• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.29 no.2
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• pp.97-105
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• 2014

본고에서는 시냅스의 생물학적 기능과 이를 모방하는 멤리스터, 멤리스터와 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터의 하이브리드, 그리고 멤리스터 기반의 집적회로 구현에 관한 최신 연구개발 동향을 다루었다. 기억과 스위칭을 동시에 수행할 수 있는 시냅스 모방 멤리스터는 Moore의 법칙에 따른 집적도 한계의 도래시점을 지연시킬 수 있으며, 디지털 컴퓨팅의 한계를 극복하여 학습능력을 가지는 지능형 실시간 병렬처리 시스템을 구현할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 또한 멤리스터는 신경세포의 기능을 재해석하는 계기가 되어 뇌과학 발전에도 크게 기여할 것으로 예상된다. 저전력으로 구동하는 지능형 프로세서의 조기 등장을 위해서는 뇌 과학, 나노소재 및 소자기술, 집적회로 설계 및 공정기술, 뉴로컴퓨팅(neuro-computing) 등 다양한 분야의 융합전략이 요구된다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.23 no.6
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• pp.92-101
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• 2008

전원관리 및 전력소모 절감 기술은 휴대폰, 노트북 등의 휴대 기기 사용이 보편화되고 다기능화, 고성능화함에 따라 지속적으로 발전해 왔다. 특히 반도체 소자의 선폭이 나노미터급으로 초미세화 됨에 따라 누설 전류가 급증하고 칩의 처리 성능을 높이기 위해 클록 주파수를 높이면서 스위칭 전류 소모도 증가하므로, 이러한 동적/정적 전력소모 증가를 억제시킬 수 있는 다중 문턱전압 소자, DVFS, sub-threshold, 클록 게이팅, 저전압 회로 기술이 SoC 설계에 점진적으로 적용되고 있다. 이에 본 고에서는 휴대폰용 부품을 중심으로, 무선 통신 기능을 갖춘 기기의 전력소모 요인을 분석하고 배터리 사용시간을 연장시킬 수 있는 저전력 SoC 기술 동향을 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.6-6
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• 2004

마이크로 / 나노 바이오 기술은 생명공학 및 의약기술의 발전을 가능하게 하고 생체시스템 관련 연구를 위한 마이크로 및 나노 기기를 제작할 수 있게 함으로써 새로운 기술적 영역으로 부각되고 있다. 이러한 기술은 1990년대 초에 랩온어칩(Lab-on-a-chip)의 개발을 가능하게 하였다. 랩온어칩은 실험실(Lab)을 하나의 소자(Chip)에 올려놓는다(On)는 말로 쉽게 설명된다. 즉, 생물학이나 생화학 실험실에서 주로 연구되는 단백질, 세포 등 인체에 영향을 주는 다양한 물질들이 체내외에서 나타내는 반응을 쉽게 검출, 분석하는 일련의 과정들을 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 도와주는 도구인셈이다.(중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.38.2-38.2
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• 2011

구리는 현재 반도체 배선으로 가장 많이 사용되는 재료이다. 배선기술이 발전함에 따라 배선두께가 얇아지게 되었고 배선간의 간격 또한 좁아지게 되었다. 간격의 감소는 RC delay 문제점을 야기하였고 이를 해결하기 위해 배선 사이에 Low-k물질을 채우는 노력이 지속되었다. 이상적으로 가장 낮은 유전율을 나타내는 물질은 공기 즉, 아무것도 채우지 않는 것이다. 하지만 이렇게 되면 기계적인 문제가 발생하는데 이를 해결하기 위해서 구리의 강도를 향상시켜야 한다. 강도를 높이려면 Hall-Petch 관계에 의해 결정립의 크기를 작게 만들어야 한다. 그렇지만 이는 곧 전기전도도의 감소를 나타내기 때문에 소자의 구동에 문제가 되어왔다. 이 문제를 해결하기 위해 펄스전해증착을 통한 나노사이즈의 쌍정구조를 가지는 구리의 개발이 진행되었다. 나노쌍정구리는 결정립이 정합면으로 이루어져 있는 쌍정구조로 이루어져 있어 전기전도도의 감소를 최소화하고 강도를 비약적으로 향상시킬 수 있을뿐더러 연신율도 높일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이렇게 고강도 저저항을 나타내는 나노쌍정구리는 Via filling, Through Silicon Via(TSV)에서의 칩간 연결 배선, 2차전지의 전극 등에 적용 가능성이 매우 높다. 이들은 주로 첨가제와 함께 전해증착을 통해 제작된다. 하지만 이러한 첨가제를 넣고 나노쌍정구리를 합성하기 위해 펄스전해증착을 시행할 경우, 나노 쌍정구리의 형성이 억제되고, Off-time이 존재하지 않는 일반 전해증착에서와는 다른 현상이 나타나게 된다. 이러한 이유로 본 연구에서는 현재 가장 많이 사용되고 있는 첨가제인 Poly (ethylene glycol) (PEG, 억제제)와 bis (3-sulfopropyl) disulfide (SPS, 가속제)을 사용하여 그 이유를 알아보고 첨가제를 사용하면서 나노쌍정구리의 밀도를 높일 수 있는 방안에 대해서 실험을 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.344-344
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• 2008

