• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.17 no.2
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• pp.73-80
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• 2012

It has been highly required to develope an automatic metal surface inspection system, specifically using image processing techniques, which can replace the visual inspection method in the steel industry. In this paper, we propose a precisional surface measurement system using the moving average image processing technique. When the surface patterns which are generated in the rolling process of metal plates are recognized as defects, the proposed system can measure the actual number of defects. It has been proved that our system shows better results than the conventional FFT method.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.85.1-85.1
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• 2018

고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술은 타겟에서 방출된 금속 원자들이 타겟 주변에서 서로 충돌하여 나노입자를 형성한 후 기판으로 입자를 이송시켜 나노 구조를 지니는 박막을 성장시키는 기술이다. 고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술로 제작한 다공성 박막은 열린 기공 구조를 지니고 있기 때문에 외부 기체의 확산이 용이하고 비표면적이 높다는 특징을 가지고 있다. 특히 금속 공기 이차전지 등의 배터리의 경우 전극의 비표면적이 성능을 결정하는 중요한 인자이므로 금속판을 사용하는 경우 대비 비표면적이 높은 나노구조를 사용할 경우 용량 증대에 유리하다. 본 연구에서는 공정 압력, 공정 파워, 타겟과 기판과의 거리, 칠러 온도 등 증착 공정 변수를 제어하여 표면적이 높은 아연 나노 구조를 형성하였다. 이를 분석하기 위해 SEM을 이용하여 미세구조 및 두께를 관찰하였으며, 박막 증착 전후의 무게를 측정하여 기공률을 계산하였다. 또한 XRD 분석을 통하여 결정성 및 결정의 크기를 확인하였다. 이렇게 제작된 고표면적 다공성 Zn 금속박막을 응용하여 아연 전지 성능 평가를 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.118-118
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• 2018

Indium tim Oxide (ITO) 의 idium 공급 제한과 그 고유한 특성상 유연기판에 적용에는 한계가 있어 대체 물질 개발이 활발히 이뤄지는 가운데, 금속나노와이어는 그 중에서도 각광받는 물질 중 하나이다. 금속나노와이어 네트워크는 높은 전기 전도성, 투명성과 같은 많은 이점을 가지며 유연기판에 다양한 방법으로 손쉽게 제조할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 금속나노와이어는 자체의 고유한 표면 거칠기 및 접착 문제 등으로 인해 그 한계를 가지며, 또한 polynivnylpyrolidone (PVP)의 코팅이 불가피하기 때문에 나노와이어 간의 높은 접촉저항 및 junction 문제는 해결과제로 남아있다. 본 연구에서는 이러한 금속나노와이어의 문제를 극복하기 위해 유도전류에 의해 와전류를 발생시켜 나노와이어 junction 부분에서 짧은 시간동안 국소적으로 용접시킬 수 있는 induction coil system을 구축하였다. 금속나노와이어 전극 기판의 투명도를 유지하며 기판과 나노와이어에 영향을 미치지 않고 electric field를 통해 nano-welding 하는 효과를 기대하였다. 그 결과, 실험에 사용한 은나노와이어와 구리나노와이어는 초기 투과도를 유지하면서 면저항을 각각 약 68 %, 50% 감소하는 효과를 보였다. 또한 표면 이미지 측정을 하여 표면 거칠기도 감소하였음을 확인하였으며, welding됨에 따라 내구성 향상에도 영향을 미쳤음을 bending test 와 adhesion test를 통해 그 특성이 향상되었음을 확인하였다. 본 연구에서 실시한 와전류를 이용한 나노용접 방법은 건식방법이며 열이 직접적으로 발생하지 않기 때문에 모든 종류의 금속 나노와이어에 적용될 것으로 기대하며, 짧은 시간과 저렴한 비용으로 넓은 영역에 적용 가능하다는 장점을 가져 다방면에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.11
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• pp.1127-1135
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• 1996

