• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.139-144
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• 2005

A rigorous research is underway in our team, for the design and development of high figure of merits (ZT= 1.5${\sim}$2.0) micro-thermoelectric coolers. This paper discusses the fabrication process that we are using for developing the $Sb_2Te_3-Bi_2Te_3$ micro-thermoelectric cooling modules. It describes how to obtain the mechanical properties of the thin film TEC elements and reports the results of an equation-based multiphysics modeling of the micro-TEC modules. In this study the thermoelectric thin films were deposited on Si substrates using co-sputtering method. The physical mechanical properties of the prepared films were measured by nanoindentation testing method while the thermal and electrical properties required for modeling were obtained from existing literature. A finite element model was developed using an equation-based multiphysics modeling by the commercial finite element code FEMLAB. The model was solved for different operating conditions. The temperature and the stress distributions in the P and N elements of the TEC as well as in the metal connector were obtained. The temperature distributions of the system obtained from simulation results showed good agreement with the analytical results existing in literature. In addition, it was found that the maximum stress in the system occurs at the bonding part of the TEC i.e. between the metal connectors and TE elements of the module.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권3호
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• pp.109-114
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• 2016

용매열합성법과 하소 과정으로 이루어진 두 단계 공정을 통해 단분산된 마이크로 크기의 구형 $ZnGa_2O_4$ 입자를 합성하였다. 합성된 3차원 구조의 구형 $ZnGa_2O_4$ 입자는 핵 생성과정에서 발생된 $ZnGa_2O_4$ 핵들이 자기 조립에 의해 형성된다. 이렇게 3차원 구조의 입자를 형성하는 원리인 '핵 성성'과 '자기 조립' 과정은 계면활성제인 PEG(polyethylene glycol)의 영향을 받는다. 그 이유는 계면활성제인 PEG의 농도가 임계응집농도(critical aggregation concentration)를 결정짓기 때문이다. 그리고 $ZnGa_2O_4$ 단상 합성을 위해 원료인 zinc acetate의 양을 조절했으며, 최적의 하소 조건을 결정하고자 TG-DTA를 통해 열적 거동을 확인했다. 또한 열처리 전 모체와 $900^{\circ}C$에서 1시간의 열처리 과정을 거친 산화물을 구성하는 작용기의 변화를 규명하기 위해 FT-IR을 측정하였다.

• 한국안광학회지
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• 제17권2호
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• pp.135-141
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• 2012

목적: 전자빔(electron beam)을 이용한 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)의 중합과정에 대한 최적의 전자빔조사(irradiation) 조건을 살펴보고, 전자빔과 일반적인 열중합 방법에 의해 제조된 콘택트렌즈의 물리적 특성을 각각 비교함으로써 콘택트렌즈 제조에 전자빔조사 방법의 활용가능성을 알아보고자 한다. 방법: 중합에 사용된 모노머(monomer)나 첨가제의 구성비 그리고 전자빔흡수선량(0~120 kGy)에 따라 HEMA의 중합정도를 관찰하여 전자빔조사(irradiation)에 의한 중합여부와 최적의 중합조건을 제시하였다. 동일한 반응물 구성비에 대해 전자빔과 열중합의 두 가지 다른 중합방법을 이용하여 고분자를 합성하였다. 각각의 고분자로부터 제조된 소프트콘택트렌즈에 대해 함수율, 산소전달률(Dk/t), 광투과율 등의 물리화학적 특성을 FT-IR 결과를 이용하여 비교 분석하였다. 결과: 전자빔조사선량(0~120 kGy)에 따라 살펴본 HEMA의 중합률은 100 kGy 이상에서 99% 이상으로 나타났으며, 사용된 모노머의 구성비나 광개시제와 가교제 등의 첨가에 무관하게 높은 중합률을 보였다. 전자빔 조사에 의해 제조된 렌즈의 함수율은 열중합 방법에 의해 제작된 렌즈에 비해 10% 이상 높게 나타났다. 산소전달률(Dk/t)도 함수율과 마찬가지로 전자빔조사방법에 의해 제조된 렌즈에서 더 높게 나타났으며, 순수한 HEMA의 경우는 약 2배 정도 높은 값을 보였다. FT-IR 분석결과, 전자빔 조사방법에 의해 제조한 렌즈에서 친수성 증가와 관계되는 OH group의 농도가 증가하였고 이에 따른 분자간 수소결합의 농도가 증가함을 확인하였다. 두 가지 다른 중합방법에 의해 제조된 렌즈의 가시광선(380~800 nm) 영역에서 광 투과율은 제조방법과는 상관없이 유사하였으며, 90% 이상의 높은 값을 나타내었다. 결론: HEMA를 기본으로 구성된 다양한 반응혼합물과 개시제나 가교제의 첨가가 없는 순수한 HEMA에 100kGy 이상의 전자빔을 조사할 경우 중합이 성공적으로 이루어졌다. 또한 순수한 HEMA에 100kGy의 전자빔을 조사하여 중합된 고분자로부터 제조된 콘택트렌즈에서 가장 높은 함수율과 산소전달률을 나타내어 전자빔조사조건에 따라 물리적특성이 다른 콘택트렌즈의 제조가 가능함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제18권10호
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• pp.547-551
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• 2008