최근 들어, 압전 세라믹스 제조기술의 급속한 발전으로 기계, 전자뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 초소형 적층형 압전모터 및 압전변압기 같은 고품질 압전소자의 개발에 있어 특히 소자의 소형화에 따라 나노크기의 분말제조가 연구의 주류를 이루고 있다. 현재 이러한 나노크기의 세라믹스 제조에 사용되는 방법으로는 화학적 공침법, 졸겔법, 수열반응, 그리고 고에너지 볼밀법등이 보고되고 있다. 볼밀링 공정은 세라믹제조 시 필수 불가결한 공정이나 일반적으로 미세화에 그 한계가 있어 $1{\mu}m$이하의 입자크기를 가지는 분말은 제조가 곤란한 것으로 인식되어 왔다. 그러나 고에너지 볼밀을 이용한 볼밀링은 원료의 변형, 파괴 등과 같은 원료의 물리적 변화 뿐만 아니라 원료를 구성하는 원자/분자 구조에 영향을 미쳐 원료의 화학적 특성의 변화를 유발한다. 이러한 화학적 특성의 변화는 이종 원료간의 화학 반응성을 향상시켜 밀링 중에 새로운 화학종의 생성을 유발하게 되는데 이러한 현상을 mechanochemical 효과라 한다. 이러한 mechanochemical 효과는 나노 분말 입자의 제조뿐만 아니라, 분자설계, 재료합성, 자원처리 및 리사이클링 등에도 그 적용이 시도되고 있다. 이러한 mechanochemical 효과를 이용하여 분말을 미세화 함으로써 저온 소결과 재료특성 향상을 기대해 볼 수 있다. 따라서, 이번 연구에서는 우수한 압전 특성을 가진 PMN-PNN-PZT조성을 가지고 시편을 제작하였으며, 고에너지 볼밀시간에 따라 그 압전 및 유전특성을 조사하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.719-730
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• 2021

We have demonstrated a sandwich-type ZnO-based piezoelectric energy harvesting nanogenerator, namely ZCZ-NG device, composed of symmetrically stacked layers of ZnO/carbon tape/ZnO structure. Especially, we have adopted a conductive double-sided adhesive carbon tape in an effort to fabricate a high-quality ZCZ-NG device, leading to its superior output performance in terms of the peak-to-peak output voltage. Effects of the device size, ZnO layer thickness, and bending strain rate on the device performance have been investigated by measuring the output voltage. Moreover, to evaluate the effectiveness of the fabricated ZCZ-NG devices, we have experimentally implemented a sensor network testbed which can utilize the output voltages of ZCZ-NG devices. This sensor network testbed consists of several components such as Arduino-based transmitter and receiver nodes, wirelessly transmitting the sensed information of each node. We hope that this research combining the ZnO-based energy harvesting devices and IoT sensor networks will contribute to the development of more advanced energy harvester-driven IoT sensor networks in the future.

• TTA Journal
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• s.138
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• pp.24-29
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• 2011

인류가 전기를 발견한 것은 기원전 600년으로 알려져 있지만 널리 이용할 수 있게 된 것은 불과 200년 안팎이다. 이 짧은 기간에 인류는 과학적 차원을 넘어서 전기공학 뿐만 아니라 전기를 이용하는 전자공학, 통신공학, 제어공학, 컴퓨터공학 분야에서 비약적인 발전을 이끌었으며 지금은 우주선부터 나노 로봇까지 모든 과학, 공학, 생활 분야에서 전기 없는 발전을 기대할 수 없게 되었다. 작은 반도체 소자 내에서의 수 ${\mu}V$회로 구성부터 765kV의 고압 송전망까지 그 형태는 다양하지만, 전기는 전선을 통해 전달되며, 전기의 이용은 곧 전선 인프라의 구축을 의미하고 있다. 전기의 이용에 있어서 필연적인 전선의 남용은 그 도를 넘어서 가정, 직장뿐만 아니라 도로에서도 공해 수준으로 펼쳐져 있고, 이들은 천연 자원의 고갈을 촉진할 뿐만 아니라 잘못 관리되었을 때에는 전기적 쇼크, 화재 등 커다란 재난으로 다가서 기도한다. 무선전력공급 기술은 이러한 전선으로부터의 자유를 추구하는 것으로 소비자가 가장 원하는 기술의 하나이다. 이는 예약된 시장을 말하고 있는 것이며 산업체는 또 다른 산업 기회를 창출할 수 있는 기회를 맞고 있는 것이다. 호언컨대 5년 이내에 대부분의 휴대폰과 노트북 충전기는 무선방식으로 전환될 것으로 보인다. 이번 특집에서는 무선전력공급 기술, 시장, 표준화 동향을 살펴보고 그 응용 개발 및 정책 방향까지 다양한 제언들을 묶어 보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.79-79
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• 2012

