• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.40-40
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• 2003

최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일에서 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션, 주사탐침현미경(SPM), 투과전자현미경(TEM) 기법을 이용하여 여러가지 재료의 탄성 소성 변형 거동과 팝인/괍아웃 현상을 조사하고 해석하였다. 나노인덴테이션 기법으로는 50 마이크로뉴턴 (5 mg) 이하의 매우 작은 하중 하에서는 접촉 응력조건이라도 인장시험에서 관찰되는 영구변형이 제로인 완전탄성 변형 거동을 관찰할 수 있었다. 또한, 50-250 마이크로 뉴턴의 하중 범위에서 재료는 탄성변형 이후에 갑작스런 항복거동과 더불어 수십-수백 나노미터를 미끌어지듯 변형하는 팝인(pop-in), 또는 탈선(excursion) 현상을 관찰할 수 있었다. 이 현상은 하중을 가하는 동안에 여러 번 발생하였으며 재료의 표면상태와 전위밀도와 밀접한 상관관계를 보였다. 반복 압입 시험에서는 전형적인 가공경화 현상으로 항복점이 높아지고 새로운 항복점 이후에야 다시 팝인 발생함을 보였다. 한편, 하중을 가할 때 발생하는 팝인과는 달리 하중을 제거할 때 급격히 회복하는 팝아웃 현상 또한 관찰되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.38-38
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• 2003

최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일로 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션을 이용하여 여러 가지 재료의 탄성 소성 변형 거동을 관찰 조사하고 이를 다시 유한요소법(FEM)으로 모사하여 해석하였다. 나노인덴테이션으로 재료 표면에 압입하여 탄소성 변형을 일으켰으며 이때의 가하중과 변형깊이를 측정하여 하중-변형 곡선을 얻었다. 매우 작은 접촉응력 조건하에서는 탄성변형의 비율이 매우 높았는데 하중-변형 곡선으로부터 재료의 나노 경도와 탄성 계수값을 얻을 수 있었다. 실험적으로 얻은 하중-변형 곡선을 3 차원의 유한요소법(FEM)을 이용하여 모사하였는데 상호간에 매우 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 이 때 압자의 모양, 압입 깊이, 재료의 종류, 둥을 변수로 하여 여러 가지 조건하에서 압입실험을 하였으며 그 결과를 유한요소법으로 모사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1921-1926
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• 2003

Nano-imprint technology has been vigorously studied by many researchers for it is one of the most promising technologies for manufacturing the pattern with its critical dimension below 100nm. In the nano-imprint technology, nano patterns are transferred on a polymer film and the transferred patterns are used as an etch mask to define the designed patterns on a substrate or a metal layer. To this end, it is important to keep the residual thickness of the imprinted polymer film uniform. In this study, a novel measurement technique to measure the residual thickness of films is proposed based on nanoindentation theory. This technique has advantages of saving time and measuring the residual thickness of highly-localized portions in comparison with other techniques, but has limitation of requiring calibration process.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.138-143
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• 2004

Recently there has been a great world-wide interest in developing and characterizing new nano-structured materials. These newly developed materials are often prepared in limited quantities and shapes unsuitable for the extensive mechanical testing. The development of depth sensing indentation methods have introduced the advantage of load and depth measurement during the indentation cycle. In the present work, ZnO thin films are prepared on Si(111), Si(100) substrates at different temperatures by pulsed laser deposition(PLD) method. Because the potential energy in c-axis is low, the films always show c-axis orientation at the optimized conditions in spite of the different substrates. Thin films are investigated by X-ray diffractometer and Nano indentation equipment. From these measurements it is possible to get elastic modulus and hardness of ZnO thin films on Si substrates.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.17-24
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• 2011

