• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.73-75
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• 2013

Atomic force microscopy (AFM) [1] can now not only image individual atoms but also construct atom letters using atom manipulation method [2]. Therefore, the AFM is the second generation atomic tool following the well-known scanning tunneling microscopy (STM). The AFM, however, has the advantages that it can image even insulating surfaces with atomic resolution and also measure the atomic force itself between the tip-apex outermost atom and the sample surface atom. Noting these advantages, we have been developing a novel bottom-up nanostructuring system, as shown in Fig. 1, based on the AFM. It can identify chemical species of individual atoms [3] and then manipulate selected atom species to the designed site one-by-one [2] to assemble complex nanostructures consisted of many atom species at room temperature (RT). In this invited talk, we will introduce our results toward atom-by-atom assembly of composite nanomaterials based on the AFM at RT. To identify chemical species, we developed the site-specific force spectroscopy at RT by compensating the thermal drift using the atom tracking. By converting the precise site-specific frequency shift curves, we obtained short-range force curves of selected Sn and Si atoms as shown in Fig. 2(a) and 2(b) [4]. Then using the atom-by-atom force spectroscopy at RT, we succeeded in chemical identification of intermixed three atom species in Pb/Sn/Si(111)-(${\surd}3$'${\surd}3$) surface as shown in Fig. 2(c) [3]. To create composite nanostructures, we found the lateral atom interchange phenomenon at RT, which enables us to exchange embedded heterogeneous atoms [2]. By combining this phenomenon with the modified vector scan, we constructed the atom letters "Sn" consisted of substitutional Sn adatoms embedded in Ge adatoms at RT as shown in Fig. 3(a)~(f) [2]. Besides, we found another kind of atom interchange phenomenon at RT that is the vertical atom interchange phenomenon, which directly interchanges the surface selected Sn atoms with the tip apex Si atoms [5]. This method is an advanced interchangeable single atom pen at RT. Then using this method, we created the atom letters "Si" consisted of substituted Si adatoms embedded in Sn adatoms at RT as shown in Fig. 4(a)~(f) [5]. In addition to the above results, we will introduce the simultaneous evaluation of the force and current at the atomic scale using the combined AFM/STM at RT.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권4호
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• pp.673-682
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• 2001

우수한 심미성 수복재료로서 복합레진은 그 사용 빈도가 증가하고 있다. 이런 증가 추세에도 불구하고 복합레진의 부적절한 마모저항성 때문에 구치부 수복에서의 사용이 제한되어왔다. 이와 관련된 인자로 수복물의 표면하 분해가 고려되고 있다. 본 연구에서는 복합레진의 마모에 미치는 환경적 분해의 효과를 알기 위해 알카리성 용액(0.1N NaOH)에 현재 많이 사용되는 Definite($Degussa-H\ddot{u}ls$ AG, Germany), Prodigy(Kerr, USA), Pyramid(Bisco, USA) 및 Synergy(Coltene, Swiss) 등 4종의 복합레진을 보관하였을 때 각 제품의 분해과정을 평가하고자 하였다. 각 제품 당 3개의 시편을 제작한 후 0.1N NaOH용액에 저장하여 $60^{\circ}C$에서 보관하였다. 2주 후 제거하여 HCl로 중화, 세척 후 $60^{\circ}C$에서 건조하였다. 무게 손실, 분해층 깊이, Si농도 등을 기준으로 분해저항성을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게 손실은 Synergy에서 $1.24{\pm}0.002%$로 가장 높은 값을 보였으나 각 제품간 유의한 차이는 보이지 않았다. 2. 분해층 깊이는 Synergy에서 $107.83{\pm}2.52{\mu}m$로 가장 높은 값을 보였고, Synergy를 제외한 다른 제품에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 3. Si 용출량에 있어서는 4가지 제품 모두 차이를 보이지 않았다. 4. 무게 손실과 분해층 깊이 사이에는 높은 상관 관계를 보였다(r=0.6127, p<0.05). 5. 무게 손실과 Si 용출량, 분해층 깊이와 Si 용출량 사이에 상관 관계는 없는 것으로 나타났다. 6. 주사전자현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 레진 기질과 필러 사이의 결합 파괴를 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권6호
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• pp.338-343
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• 2006