방사광이 고체물리의 연구에 이용되기 시작한 60년대 말 이후부터 지난 반세기동안 방사광시설과 이를 이용한 분석 장치들은 큰 발전이 거듭되어 왔다. 90년대에는 포항가속기 연구소에서 방사광을 이용한 실험 시설이 완공되어 지난 20 여년간 이용되어 왔고 현재는 이시설이 업그레이드(PLS II) 되어 조만간 다시 이용자에게 공개될 예정이다. 연 x-선의 경우 광전자를 분석하게 되면 시료의 표면으로부터 1 nm - 수십 nm 두께의 현상에 대한 분석이 가능하다. 경 x-선(수 keV 이상의 에너지를 갖는)의 경우는 비교적 큰 penetration depth를 갖지만 grazing incidence를 이용하게 되면 수 나노 이하의 두께에서 일어나는 현상에 대한 연구가 가능하다. 본 tutorial에서는 전자의 에너지 영역인 VUV영역에서 가능한 방사광을 이용한 여러 가지 표면분석법(XPS, MCD, XAS, ARPES, SPEM, PEEM등)에 대한 세부강의를 제공하고자 한다. 총론에서는 경 x-선을 포함하는 방사광을 이용한 표면분석기술이 어디까지 발전되어 왔고 어느 수준까지 분석이 가능한지에 대한 전체적인 view를 제공하고자 한다. 본 tutorial은 이제 막 방사광을 이용한 연구를 수행하려는 연구자들, 지금까지 특정 분석기술을 사용한바 있는 연구자들, 그리고 여러 가지 방사광이용 표면분석방법에 대한 이해가 필요한 소재 혹은 소자의 개발자들에 좋은 배움의 기회가 될 것입니다.

• Information and Communications Magazine
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• v.26 no.1
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• pp.25-30
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• 2009

IT산업은 '97년 외환위기를 기점으로 고성장을 거듭하였고, 세계 10위권 규모의 경제 강국으로 성장하는데 있어 국내 산업의 대표적인 성장동력으로서 자리 매김하였다. 하지만, 최근 성장률이 예전만 못하다는 우려의 목소리와 함께 IT가 한 단계 더 업그레이드하기 위해서는 자신의 허물을 과감히 벗는 용기가 필요하다는 것이 일반적인 시각이다. 이러한 흐름속에서 기존 IT전략과 차별화된 New IT 발전방안을 수립하게 되었다. 지금까지의 IT전략이 IT 고도화 추진을 위한 IT 중심 발전 전략이었다면, New IT전략은 IT기반 융합산업, IT융합 신산업, Next IT산업 등3대 성장축간 시너지 창출이 가능한 IT로의 수렴과 확산이 핵심이라고 할 수 있다. IT기반 융합산업의 최종 목표는 전통산업과 IT가 만나 자동차, 조선, 의료, 국방, 건설, 섬유, 기계항공 등 7개 주력기간산업의 고부가가치화 및 초일류화를 우선 실현하는 것이다. IT융합 신산업의 최종 목표는 나노(NT), 바이오(BT), 인지기술(CT) 등 비(非)IT와 교감을 통하여 IT가 에너지, 환경, 건강 등 사회적 문제를 해결하고, 녹색성장 추진의 핵심인 5대 신산업을 창출하는데 있다. 5대 신산업으로는 Green IT산업, Welfare-Infra산업, 감성조명산업, 인지단말산업, THz응용산업 등을 꼽을 수 있다. Next IT산업은 기존 14대 IT 분야를 'ETRI 비전 2020' 등 미래 청사진을 바탕으로 장기적 관점에서 재설계한 것이며, 최종 목표는 TDX, 4M D램, CDMA, 와이브로, DMB, NoLA 등 IT 강국 계보를 이어갈 4G, 미래인터넷, Smart Radio, 실감미디어, 웹3.0, 투명전자소자 등 미래 유망 핵심원천기술을 확보하고, IT 경쟁력을 강화하는 것이다.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.11 no.11
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• pp.151-158
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• 2021

In this paper, we analyzed the latest research trends, challenges, and potential applications of next-generation solar cell materials in various industrial fields. In addition, future prospects and possibilities of Smart Textile Hybrid Energy Harvesting Devices that will supply electricity by combining with wearable IoT devices are presented. The hybrid textile energy harvesting device fused next-generation solar cells with tribo-piezoelectric devices will develop into new 'Convergence Integrated Smart Wear' by combining the material itself with wearable IoT devices in the era of the 4th industrial revolution. The next-generation nanotechnology and devices proposed in this paper will be applied to the field of smart textile with an energy harvesting function. And we hope it will be a paradigm shift that evolves into creative products which provide AI services such as medical & healthcare by convergence with the future smart wear industry.