Ag/Cu층에서 발생하는 misfit 전위를 분석하기 위하여, EAM기법을 활용한 나노인덴테이션 해석을 수행하였다. N$\'{o}$se-Hoover 서모스텟 조건에 의거하여, 2-5nm 정도의 두께를 갖는 필름층에 구형 인덴터로 압입하였다. 해석결과는 misfit 전위에 대한 상대적인 압입위치가, 4nm이하의 필름에 대하여 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전위에 의한 슬립 발생할 때 탄성에너지 변화는 Ag/Cu의 연화의 중요한 변수로 작용하며, 각각의 경우에 대하여 임계필름두께에 대해서도 고찰하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.537-544
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• 2020

Interfacial transition zone (ITZ)은 골재-시멘트 복합체 사이의 영역으로써, 콘크리트에서 가장 취약한 영역으로 알려져 있으며, 이는 점진적으로 변화하는 불균질한 상으로 이루어져 있다. 경량 고강도 콘크리트 개발을 위해 물-바인더 비가 낮은 고강도 시멘트 복합체와 경량골재 사이의 Interfacial transition zone (ITZ)의 역학적 특성 평가는 필수적이다. 하지만 ITZ는 복잡하고 다공성 구조를 가지고 있기 때문에, 이의 역학적 특성은 아직 명확하지 않다. 또한, 경량골재 ITZ는 일반골재보다 다양한 변수 (물-바인더 비, 골재의 흡수율, 양생조건 등)에 의해 변화한다. 따라서 본 연구에서 골재의 종류 및 크기에 따른 ITZ의 역학적 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 나노 인덴테이션 기법을 이용하여 물-바인더 비가 0.2인 고강도 시멘트 복합체와 표준사 및 최대치수가 각각 2mm, 5mm인 경량골재 ITZ의 탄성계수를 측정하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.167-177
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• 2014

최근 수질오염의 악화로 고도정수처리시설에 대한 수요가 커지고 있으며, 오존처리와 같은 밀폐형 고도정수처리시설의 설치가 늘고 있는 실정이다. 그러나 오존의 강력한 산화작용으로 인해 콘크리트 구조물의 침식이 우려됨에 따라 오존에 대응 가능한 에폭시 방수방식재가 콘크리트 표층부 보호 코팅재로 적용되고 있다. 그러나 이러한 에폭시가 오존에 대한 성능수준 및 장기적 내구성을 명확히 측정할 방법과 기준이 없어 정확한 품질관리가 이루어지지 않고 있는 실정이며, 이로 인해 수처리용 콘크리트 구조물의 장기내구성 확보에 대한 우려가 제기되고 있다. 이 연구에서는 AFM과 나노인덴테이션 기법이 기존에 사용하던 평가방법인 육안관찰, 중량변화, 표면관찰, 색차분석 등의 간접적 평가방법과 함께 에폭시 방수방식재 평가방법으로써의 적합한지를 판단하고자 하였으며, 이를 위해 오존용으로 개발된 6종의 다른 성분으로 구성된 에폭시계 방수방식재를 대상으로 열화특성을 분석하였다. 연구결과 AFM과 나노인덴테이션을 활용할 경우 기존 평가방법보다 직접적이고 정량적인 평가가 가능함을 확인하였으며, 일부 에폭시 코팅재료의 경우 오존에 대한 성능 한계치 (임계치)를 명확히 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.342-346
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• 2004

Recently there has been a great world-wide interest in developing and characterizing new nano-structured materials. These newly developed materials are often prepared in limited quantities and shapes unsuitable for the extensive mechanical testing. The development of depth sensing indentation methods have introduced the advantage of load and depth measurement during the indentation cycle. In the present work, ZnO thin films are prepared on the Glass, GaAs(100), Si(111), and Si(100) substrates at different temperatures by pulsed laser deposition(PLD) method. Because the potential energy in c-axis is law, the films always shaw c-axis orientation at the optimized conditions in spite of the different substrates. Thin films are investigated by X-ray diffractometer and Nano indentation equipment. From these measurements it is possible to get elastic modulus and hardness of ZnO thin films on all substrates.