반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 단위공정의 수가 증가하게 되었고 동시에 실리콘 기판의 오염에 대한 문제가 증가하였다. 실리콘 기판의 주 오염물로는 유기물, 파티클, 금속분순물 등이 있으며 특히, Cu와 Fe과 같은 금속불순물은 이온주입 공정, reactive ion etching, photoresist ashing과 같은 실 공정 중에 1011-1013atoms/㎤정도로 오염이 되고 있다. 그러나 금속불순물 중 Cu와 같은 전기음성도가 실리콘 보다 큰 오염물질은 일반적인 습석세정방법으로는 제거하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 Cu와 Fe과 같은 금속불순물을 제거할 목적을 건식과 습식 세정방법을 혼합한 UV/ozone과 HF세정을 제안하여 실시하였다. CuCI2와 FeCI2 표준용액으로 실리콘 기판을 인위적 오염한 후 split 1(HF-only), split 2 (UV/ozone+HF), split 3 (UV/ozone + HF 2번 반복), split 4(UV/ozone-HF 3번 반복)를 실시하였고 TXRF(Total Reflection X-Ray Fluorescence)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로 금속불순물 제거량과 표면거칠기를 각각 측정하였다. 또한 contact angle 측정으로 세정에 따른 표면상태도 측정하였다. TXRF 측정결과 split 4가 가장 적은 양의 금속불순물 잔류량을 보였으며 AFM 분석을 통한 표면거칠기도 가장 작은 RMS 값을 나타내었다. Contact angle 측정 결과 UV/ozone 처리는 친수성 표면을 형성하였고 HF처리는 소수성 표면을 형성하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.426-426
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• 2011

최근 들어 금속물질을 나노미터 단위로 구성할 수 있는 기술이 진보하면서, 금속 나노입자에 의해 발생되는 표면 플라즈몬에 대해서도 다양한 분야의 관심이 집중되고 있다. 유전체 물질을 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서 금속 나노입자는 자유전자들의 집단 진동인 국소표면 플라즈몬 공진(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)현상에 의해 국부전기장을 증대 시키고, 가시광 및 적외선 영역에서 특성 광흡수 거동을 보인다. 이와 같은 광학적 특성은 금속 나노입자들의 크기, 형태, 그리고 나노입자들의 주변을 구성하는 기지상 물질의 종류에 의해 조절된다. 금속:유전체 나노복합체에 나타나는 이러한 특성은 단순장식코팅 뿐만 아니라 광의 효율적 운용과 광을 매개로 한 기능발현을 필요로 하는 디스플레이, 광학 스위칭 소재 및 태양전지의 효율 향상을 위한 광흡수층 등 매우 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다양한 굴절률을 갖는 재료들 중, 저굴절률을 갖는 SiO2와 고굴절률을 갖는 ZnS-SiO2를 기지상 재료로 선택하여 교번증착 스퍼터링법으로 Ag와 Au입자를 형성시켰다. Ag를 금속나노입자로 갖고, SiO2와 ZnS-SiO2를 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서는 금속나노입자 형성에 따른 뚜렷한 표면 플라즈몬 공진 광흡수 피크가 관찰된 반면 Au나노입자는 기지상에 따라 각기 다른 광흡수 특성을 나타냈는데, SiO2기지상에서 명확한 광흡수 피크를 형성했던 경우와는 달리 ZnS-SiO2기지상에서는 특정파장에서의 흡수피크로 규정되기 어려운 넓은 파장범위에 걸친 완만한 광흡수 피크를 나타냈다. TEM 분석을 통해, ZnS-SiO2 기지상 내의 Au입자는 각각 독립되어 있는 Island형태가 아닌 유전체 기지상과 대칭적으로 혼합된 네트워크 형태의 Bruggeman 기하구조를 구성하고 있음을 확인하였고, 이는 Au입자가 형성되고 성장할 때 Au와 S의 높은 결합에너지로 인해 상당한 젖음 특성을 갖고 성장하였기 때문으로 판단됐다. 따라서 나노복합체를 구성하는 물질간의 광학적 특성뿐만 아니라 기지상 내에서의 금속입자의 성장거동에 대한 연구가 수반되었을 때, 금속:유전체 나노복합체의 표면 플라즈몬 공진 광흡수 특성을 보다 정확하게 제어할 수 있다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.1
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• pp.51-55
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• 2004

