The microfabrication process developed in this study will be used to fabricate the cMUT.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.36 no.2
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• pp.67-74
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• 2018

This study has proposed a methodology to detect suspicious facilities that occupy national and public land by using the cadastral and digital maps. First, we constructed a spatial database of national & public land based on the cadastral maps by linking its management ledger. Using the PNU (Parcel Number) code as a key field, the data managed by different institutions are integrated into a single spatial information DB (database) and then, the use or nonuse state of each parcel is confirmed on the cadastral map. Next, we explored the suspicious facilities that existed in the unused parcel by utilizing the digital topographical map. Then, the proposed methodology was applied for various regions and tested its feasibility. Through this study, it will be possible to improve the utilization of digital maps and to manage the national and public land efficiently and economically.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.2
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• pp.397-407
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• 2015

In this paper, we designed 1 chip IC for 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer used for various IoT/M2M mobile devices such as smartphone, wearable device and etc. We especially focused on analysis of gyroscope noise and proposed new architecture for removing various noise generated by gyroscope MEMS and IC. Gyroscope, accelerometer and geo-magnetic sensors are usually used to detect user motion or to estimate moving distance, direction and relative position. It is very important element to designing a low noise IC because very small amount of noise may be accumulated and affect the estimated position or direction. We made a mathematical model of a gyroscope sensor, analyzed the frequency characteristics of MEMS and circuit, designed a low noise, compact and low power 1 chip 6-axis inertial sensor IC including 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer. As a result, designed IC has 0.01dps/${\sqrt{Hz}}$ of gyroscope sensor noise density.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.35 no.3
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• pp.208-217
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• 2008

Sensors have a function to gather environment-related information operating by small-size battery in sensor networks. The issue related with energy is still an important in spite of the recent advancements in micro-electro-mechanical-system(MEMS) related techology. Generally it is assumed that replacement or rechargement of battery power in sensor is not feasible and a message send operation may spend at least 1000 times battery than a local operation. Thus, there have been several kinds of research efforts to lessen the number of unnecessary messages by maintaining the information of the other neighboring(or all) sensors. In this paper, we propose an index structure based on parent-children relationship to the purpose. Namely, parent node gathers the set of location information and MBA per child. It's named PH and may allow to process the range query with higher accurate and small size information. Through extensive experiments, we show that our index structure has better energy consumption.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.8
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• pp.37-44
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• 2004

This paper describes a new GaAs-based surface-micromachined microstrip line supported by dielectric post and air-gapped signal line with ground metal. This new type of dielectric-supported air-gapped microstripline(DAML) structure is developed using surface micromachining techniques to provide easy means of airbridge connection between the signal lines and to archive low losses at millimeter-wave frequency band with wide impedance range. Each DAMLs with the length of 5 mm are fabricated and the measured characteristics are compared with those of the conventional microstrip transmission line. These transmission lines are composed of 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ height of signal line, post size of 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ ${\times}$ 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ and post height of 9 ${\mu}{\textrm}{m}$. By elevating the signal lines from the substrate using the micromachining technology, the substrate dielectric loss can be reduced Compared with of the conventional microstrip transmission line showing 7.5 dB/cm loss at 50 GHz, the loss can be reduced to 1.1 dB/cm loss at 50 GHz.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.90-90
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• 2000

이온빔을 이용한 리소그래피의 경우 미크론 이하의 미세구조를 형성할 수 있는 유용한 수단으로서 방사광 X-선과 함께 주목을 받고 있으며, 이와 같은 미세구조 제작은 MEMS (Micro Electro-Mechanical System) 개발에 있어서 매우 중요하다. 그러나 이온빔을 이용한 리소그래피에 대한 연구가 많이 이루어져 있지 않은 상태이다. MeV급 양정사 빔을 이용한 리소그래피의 가능성을 확인하기 위하여 기본적인 실험을 수행하였으며, 최적 이온빔 조사 조건 및 최적 현상 조건을 도출하였다. Resist로는 PMMA를 사용하였으며, 1.8 MeV 양성자 빔을 사용하여 50$\mu\textrm{m}$ 깊이의 구조물을 만들었다. 1.8MeV 양성자 빔의 조사선량이 7x1013ions/cm2 이상이 되면 PMMA 내부에 기포가 형성되므로 적정 조사선량을 4x1013 ions/cm2으로 결정하였다. 또한 선량을 4x1013ions/cm2 으로 고정하고 선량률을 변화시켜주면 선량률이 8x1011ions/cm2S 일 때부터 시료에 기포나 터짐 현상 등의 문제가 발생하였으며 5x1010~~1x1010ions/cm2s 의 선량률이 조사시간, 결함측면에서 가장 적합한 영역임을 알 수 있었다. 현상제로는 20% morpholine, 5% etanolamine 60% diethylenglykol-monobutylether, 15% 증류수를 혼합하여 사용하였다. 현상 온도를 30~5$0^{\circ}C$로 변화시켜서 현상을 한 결과, 4$0^{\circ}C$에서 현상 소요시간은 1시간 이내이며 SEM으로 관찰된 표면의 상태도 제일 양호한 결과를 보였다. 82 mesh 밀도, 선굵기 60$\mu\textrm{m}$, 크기 20x20 mm인 백금 망을 마스크로 사용하여 실제 3차원 미세구조를 제작하여 보았다. 그림 1에서 제작된 구조물의 SEM 사진을 보여주었으며, 식각된 면의 조도가 매우 뛰어나며 모서리의 직각성도 우수함을 확인할 수 있다. 이와 같이 도출된 시험 조건을 기초로 하여 리소그래피 후에 전기 도금을 이용한 금속 몰드 제작 및 이온빔 리소그래피 장점을 최대한 살릴수 있는 미세구조 제작에 대한 연구를 계속 추진할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.216.1-216.1
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• 2013

