• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• 제12권3호
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• pp.323-331
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• 2012

Since the 1970s, the mechanical properties of concrete at high temperature, such as compressive strength, elastic modulus, thermal strain, etc. have been investigated. Internal and external factors should be effect to concrete elevated temperature. In particular, the thermal properties of aggregate and cooling conditions are most important to estimate residual mechanical properties. This study evaluates the mechanical properties of concrete with aggregate type and cooling methods. We use normal and light aggregate for different thermal properties, and also test mechanical properties to use ${\O}100{\times}200$ mm cylinder specimen according to target temperature, slow cooling and water cooling. We found that normal aggregate concrete that uses is more highly influenced by cooling conditions than concrete that uses light aggregate concrete. In addition, the residual mechanical properties of concrete increase as cooling velocity lowers.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.760_761
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• 2009

초전도 시스템에서 전류를 공급하는 역할을 하는 전류리드는 없어서는 안 될 핵심 부품이다. Powder-in-tube(PIT) 법으로 제작한 1세대(1G) 고온초전도 선재보다 열전달특성이 나쁜 2세대(2G) 고온초전도 선재를 이용하여 고온초전도 전류리드를 제작하였다. 사용한 선재는 미국 AMSC사 선재이다. 초전도 자석으로의 열침입을 최소화하기 위해 지지구조물은 GFRP를 사용하였고 금속연결부는 무산소동을 사용하였다. 2G 선재 6가닥을 사용하여 제작한 전류리드는 액체질소 온도에서 I-V 특성을 평가한 결과 약 400 A급 전류리드도 사용 가능하다고 판단되었으며, 열전달 특성을 측정하기 위해 무냉매형 특성평가장치를 사용하였는데, 77 K과 7 K 사이에서 약 50 mW정도 였다. 본 논문에선 2G 고온초전도 선재를 사용하여 제작한 전류리드의 전기적 열적 특성에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.916-921
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• 2001

형상기억합금 선(Shape Memory Alloy Fibers ： SMA Fibers)을 삽입한 복합재료 평판의 고온 환경에서의 열적 좌굴 및 진동 해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다 1 차 전단변형이론을 적용하여 적층판을 모델링하였고, 온도 변화 효과는 적층판의 전 영역에서 균일한 온도 분포로 가정하였다. 형상기억합금 선의 온도에 대한 비선형 재료 성질을 고려하여 열적 좌굴 해석 수행 시 반복 계산법을 이용하였고, 자유 진동 해석에서는 시스템의 자유도를 줄이기 위하여 Guyan-Reduction(CR)을 사용하였다. 온도 변화와 형상기억합금 선의 체적비(volume fraction) 및 초기 변형률(initial strain) 변화에 따른 임계 온도와 고유 진동수의 특성을 해석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1110-1111
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• 2015

초전도 코일의 안정성(stability)을 향상시키기 방법으로 초전도 자석의 턴(turn) 사이의 절연을 없애는 무절연 코일(no-insulation coil) 및 금속 테이프를 같이 권선하는 금속절연 코일(metal insulation coil)이 제안되어 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 고온초전도 코일의 열적, 전기적 메카니즘을 분석하기 위한 FEM 모델을 제시하고, 이를 사용하여 �치 시 고온 초전도 코일의 안정성 향상 정도를 해석한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.184-184
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• 2010

반도체 집적도의 비약적인 발전으로 각 박막 층간의 두께는 더욱 줄어들었고 이는 각 박막 층간의 확산에 대한 문제를 간과할 수 없게 하였다. 따라서 각 층간의 확산을 방지하기 위하여 두께가 수십 nm size의 확산방지막의 연구에 대한 관심도는 증가하게 되었다. 본 연구에서 분석을 위하여 사용된 Nano-indentation은 박막 표면에 다이아몬드 팁을 이용하여 압입을 실시하여 이때 시표의 반응에 의한 팁의 위치(Z-축)를 in-situ로 측정하여 인가력과 팁의 위치에 대한 연속 압입곡선을 측정하게 된다. 이를 통하여 박막의 hardness와 elastic modulus를 측정하게 되고, 연속 압입곡선 분석을 통하여 박막의 표면응력 변화를 측정한다. 이 논문에서는 반도체의 기판으로 사용되는 Si기판과 금속배선 물질인 Cu와의 확산을 효과적으로 방지하기 위한 W-C-N 확산 방지막을 제시하였고, 시료 증착을 위하여 RF-magnetron sputter를 사용하여 동일한 증착조건에서 질소(N)의 비율을 다르게 하여 박막 내 질소비율에 따른 확산방지막을 제작하였다. 이후 시료의 열적 안정성 측정을 위하여 상온, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$로 각각 질소 분위기에서 30분간 열처리 과정을 실시하여 열적 손상을 인가하였다. 고온에서 확산방지막의 물리적 특성을 알아보기 위해 Nano-indentation을 이용하여 분석하였고, WET-SPM을 이용하여 표면 이미지와 거칠기를 확인하였다. 그 결과 질화물질이 내화물질에 비해 고온에서 물성변화가 적게 나타나는 것을 알 수 있었고, 균일도와 결정성 또한 질화물질에서 더 안정적이었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• 제26권3호
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• pp.247-254
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• 2014

