• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.403.2-403.2
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• 2014

본 연구에서는 갭을 갖는 전극을 제작하고, 전극사이의 간격이 좁아짐에 따른 분석물질의 전기화학적 신호증폭현상을 확인하였다. 광 리소그래피와 전자빔 리소그래피를 이용하여 기본 전극을 구성하고 이를 바탕으로 전극의 표면에 금속의 환원을 유도함으로써 환원시간에 따라 전극이 점점 좁아지게 하는 방법을 이용하여 다양한 간격의 갭 전극을 제작하였다. 이와같은 방법으로 제작된 전극을 전기화학 신호분석장치에 연결하고, $2{\mu}m$의 간격부터 약 50 nm 까지의 다양한 전극 간격을 가지는 갭 전극 각각에 대한 전기화학적 신호를 분석하였다. 전극에 Ferricyanide 를 노출시켜 전극의 간격이 좁을수록 FeCN63-의 산화 환원에 따른 패러데이 전류가 증폭하는 것을 확인하였으며, 분석물질의 검출 한계 농도 또한 낮아짐을 확인하였다. 이러한 실험결과는 일정전위기의 순환전압전류법, 주사전자현미경, 원자힘현미경을 이용하여 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.237.2-237.2
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• 2015

본 연구에서는 포토레지스트 코팅과 전기도금 기술을 이용하여 3차원 갭을 가지는 전극을 제작하였다. 3차원 갭은 마이크로 전극이 배열된 하층과 벌크전극이 놓여진 상층으로 구성되었다. 갭의 크기는 하층 전극에 코팅된 포토레지스트의 두께와 하층 전극의 높이 차이로 결정되며, 코팅 두께가 다른 포토레지스트 ($3.5{\mu}m$, $1.25{\mu}m$)의 사용과 전기도금 기술을 병용하여 3차원 갭의 크기를 줄일 수 있다 (~150 nm). 제작한 3차원 갭 소자의 상 하층 전극에 각각 산화, 환원 전압을 인가함으로써, 유입된 ferricyanide의 redox cycling 을 유도 할 수 있음을 확인하였으며, 본 연구의 결과는 원자힘현미경 (AFM), 주사전자현미경 (SEM), 순환전압전류법 (CV) 및 시간대전류법 (CA)을 통해 분석 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.364.2-364.2
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• 2016

본 연구에서는 3차원 갭 전극을 제작하고 이에 유체채널을 도입하여 전기화학적 분석을 수행하였다. 제작된 3차원 갭 전극은 전극의 배치가 상/하로 이루어져 있으며 전극 사이에는 포토레지스트가 간격을 유지하기 위해 코팅되었다. 상하층 전극사이로 분석물질인 ferricynide가 이동 할 수 있도록 유체채널을 도입하였고, 상하층 전극에 각각 산화, 환원 전위를 인가하면 ferricyanide/ferrocyanide에 의한 redox cycling이 일어나는 것을 확인 하였다. 이 때, 발생한 redox 신호는 2차원 갭에서의 redox 신호와 비교했을 때 월등히 큰 것을 확인하였으며, 증폭된 redox 신호를 기반으로 백시니아 바이러스의 검출 연구에 활용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.365-365
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• 2016

3차원 갭 소자를 제작하고, 제작된 소자를 백시니아 바이러스의 전기화학적 검출에 이용하였다. 3차원 갭 전극은 하층 전극에 포토레지스트를 코팅하여 지지층을 형성한 후, 상층 전극을 부착을 통해 제작하였다. 상하층 전극사이로 분석물질인 ferricynide가 이동 할 수 있도록 유체채널을 도입하였고, 상하층 전극에 각각 산화, 환원 전위를 인가하여 ferricyanide/ferrocyanide에 의한 redox cycling이 일어나는 것을 확인하였다. 이 때, 발생한 redox 신호는 2차원 갭에서의 redox 신호와 비교했을 때 월등히 큰 것을 알 수 있었으며, 증폭된 redox 신호를 기반으로 백시니아 바이러스의 검출에 활용하였다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.56-63
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• 1997

진공에서의 파괴는 파괴전구현상으로부터 개시되고, 파괴전구현장중에서 가장 중요한 과정은 Metallic Field Electron Emission과 Micro Discharge이다. 진공내에서 평등전계 갭의 전기적 파괴특성 중 전극에 흐르는 방전전구전류는 전계에 의존하고 Fowler Nordheim 식으로 나타낼 수 있다. 이 논문은 압력 760, 1.2$\times$10-3, 1.2$\times$10-5[torr]과 스테인레스 전극을 미소갭 20, 50, 75, 100[$\mu\textrm{m}$]으로 구성하여 방전전구전류에 대해서 실험적으로 연구했다. 전극갭과 압력변화에 따라 얻어진 I-V 특성곡선을 Fowler Nordheim의 전계방출 이론에 입각해서 분석한 결과, 진공중 미소갭의 전기적 파괴기구는 Metallic Field Electron Emission (M-FEE)에만 의존되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11c
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• pp.556-558
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• 2000

