• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.89-89
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• 2017

가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술은 일정에너지를 가지는 이온이 재료표면에 충돌함으로서, 스퍼터링, 이온주입, 미세구조 변화 등의 현상을 이용하여 재료표면의 특성을 변화시켜 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성 등을 변화시키는 표면개질기술에 활용되어져 왔다. 이러한 이온빔 표면처리기술은 이온의 종류나 시편의 제한 없이 치밀한 원자혼합물을 형성하고, 계면형성이 없고, 또한 저온공정이 가능하므로, 정밀도가 요구되는 부품의 내마모성과 내부식성 등을 포함한 기본적인 표면특성 뿐만 아니라 전기전도도, 친소수특성, 내광성 등 표면에 관계된 특성을 개선시키는 역할을 하며, 이온빔 믹싱, 이온빔 스퍼터링, 이온빔 전처리 후 코팅 등의 복합공정을 통해 보다 개선된 표면특성을 가지는 박막제조공정에 적용될 수 있다. 본 발표에서는 지난 10년간 가속기기술을 응용한 이온빔 장치기술 개발현황을 발표하고, 이러한 장치를 활용하여 이온빔 표면처리기술 사례인 내광성/내스크래치성 향상 고분자, 정전기방지, 초친수 표면처리, 기체투과도제어, 자외선차단 필름, 고속에칭기술 등의 기술개발 현황을 발표하고자 한다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터에서는 수백 keV급의 이온빔 표면처리 장치 이외에도 100MeV 선형 양성자가속기를 이용하여 2013년부터 다양한 분야의 양성자빔/이온빔 이용자들에게 이온빔 장치와 20MeV와 100MeV 이용시설에서 양성자빔/이온빔 서비스를 제공하고 있다. 2016년 기준 이용자수는 양성자가속기 392명, 이온빔장치 279명이며, 이용자 수행과제는 양성자가속기, 이온빔장치 각각 130여개 과제가 수행되었다. 이러한 이용자들의 빔이용연구를 통해 20여편의 논문투고, 10여편의 특허출원의 성과를 얻었으며, 나노분야, 생명공학분야 등의 다양한 분야에서의 빔이용기술을 통해 활발한 연구가 이루어질 것으로 예상된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.3
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• pp.313-318
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• 2013

Magnetic abrasive polishing is an advanced deburring process for nonmagnetic materials and micropattern products that have non-machinability characteristics. Despite these advantages, there are some problems with using MAP for deburring. MAP has introduced geometric errors into microgrooves because of an over-cutting force caused by uncontrolled magnetic abrasives in the MAP tool. Thus, in this study, to solve this problem, an EP (electrolyte polishing)-MAP hybrid polishing process was developed for deburring microgrooves in an STS316 material. In addition, an evaluation of EP-MAP for the deburring of microgrooves was carried out by profiling the burrs. The results of the experiment showed geometric errors after the deburring process using MAP. However, in the case of EP-MAP, no geometric error was observed after the process because of the lower material removal rate in EP-MAP.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.232-232
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• 2012

반도체 공정에서 일반적으로 오염입자를 측정하는 방법은 테스트 웨이퍼를 ex-situ 방식인 surface scanner를 이용하여 분석하는 particle per wafer pass (PWP) 방식이 주를 이루고 있다. 이러한 오염입자는 반도체 수율에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 반도체 선폭이 작아지면서 제어해야하는 오염입자의 크기도 작아지고 있다. 하지만, 현재 사용하는 PWP 방식은 실시간 분석이 불가능하기 때문에 즉각적인 대처가 불가능 하고 이는 수율향상에 도움이 되지 못하는 후처리 방식이다. 따라서 저압에서 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 장비에 대한 요구가 늘어나고 있는 실정이다. 저압에서 나노입자를 측정할 수 있는 장비로 PBMS가 있다. PBMS는 electron gun을 이용하여 입자를 하전시킨 후 편향판을 이용하여 크기를 분류하고 Faraday cup으로 측정된 전류를 환산하여 입자의 농도를 측정하는 장비이다. 편향판에 의하여 Faraday cup으로 이동되는 입자들은 농도 차에 의한 확산현상이 발생한다. 본 연구에서는 Faraday cup 이동 시 발생하는 확산현상을 여러 크기의 Faraday cup과 polystyrene latex (PSL) 표준입자를 이용하여 분석하였다. Faraday cup을 고정 식이 아닌 이동 식으로 설계를 하여 축의 원점을 기준으로 이동시켜 가면서 입자 전류량을 측정하였으며, 이를 기준 (reference) Faraday cup의 측정량과 비교하여 효율을 계산하였다. PSL 표준 입자 100, 200 nm 크기에 대하여 cup의 크기를 바꿔 가면서 각각 평가 하였다. 그 결과 입자의 크기가 작을 수록 더 넓은 구간으로 확산되었고 크기가 작은 Faraday cup의 경우에 정밀한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 편향판을 지나면서 발생하는 입자의 확산현상에 대한 정량적 평가를 수행할 수 있었으며, 추후 PBMS 설계 시 Faraday cup 크기를 결정하고 Faraday cup array 기술을 적용하는데 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대 된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1147-1156
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• 2011

