본 논문에서는 실내 환경에서 전파의 전달특성을 모델링하기 위해 광선추적법을 이용한 2차원 ray-tracing 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 통해 다중 벽면으로 구성된 환경에서 ray의 전파 경로를 분석하고 평가하였다. 실험 결과, 구현된 광선추적법의 경로 패턴 및 시간지연 분포는 동일한 무선 환경에서 수행된 이전의 실험 결과와 비슷한 결과가 나타남을 확인하였으며, 송수신 거리 및 방사각에 따른 수신반경의 조절이 타당함을 확인하였다. 특히 비가시거리 송수신 환경에서 다중 벽면을 투과한 ray가 반사와 투과를 형성하여 수신기에 도달할 때까지의 channel profile은 기존 연구의 실험 결과와 유사함을 확인하였다.
교통과 산업의 발달로 농촌인구의 감소가 빠르게 진행되고, 도시로 유입된 인구의 거주 공간 확보를 위해 도시주변의 피복 변화가 빠르게 진행되고 있다. 도시 지표의 대부분이 아스팔트나 콘크리트 등으로 피복되어 있어 도심의 기온이 교외와 비교하여 높게 형성되는 도시열섬현상(urban heat island, UHI)이 두드러지고 있다. 따라서 도시열섬현상 해소 대책으로 다양한 방법들이 분야 별로 제안되고 있다. 본 연구에서는 청주시 소재(미호천과 무심천을 대상으로) 하천으로 부터 떨어진 거리에 따른 열환경에 대하여 토지 피복에 따른 공간적 특성 분석을 수행함으로서 하천이 도심지 열 환경에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 하천을 중심으로 $0{\sim}1000m$ 까지 200m 간격의 버퍼를 생성하고 Landsat 영상에 의한 NDVI와 온도분포도를 이용하여 청주시 하천의 근접성에 따른 NDVI 및 온도 분포 분석 결과, NDVI는 하천을 기준으로 거리가 멀어질수록 점차적으로 증가하는 경향을 보였고 온도는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 Quick-bird 영상에 의한 토지피복도와 NDVI, 온도 데이터를 중첩분석한 결과 NDVI는 산림-경작지-초지-나지-시가지 및 건조지 순으로 나타났고 평균온도는 NDVI의 역순으로 나타났다. 특히, 시가지를 비롯하여 공업지, 상업지 등 건조지역과 나지는 평균 $24^{\circ}C$ 이상으로 인구밀집지역은 높은 온도분포를 나타내는 것을 알 수 있었다.
p형 실리콘 기판위에 100.angs.의 초기 산화막을 성장시킨 후 붕소(B)와 인(P)을 1MeV 이온주입 에너지로 4.dec. tilting하여 붕소의 도즈량은 1*10/녀ㅔ 13/[cm/sup -2/]까지, 인은 1*10/sup 13/[cm/sup -2]로부터 1*10/sup 14/[cm/sup -2/] 까지 변화시키며 이온 주입하였다. 이온주입 후 RTA 로서 열처리 하였으며, 열처리 시간은 10초에서 40초까지,열처리 온도를 1000.deg.C에서 1100.deg.C까지 변화하였다. 이후 기파낸의 불순물의 프로파일 및 미세 결함의 분포를 분석하기 위하여, SIMS, SRP, XTEM 분석을 실시하였고, 이를 monte-carlo 모ㅓ델로서 시뮬레이션하여 비교하였다. SIMS 분석 결과 열처리 온도와 시간이 증가할수록 접합깊이가 증가하였고, 프로파일이 넓어짐을 볼수 있다. SRP 측정에서 붕소는 주해거리 (Rp)값은 1.8.mu.m~1.9.mu.m, 인의 경우는 1.1.mu.m~1.2.mu.m의 주행거리 (Rp) 값이 나타났다. XTEM 분석결과 붕소의 경우 열처리에 전후에도 결함을 볼수 없었고, 인의 경우 열처리 이후에 실리콘 결정내부에 있던 산소(O)와 인(P)우너자의 pinning효과에 의해 전위다이폴을 형성하여 표면근처로 성장함을 볼수 있었다.
Sputtering은 박막의 품질(부착력, 밀도, 균일도등)이 우수하고 대면적 증착이 용이하여 반도체, 디스플레이, MEMS기술등과 같은 첨단산업에서 널리 이용되고 있는 증착방법이다. 일반적인 평판형 스퍼터건은 전계와 자계가 직교하는 Target의 일부영역에서만 스퍼터링 현상이 발생하게 되어 증착물질의 사용효율이 20~30% 정도로 좋지 못하고 스퍼터링 되지않는 부분에서는 재증착 현상에 의한 파티클 발생을 유발하여 Substrate에 손상을 입혀 박막의 질을 떨어뜨리게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점들의 물리적 현상의 진단 및 최적화를 위해 Particle-In-Cell (PIC)시뮬레이션을 이용하여 그 특성들을 알아보았다. 인가전압, 압력, 증착물질과 기판사이의 거리를 변화시켜 자기장이 포함된 Paschen curve를 그렸다. 전기장만이 포함된 시스템에서의 Paschen curve는 이미 공식으로 알려져 있으며 마그네트론 스퍼터링의 시스템에서 Paschen curve와 비교하여 보다 낮은 압력에서 플라즈마가 형성할 수 있는 것을 확인하였다. 또한 Target에 충돌하는 아르곤이온의 양, 에너지 분포, 각도의 분포 등을 관찰하였는데, 대부분의 아르곤이온은 압력이 증가할수록 에너지가 큰 경향성을 가지며 입사각도는 Target에 보다 수직으로 충돌하는 경향을 볼 수 있었다. 증착물질과 기판사이의 거리의 변화에 대해서는 이온 특성의 변화는 없었다.
