• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.11
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• pp.663-669
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• 2016

A terahertz asymmetric split-loop resonator (ASLR) was analyzed for use in high-sensitivity sensing applications. Its structural asymmetricity induces an asymmetric Fano resonance which has a high quality factor compared to the symmetric eigen-resonance. The variations of the resonant frequency, transmission coefficient, and quality factor of the ASLR in the eigen and Fano resonances are analyzed as a function of its structural asymmetricity. Also, the surface current densities on the ASLR in both resonances are calculated to analyze the main cause of the variations of its transmission characteristics. The surface current of the ASLR in the eigen resonance shows a dipole resonance, which increases the radiation loss and reduces the quality factor. On the other hand, the surface current of the ASLR in the Fano resonance shows a trapped or quadrupole mode which has a low radiation loss. Therefore, the ASLR operated in the Fano resonance has a high quality factor. Terahertz, high-performance filters and high sensitivity sensors can be developed based on our analysis results of the ASLR having a high quality factor. These high-performance devices based on terahertz metamaterials could increase the adoption of terahertz industrial applications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.259-259
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• 2016

반도체 산업 전반에 걸쳐 이루어지고 있는 연구는 소자를 더 작게 만들면서도 구동능력은 우수한 소자를 만들어내는 것이라고 할 수 있다. 따라서 소자의 미세화와 함께 트랜지스터의 구동능력의 향상을 위한 기술개발에 대한 필요성이 점차 커지고 있으며, 고유전(high-k)재료를 트랜지스터의 게이트 절연막으로 이용하는 방법이 개발되고 있다. High-k 재료를 트랜지스터의 게이트 절연막에 적용하면 낮은 전압으로 소자를 구동할 수 있어서 소비전력이 감소하고 소자의 미세화 측면에서도 매우 유리하다. 그러나, 초미세화된 소자를 제작하기 위하여 high-k 절연막의 두께를 줄이게 되면, 전기적 용량(capacitance)은 커지지만 에너지 밴드 오프셋(band-offset)이 기존의 실리콘 산화막(SiO2)보다 작고 또한 열공정에 의해 쉽게 결정화가 이루어지기 때문에 누설전류가 발생하여 소자의 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 게이트 절연막 엔지니어링을 통해서 누설전류를 줄이면서 전기적 용량을 확보할 수 있는 연구가 주목받고 있다. 본 실험에서는 high-k 물질인 Ta2O5와 SiO2를 적층시켜서 누설전류를 줄이면서 동시에 높은 캐패시턴스를 달성할 수 있는 게이트 절연막 엔지니어링에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 n-type Si 기판을 표준 RCA 세정한 다음, RF sputter를 사용하여 두께가 Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10, 25/10, 25/5 nm인 적층구조의 게이트 절연막을 형성하였다. 다음으로 Al 게이트 전극을 150 nm의 두께로 증착한 다음, 전기적 특성 개선을 위하여 furnace N2 분위기에서 $400^{\circ}C$로 30분간 후속 열처리를 진행하여 MOS capacitor 소자를 제작하였고, I-V 및 C-V 측정을 통하여 형성된 게이트 절연막의 전기적 특성을 평가하였다. 그 결과, Ta2O5/SiO2 = 50/0, 50/5, 50/10 nm인 게이트 절연막들은 누설전류는 낮지만, 큰 용량을 얻을 수 없었다. 한편, Ta2O5/SiO2 = 25/10, 25/5 nm의 조합에서는 충분한 용량을 확보할 수 있었다. 적층된 게이트 절연막의 유전상수는 25/5 nm, 25/10 nm 각각 8.3, 7.6으로 비슷하였지만, 문턱치 전압(VTH)은 각각 -0.64 V, -0.18 V로 25/10 nm가 0 V에 보다 근접한 값을 나타내었다. 한편, 누설전류는 25/10 nm가 25/5 nm보다 약 20 nA (@5 V) 낮은 것을 확인할 수 있었으며 절연파괴전압(breakdown voltage)도 증가한 것을 확인하였다. 결론적으로 Ta2O5/SiO2 적층 절연막의 두께가 25nm/10nm에서 최적의 특성을 얻을 수 있었으며, 본 실험과 같이 게이트 절연막 엔지니어링을 통하여 효과적으로 누설전류를 줄이고 게이트 용량을 증가시킴으로써 고집적화된 소자의 제작에 유용한 기술로 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.161-167
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• 2009

