• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2005.10a
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• pp.354-357
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• 2005

When Ti-6Al-4V is used in long steam turbine blades, the main issues are how to improve the fatigue strength as a problem of internal quality and how to forge the thinnest possible blades as problem of dimensional precision. To assure an excellent fatigue strength, it is important to make the two phase fine and equiaxial structure by providing enough plastic deformation in the two phase$(\alpha\;phase/\beta\;phase)$ temperature region. Accordingly, it needs to predict that forging temperature, preform design and forging velocity in forging process. To achieve this end, the two steps forging process was suggested to forge the thin and twisted blades with a precision hammer considering die forces and metal flow. Two steps forging process consists of the flattening forging process and finishing forging process. Process in forging of a 1016mm long steam turbine blade is designed by the finite element method. This study attempts to derive systematic design procedures for process design in the forging. Forging parameters was analyzed in two-dimensional plane-strain simulation and two steps forging process carried out in three-dimensional simulation. Consequently, optimal forging process parameters of long steam turbine blades in Ti-6Al-4V with a high dimensional precision are selected in the hammer die forging.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.33 no.6
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• pp.229-235
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• 2023

An all-perovskite oxide heterostructure composed of SrSnO₃/Nb-doped SrTiO₃ was fabricated using the pulsed laser deposition method. In-plane and out-of-plane structural characterization of the fabricated films were analyzed by x-ray diffraction with θ-2θ scans and φ scans. X-ray photoelectron spectroscopy measurement was performed to check the film's composition. The electrical transport characteristic of the heterostructure was determined by applying a pulsed dc bias across the interface. Unusual transport properties of the interface between the SrSnO₃ and Nb-doped SrTiO₃ were investigated at temperatures from 100 to 300 K. A diodelike rectifying behavior was observed in the temperature-dependent current-voltage (IV) measurements. The forward current showed the typical IV characteristics of p-n junctions or Schottky diodes, and were perfectly fitted using the thermionic emission model. Two regions with different transport mechanism were detected, and the boundary curve was expressed by ln I = -1.28V - 13. Under reverse bias, however, the temperature- dependent IV curves revealed an unusual increase in the reverse-bias current with decreasing temperature, indicating tunneling effects at the interface. The Poole-Frenkel emission was used to explain this electrical transport mechanism under the reverse voltages.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.11a
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• pp.297-299
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• 1999

Effects of additives on the ceramic and electrical properties of Pb(Y$_{1}$2/Ta$_{1}$2/)O$_3$-PbZrO$_3$-PbTiO$_3$ceramics in a perovskite type structure were investigated. The dielectric and piezoelectric properties of the base composition were improved markedly through selection of Fe$_2$O$_3$ additives in proper amounts. The composition Pb(Y$_{1}$2/Ta$_{1}$2/)O$_3$-PbZrO$_3$-PbTiO$_3$ obtained the dielectric constant ($\varepsilon$$_{r}$=1,425). Also, electromechanical couping factors for planar(k$_{p}$) and piezoelectric constant(d$_{33}$) were obtained 0.50 and 294[pC/N] at the additives 0wt% Fe$_2$O$_3$ respectively. The mechanical quality facor(Q$_{m}$) of Pb(Y$_{1}$2/Ta$_{1}$2/)O$_3$-PbZrO$_3$-PbTiO$_3$+Fe$_2$O$_3$(0.3 wt%) is about 510.510.510.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.s1
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• pp.140-148
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• 1998

We prepared $C_3N_4$ films by rf plasma enhanced chemical vapor deposition(PCVD) and alternating $C_3N_4$/TiN composite films by dc magnetron sputtering. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron diffraction (TED) revealed that the structure of the films is amorphous or polycrystalline, depending on deposition conditions and heat treatment. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the presence of $sp_3\; and sp _2$ hybridized C atoms bonded with N atoms in the tetrahedral and hexagonal configurations, respectively. Graphite-free $C_3N_4$ films were obtained by PCVD under optimal conditions. To prepare well crystallized $C_3N_4$ films by magnetron sputtering, we introduced negatively biased gratings in the sputtering system. CN films deposited at grating voltages (Vg) lower than 400V are amorphous. Crystallites of cubic and $\beta$-$C_3N_4$ were formed at increased voltages.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.126-126
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• 2010