The effects of lead-borosilicate glass frits on the sintering behavior and microwave dielectric properties of ceramic-glass composites were investigated as functions of glass composition of glass addition ($10{\sim}50vol%$), softening point (Ts) of the glass, and sintering temperature of the composites ($500{\sim}900^{\circ}C$ for 2 h). The addition of 50 vol% glass ensured successful sintering below $900^{\circ}C$. Sintering characteristics of the composites were well described in terms of Ts. PbO addition in to the glass enhanced the reaction with $Al_{2}O_3$ to form liquid phase and $PbAl_{2}Si_{2}O_8$, which was responsible to lower Ts. Dielectric constant(${\epsilon}_r$), $Q{\times}f_0$ and temperature coefficient of resonant frequency (${\tau}_f$) of the composite with 50 vol% glass contents ($B_{2}O_{3}:PbO:SiO_{2}:CaO:Al_{2}O_3$ = 5:40:45:5:5) demonstrated 8.5, 6,000 GHz, $-70\;ppm/^{\circ}C$, respectively, which is applicable to substrate requiring a low dielectric constant. When the same glass composition was applied sinter $MgTiO_3\;and\;TiO_2,\;at\;900^{\circ}C$ (50 vol% glass in total), the properties were 23.8, 4,000 GHz, $-65ppm/^{\circ}C$ and 31.1, 2,500 GHz, $+80ppm/^{\circ}C$ respectively, which is applicable to filter requiring an intermidiate dielectric constant.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권5호
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• pp.316-325
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• 2009

Fe based (Fe$_{68.2}$C$_{5.9}$Si$_{3.5}$B$_{6.7}$P$_{9.6}$Cr$_{2.1}$Mo$_{2.0}$Al$_{2.0}$) amorphous powder, which is a composition of iron blast cast slag, were produced by a gas atomization process, and sequently mixed with ductile Cu powder by a mechanical ball milling process. The experiment results show that the as-prepared Fe amorphous powders less than 90 $\mu$m in size has a fully amorphous phase and its weight fraction was about 73.7%. The as-atomized amorphous Fe powders had a complete spherical shape with very clean surface. Differential scanning calorimetric results of the as-atomized Fe powders less than 90 $\mu$m showed that the glass transition, T$_g$, onset crystallization, T$_x$, and super-cooled liquid range $\Delta$T=T$_x$-T$_g$ were 512, 548 and 36$^{\circ}C$, respectively. Fe amorphous powders were mixed and deformed well with 10 wt.% Cu by using AGO-2 high energy ball mill under 500 rpm.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.177-177
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• 2008

The effect of several $SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3$-R(R;Ca, Sr, Ba) borosilicate glass system on sintering behavior, dielectric properties and mechanical properties of glass/ceramic composites were investigated. The amount of '+2 valency' metal elements(Ca, Sr, Ba) were examined in LTCC composite of low k glass with cordierite filler. It was sintered for 60minutes in temperature range from 850C to 950. Properties of frit and glass/ceramic composites were analyzed by DTA, XRD, SEM, Network Analyzer, UTM and so on. Dielectric constant ($\varepsilon_r$) and $Q{\times}f_0$ (Q) of the composite with 50% glass contents demonstrated $\varepsilon_r$ = 5.4 $Q{\times}f_0$ = 1600 GHz. Sintering was complete and maximum bending strength of 160MPa was obtained.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권4호
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• pp.413-418
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• 2009

Glass systems based on Ca, Sr, Ba, and Zn modified alumino-boro silicates were investigated in order to improve the dielectric and mechanical properties of a typical LTCC (low temperature co-fired ceramic) which was developed for high frequency highly-integrated modules. The glass was prepared by a typical melting procedure and then mixed with cordierite fillers to fabricate glass/ceramic composite-type LTCC materials. The amount of cordierite filler was fixed at 50 volumetric%. For an optimal glass composition of 7.5% CaO, 7.5% BaO, 5% ZnO, 10% $Al_2O_3$, 30% $B_2O_3$, and 40% $SiO_2$ in mole ratio, the resultant LTCC composite showed a dielectric constant of 5.8 and a dielectric loss ($tan{\delta}$) of 0.0009 after firing at $900^{\circ}C$. An average bending strength of 160MPa was obtained for the optimal composition.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권2호
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• pp.176-182
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• 2012

