• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권10호
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• pp.465-472
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• 2002

This paper presents a study on the aging and recovery of HTV (high temperature vulcanized) silicone rubber used for outdoor insulators. UV irradiation, corona discharge and water immersion were employed as factors of the artificial aging. The effects of changes derived from these stresses on the tracking and arc resistance of silicone rubber were examined. We have investigated the aging phenomena of HTV silicone rubber by the above stresses using the surface energy calculation with contact angle measurement, solvent-extraction, and surface/volume resistivity and so on. These results showed that UV irradiation and corona discharge lead to nearly the same surface oxidation, but the percentage change of mobile low molecular weight by these stresses was different. Furthermore, the oxidized layer induced under UV irradiation restricted the recovery of hydrophobic surface. Water immersion little lowered hydrophobicity level and leaded to a loss of tracking and arc resistance. The degradation mechanism based on our results was discussed.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권3호
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• pp.1337-1345
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• 2018

The reliability of power transmission and distribution depends up on the consistency of insulation in the high voltage power transformer. In recent times, considering the drawbacks of conventional mineral oils such as poor biodegradability and poor fire safety level, several research works are being carried out on natural ester based nanofluids. Earlier research works show that sunflower oil has similar dielectric characteristics compared with mineral oil. BIOTEMP oil which is now commercially available in the market for transformers is based on sunflower oil. Addition of nanofillers in the base oil improves the dielectric characteristics of liquid insulation. Only few results are available in the literature about the insulation characteristics of nano modified natural esters. Hence understanding the influence of addition of nanofillers in the dielectric properties of sunflower oil and collecting the database is important. Considering these facts, present work contributes to investigate the important characteristics such as partial discharge, lightning impulse, breakdown strength, tandelta, volume resistivity, viscosity and thermal characteristics of $SiO_2$ nano modified sunflower oil with different wt% concentration of nano filler material varied from 0.01wt% to 0.1wt%. From the obtained results, nano modified sunflower oil shows better performance than virgin sunflower oil and hence it may be a suitable candidate for power transformer applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.239-240
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• 2008

As semiconductor devices are scaled down for better performance and more functionality, the Cu-based interconnects suffer from the increase of the resistivity of the Cu wires. The resistivity increase, which is attributed to the electron scattering from grain boundaries and interfaces, needs to be addressed in order to further scale down semiconductor devices [1]. The increase in the resistivity of the interconnect can be alleviated by increasing the grain size of electroplating (EP)-Cu or by modifying the Cu surface [1]. Another possible solution is to maximize the portion of the EP-Cu volume in the vias or damascene structures with the conformal diffusion barrier and seed layer by optimizing their deposition processes during Cu interconnect fabrication, which are currently ionized physical vapor deposition (IPVD)-based Ta/TaN bilayer and IPVD-Cu, respectively. The use of in-situ etching, during IPVD of the barrier or the seed layer, has been effective in enlarging the trench volume where the Cu is filled, resulting in improved reliability and performance of the Cu-based interconnect. However, the application of IPVD technology is expected to be limited eventually because of poor sidewall step coverage and the narrow top part of the damascene structures. Recently, Ru has been suggested as a diffusion barrier that is compatible with the direct plating of Cu [2-3]. A single-layer diffusion barrier for the direct plating of Cu is desirable to optimize the resistance of the Cu interconnects because it eliminates the Cu-seed layer. However, previous studies have shown that the Ru by itself is not a suitable diffusion barrier for Cu metallization [4-6]. Thus, the diffusion barrier performance of the Ru film should be improved in order for it to be successfully incorporated as a seed layer/barrier layer for the direct plating of Cu. The improvement of its barrier performance, by modifying the Ru microstructure from columnar to amorphous (by incorporating the N into Ru during PVD), has been previously reported [7]. Another approach for improving the barrier performance of the Ru film is to use Ru as a just seed layer and combine it with superior materials to function as a diffusion barrier against the Cu. A RulTaN bilayer prepared by PVD has recently been suggested as a seed layer/diffusion barrier for Cu. This bilayer was stable between the Cu and Si after annealing at $700^{\circ}C$ for I min [8]. Although these reports dealt with the possible applications of Ru for Cu metallization, cases where the Ru film was prepared by atomic layer deposition (ALD) have not been identified. These are important because of ALD's excellent conformality. In this study, a bilayer diffusion barrier of Ru/TaCN prepared by ALD was investigated. As the addition of the third element into the transition metal nitride disrupts the crystal lattice and leads to the formation of a stable ternary amorphous material, as indicated by Nicolet [9], ALD-TaCN is expected to improve the diffusion barrier performance of the ALD-Ru against Cu. Ru was deposited by a sequential supply of bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium [Ru$(EtCp)_2$] and $NH_3$plasma and TaCN by a sequential supply of $(NEt_2)_3Ta=Nbu^t$ (tert-butylimido-trisdiethylamido-tantalum, TBTDET) and $H_2$ plasma. Sheet resistance measurements, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES) analysis showed that the bilayer diffusion barriers of ALD-Ru (12 nm)/ALD-TaCN (2 nm) and ALD-Ru (4nm)/ALD-TaCN (2 nm) prevented the Cu diffusion up to annealing temperatures of 600 and $550^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This is found to be due to the excellent diffusion barrier performance of the ALD-TaCN film against the Cu, due to it having an amorphous structure. A 5-nm-thick ALD-TaCN film was even stable up to annealing at $650^{\circ}C$ between Cu and Si. Transmission electron microscopy (TEM) investigation combined with energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis revealed that the ALD-Ru/ALD-TaCN diffusion barrier failed by the Cu diffusion through the bilayer into the Si substrate. This is due to the ALD-TaCN interlayer preventing the interfacial reaction between the Ru and Si.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.19-32
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• 2018