$\rho$-알루미나 결합 진동성형용 알루미나 캐스터블 내화물의 매트릭스부분과 용응 슬래그와의 침식거동을 젭센(Jabsen)이 주장한 이론을 기초로 하고 킹거리(Kingery)가 제안한 반응 기구를 통해 규명하였다. 매트릭스 부분의 초기침식이 분자확산거동에 의하여 지배되며, 아레니우스 관계식과 잘 일치하고 있어 온도의존성 활성화 과정으로 받아들 수 있다. 슬래그와 경계층의 Ca 농도차이가 23.2%로서 경계층을 형성하기 위한 물질이동의 구동력이 되었다. 매트릭스의 침식정도가 뮬라이트 소결체보다 심하지만 킹거리의 침식반응 기구와 잘 일치하고 있어 캐스터블의 수명예측이 가능하다.
태양전지 제작에서 도핑 공정은 실리콘 웨이퍼에 불순물 원자를 주입시켜 p-n 접합을 형성시키는 과정이다. 도핑 공정은 주로 3족 혹은 5족 원소를 사용한다. 기존의 도핑 공정 장치는 소성로 및 레이저 장비를 사용하여 생산단가가 높고, 웨이퍼의 전면 도핑이 힘들다는 단점이 있다. 하지만 플라즈마 제트를 사용한 도핑장치는 저가의 장비를 개발할 수 있고, 전면 도핑이 쉽다는 장점을 가진다. 또한 도핑 농도 및 깊이 조절, 높은 농도의 도핑이 가능하다는 기존 장비의 장점을 유지한다. 플라즈마 제트를 솔라셀 웨이퍼 위에 도포된 dopant material layer에 조사하면 주로 플라즈마와 dopant간의 열적인 반응에 의하여 doping이 된다. 도핑을 위한 플라즈마 제트는 전류량의 조절 및 조사하는 양에 따라서 도핑 온도를 쉽게 조절 가능하다. 본 연구에서는 챔버 내 Ar 가스를 채운 후 플라즈마를 생성시켜 방전 특성을 조사한다. 챔버 내 가스의 압력, 전극과의 거리, 전극의 형태 등 장치의 조건을 변화시켜 특성을 확인하고, 안정적인 플라즈마의 물성을 유지하기 위한 조건을 찾는다. 또한 일반 대기압에서 가스 유량변화, 전극과의 거리, 전극의 형태 등 조건에 따른 방전 특성 및 플라즈마 방출 특성을 조사한다.
갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 최근 마이크로파 또는 밀리미터파 등의 차세대 고주파용 전력소자로 각광받고 있다. AlGaN/GaN HEMT는 이종접합구조(heterostructure) 로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 높은 전자 이동도, 높은 항복전압 및 우수한 고출력 특성을 얻는 것이 가능하다. AlGaN/GaN HEMT에서 ohmic 전극 부분과 채널이 형성되는 부분과의 거리에 의한 저항의 성분을 줄이고 전자의 터널링의 확률을 증가시키기 위해서 recess된 구조가 많이 사용되고 있다. 그러나 이 구조에서는 recess된 소스와 드레인에 의해 AlGaN층의 제거로 AlGaN층의 두께에 영향을 미치며 그에 따라 채널에 생성되는 전자의 농도를 변화시키게 된다. 본 논문에서는 소스와 드레인의 Trench 구조를 제안하였다. ohmic 전극 부분과 채널간의 거리의 감소로 특성을 향상시켜서 recess 구조의 장점이 유지된다. 그리고 recess되는 소스와 드레인 영역에서 AlGaN층을 전체적으로 제거하는 것이 아니고 Trench 즉 일부분만 제거하면서 AlGaN층의 두께의 변화에 따른 문제점도 줄일 수 있다. 따라서 이러한 전극 부분을 Trench구조화 시킨 AlGaN/GaN HEMT의 DC특성을 $ATLAS^{TM}$를 이용하여 전산모사하고 최적화된 구조를 제안하였다.
우리가 일상 생환에서 사용하고 있는 전자레인지는 마이크로파를 방출하는 마그네트론이 동작을 하기 위해 예열이 되어야하기 때문에 전력이 항상 공급되고 있다. 따라서 항상 전자기장이 형성되어 있으나 이에 대해서 잘 알지 못한다. 또한 동작 시에 방출되는 마이크로파의 세기가 얼마나 되는지에 대해서도 잘 알지 못한다. 본 논문에서는 100대의 전자레인지에서 0cm, 30cm, 50cm, 100cm 떨어진 거리에서 전원이 On 되었을 때와 Off 되었을 때 자기장을 측정하였으며, 마이크로파는 전자레인지의 동작중 전자레인지에 밀착해서 측정하였다. 이번 조사를 통해 전자레인지에서 측정된 전자기장 및 마이크로파 세기는 모두 ICNIRP 및 정보통신부 인체보호기준 권고안 기준치 이하였고, 마이크로파의 세기는 FDA 규제값 이하였음을 알았다. 측정된 값들은 모두 매우 미약하였다. 그러나 전자기장에 장시간 노출될 경우 인체에 어떠한 영향을 미치는지는 아직 정확히 규명되지 않았기 때문에 전자레인지를 평소의 동선과 멀리 떨어진 곳에 위치시키고 만약의 마이크로파 노출에 대비해 전자레인지가 동작할 때에는 일정거리를 유지하는 것이 좋다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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