• 한국자기학회지
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• 제17권4호
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• pp.156-161
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• 2007

어레이(away) 자성센서 개발을 위해 고진공 스퍼터링 증착장비를 이용하여 스펙큘러형(specular type) Glass/Ta(5)/NiFe(7)/IrMn(10)/NiFe(5)/$O_2$/CoFe(5)/Cu(2.6)/CoFe(5)/$O_2$/NiFe(7)/Ta(5)(nm) 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; CMR-SV)박막을 제작하였다. 다층박막 시료를 $20{\times}80{\mu}m^2$의 미세 활성영역을 가진 15개 어레이를 $8{\times}8mm^2$ 영역 내에 최적화한 제작 조건으로 광 리소그래피 패터닝 하였다. Cu를 증착하여 만든 2단자 전극법으로 측정한 자성특성은 15개 모든 소자들이 균일한 자기저항특성을 나타내었고, 5 Oe 근방에서 가장 민감한 자기저항비 자장민감도와 출력전압들은 각각 0.5%/Oe, ${\triangle}$V: 3.9 mV이었다. 형상자기이방성이 적용된 상부 자유층 $CoFe/O_2/NiFe$층은 하부 고정 자성층 $IrMn/NiFe/O_2/CoFe$층 자화 용이축과 직교하였다. 측정시 인가전류 값을 각각 1 mA에서 10 mA까지 인가하였을 때 출력 작동 전압 값은 균일하게 증가하였으며, 자장감응도도 거의 일정하여 미세 외부자장에 민감한 나노자성소자로서 좋은 특성을 띠었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1125-1126
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• 2011

고온 초전도 전력기기는 상전도 전력기기에 비해, 중량과 부피가 작고 전력손실이 거의 없어 효율이 높고 대용량기기에 많은 장점을 지니고 있으며 또한 환경 친화적이다. 대형화가 요구되는 선박추진용 모터를 초전도 모터로 사용할 경우 저속 및 고 토크의 모터를 제작할 수 있고, 계자 권선과 전기자 권선을 초전도 선재로 사용함으로써 높은 전류밀도와 고 자장이 가능하여 고효율 및 소형 경량화 등의 장점이 있다. 그러나 전초전도 모터의 경우 얇은 테이프 형태의 초전도 선재의 특성으로 인해 구리선처럼 가공이 힘들고, 선재를 초전도 상태로 만들기 위한 냉각이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 동기모터와 선형모터를 혼합하여 고정자에 위치한 racetrack type의 전기자 권선뿐만아니라 회전자에 자기장을 발생시키는 계자 권선도 회전자가 아니라 고정자부분에 위치하므로 구조상 견고하고 냉각등에 장점이 있는 호모폴라 모터를 제안하였으며 자기저항의 변화가 작은 구조로 토크 리플이 작으므로 소음과 진동이 적은 모터를 설계하였다. 설계 결과로부터 호모폴라 모터를 제작하였으며 레이스트렉형과 팬케이크 권선의 임계전류등을 측정하였다. 추후 호모폴라 모터의 성능시험을 진행할 예정이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.961-962
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• 2011

핵자기공명(NMR, Nuclear Magnetic Resonance) 장치의 성능은 자계의 세기와 균일한 정도에 따라 좌우된다. 그리고 균일도를 높이기 위해 자성체를 더하는 작업을 보정(Shimming)이라고 하며 이를 위해서는 기존에 분포하는 자계와 더해지는 자성체에 의해 발생하는 자계의 세기를 부분별로 정확하고 정밀하게 계산하는 것이 요구된다. 하지만 이를 비오-사바르의 법칙(해석해)으로 계산하는 것은 너무 복잡하고 그 대안으로 사용하는 유한요소법 기반의 수치해석 프로그램은 유한요소법 자체가 가진 오차로 인해 정확한 결과를 얻기 어렵다. 따라서 이를 해결하기 위해 가렛(M. W. Garrett)이 제안한 고조파 해석을 Real*16이 적용된 포트란을 사용하여 구하고 그 결과를 해석해의 값 및 수치해석 프로그램 결과와 비교하였다. 이를 통해 자계를 계산함에 있어서 고조파 해석의 타당성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1529-1530
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• 2006