심해저 지반에서 가스하이드레이트를 추출하는 경우 diatom과 같은 미세 입자 이동으로 인하여 해저 사면파괴 및 생산성 저하가 발생할 수 있으므로, 미세 입자 이동과 동반한 해저 지반특성 변화에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는, 모래 지반에 대하여 투수가 발생할 시 미세 diatom 입자 이동으로 인한 지반의 수리 특성 변화를 평가하고자 하였다. 우선 동해 울릉분지 가스하이드레이트 퇴적층을 모사하기 위하여 주문진 표준사와 diatom 혼합 시료를 부피비에 따라 15개의 시료로 조성 및 변수위 투수실험을 수행하였다. 또한 diatom 부피비 50% 및 0%인 교호층 시료의 상 하부 수압차를 3kPa, 6kPa, 9kPa로 조정하여 정수위 투수실험을 수행함으로써 미세 diatom 입자 이동을 모사하고 입자이동 구간에서의 투수계수 및 전기비저항을 측정하였다. 변수위 투수 실험 결과, diatom의 부피비가 증가할수록 시료의 투수계수가 감소하였고, 투수계수 감소 곡선은 diatom 부피비가 10% 이하일 때보다 10%~50% 구간에서 기울기가 완만해 졌으며, diatom 부피비가 50%이상일 때 다시 기울기가 증가하였다. 정수위 투수 실험 결과, diatom이 이동하여 diatom 입자 이동 구간의 투수계수는 감소하고 전기비저항은 증가하였다. 본 연구는 미세 입자 이동이 교호층 지반의 투수계수를 감소시키며, 투수계수와 전기비저항의 반비례관계를 바탕으로 미세 입자 이동으로 인한 혼합시료의 거동을 예측할 수 있음을 보여준다.

• 전기학회논문지
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• 제63권3호
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• pp.367-370
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• 2014

The accelerated thermal aging of a CSPE were carried out for 0, 80.82, 161.63 days at $100^{\circ}C$, which are equal to 0, 40 and 80 years, respectively. The volume electrical resistivities of the non-accelerated thermally aged CSPE and the accelerated thermally aged CSPE for 40y and 80y were $9.620{\times}10^{12}{\sim}1.246{\times}10^{13}{\Omega}{\cdot}cm$, $5.066{\times}10^{12}{\sim}7.576{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$ and $7.195{\times}10^{12}{\sim}9.208{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$ at room temperature, respectively. The dielectric constant of the non-accelerated thermally aged CSPE and the accelerated thermally aged CSPE for 40y and 80y were 3.355~4.030, 2.996~3.963 and 3.020~4.776 at room temperature, respectively. After seawater and freshwater flooding, the volume electrical resistivity of the CSPE trend slightly upward according to drying day at room temperature. After seawater flooding, the dielectric constant of the accelerated thermally aged CSPE were not measured. After seawater flooding, bright open pores of the accelerated thermally aged CSPE were partly transferred to dark close pores due to salinity. After freshwater flooding, dark close pores of the accelerated thermally aged CSPE were partly transferred to bright open pores because salinity of them is decreased. An insulation property of a cable in NPPs was decreased because of the seawater flooding, and an insulation property of them was recovered through the freshwater flooding. As a result, it is considered that an insulation property of a contaminated cable through Tsunami can be recovered if it is cleaned quickly.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권3호
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• pp.180-189
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• 2013