Surface plasmons (SPs) are charge density oscillations that propagate along an interface between a dielectric and metal. In this paper, the electric field of SPs and the intereference of two SPs are observed by using Near-field Scanning Optical Microscope (NSOM). The excitation condition of SPs is changed as the optical tip approaches the metal surface, because the excitation condition of SPs is very sensitive to surface structures. To measure the microscope field of SPs, the distance between metal surface and optical tip must contain a specific interval.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.3 no.3
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• pp.280-285
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• 1994

본 연구에서는 Al 금속 표면에 CW CO2 레이저 빔의 조사시 표면 온도의 증가에 따른 표면과 기체 분자의 계면사이에서 발생하는 다양한 물리적 현상을 측정하였다. 온도 증가에 따른 계면에서의 물리적 현상은 Al 표면에 힘의 변화를 초래하는데 이 힘의 변화를 시간에 따라 정확학게 측정하고 측정 한 힘을 온도와 연계하여 분석하면 계면의 상호작용에 의한 물리적 현상을 설명할 수 있다. 즉 레이저 와 표면의 상호 작용은 레이저 강도에 따라 기체와 표면사이의 에너지 및 선운동량의 전달, 표면 흡착 원자의 방출 및 표면물질의 증발 등으로 구분되는데, 이러한 상호 작용시 수반되는 힘의 변화를 이용하 여 Al 금속 표면에 대한 기체 종류별 Momentum Accommodation Coefficient (MAC)를 계산하였고, Al 표에 흡착된 원자의 종류,갯수 및 결합에너지를 구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.144-146
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• 2011

플라스틱 기판 PC 또는 ABS에 플라즈마 처리하여 접촉각을 낮출 수 있었다. Cr, Ag 등의 금속으로 스퍼터링하여 반사도 90% 이상으로 고반사 필름을 플라즈마 처리된 플라스틱에 코팅하였다. 금속질감을 갖는 표면에 컬러 코팅하여 다양한 색상을 구현하였고, 산화물 코팅층의 물성과 천이영역에 대하여 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.90-91
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• 2015

진공 공정에서 금속박막을 형성하는 방법으로는 sputter 방식이나 evaporation 방식이 있다. 이러한 방식으로 증착된 금속박막은 sputter 나 evaporation 방식의 특성상 기판과 박막사이에 밀착력이 저하되게 된다. 본 연구에서는 기존의 sputter 방식으로 금속박막을 형성시 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 자체 제작한 LIS 를 적용하여 기판에 pretreatment 처리를 한 후 금속박막을 형성하였다. 그 결과 밀착력을 0 degree에서 5 degree 까지 향상 시킬 수 있었으며 또한 금속박막을 Roll to Roll 장비를 적용하여 형성함으로써 우수한 밀착력을 가진 금속박막의 양산을 가능케 하였다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.10 no.10
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• pp.431-437
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• 2012

In today's modern society, since the Industrial Revolution took place, still lots of goods have been produced in quantity. However, human's instinct has been growing bigger and bigger that he or she wants to possess the works or products of scarcity and aesthetic value of a sculpture handmade by craftsmen, not mass-produced with the same design patterns. Accordingly, it is required that an artist be concerned about the value of figuring out and pursuing an individual's lifestyle, his/her needs and inherent desires. Moreover, by means of visualization technique, an artist should provide the public with several scenarios about the future, letting them choose the one they want democratically. Therefore, with the help of Mokumegane technique, one of the traditional metal crafts techniques, which shows certain organic patterns joining different metals, this research aims for the inheritance of traditional techniques and the objective preparation for high-quality crafts market, studying the patterns expressed on the surface of metals, which are hard to find through machines.