A contact-type area-varying capacitive displacement sensor, or CLECDiS, can measure displacements over millimeter ranges with nanometer resolution. However, a small changes in the contact condition due to the surface profile or friction, which are inherent characteristics of contact-type sensors, lead to significant distortion of the output signal. Therefore, ensuring reliable contact conditions during CLECDiS measurements is the most important area to be improved in their actual use. Herein, in order to design an instrument for ensuring reliable contact conditions, the contact condition is analyzed by characterizing the signal distortion, observing the pressure distribution between the contacting surfaces, and measuring the motional errors of the sensor using a laser Doppler vibrometer (LDV). The manufactured instrument enables a CLECDiS to be used in an ultraprecise positioning system with improved reliability.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.44 no.4
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• pp.472-477
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• 2012

As people are being exposed to many types of fast food, rancid oil is a factor affecting public health. Monitoring of rancidity in frying oils needs to be done adequately. The chemical methods that are currently used require long periods of time and expertise. The development of a device that quickly and easily measures rancidity would be helpful to manage rancidity in frying oils adequately. Due to the fact that carbon nanotube (CNT) is sensitive to acid value, we used CNT as a sensing material for detecting oil rancidity. Polyethylenimine (PEI) was coated on CNT for stable measurements. Experiments were conducted at $100^{\circ}C$ after samples were cooled from $180^{\circ}C$. The results showed a strong correlation between acid values and resistances using CNT sensors. As the acid value of oils increased, the resistance of CNT sensors increased. Development of sensors using CNT may make it possible to determine the rancidity of frying oils in real-time and on site.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.114-114
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• 2010

최근 고용량의 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하여 고주파 발생의 원인인 배선길이와 실장 면적을 획기적으로 줄이는 임베디드 디커플링 캐패시터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 공정들은 높은 공정온도와 같은 공정상의 한계를 가지고 있어 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹 제작이 가능한 후막코팅기술인 Aerosol Deposition Method (ADM)에 착목하였으며, 이 ADM을 박막공정으로 응용하여 $BaTiO_3$ 박막을 제작하고 고용량의 디커플링 캐패시터 제작을 실현하고자 한다. 하지만, Cu 기판 상에 성막 된 $0.5\;{\mu}m$이하의 $BaTiO_3$ 박막에서는 $BaTiO_3$ 분말 내에 존재하는 평균입자 보다 큰 입자와 응집분말로 인해 발생하는 pore, crater, not-fully-crushed particles와 같은 거시적인 결함들에서의 전류 통전과 울퉁불퉁한 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면에서의 전계의 집중에 의한 전류의 증가로 인하여 큰 누설전류 발생하는 문제에 봉착하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제시된 효과적인 방법으로 Stainless steel 기판과 같이 표면경도가 높은 기판을 사용하는 것이며, 이를 통해 $0.2\;{\mu}m$의 두께까지 유전 $BaTiO_3$ 박막을 성막 할 수 있었으며, 치밀한 표면 미세구조와 줄어든 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면의 거칠기를 확인하였다. 하지만, $BaTiO_3$ 박막 내에 발생하는 누설전류의 근본원인을 확인하기 위해서는 누설전류에 대한 미시적인 접근이 더욱 요구된다. 이에 본 연구에서는 누설전류 발생원인의 미시적 접근을 위해 두께에 따른 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류 전도기구에 대한 조사하였으며, 이를 통해 $BaTiO_3$ 박막내 발생하는 누설전류의 원인은 $BaTiO_3$막 내에서 donor로서 역할을 하는 oxygen vacancy와 불균일한 전계의 집중으로 인한 전자의 tunneling 현상임을 확인할 수 있었다. 또한, Nano-indenter와 Conductive atomic force microscopic를 이용한 정밀 측정을 통해 표면경도의 중요성을 재확인하였으며 $BaTiO_3$ 박막의 두께가 $0.2\;{\mu}m$이하로 더욱 얇아지게 되면 입자간 결합 문제 또한 ADM을 박막화 하는데 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.05a
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• pp.627-630
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• 2009