Crack-free joining of $Si_3N_4\;and\;Al_2O_3$ using 15 layers has been achieved by a unique approach introducing Sialon polytypoids as a functionally graded materials (FGMs) bonding layer. In the past, hot press sintering of multilayered FGMs with 20 layers of thickness $500{\mu}m$ each has been fabricated successfully. In this study, the number of layers for FGM was reduced to 15 layers from 20 layers for optimization. For fabrication, model was hot pressed at 38 MPa while heating up to $1700^{\circ}$, and it was cooled at $2^{\circ}$/min to minimize residual stress during sintering. Initially, FGM with 15 layers had cracks near 90 wt.% 12H / 10 wt.% $Al_2O_3$ and 90 wt.% 12H/10 wt.% $Si_3N_4$ layers. To solve this problem, FEM (finite element method) program based on the maximum tensile stress theory was applied to design optimized FGM layers of crack free joint. The sample is 3-dimensional cylindrical shape where this has been transformed to 2-dimensional axisymmetric mode. Based on the simulation, crack-free FGM sample was obtained by designing axial, hoop and radial stresses less than tensile strength values across all the layers of FGM. Therefore, we were able to predict and prevent the damage by calculating its thermal stress using its elastic modulus and coefficient of thermal expansion. Such analyses are especially useful for FGM samples where the residual stresses are very difficult to measure experimentally.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-38
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• 2007

본 실험에서는 Non-Conductive Adhesive (NCA) 와 고분자 범프를 이용한 COG (Chip-on-glass) 접합에 대하여 연구하였다. 산화막이 증착된 Si 기판 위에 고분자 범프를 사진식각 방법으로 형성하고, 고분자 범프 위에 직류 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속 박막층을 증착하였다. 기판으로는 Al을 증착한 유리기판을 사용하였다. 두 종류의 NCA를 사용하여 $80^{\circ}C$에서 하중을 변화시켜가며 접합을 실시하였다. 접합부의 특성을 평가하기 위하여 4단자 저항 측정법을 이용하여 접합부의 접속 저항을 측정하였으며, 주사전자현미경을 이용하여 접합부를 관찰하였다. 신뢰성은 $0^{\circ}C$ 와 $55^{\circ}C$ 사이에서 열충격 실험을 2000회까지 실시하여 평가하였다. 신뢰성 측정 전 접합부의 저항 값은 $70-90m{\Omega}$을 나타내었다. 200MPa 이상의 접합 압력에서는 고분자 범프가 NCA 의 필러 파티클에 의해 손상된 것을 관찰하였다. 신뢰성 측정 후 일부 범프가 fail 되었는데 범프의 fail 원인은 범프의 윗부분보다 상대적으로 금속층이 얇게 증착된 범프의 모서리 부분의 금속층의 끊어졌기 때문이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.53-56
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• 2015

초임계 암모니아 분위기와 CuI 촉매 하에서 p-Diiodobenzene(PDIB)를 아민화 반응시켜 p-Phenylenediamine(PPD)를 합성하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 여러 가지 공정변수들이 PPD 생성 수율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 반응 온도, 암모니아 초기 주입 양에 따른 반응 압력, 촉매의 유무 및 촉매 주입량, 반응 시간 등을 변화시키면서 이에 따른 PPD 수율 변화를 GC 분석을 통하여 조사하였다. 그 결과, 무촉매 반응 시에는 PPD가 전혀 생성되지 않음을 알 수 있었으며, 반응온도, 반응 압력, 촉매 주입량 및 반응시간이 증가함에 따라 PPD 생성 수율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다 단, 반응온도의 경우 $250^{\circ}C$ 이상에서는 열분해에 의해 PPD가 감소하여 $200^{\circ}C$가 최적의 온도임을 알 수 있었다. 또한, FT-IR과 $^1H$-NMR 분석을 통하여 아민기의 결합 특성과 PPD의 구조를 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권8호
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• pp.434-438
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• 2010

The selenization process has been a promising method for low-cost and large-scale production of high quality CIGS film. However, there is the problem that most Ga in the CIGS film segregates near the Mo back contact. So the solar cell behaves like a $CuInSe_2$ and lacks the increased open-circuit voltage. In this study we investigated the Ga distribution in CIGS films by using the $Ga_2Se_3$ layer. The $Ga_2Se_3$ layer was applied on the Cu-In-Ga metal layer to increase Ga content at the surface of CIGS films and to restrict Ga diffusion to the CIGS/Mo interface with Ga and Se bonding. The layer made by thermal evaporation was showed to an amorphous $Ga_2Se_3$ layer in the result of AES depth profile, XPS and XRD measurement. As the thickness of $Ga_2Se_3$ layer increased, a small-grained CIGS film was developed and phase seperation was showed using SEM and XRD respectively. Ga distributions in CIGS films were investigated by means of AES depth profile. As a result, the [Ga]/[In+Ga] ratio was 0.2 at the surface and 0.5 near the CIGS/Mo interface when the $Ga_2Se_3$ thickness was 220 nm, suggesting that the $Ga_2Se_3$ layer on the top of metal layer is one of the possible methods for Ga redistribution and open circuit voltage increase.

