• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.294-294
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• 2012

본 연구에서는 마그네트론 스퍼터를 이용한 경사 코팅법으로 질화 티타늄을 합성하였으며, 온도, 시편 인가전압, 외부 자기장 등 여러 코팅 조건에 따른 박막의 특성변화를 평가하였다. 스퍼터 소스에 장착된 타겟은 6"의 Ti 타겟을 사용하였으며, 시편과 타겟간의 거리는 약 10 cm, 시편은 Si-wafer와 SUS를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 진공배기를 실시한 후 Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 시편에 전압을 인가한 후 플라즈마를 발생시켜 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 질소유량 (5~60 sccm), 온도 ($0{\sim}300^{\circ}C$), 시편 인가전압 (0~100 V), 외부 자기장 (0~3 A) 등 여러 공정변수를 변화시키며 코팅하였다. 질화 티타늄의 두께는 약 $1.5{\mu}m$로 동일하게 코팅하였다. 그 결과 온도와 시편 인가전압은 각각 $200^{\circ}C$와 100 V 일 때 가장 높은 경도를 보였으며, 외부 자기장의 변화는 경도에 큰 영향을 미치지 않았다. 코팅 변수의 변화에 따른 질화 티타늄 박막의 색차, 경도, 조도, 반사도, 마모도 등의 물성 변화를 분석하였으며, 본 연구에서 얻어진 결과를 이용하여 공정변수 제어를 통한 원하는 특성을 가진 TiN 박막을 쉽게 형성할 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.317-318
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• 2012

현재의 반도체 산업에서 Hafnium oxide와 Hafnium silicates같은 high-k 물질은 CMOS gate와 DRAM capacitor dielectrics로 사용하기 위한 대표적인 물질에 속한다. MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)구조에서 gate length는 16 nm 이하로 계속 미세화가 연구 중이고, 또한 gate는 기존구조에서 Multi-gate구조로 다변화가 일어나고 있다. 이를 통해 게이트 절연막은 그 구조와 활용범위가 다양해지게 될 것이다. 동시에 leakage current와 dielectric break-down을 감소시키는 연구가 중요해지고 있다. 그러나 나노 영역에서의 기계적 특성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 따라서 복잡한 회로 공정, 다양한 Multi-gate 구조, 신뢰도의 향상을 위해서는 유전박막 물질자체와 계면에서의 물리적, 기계적인 특징의 측정이 상당히 중요해지고 있다. 이에 본 연구는 Nano-indenter의 통해 경도(Hardness)와 탄성계수(Elastic modulus) 등의 측정을 통하여 시료 표면의 나노영역에서의 기계적 특성을 연구하고자 하였다. $HfO_2$게이트 절연막은 rf magnetron sputter를 이용해 Si (silicon) (100)기판위에 박막형태로 증착하였고, 이후 furnace에서 질소분위기로 온도(400, 450, $500^{\circ}C$)를 달리하여 20분 열처리를 하였다. 또한 Weibull distribution을 이용해 박막의 characteristic value를 계산하였으며, 실험결과 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가함에 따라 경도와 탄성계수는 7.4 GPa에서 10.65 GPa으로 120.25 GPa에서 137.95 GPa으로 각각 증가하였다. 이는 재료적 측면으로 재료의 구조적 우수성이 증가된 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.38-38
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• 2018

TiMoN 코팅층은 우수한 내마모 특성과 낮은 마찰계수를 보여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착으로 질소 가스 유량, 아크 전류, 기판 전압 등 공정 변수를 제어하여 TiMoN 코팅층을 스테인리스와 초경 기판 위에 제조하고 색상, 미세구조, 경도 등 물리적 특성을 평가하였다. TiMo 타겟은 Mo가 약 8 at.% 함유되어 있으며 직경은 80 mm이었다. 색차계를 이용하여 TiMoN 코팅층의 색상을 분석한 결과, 질소 유량이 증가할수록 $a^*$와 $b^*$ 값이 증가하는 경향을 확인하였다. 질소 유량 90 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 TiN 코팅층과 유사한 색상을 보였다. TiMoN 코팅층의 조성을 에너지분산형 분광기(energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과, 타겟과 유사한 조성을 보였다. TiMoN 코팅층의 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 주상정 형성이 확인되었으며 코팅층 표면에는 음극 아크 공정 시 발생하는 거대입자가 발견되었다. 질소 유량 50 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 약 3000 Hv의 경도 값을 보였다. X-선 분광기로 TiMoN 코팅층의 결정성을 분석한 결과, TiN과 유사한 합금상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. TiMoN 코팅층은 TiN과 유사한 색상을 보였으며 경도는 TiN보다 높은 값을 보여 절삭공구, 금속 가공용 부품 등 고경도 코팅층으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Food Science of Animal Resources Conference
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• 2004.05a
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• pp.269-273
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• 2004