Strain properties of concrete member which acts as an important factor in the stability of the concrete structure in the event of fire, significantly affected the characteristics of the coarse aggregate, which accounts for most of the volume. For this reason, there are many studies on concrete using artificial lightweight aggregate which has smaller thermal expansion deformation than granite coarse aggregate. But the research is mostly limited on concrete using clay-based lightweight aggregate. Therefore, in this study, the high temperature compressive strength and elastic modulus, thermal strain and total strain, high temperature creep strain of concrete was evaluated. As a result, remaining rate of high-temperature strength of concrete using lightweight aggregate is higher than concrete with general aggregate and it is determined to be advantageous in terms of structural safety and ensuring high-temperature strength from the result of the total strain by loading and strain of thermal expansion. In addition, in the case of high-temperature creep, concrete shrinkage is increased by rising loading and temperature regardless of the type of aggregate, and concrete using lightweight aggregate shows bigger shrinkage than concrete with a granite-based aggregate. From this result, it is determined to require additional consideration on a high temperature creep strain in case of maintaining high temperature like as duration of a fire although concrete using light weight aggregate is an advantage in reducing the thermal expansion strain of the fire.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.66-66
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• 2010

알루미나는 높은 온도에서 열적으로 안정되고 경도가 높으며 내화학, 내마모 특성이 우수하며 또한 강도대비 비중이 낮아 무게를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인하여 우주항공, 국방, 원자력등 극한의 온도를 견뎌야 하는 고도의 신뢰성이 요구되는 고온구 조물로서 응용이 되고 있다. 특히 알루미나를 휘스커 형태로 만들어 세라믹 복합체에 결합 할 경우 복합체의 기지 내에서 강화재의 역할을 함으로써 취성 파괴를 억제하고 열 전도율 저하등의 이점을 가져올 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 알루미나 휘스커를 성장을 위하여 Al-triisoproxide계를 이용하여 화학기상증착법으로 가장 안정된 열적 특성을 가지고 온도의 변화에 따라 상 변화가 일어 나지 않는 알파 알루미나 상을 가지는 알루미나 휘스커를 성장시키기 위한 연구를 하였다. 또한 증착 온도, 압력, 입력기체비등 증착 조건을 변화시켜가면서 알파 알루미나 휘스커의 성장 거동을 살펴 보았다. 증착 조건 변화에 따라 알파 알루미나는 막이 증착되는 부분과 휘스커가 성장되는 부분이 있으며 휘스커의 밀집도와 길이방향, 직경방향 성장등 여러 가지 성장 특성을 달리하였다. 이러한 결과를 바탕으로 증착조건에 따른 알파 알루미나 휘스커 성장영역을 도식화하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.156-157
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• 2008

반도체 소자 회로의 집적도가 높아짐에 따라 선폭이 감소하였고 고온 공정이 필요하게 되었다. 기존의 반도체 회로 배선 재료인 Al을 사용할 경우 소자의 속도가 느려져서 소자의 신뢰도가 떨어지고 고온공정에서의 문제가 발생되어 이를 해결하기 위한 차세대 배선 물질로 비저항이 낮은 Cu의 사용이 요구되고 있다. 하지만 Cu는 Si와의 확산이 잘 일어나기 때문에 그 사이에서 확산을 막아주는 확산방지막에 대한 필요성이 제기되었고 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 Cu와 Si사이의 확산을 방지하기 위한 W-C-N 확산방지막을 물리적 기상 증착법(PVD)중 하나인 RF Magnetron Sputtering 방식을 사용하여 증착하였다. 고온 공정에서의 안정성을 알아보기 위해 $600^{\circ}C$ 부터 $900^{\circ}C$ 까지 $100^{\circ}C$ 단위로 열처리를 하였고 4-point probe 장치를 사용하여 열처리 온도에 따른 비저항 측정을 통해 W-C-N 확산방지막의 특성을 분석하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• 제38권5호
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• pp.469-474
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• 2014

The high temperature gas-cooled reactor (HTR-10) is designed to produce electricity and hydrogen. Graphite is used as reflector, support structures, and a moderator in reactor core; it has good resistance to neutron and is a suitable material at high temperatures. Friction is generated in the graphite structures for the core reflector, support structures, and moderator because of vibration from the HTR-10 fuel cycle flow. In this study, the wear characteristics of the isotropic graphite IG-110 used in HTR-10 were evaluated. The reciprocating wear test was carried out for graphite against graphite. The effects of changes in the contact load and sliding speeds at room temperature and $400^{\circ}C$ on the coefficient of friction and specific wear rate were evaluated. The wear behavior of graphite IG-110 was evaluated based on the wear surfaces.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.146-146
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• 2010

일반적인 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor)은 소스와 드레인의 형성을 위해서 불순물을 주입하고 고온의 열처리 과정을 거치게 된다. 이러한 고온의 열처리 과정 때문에 녹는점이 낮은 메탈게이트와 게이트 절연막으로의 high-k 물질의 사용에 제한을 받게된다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해서 소스와 드레인 영역에 불순물 주입공정 대신에 금속접합을 이용한 Schottky Barrier Tunnel Transistor (SBTT)가 제안되었다. SBTT는 $500^{\circ}C$ 이하의 저온에서 불순물 도핑없이 소스와 드레인의 형성이 가능하며 실리콘에 비해서 수십~수백배 낮은 면저항을 가지며, 단채널 효과를 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한 고온공정에 치명적인 단점을 가지고 있는 high-k 물질의 적용 또한 가능케한다. 본 연구에서는 p-type SOI (Silicon-On-Insulator) 기판을 이용하여 Pt-silicide 소스와 드레인을 형성하고 전기적인 특성을 분석하였다. 또한 본 연구에서는 기존의 sidewall을 사용하지 않는 새로운 구조를 적용하여 메탈게이트의 사용을 최적화하였고 게이트 절연막으로써 실리콘 옥사이드를 스퍼터링을 이용하여 증착하였기 때문에 저온공정을 성공적으로 수행할 수 있었다. 이러한 게이트 절연막은 열적으로 형성시키지 않고도 70 mv/dec 대의 우수한 subthreshold swing 특성을 보이는 것을 확인하였고, $10^8$정도의 높은 on/off current ratio를 갖는 것을 확인하였다.