본 연구에서는 catalyst-free 유기금속 화학증착법 (MOCVD)를 이용하여 사파이어 (0001)면 위에 직접 InN nanorods를 성장하였다. InN 박막의 성장에서 TMIn과 $NH_3$를 전구체로 사용하였으며, 캐리어 가스로는 질소를 사용하였다. 성장 전, 기판에 $1100^{\circ}C$에서 3분간 nitridation 처리를 거친 후 온도를 낮춰 $630{\sim}730^{\circ}C$의 온도범위 에서 InN 박막을 성장하였다. 이때 $710^{\circ}C$의 온도에서 박막은 columnar growth의 특성을 보였으며 동일조건에서 80분간 성장시킨 결과 InN nanorods가 성장되었다. 성장시킨 InN nanorod는 X-선 회절 측정법, 주사 전자 현미경 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 그 특성을 분석하였다. 투과 전자 현미경을 통한 분석결과 지름이 150~200 nm이며 그 길이는 수 ${\mu}m$인 InN nanorod가 성공적으로 성장되었음을 확인하였다. 또한 X-선 회절 측정법과 주사 전자 현미경을 통한 분석에서 이들 nanorods가 대부분 c 방향으로 수직하게 정렬되어 있음을 확인하였다. 또한 Ti/Au (120/80 nm)를 전극으로 사용하여 개개의 nanorod의 전기적 특성을 분석한 결과 linear한 I-V특성이 관찰되었으며 비저항은 평균적으로 $0.0024\;{\Omega}cm$ 이었다. transfer 특성의 측정결과 -50V까지 게이트 전압을 인가하여도 드레인 전류의 변화는 매우 적어 doping level이 상당히 높다고 예상가능하다. 또한 mobility는 $133\;cm^2/Vs$로 도출되었다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1991.06a
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• pp.22-22
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• 1991

광의 병렬처리 능력을 잘 활용한 1$\times$4 매트릭스 스위치의 구조와 전극구조를 설계하고 스위치 특성을 조사하기 위하여 beam propagation method(BPM)를 이용하여 수치계산을 하였다. 기존의 매트릭스 스위치는 대부분의 경우 방향성 결합기를 스위치 element로 이용하여 왔으나 이 결합기는 소자의 길이가 길기 때문에 단일 LinBO3 웨이퍼상에 집적할 수 있는 매트릭스 스위치의 크기가 제한되는 단점이 있다. 본 연구에서는 두 도파로 사이에 세 번째 도파로를 삽입하여 두 도파로를 결합시키는 세 도파로 결합기를 스위치 element로 사용하여 세 개의 스위치 element를 LiNbO3기판위에 직렬로 집적시킨 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치의 특성을 BPM을 사용하여 수치계산할 때 단일 모드 도파로의 유효 굴절을 분포는 n(X) = nm + $\Delta$ncosh-2(2x/w)의 형태로 가정했으며, 사용된 파라미터의 값은 각각 nm=2.1455, $\Delta$n=0.003, W=5$mu extrm{m}$, d=5$\mu\textrm{m}$, λ=1.3$\mu\textrm{m}$ 이고 S-파라메터의 값은 0.95927이므로 단일 모드 도파로가 된다. 계산결과 스위치 element의 결합길이는 3810$\mu\textrm{m}$이며 도파로의 길이가 결합길이와 같을 때 전극에 인가된 전압에 의한 도파로의 굴절을 섭등의 함수로 출력광의 세기를 계산한 결과 스위칭 전압은 14.85volt이고 crosstalk는 -18.9dB였다. 이 스위치 element로 구성된 1$\times$4 매트릭스 스위치는 스위칭 전압을 세 개의 전극에 적절한 조합으로 인가함으로써 한 입력 도파로에 결합된 광이 내개의 출력 도파로중 한 도파로에 스위칭 된다. 한편 수치계산의 결과를 실험적으로 확인하기 위해 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 z-cut의 LinbO3 결정에 Ti을 열확산시켜 제작한 소자의 스위칭 특성을 발표할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.95-95
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• 2013