현재 한빛 플라즈마에서 운영되고 있는 전자기 진단장치는 정전탐침, 자장탐침 및 반자성루프 둥이 있다. 정전탐침은 고정식, 이동식, 고속주사방식 세 종류의 진단장치가 개발되어 실험에 이용되어 왔는데 비교적 쉽게 많은 종류의 probe와 다양한 probe tip을 구성할 수 있기 때문에 한빛 장치에서 axial 및 azimuthal 방향으로 전자 온도/밀도 및 그들의 분포를 측정하고 있다. 단일탐침에서 사용되던 RF 보상기술을 삼중탐침에서도 적용시켜 RF 보상 삼중탐침을 개발하였다. 기존의 삼중탐침의 경우에는 DC에 대해서는 높은 임피던스로 외부에 부유되어 있지만 RF의 경우에는 외부와 부유되지 않고 낮음 임피던스로 연결되어있는 경우가 많았다. 하지만 RF보상 삼중탐침의 경우에는 RF의 경우에도 충분히 큰 임피던스로 부유되어 있다. 따라서 보다 왜곡되지 않은 측정을 할 수 있다. RF보상 삼중탐침을 이용하여 한빛 Mirror 플라즈마에서 axial 방향으로 Plasma 변수들의 변화를 관찰하면서 기존의 탐침에서 볼 수 얼던 여러 특성을 관찰할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제23권3호
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• pp.98-103
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.355-360
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• 2009

USN (Ubiquitous Sensor Network, 유비쿼터스 무선네트워크) 융합기술을 기반으로 하는 자원탐사 축소모형 시스템을 구축하였다. 실제 환경의 재현을 위해, 비금속 모형판 아래 금속판을 설치하고, 모형판 위에서 이동로봇에 설치된 고정밀 3축 자기센서를 이용하여 실제 자장값을 계측한다. 측정된 자장값은 무선네트워크를 이용하여 이동로봇이 중앙 컴퓨터로 전송한다. 이러한 하드웨어 기반의 테스트 시스템은 현장 상황을 물리적으로 유사하게 재현함으로써, 시뮬레이션의 신뢰도가 높고, USN기반 자원탐사시스템 설계지침을 다각도로 검토할 수 있다. 본 연구에서는 금속물체 탐지시스템을 재현하기 위해, 평판 위에서 이동로봇을 사용하여, 평판 아래에 설치된 금속판의 위치를 탐지하는 실험을 성공적으로 실시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제11권2호
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• pp.72-77
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• 2001

DC 마그네트론 방식으로 제조한 PtMn계 상부층형(top) 스핀밸브 박막을 반강자성층인 PtM의 fcc (111) 구조에서 fat (111)구조 천이를 위하여 27$0^{\circ}C$에서 3 kOe의 외부자장을 가해주면서 일차적인 열처리를 한 후, 이차적으로 무자장 열처리를 하여 상온에서 자기적 특성을 조사하였다. Si/A1$_2$O$_3$ (500$\AA$)/Ta(50$\AA$)NiFe(40$\AA$)/CoFe(17$\AA$)/Cu(28$\AA$)/CoFe (30$\AA$)PtMn(200$\AA$)Ta(50$\AA$) top 스핀밸브 시료에서 자기저항비를 조사한 결과 열처리 온도가 높아질수록 자기저항비가 완만히 감소하나 325 $^{\circ}C$ 이상에서 급격히 감소하여 1 %까지 감소하는 것을 확인하였으며, 이것은 열처리 온도가 높아질수록 반강자성층과 피고정층사이의 교환 결합력이 약해지는 것에 기인하는 것으로 판단하였다. 열처리 온도 증가에 따른 교환 바이어스 자장은 325 $^{\circ}C$ 이상에서 급격히 감소하였고, 고정층과 자유층사이의 상호 결합 세기(interlayer coupling field, $H_{int}$)는 $325^{\circ}C$ 이상에서 크게 증가하였는데, 이것은 열처리 온도가 증가함에 다라 Mn의 상호 확산(inter-diffusion)dl 증가하여 계면에서의 거칠기(roughness)가 커지기 때문이라고 생각하였다. 이와 같은 결과에서 PtMn 스핀밸브의 급격한 자기적 특성변화가 일어나는 열처리 온도가 PtMn계 스핀밸브 박막의 블로킹 온도(blocking temperature, $T_b$)와 잘 일치함을 호가인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.292-303
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• 2001