물리탐사는 금속광상에서 광화대를 탐사하는데 효율적인 방법으로 국내 외에서 전략광물자원을 개발하기 위하여 널리 이용되고 있다. 물리탐사 결과로부터 광화대를 정확하게 해석하기 위하여 암석의 물리적 특성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 따라서 이 연구는 국내 대표적 스카른 광상인 가곡광산의 광석 및 모암을 대상으로 실내에서 다양한 물성을 측정하였으며, 그 결과로부터 가곡 스카른 광상을 구성하는 지층의 물리적 특성을 파악하고자 하였다. 암석시료는 시추코어 및 노두에서 채취하였으며, 시료의 물성은 실내 암석물성 측정시스템을 이용하여 밀도, 대자율, 전기비저항, 광대역 유도분극을 측정하였다. 그 결과 광석은 모암에 비하여 낮은 전기비저항과 높은 대자율 및 밀도를 보였으며, 광대역 유도분극에서 큰 위상과 특정한 임계주파수가 나타났다. 광석의 광대역 유도분극 측정 자료를 Cole-Cole 역산을 통하여 얻은 충전성과 시간상수로부터 황화광물의 함량과 입자의 크기를 추정할 수 있어 스카른 광상 탐사에서 유용할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.1-12
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• 2008

주요 국산재의 여러 가지 응용물성을 지난 3년에 걸쳐 조사하였다. 전보(강 외 4인 2008, 변 외 5인 2008)에 이어 본보에서는 우리나라의 활엽수 주요 수종인 백합나무, 거제수나무, 오동나무를 재료로 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교 할 수 있었다. 수분흡착성 실험은 80메시 목분을 이용하였으며, 넓은 범위의 상대습도조건에 따른 평형 함수율과 흡착등온선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저 항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향적 성질은 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 음향적 성질 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.1-10
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• 2008

주요 국산재의 여러 가지 응용물성을 매년 3수종씩, 3년에 걸쳐 조사하였다. 전보에 이어 우리나라의 침엽수 대표 수종인 잣나무 및 낙엽송을 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교할 수 있었다. 수분흡착성 실험은 목분을 이용하였으며, 넓은 범위의 상대습도조건에 따른 평형함수율과 흡착등온선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향적 성질은 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 음향적 성질 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.323-336
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• 2011

지각의 수리역학적 거동은 유효공극의 크기 및 모양 등의 영향을 많이 받는다. 본 연구에서는 지하 유체의 이동 및 저장소가 되는 암석의 공극 특성을 전기임피던스를 이용하여 규명하였다. 공극의 구조가 서로 다른 3종의 화강암(황등, 포천, 양산)과 2종의 사암(보령, Berea)의 암석 시편(지름 : 38-50 mm, 길이 70-100 mm)을 전기전도도가 다론 전해질로 순차적으로 포화시킨 다음 시편의 전기임피던스를 측정하였다. 실험 결과 공극수의 염도가 증가할수록 전기비저항은 감소하고, 전기용량은 증가하는 뚜렷한 경향을 보였다. 또한 같은 염도의 공극수 조건 하에서 암석의 공극률이 증가할수록 전기비저항과 formation factor는 감소하지만, 전기용량 값은 증가하는 경향을 보였다. 이방성을 갖는 Berea 사암에서는 층리와 수직 방향의 임피던스를 측정했을 때 저항이 가장 크게 나왔으며, tortuosity와 cementation factor 값도 가장 높게 산정 되었다. 이는 층리의 수직 방향으로 공극의 연결성이 떨어진다는 것을 의미한다. 따라서 본 연구의 실험 결과는 암석의 전기적 특성이 공극률 뿐 아니라 공극의 구조와도 관련이 있음을 보여준다.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.513-519
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• 1998

Zr-Si의 2원계 합금에서 Si함량 변화가 Zr의 부식특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 Si 함량을 0.01-0.1wt.%로 조절하여 Zr-Si 2원계 합금을 제조하고 $360^{\circ}C$, 2660psi 물 분위기의 autoclave에서 100일동안 부식 실험을 수행하였다. 0.01wt.%, 0.05wt.%의 Si 첨가에서는 검은색의 균일한 산화막이 생성되었고, 부식속도의 천이는 발생하지 않았다. 그러나 0.01wt.%에서는 흰색의 산화막이 생성되었고, 70일에서 부식속도 천이가 발생하였다. Sigkafid이 0.01에서 0.01wt.%로 증가할수록 무게증가량은 증가하는 경향을 보였다. Si 첨가량 변화에 따라 산화막구조의 변화는 나타나지 않았지만, 산화막의 전기적 성질에 많은 영향을 주었다. Si 첨가량 변화에 따라 산화막구조의 변화는 나타나지 않았지만, 산화막의 전기적 성질에 많은 영향을 주었다. Zr-Si 2원계 합금에서 Si은 tetragonal 구조의 $Zr_{3}$Si로 석출되었으며, Si 함량이 증가할수록 석출물의 크기와 부피분율이 증가하였고, 석출물의 크기와 부피분율 증가에 따라 석출물의 short-circuit 효과 때문에 무게증가량이 증가하는 경향을 보였다.