본 연구는 노계육의 화염처리의 정도에 따른 육질 및 저장 특성의 변화를 구명하고자 수행하였다. 육질특성에서 hardness(경도)는 노계육의 가슴살에서 저장 1일에 화염처리를 하지 않는 처리구에서 4.72kg을 나타냈으며 중처리에서는 4.66kg, 강처리에서는 5.05kg으로 강처리구에서 가장 높게 나타났으나 저장기간이 경과할수록 오히려 강처리구에서 경도의 변화가 가장 크게 떨어져 저장 5일에 1.02kg까지 낮아졌다. 지방산패도(TBA)는 저장 5일에 최대로 증가하였으며 특히 화염처리 수준이 가장 높은 처리구(80PSI)에서 0.21mgMA/kg으로 가장 높은 값을 나타내었다. 단백질산패도(VBN)는 저장 5일에 화염처리하지 않는 처리구에서 4.94mg%를 나타냈고, 중 및 강처리구에서 각각 6.58, 6.57mg%으로 나타나 저장기간이 많을수록 화염처리수준이 증가할수록 값이 증가하는 경향을 나타냈었다. 총미생물 수에서 저장 3일에 화염처리하지 않는 구에서 $4.85Log_{10}\;CFU/cm^2$으로 나타났고, 화염처리 수준이 증가할수록 약간 감소하는 경향을 나타내어 강처리구에서 $4.55Log_{10}CFU/cm^2$수준을 나타냈다. 결과적으로 화염처리 수준이 증가할수록 육질의 경도, 지방산패도 및 단백질 변성도가 증가한 것으로 나타났고, 반면에 총 미생물 수는 저장기간이 경과할수록 낮아지는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.169-169
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• 2016

크롬산 용액에 황산을 촉매로 하여 Sargent에 의해 개발된 크롬도금은 경도, 내식성, 내마모성 등의 특성이 우수하다. 이로 인해 장식용 박막 도금뿐만 아니라 경질의 후막 도금층을 형성이 가능함으로써 기계 부품류를 비롯한 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 적용되고 있다. 이러한 크롬도금이 적용된 소재부품에 대해 장수명화와 더불어 가혹한 환경에서의 사용요구가 점차 증가하고 있으며, 이를 위해서는 보다 더 우수한 내식성과 기계적 물성을 확보해야할 필요성이 높다. 한편 경질 크롬 도금의 내식성과 관련해 도금 과정에서 발생하는 마이크로 크랙에 의해 제품의 내식성의 한계를 나타내게 된다. 본 연구에서는 내식성이 우수할 뿐만 아니라 표면 경도가 우수한 도금층을 얻기 위해 도금 전류 조건으로 펄스 전류를 적용하는 방안을 시도한 것으로 펄스전류를 적용하여 경질크롬도금 시 크랙 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 도금욕은 일반적인 경질크롬도금에 사용되는 Sargent 욕을 이용하였고, duty ratio를 조절하여 전류 조건 변화에 따른 단면 내 크랙의 수 변화를 관찰하여 최적의 전류 조건을 도출하였다. 그리고 도출된 전류 조건을 이용해 도금 두께에 따른 크랙 수 변화를 관찰하였고, 이때의 경도를 측정하였다. 또한 XRD 분석을 통해 도금 전류 조건 및 시간 변화에 따른 결정구조 변화를 확인하였다. 실험결과 펄스 전류를 적용하는 경우, 기존 직류 적용 시에 비해 크랙 발생을 현저하게 감소시킬 수 있었으며, 사실상 크랙프리(Crack free) 도금이 가능하였다. 또한 크랙의 감소와 함께 경도 저하가 나타나게 되나 펄스 전류 인자의 최적화에 따라 이러한 경도 저하 현상의 최소화가 가능하였다.