The combination of the marine use various multi sensor surveillance system technology with the development of servo motion control algorithm and gyro sensor in six freedom motion is implemented to analyze the movement response. The stabilization of the motion control is developed and Nano driving Precision Pan-Tilt/Gimbal system is obtained from the security positioning cameras with ultra high speed device is used to carry out the exact behavior of the device. The exact behavior will be used to make a essential equipment. Finally the development of the Nano Driving Multi Sensor, Nano of Surveillance System Driving Precision Pan-Tilt/Gimbal optimal design and production, 3-aix Gyro Sensor based with Servo Motion Control algorithm development, Image trace video software and hardware tracking the development is organized and discuss in details. The development of the equipment and the system integration are fully experimented and verified.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.4
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• pp.160-166
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• 2019

Cerium oxide ($CeO_2$, often called as Ceria) is one of the valuable rare earth oxide materials, which has been widely used for high temperature applications such as solid oxide fuel cells, automotive three-way catalysts and oxygen storage capacity. Considering those application, it is important to improve high redox and thermal stability with high surface morphology because the high surface area of $CeO_2$ could improve the catalytic reactivity at high temperature conditions. Herein we successfully fabricated hierarchical flower-like $CeO_2$ deposited via controlling pathway of precipitation reaction to supply carbonate ion lead to the flower-like morphology. The hexagonal lattice system of precipitated precursor shows better thermal stability then orthorhombic one during thermal cycling condition.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.32 no.4
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• pp.379-384
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• 2021

A microneedle is a tool that used for drug delivery and diagnosis. Unlike general injections, the microneedle is short in length, enabling effective drug delivery while minimizing pain and risk of infection. Conventionally, microneedles have been manufactured precisely at a nanometer level based on microelectro mechanical systems (MEMS) technology, requiring expensive equipments & maintenance and complicated processes. To address the issues, 3D printing research has been conducted to fabricate microneedles simply, economically, and rapidly. Since 3D printing facilitates to manufacture prototypes and apply feedbacks, it is advantageous for the development and commercialization of microneedle for pharmaceuticals and cosmetics. Therefore, this review will introduce stereolithography (SLA), two-photon polymerization (2PP), dynamic light processing (DLP), continuous liquid interface production (CLIP), and fused deposition modeling (FDM) 3D printing technologies and also highlight research trends for microneedle production using them. Furthermore, the limitation of the current microneedle technology and the direction to be solved in the future will be discussed.

• Membrane Journal
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• v.32 no.2
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• pp.100-108
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• 2022

Among various industries, the textile industry uses the largest amount of water for coloring textiles which leads to a large amount of wastewater containing various kinds of dye. There are various methods for the removal of dye such as flocculation, ozone treatment, adsorption, etc. But these processes are not much successful due to the issue of recycling which enhances the cost. Alternatively, the membrane separation process for the treatment of dye in wastewater is already documented as the best available technique. Polymeric membrane and ceramic membrane are two separate groups of separation membranes. Advantages of ceramic membranes include the ease of cleaning, long lifetime, good chemical and thermal resistance, and mechanical stability. Ceramic membranes can be prepared from various sources and natural materials like clay, zeolite, and fly ash are very cheap and easily available. In this review separation of wastewater is classified into mainly three groups: ultrafiltration (UF), microfiltration (MF), and nanofiltration (NF) process.