Organic insulating materials which are utilized as insulating materials for the low voltage show unique carbonization characteristics when they are carbonized by a leakage current. Therefore the use of the carbonization characteristics makes it possible to examine the electrical fire which is caused by a leakage current flowing on the surface of the organic insulating material. In order to understand such carbonization characteristics, in this paper, experiments have been done to carbonize typical organic insulating materials such as phenol resin, PVC, and acrylic resin, and the carbonization patterns and the IR absorption spectrum of specimens have been analyzed. According to the analysis of the carbonization patterns, the phenol resin shows the so-called 'spider-leg' carbonization pattern due to a thermosetting property. In contrast to the phenol resin, the thermoplastic property makes it difficult to observe a clear carbonization pattern to verify carbonizing causes on the surfaces of PVC and acrylic resins. In this case, the IR absorption spectrum can be analyzed to examine the specimen carbonized by a leakage current. The analysis result shows that absorption peaks appear at the wave numbers of $3,400[cm^{-1}]$ and $1,618[cm^{-1}]$, which can be an important factor to verify the carbonizing causes.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.7 no.4
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• pp.419-427
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• 1996

Thermally-stabilized fiber-optic current sensors are proposed and demonstrated. The sensor head is made of two coil formers combined perpendicularly. In this sensor head, bending-induced birefringences can be reduced to the level much smaller than those of the single former type because the eigen-axes of the two perpendicular coil formers are made orthogonal to each other. Moreover, thermal variation of the birefringence is also expected to be minimized by the orthogonality of the two polarization eigen-axes. We changed the temperature slowly in the range of 20~45$^{\circ}C$ during 100 minutes. The overall linearity of the sensor is better than 1.2% in the range of 0~1000A. The long-term fluctuation of the sensor is less than 1% when measured for 3 hours at 500A and room temperature. Two orthogonally-polarized laser diodes are combined together to make the incident beam unpolarized. In the signal processing, the signals are separated by two parts and normalized respectively, which minimize the efects of optical fluctuations coming from sources, connectors, etc.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.98.1-98.1
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• 2018

소듐냉각 고속로 (SFR)는 원자력 발전의 가장 시급한 문제점으로 부각되고 있는 사용 후 핵연료를 재활용 하여 가동하는 원자로 이다. Generation IV로 명명되는 차세대 원자로 중에 하나로 국제 공동연구와 자체 연구를 통해 우리나라 고유의 기술이 축적되고 개발되고 있다. 현재 소듐냉각 고속로의 가장 큰 문제점 중의 하나는 금속핵연료와 피복관의 상호반응이다. 상호반응이 일어나면 공융현상을 일으켜 피복관의 녹는점이 낮아지고 피복관의 두께가 얇아져 원자로의 안전에 치명적인 위협이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전해도금 (electro-plating)을 활용하여 HT9 피복관 내면에 크롬을 도금하여 금속핵연료와 피복관의 상호반응을 억제하는 연구가 본 연구팀에서 진행되고 있다. 크롬과 전해도금을 코팅 물질과 코팅 방법으로 선정한 이유는 튜브 내면에 적용하기 용이하고 경제적인 코팅 방법이기 때문이다. 본 연구에서는 여러 가지 전해도금 인자 중 온도와 pulse 전류의 파형이 상호반응 방지 효과에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 도금액의 온도를 $50{\sim}80^{\circ}C$, 전류 파형 중 on/off time을 1:1, 10:1, 1:10으로 하여 여러 HT9 시편을 도금하였고 모의 금속 핵연료 합금인 Ce-Nd와 확산 반응 실험을 수행하여 상호반응 방지 효과를 분석하였다. 광학현미경과 전자현미경을 이용한 미세구조 분석 결과 도금액의 온도가 $65^{\circ}C$ 이하인 시편에서는 미세균열이 심하게 발생하였고 그 균열을 통해서 물질이 확산하고 상호반응을 한다는 것이 관찰되었다. $65^{\circ}C$보다 높은 도금액의 온도에서 형성된 크롬막은 균열이 없고 상호반응 방지 효과가 좋은 것이 확인되었다. 특히 전류 파형의 on/off time이 1:1일 때 상호반응 방지 효과가 가장 좋은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 크롬 전해도금의 코팅 조건이 상호반응 방지 효과에 매우 중요한 요인으로 작용한다는 것을 말해주고 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.9
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• pp.4136-4141
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• 2013

One of the most significant requisite that should be considered for effective rapping of the electrostatic precipitator using electromagnetic vibration exciter is vibration acceleration and resonance frequency of collecting plates. This vibration acceleration shows its peak points when natural frequencies of the system are corresponded with excitation frequency from the power source, and effective rapping performance can be expected. In this research, extend view of single electrostatic precipitator using one electromagnetic vibration exciter, the system was remodeled by arrangement of the exciters in view of multiple modules of the electrostatic precipitator in fields. And vibration acceleration measurement experiment is performed and measured values are compared with these remodeled systems. By this experimental comparison in series and parallel arrangement, effectiveness of arrangement methods for the electromagnetic vibration exciter, expected rapping performance, and power consumption are verified.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.125-125
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• 2009