• Elastomers and Composites
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• v.41 no.2
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• pp.125-130
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• 2006

To understand the effect of midsole on the bending stiffness of footwear, bending moment is studied with various hardness and thickness of polyurethane(PU) and poly(ethyl one-co-vinylacetate)(EVA) foams which composed in footwear midsole. The initial bending moment of footwear was appeared at $19^{\circ}$ on bending angle of footwear, and this bending angle was not depend on thickness and hardness of midsole. The bending moments of footwear were also increased with increase of the hardness and thickness of misole which were composed in footwear. Increased hardness and increased thickness of foam and midsole also cause a greater bending moment of the sports shoe, respectively.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.25 no.5
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• pp.368-376
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• 2005

Coolant rubber hoses for automobile radiators can be degraded and thus failed due to the influence of contacting stresses of air and coolant liquid under thermal and mechanical loadings. In this study, for EPDM(ethylene-propylene diene monomer) rubber conventionally used as a radiator hose material the aging behaviors of the skin part due to thermo-oxidative and electro-chemical stresses were nondestructively evaluated. Through the thermo-oxidative aging test, it was shown that the surface hardness IRHD(International Rubber Hardness Degrees) of the rubber increased with a considerable reduction of failure strain. On account of the penetration of coolant liquid into the skin part the weight of rubber specimens degraded by electro-chemical degradation(ECD) test increased, whereas their. failure strain and IRHD hardness decreased largely. The penetration of coolant liquid seemed to induce some changes in inner structure and micro hardness distribution of the rubbers. Consequently, EPDM rubbers degraded by thermo-oxidative aging and ECD could be characterized nondestructively by micro-hardness and chemical structure analysis methods.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.42 no.3
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• pp.292-297
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• 2010

This study was conducted to determine and compare hardness, thermal properties (by DSC), pasting properties (by RVA) and texture of brown rice and white rice, either lodged or non-lodged, with respect to lodging time. The hardness and the thermal properties of lodged brown rice and white rice decreased with lodging time, while those of nonlodged brown and white rice increased. In addition, the rice kernel hardness and the thermal properties had high correlation coefficients. The pasting properties, with the exception of setback, and the textural properties of lodged brown and white rice decreased with lodging time, while those of non-lodged brown and white rice increased.

• Elastomers and Composites
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• v.42 no.3
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• pp.143-150
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• 2007

Hardness of rubbery materials, which is important for dimensional stability and product performance, was investigated upon temperature change in this study. A newly developed IRHD (International Rubber Hardness Degree) tester was used to measure the hardness changes of NR and SBR specimens at various temperatures and the hardness values were compared with the Young's modulus. The harness and Young's modulus of NR and SBR showed an abrupt change near the glass transition temperatures. The hardness and Young's modulus were increased by increasing temperature due to the increased random chain conformation of molecules. The effect of temperature on hardness and Young's modulus of NR and SBR specimens filled with carbon black and silica was decreased by increasing filler content.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.9
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• pp.1087-1093
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• 2014

Stainless steels stabilized with Ti or Nb are largely used in offshore and shipbuilding industries due to its excellent corrosion resistance. In this study, carbide stabilizers, Ti and Nb, were added to stainless steel 304 specimens with different concentrations(Ti: 0.26%, 0.71%, Nb: 0.29%, 0.46%, 0.71%), and their mechanical and electrochemical characteristics were evaluated. Micro-Vickers hardness testing was employed to characterize the mechanical characteristics with alloying elements. Electrochemical evaluation techniques including Tafel analysis, cyclic polarization experiment, galvanostatic experiment were utilized to compare the corrosion characteristics of the specimens. The result of hardness tests revealed that Nb containing specimens showed increasing hardness with increasing alloying contents while adding Ti had little effect on increase in hardness. In the case of electrochemical measurements, the electrochemical characteristics of the specimens were enhanced with increasing Nb contents while they were deteriorated with increasing Ti contents. As a result, different stabilizers and their contents may produce significant differences in electrochemical characteristics, and there such effect must be taken account of in development of stainless steels for marine environment.