The main purpose of this study was to evaluate the endurance against Al alloy melts and wear resistance of an in-situ synthesized titanium matrix composite (TMC) sleeve for aluminum alloy die-casting. The conventional die-casting shot sleeve material was STD61 tool steel. TMCs have great thermal stability, wear and oxidation resistance. The in-situ reaction between Ti and $B_4C$ leads to two kinds of thermodynamically stable reinforcements, such as TiBw and TiCp. To evaluate the feasibility of the application to a TMCs diecasting shot sleeve, the interfacial reaction behavior was examined between Al alloys melts with TMCs and STD61 tool steel. The pin-on-disk type dry sliding wear test was also investigated for TMCs and STD61 tool steel.

• 한국식품과학회지
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• 제35권1호
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• pp.77-83
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• 2003

구기자 분말을 1, 3, 5 및 7% 첨가한 복합분으로 생면을 제조하여 아밀로그램특성, 조리특성, 조직감, 관능검사 등 생면의 물성과 총균수 변화를 통한 저장성을 조사하였다. 아밀로그램특성은 구기자 분말 첨가비율이 높아질수록 호화개시 온도는 $61^{\circ}C$(대조구), $61.5^{\circ}C$(1%), $62^{\circ}C$(3%), $62^{\circ}C$(5%), $62.5^{\circ}C$(7%)로 증가하였고, 최고점도시 온도는 $91.5^{\circ}C$(대조구), $91^{\circ}C$(1%), $90.5^{\circ}C$(3%), $90^{\circ}C$(5%), $89^{\circ}C$(7%)로 감소하였으며, 최고점도는 875 B.U.(대조구) 720 B.U.(1%), 565.5 B.U.(3%), 475 B.U.(5%), 395 B.U.(7%)로 각각 감소하였다. 조리면의 중량과 부피는 구기자 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였고, 조리 손실량은 증가하였다. 구기자 분말을 첨가한 생면을 조리 후 texturometer에 의한 기계적 texture 특성을 측정한 결과 구기자 분말 첨가량이 증가할수록 견고성, 응집성, 씹힘성, 탄성 모두 감소하였다. 조리면의 관능검사결과 구기자 분말을 3%첨가구가 조직감을 제외한 외관, 맛, 전체적인 기호도 면에서 가장 높은 평가를 받았다. 생면의 저장성은 상온 $(20{\pm}4^{\circ}C)$ 저장시에는 대조구와 구기자 분말 첨가구간에 유의적인 차이를 보이지 않고 빠르게 총균수가 증가 하였으며, 저온$(5{\pm}1^{\circ}C)$ 저장시에는 대조구가 저장 15일에 $6.6{\times}10^4\;cfu/g$에 도달한 것에 비해 구기자 분말 첨가구는 저장 20일 이후에도 $4{\times}10^4\;cfu/g$에 도달하여 구기자 분말 첨가에 따라 저장기간이 연장되는 결과를 보였다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권3호
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• pp.127-132
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• 2002

High speed performance of ferroelectric Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) based capacitors is reported. La substitution up to 10% was performed to systematically lower the coercive and saturation voltages of epitaxial ferroelectric capacitors grown on Si using a ($Ti_{0.9}$ /$Al_{0.1}$ )N/Pt conducting barrier composite. Ferroelectric capacitors substituted with 10% La show significantly lower coercive voltage compared to capacitors with 0% and 3% La. This is attributed to a systematic decrease in the tetragonality (i.e., c/a ratio) of the ferroelectric phase. Furthermore, the samples doped with 10% La showed dramatically better retention and pulse width dependent polarization compared to the capacitors with 0% and 3% La. These capacitors show promise as storage elements in low power high density memory architectures.