유기물 강유전체 재료를 이용한 비휘발성 메모리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재까지 알려진 대표적인 재료는 P(VDF-TrFE)이다. P(VDF-TrFE)는 결정화 온도가 낮기 때문에 저온공정이 가능하여 향 후 플렉서블 소자 응용에도 유망하다. 최근의 연구결과에서는 고유전율의 절연층을 삽입함으로써 누설전류를 감소시켜, 저전압에서 우수한 강유전성이 얻어질이 보고되고 있다. 본 논문에서는 P(VDF-TrFE)의 조성 변화를 통하여 최적의 강유전성이 얻어지는 조건을 찾고자 노력하였으며, 조성 변화에 따른 구조적, 전기적 특성에 대하여 보고한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.18-18
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• 2009

본 논문은 X8R 온도 특성을 가지는 유전체 원료를 이용하여 고용량이면서 고압화가 가능한 적층 칩 캐패시터를 제작하였다. 대형 고압용 적층 칩 캐패시터를 위한 내부 전극 설계 및 외부 전극 형성 방법에 대한 연구도 함께 진행하였다. 적층 칩 캐패시터를 하이브리드 자동차 및 산업용 인버터의 DC-Link으로 사용하기 적합한 모듈을 제작하였으며 모듈 설계시 고유전율의 에폭시-세라믹 필름을 하였다. 본 모듈을 평가한 결과 기존 캐패시터 모듈에 비하여 2/3 크기의 소형화를 얻을 수 있었으며 ripple 전류 및 발열 특성이 매우 우수함을 확인하였다.

• 전기의세계
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• v.43 no.4
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• pp.20-26
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• 1994

전력계통은, 발전기, 변압기, 모선, 선로등을 주요소로 한 많은 설비요소로 구성되며, 이들이 일체로 되어 하나의 안정상태를 유지하면서 운용되고 있다. 전력계통 구성요소중, 특히 가공선로는 지역적으로 널리 분포되어 있으므로, 뢰, 풍우, 염분 등 자연 현상의 영향을 받아 단락, 지락등 계통사고 발생이 불가피하며, 또 다른 구성요소들도 각각 고유한 사고형태와 사고빈도를 가지고 있다. 보호방식은 이들 각종 설비에 사고가 발생하였을 때에, 신속히 사고설비를 계통에서 제거하여, 사고 전류의 계속으로 인한 설비손상을 방지하는 것을 그 기본목표의 하나로 하고 잇다. 그러나 사고발생은 단지 설비의 손상을 가져올 뿐만 아니라, 하나의 안정상태를 유지하고 운용되고 있는 전력계통 전체에 대해서, 이 안정을 무너뜨리는 방아쇠로 작용하며, 사고의 계속, 또는 사고제거에 따른 계통구성의 급변등은 주파수의 저하, 계통탈조, 설비과부하등으로 파급되어 전계통 붕괴로 확대될 가능성을 가지고 있다. 이러한 경향은 전원의 원격화와 집중대용량화, 선로조류의 증가등으로, 계통이 복잡화함에 따라 더 증대하고 있다. 이러한 배경을 바탕으로 하여 보호방식의 책무는, 종전의 설비보호 위주에서 사고파급방지에 의한 계통보호(protection for power system disturbance)로 그 중점목적이 옮겨가고 있으며, 이 사고 파급방지보호장치를 계통안정화장치라고도 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1716-1717
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• 2011

잉크젯으로 인쇄된 실버 나노입자가 오븐, 레이저, 전기를 이용한 소결방법에 의해 소결되었다. 전도성 라인은 드롭 온 디맨드형(drop-on-demand) 잉크젯 프린터에 의해 유리 기판 위에 인쇄되었다. 레이저를 이용한 소결은 레이저 강도와 조사시간을 변화시키면서 실버나노입자를 소결하였고, 전기 소결은 인쇄된 라인에 정전류 방식을 이용하여 인가해주는 전류값을 변화시키면서 소결하였다. 소결방법에 따른 비저항변화, 단면적 변화, 미세구조변화를 관찰하였고 이 결과를 오븐 소결 결과와 비교하였다. 전기를 이용하여 소결하였을 경우 가장 낮은 비저항을 얻을 수 있었고, 은의 고유 비저항에 비하여 1.7배 큰 비저항을 얻었다.