PZT 박막은 강유전 특성과 압전소자 특성을 나타내는 물질로 DRAM (dynamic random acess memory)과 FRAM (ferroelectric RAM) 등의 기억소자용 capacitor와 MEMS (micro electro mechanical system) 소자의 압전 물질로 사용하기 위한 연구가 진행중에 있다. 하지만 이러한 연구에서는 PZT 박막의 전기적 특성 향상을 주목적으로 연구가 진행되어 왔다. 특히, 박막 공정중 발생하는 plasma에 의한 PZT의 전기적 특성 변화가 박막 표면의 물리적 변화에 기인할 것으로 추정하고 있지만 이에 대한 구체적인 연구는 미비하다. 이 연구에서는 plasma에 의한 PZT 박막 표면의 물리적 특성 변화를 연구하기 위하여 PZT 박막을 sol-gel을 이용하여 Si 기판위에 약 100 nm의 두께로 증착하였으며, 이후 최대 300 W의 Ar plasma로 plasma power을 증가시켜 각각 10분간 plasma처리를 실시하였다. PZT 박막 표면의 nano-mechanics 특성을 분석하기 위하여 Nano-indenter와 Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM)을 사용하여 surface hardness, surface morphology를 확인하였고 특히, surface potential 분석을 통하여 PZT 박막 표면의 plasma에 의한 박막 극 표면의 전기적 특성 변화를 연구하였다. 이 연구로 plasma에 의한 PZT 박막은 표면으로부터 최대 43 nm 깊이에서의 hardness는 최대 5.1 GPa에서 최소 4.3 GPa의 분포로 plasma power 변화에 의한 특성은 측정 불가능하였다. 이는 plasma에 의한 영향이 시료 극 표면에 국한되어 나타나기 때문으로 추정되며 이를 보완하기 위하여 surface potential을 분석하였다. 결과에 의하면 plasma power가 0 W에서 300 W로 증가함에 따라 potential이 30 mV에서 -20 mV로 감소하였으나 potential의 분산은 100 W에서 최대인 17 mV로 측정되었으며, 이때 RMS roughness역시 가장 높은 20.145 nm로 측정되었다. 특히, 100 W에서 potential에서는 물결 모양과 같은 일정한 패턴의 potential 무늬가 확인되었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.5
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• pp.477-485
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• 2010

Various monitoring sensors are used to predict and detect structural damage. Smart sensors, such as glass-fiber sensors, PZT, and MEMS, among others, have replaced traditional sensors. They are now being used in many areas. This study aims to predict the damage by measuring the PZT voltage attached on the specimen by the applied impact load. In the experiment to detect damages in beam connection, simple $H-400{\times}200{\times}8{\times}13$ beams were spliced with bolts. The results of FFT between PZT sensor and accelrometer were compared to measure the sensitivity of the PZT sensor. The damage to the beam was presumed by loosening the bolt, and then the damage measurement was accompanied. Secondly, a steel $PL600{\times}65{\times}5.8$ plate beam was fabricated for the purpose of experimenting on damage measurement. Impact loading test on three different locations was carried out. Damage width varied between 6~42mm on both sides by cutting, using a steel saw. The ratio of frequencies before and after the damage was computed to quantify the damage level by using FFT, and the change in mode pattern with the increased damage was investigated to measure the damage.