• 설비공학논문집
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• 제25권8호
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• pp.432-437
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• 2013

The increase of greenhouse gas emission and decrease of fossil fuel are being caused by the indiscreet consumption of energy by people. Recently, green policy has been globally implemented to reduce energy consumption. This paper studied the research to reduce the energy consumption in buildings, by using the heat storage properties of PCM. PCM has to prevent leakage from the liquid state. Therefore, we prepared form stable PCM, by using the vacuum impregnation method. Three kinds of organic PCMs were impregnated into the structure of porous material. The characteristics of the composites were determined by using SEM, DSC, FTIR and TGA. SEM morphology showed the micro structure of silica fume/PCM. Also, thermal properties were examined by DSC and TGA analyses; and the chemical bonding of the composite was determined by FTIR analysis.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제49권1호
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• pp.9.1-9.14
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• 2024

Objectives: This study aimed to evaluate the effect of pomegranate solution (Punica granatum) on eroded dentin through antioxidant action, shear bond strength (SBS) and interface morphology. Materials and Methods: The 10% pomegranate peel extract was prepared by the lyophilization method. Punicalagin polyphenol was confirmed by high-performance liquid chromatography. Antioxidant activity was evaluated by capturing the 2,2-diphenyl1-picrylhydrazyl (DPPH) radical. For the SBS, 48 dentin fragments were divided into sound or eroded, and subdivided according to the pretreatment (n = 12): water or P. granatum. The surfaces were restored with self-etch adhesive and a bulk-fill resin (Ecosite; DMG). The SBS was done immediately (24 hours) and after thermal cycling + water storage (12 months). For scanning electron microscopy, 48 dentin fragments (24 sound and 24 eroded) received the same treatments as for SBS (n = 6), and they were analyzed after 24 hours and 12 months. Results: The P. granatum had antioxidant action similar (p = 0.246) to the phenolic standard antioxidants. After 24 hours, eroded dentin had lower SBS than sound dentin (p < 0.001), regardless of the pretreatment. After 12 months, P. granatum maintained the SBS of sound dentin (13.46 ± 3.42 MPa) and eroded dentin (10.96 ± 1.90 MPa) statistically similar. The lowest values were found on eroded dentin treated with water (5.75 ± 1.65 MPa) (p < 0.001). P. granatum on eroded dentin caused peritubular demineralization and hybrid layer with resin tags. Conclusions: The pomegranate extract had antioxidant action and preserved the adhesive interface of the eroded dentin.

• 멤브레인
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• 제15권3호
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• pp.247-254
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• 2005

키토산 필름은 농업, 식품과 제약 분야에서 응용이 가능하다. 그러나 키토산으로만 만들어진 필름은 기체투과성이 높고 기계적 물성에 약하다. 따라서 본 연구에서는 기체 투과성을 낮추고 기계적 물성을 높이기 위해 층상구조를 갖는 점토광물의 일종인 montorillonite (MMT)와 양이온 생체고분자인 키토산을 이용하여 양이온 교환과 수소결합과정을 통해 $Na^+-MMT$에 키토산을 삽입하여 키토산/Clay 나노복합재료를 제조하였다. 키토산/clay 나노 복합재료의 X-ray 회절패턴에서 $2\theta=7.5^{\circ}$에서 MMT의 basal reflection이 나타났고, $2\theta=3\~5^{\circ}$ 주위에서의 새로운 약하고 넓은 peak로서 더 낮은 각에서 MMT의 basal reflection의 이동에 의해 삽입된 나노 구조의 형성을 증명하였다. 또한 TGA thermogram를 이용하여 clay의 함유량이 증가할수록 제조된 나노복합재료의 열분해가 일어나는 범위의 질량감소가 줄어드는 것을 확인하므로서 내열성을 관찰하였다. 기계적 물성 성질을 측정하여 clay 함유량의 증가에 따른 인장 강도와 인장 모듈러스의 변화를 관찰하고, 키토산이 층상 실리케이트 내에 삽입하여 제조된 나노복합재료에서 clay의 함유량이 증가할수록 질소 투과경로의 tortuosity를 증가시켜서 기체 투과도를 감소시키는 것도 확인하였다.