본 연구에서는 수평형 전계 방출 소자를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 이를 진공자장 센서에 이용하기 위하여 Lorentz 원리를 응용하여 센서를 설계하고 제작하였다. $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$ 도핑된 다결정 실리콘을 전계 방출 소자의 음극 및 양극 재료로 이용하였으며 그 두께는 각각 $2\;{\mu}m$였다. PSG(두께 $2\;{\mu}m$)를 희생층으로 사용하여 최종 단계에서 불산을 이용하여 제거하고 승화건조법을 이용하여 소자의 기판 점착 현상을 방지하였다. 제작된 소자를 유리기판 #1 위에 silver paste로 고정시키고 Cr 전극 패드와 와이어본딩 한 뒤 진공내에서 양극접합공정을 이용하여 소자를 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$에서 진공 실장하였다. 실장 후 게터를 활성화하여 내부진공도를 향상시켰다. 이렇게 패키징된 소자는 두달여 기간 동안 특별한 특성저하 없이 잘 동작되었으며 그 이상의 기간에 대해서는 확인하지 못하였다. 패키징된 자장 센서는 패키징하기 전 진공챔버 내에서 보인 특성치와 별다른 차이 없이 잘 동작되었으며 단지 약간의 전류 감소 현상만이 관찰되었다. 측정된 센서의 감도는 약 3%/T로서 작은 값이었으나 그 가능성을 확인할 수는 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제23권6호
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• pp.193-199
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중구조 GMR-SV 박막의 열처리 조건에 의존하는 자기등방성 영역분포 특성을 조사하였다. 진공 챔버내에서 이중구조 GMR-SV 박막을 후열처리 온도를 조절하여 면상에서 강자성체 층의 자화용이축 회전을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축 방향에 의존하는 이중구조 GMR-SV 박막의 자기저항곡선은 외부자기장의 각도를 $0^{\circ}$에서 $360^{\circ}$까지 변화시킨 후 외부자기장의 세기에 따라서 측정하였다. 후열처리 온도가 $107^{\circ}C$일 때, 외부자기장의 방향이 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 영역에서 자장감응도가 약 1.52 %/Oe인 자기등방성 특성을 보였다. 이러한 특성은 고정층과 자유층을 형성하는 강자성층들이 면상에서 서로 직교한 결과임을 나타내며, 자기등방성 GMR-SV 박막 소자는 임의 방향으로 자화된 마이크로 자성비드를 검출할 수 있는 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.49-55
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• 2011

비 자성 금속 screw를 이용한 고정술을 시행한 환자를 대상으로 검사하는 자기공명영상에서는 자장의 기하학적 변형을 일으켜 영상에 자화율 인공물을 유발시킨다. 이에 본 연구에서는 자화율 인공물 발생 시 주파수 경사 방향 변환에 따른 영상의 왜곡 정도를 비교, 확인하고자 하였다. 우선 티타늄 성분의 비 자성 금속 screw을 삽입한 자체 팬텀을 제작하여 관심영역을 설정하고 주파수 경사 방향을 축상면에서는 전측-후측을 우측-좌측 방향으로 변환하였고 관상면에서는 우측-좌측을 위측-아래측으로 변환하였고 시상면에서는 상측-하측을 전측-후측으로 변환하여 관심영역의 왜곡 정도를 비교, 관찰 하였다. 결과적으로 주파수 경사 방향을 변환 하였을 때 관심 영역의 왜곡차이를 확인 할 수 있으며 향후 경사 방향을 적절하게 변경함으로써 진단적 효율을 높일 수 있을 것으로 사료된다.