박막 공정 기술은 반도체 및 디스플레이뿐만 아니라 대부분의 전자소자에 적용되는 매우 중요한 기술이다. 그 중, 마그네트론 스퍼터링 공정은 플라즈마를 이용하여 금속 및 세라믹 등의 벌크 물질을 박막으로 증착 가능한 가장 널리 사용되는 방법 중의 하나이다. 하지만, Fe, Co, Ni 같은 강자성체 재료는 공정이 불가능하며, 스퍼터링 타겟 효율이 40% 이하이고, 제한적인 방전압력 범위 및 전류 상승에 의한 높은 전압 인가 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 시스템은 할로우 음극을 이용한 원거리에서 고밀도 플라즈마를 생성하여 전자석 코일을 통해 자석이 없는 음극으로 이온을 수송시켜 스퍼터링을 일으킨다. 따라서 강자성체 재료의 스퍼터링이 가능하며, 90% 이상의 타겟 사용 효율 구현 및 기존 마그네트론 스퍼터링 대비 고속 증착이 가능하다. 또한, $10^{-4}$ Torr 압력영역에서 방전 및 스퍼터링이 가능하다. 타겟 이온 전류를 타겟 인가 전압과 관계없이 0~4 A까지, 타겟 이온 전류와 상관없이 타겟 인가 전압을 70~1,000 V 이상까지 독립적으로 제어가능하다. 또한 TiN과 같은 질소 반응성 공정에서 반응성 가스인 질소를 40%까지 넣어도 타겟에 수송되는 이온의 양에 영향이 없다. 할로우 음극 방전 전류 40 A에서 발생된 플라즈마의 이온에너지 분포는 55 eV에서 가우시안 분포를 보였으며, 플라즈마 포텐셜인 sheath drop은 74 V 였다. OES를 통한 광학적 진단 결과, 전자석에 의한 이온빔 초점에 따라 플라즈마 이온화율을 1.8배까지 증가시킬 수 있으며, 할로우 음극 방전 전류가 60~100 A로 증가하면서 플라즈마 이온화율을 6배까지 증가 가능하다. 또한, 타겟 이온 전류와 관계없이 타겟 인가 전압을 300~800 V로 증가시킴에 따라 Ar 이온 밀도의 경우 1.4배 증가, Ti 이온 밀도의 경우 2.2배 증가시킬 수 있었으며, TiN의 경우 증착 속도도 16~44 nm/min으로 제어가 가능하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.101-102
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• 2006

금속을 도핑 함으로써 전기전도도가 향상될 것으로 생각되는 산화바나듐 나노선에 대하여 열처리 전후의 전기적 특성을 비교하였다. sol-gel 방법으로 만들어진 산화바나듐 xerogel($V_{1.66}Mo_{0.33}O_5{\cdot}nH_2O$)을 $Si_3N_4$ 절연막이 성장된 Si기판위에 분산시키고 Ti/Au으로 전극을 증착한 후 열처리 한 것과 하지 않은 두 시료의 전류-전압특성을 비교 분석하였다.

• Transactions of Materials Processing
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• v.30 no.1
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• pp.43-48
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• 2021

The success of warm forming of Mg alloy sheet is greatly influenced by friction at elevated temperature, depending on the surface treatment of the tool. The tool coating affected the frictional characteristics of AZ31B Mg alloy sheet at elevated and room temperatures. The frictional behavior of the Mg alloy sheet at room temperature was not significantly affected by surface treatment conditions of the tool, but was significantly affected at elevated temperature. When the contact pressure is high, a few surface-treated tools exhibit a higher coefficient of friction than those without surface treatment. It is important to select the surface treatment conditions of the tool in order to ensure appropriate friction during warm forming of Mg alloy sheet.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.648-652
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• 2010

Catalytic activities of the partial oxidation of methane (POM) to hydrogen were investigated over Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK in a fixed bed flow reactor (FBFR) under atmosphere, and the catalysts were characterized by BET, XPS, XRD. The BET surface areas, pore volume and pore width of Horvath-Kawaze, micro pore area and volume of t-plot of Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK were $284m^2/g$, $0.233cm^3/g$, 3.9 nm, $30m^2/g$, $0.015cm^3/g$ and $396m^2/g$, $0.324cm^3/g$, 3.7nm, $119m^2/g$, $0.055cm^3/g$, repectively. The nitrogen adsorption isotherms were type IV with hysteresis. XPS showed that Si 2p and O 1s core electronlevels of Ti-SPK and Zr-SPK substituted Ti and Zr shifted to slightly lower binding energies than SPK. The oxidation states of Pd on the surface of catalysts were $Pd^0$ and $Pd^{+2}$. XRD patterns showed that crystal structures of fresh catalyst changed amorphous into crystal phase after reaction. The conversion and selectivity of POM to hydrogen over Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK were 77, 84% and 78, 72%, respectively, at 973 K, $CH_4/O_2$ = 2, GHSV = $8.4{\times}10^4mL/g_{cat}{\cdot}h$ and were kept constant even after 3 days in stream. These results confirm superior activity, thermal stability, and physicochemical properties of catalyst in POM to hydrogen.