유한요소법을 이용하여 대전력용 트리가트론의 전극 전압의 극성 변화와 전극 구조의 변화에 따른 전계 분포를 해석하였다. 시동 특성을 좋게 하기 위해서는 트리거 전극과 접지 전극 사이의 적절한 거리를 찾아야 한다. 유한요소법을 이용한 전계 분포를 가지고 이 거리를 정할 수 있다. 본 논문은 트리거 갭과 주 갭(트리거 전극과 반대 주전극 사이)에서 동시에 절연 파괴가 일어날 때 트리가트론이 최적으로 동작한다는 연구 결과를 바탕으로 한다. 본 논문은 실험을 위한 예비 단계로서, 시뮬레이션을 통하여 최적의 전극 구조를 찾는데 드는 비용과 시간을 줄일 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.231.2-231.2
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• 2015

본 연구에서는 나노갭 소자에 미세유체 수직 이중층을 도입하여 상층에 존재하는 금나노입자를 검출하였다. 형성된 수직 이중 층의 상층에는 검출물질을 주입하였고 하층에는 검출물질과 소자 표면의 전극을 분리 시킬 수 있는 용액을 주입하였다. 수직 이중층의 형성은 크로노암페로메트리(Chronoamperometry)을 이용하여 상층에 흘려준 electrochemical indicator 인 ferricyanide 용액의 전기화학 신호가 발생되지 않음을 통해서 확인하였다. 연속적인 수직 이중 층의 흐름에서 유전영동법을 이용하여 상층에 존재하는 금나노입자들을 나노갭전극으로 유도포획 하였고 이때 실시간으로 변하는 전류 값으로부터 금나노입자의 검출여부를 판단하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.417.1-417.1
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• 2014

본 연구에서는 갭 사이즈가 조절된 나노갭 소자[1]에 유기영동법을 이용하여 수용액 환경 내에 있는 금속 나노입자(금 나노입자)를 검출하였다. 수백 나노미터 사이즈로 제작된 나노갭 전극에 도금법으로 금을 성장시켜 갭 사이즈를 조절하고, 이로부터 전기장의 기울기를 극대화 할 수 있는 나노갭 소자를 제작함으로써 저농도 금 나노입자 검출의 효율성을 높였다. 제작된 나노갭 소자에 교류 신호를 이용한 유기영동법을 도입하여 수용액 환경 내 입자의 움직임을 제어하였다. 본 연구의 목표인 저농도 금 나노입자의 검출을 위해서는 100 kHz의 주파수를 이용하는 것이 가장 적절함을 실험을 통해 확인하였으며, 갭 사이즈가 조절된 나노갭 소자를 이용하여 전기장의 기울기를 극대화하고 입자의 움직임을 제어함으로써 50 aM의 저농도 금 나노입자를 검출할 수 있었다. 나노갭 소자를 이용한 금속 나노입자 검출에 관연 연구는 환경오염물질 검지용 입자센서 및 바이오센서 분야에 응용이 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07e
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• pp.1693-1695
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• 1998

콘덴서에 고압으로 축적된 에너지를 부하로 전달해주는 스위칭기술은 고전압 펄스 파워 분야에서 아주 필수적이다. 이러한 관점에서 볼 때, 트리거 갭 스위치는 흔히 연구실에서 용이하게 사용할 수 있고, 갭 간격을 조정함에 의해 방전전압을 가변할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 트리거 갭 스위치는 트리거 방전없이 생기는 자가방전이 발생하거나 트리거 방전이 생겨도 주방전이 일어나지 않는 경우가 있다. 본 연구에서는 이러한 일반 트리거 갭의 단점을 보완하고 확실하게 동작하는 갭 스위치의 제작에 필요한 데이터 확보를 위해 Nd:YAG 레이저를 트리거 갭 스위치 음극에 조사해 전극사이의 거리 g와 압력에 따른 최소트리거전압 $V_{T.min}$의 특성을 파악하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.14 no.2
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• pp.59-67
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• 2000

In this paper, an ozonizer, which can supply individual and superposed silent discharge using three-phase voltage has been designed and manufactured. The ozonizer consists of 3 electrodes(Central Electrode, Internal Electrode and External Electrode and External electrode) and 2 gaps (gap between Central Electrode and Internal Electrode, gap between Internal Electrode and External Electrode). Ozone is generated according to voltage supplying method to each electrode by individual silent discharge and three-phase superposed discharge. The characteristics of ozone generation were investigated with variation of discharge power and the flow rate of supplied gas (O2). In case of individual silent discharge, the maximum values of ozone concentration, ozone generation and ozone yield were obtained between internal electrode and external electrode, and its values were 2300[ppm], 570[mg/h] and 745[g/kWh] respectively. Each maximum value was 5039[ppm], 1773[mg/h] and 851[g/kWh] respectively, when three-phase superposed silent discharge was employed. Therefore, characteristics of ozone generation with three-phase voltage are improved compared with single-phase voltage because silent discharge is generated continuously.