• Science of Emotion and Sensibility
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• v.14 no.1
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• pp.157-164
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• 2011

Emotion science is one of the rapidly expanding engineering/scientific disciplines which has a major impact on human society. Such growing interests in emotion science and engineering owe the recent trend that various academic fields are being merged. In this paper we propose the potential importance of the biochip technology in which the human emotion can be precisely measured in real time using body fluids such as blood, saliva and sweat. We firstly and newly name such a biochip an Emotion-On-a-Chip (EOC). EOC consists of biological markers to measure the emotion, electrode to acquire the signal, transducer to transfer the signal and display to show the result. In particular, microfabrication techniques made it possible to construct nano/micron scale sensing parts/chips to accommodate the biological molecules to capture the emotional bio-markers and gave us a new opportunities to investigate the emotion precisely. Future developments in the EOC techniques will be able to help combine the social sciences and natural sciences, and consequently expand the scope of studies.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.4
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• pp.183-188
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• 2004

In order to develop polymer electrolyte for lithium/sulfur batteries, highly microporous P(VdF-HFP) membranes were prepared by phase inversion method. Porous structure was controlled by extracting NMP with mixture of deionized water and methanol. Porous structure of the membranes was observed with SEM. Polymer electrolytes were prepared by soaking the porous membranes in 1M $LiCF_3SO_3-TEGDME/EC$. The ionic conductivity of polymer electrolyte was found to be at high as $2\times10^{-3}S/cm$ when the polymer membrane extracted by $80\%$ methanol was used. The microporous polymer electrolyte optimized in this work displayed high ionic conductivity, uniform pore size, low interfacial resistance and stable ionic conductivity with storage time. The ionic conductivity of polymer electrolytes was measured with various lithium salts, and the conductivity showed $3.3\times10^{-3}S/cm$ at room temperature when $LiPF_6$ was used as a lithium salt.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.5
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• pp.53-64
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• 2013

Resistivity monitoring is based on the fact that a change in the porosity leads to the changes in water content and fine particles, which alter the electrical resistivity. At every embankment dam, internal erosion always occurs as time passes. The internal erosion generally develops into piping over a long time by backward erosion and concentrated leak, and finally leads to dam failure. Resistivity is known to be very sensitive to the changes in porosity in embankment dams. Thus resistivity monitoring is a reasonable method to find out the leakage zone. However, resistivity is strongly influenced by seasonal variation of temperature, TDS of reservoir water and water level. In this paper. we first installed electrodes permanently at the center of the crest. The electrical resistivity monitoring data was acquired every 6 hours from Apr. 3, 2011 to July. 31, 2012. To analyze the characteristics of monitoring data, each resistivity data was calculated from up to 2,950 data sets. The result indicated a seasonal resistivity variation due to related temperature. Finally, a quantitative method to estimate porosities of the embankment dam from the resistivity monitoring data was analyzed. The applicability and reliability were verified and the importance of electrical resistivity monitoring for obtaining reliable result was emphasized.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.7
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• pp.230-238
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• 2014

In this paper, we propose the possible way of accurate analysis and examination of ITO sensor to discriminate whether mutual capacitance ITO sensor is defective by using mutual capacitance of data in each node which consists of electrodes inside of ITO sensor. We have analyzed the structure characteristic of mutual capacitance ITO sensor which is used as an input device for not only small size electronics like mobile phone and tablets but also big size electronics and designed the circuit to inspect ITO sensor using touch screen panel IC. Set a variable related with mutual capacitance of charge and discharge and Implement to find and analyze accurate position when defect is made through the data from each node of ITO sensor. First, we can set a yield effective range through the first experiment data of mutual capacitance ITO sensor and by using the data of each node of ITO sensor which is the result from the second experiment, we can verify accuracy and effectiveness of effective range from the first experiment as a sample which is used in this experiment.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.4
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• pp.377-383
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• 2009

Ionic polymer-metal composite (IPMC) actuator generates bending actuation via ion/water flux to the cathode side under an electric field. Polyelectrolytes in IPMC should possess high water-retention capability, proton conductivity, and Young's modulus. In this study. for endowing IPMCs with these properties, Nafion-alumina composite membranes containing $\alpha$- or $\gamma$-aluminas of $4{\sim}8$ wt% were prepared. Mechanical moduli of Nafion-alumina composite membranes were $7{\sim}3$ MPa higher than that of Nafion, with the slight decrease in proton conductivity. At DC 3 V. the actuation performance of the Nafion-$\alpha$-alumina (8 wt%)-IPMC was superior to that of the typical Nafion-IPMC. exhibiting 2.7 times the displacement with an enhanced blocking force. The enhanced actuation performance with the Nafion-$\alpha$-alumina composite membranes was attributed to the higher proton conductivity, the elevated ion/water flux, and the lower interfacial electric resistance of platinum electrodes and membrane, compared with those containing $\gamma$-alumina.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.3
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• pp.242-248
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• 2007

For an optimal design of automotive electric system, it is important to have a reliable modeling tool to predict the charge-discharge behaviors of the automotive battery. In this work, a two-dimensional modeling was carried out to predict the charge-discharge behaviors of a 12-V automotive lead-acid battery. The model accounted for electrochemical kinetics and ionic mass transfer in a battery cell. In order to validate the modeling, modeling results were compared with the experimental data of the charge-discharge behaviors of a lead-acid battery. The discharge behaviors were measured with three different discharge rates of C/5, C/10, and C/20 at operating temperature of $25^{\circ}C$. The batteries were charged with constant current of 30A until the charging voltage reached to a predetermined value of 14.24 V and then the charging voltage was kept constant. The discharge and charge curves from the measurements and modeling were in good agreement. Based on the modeling, the distributions of the electrical potentials of the solid and solution phases, the porosity of the electrodes, and the current density within the electrodes as well as the acid concentration can be predicted as a function of charge and discharge time.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.195-195
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• 2000

TFT-LCD의 제조공정은 박막층의 식각 공정에 대해 기존의 습식 공정을 대치하는 건식식각이 선호되고 있다. 건식 식각 공정은 반도체 공저에 응용되면서 소자의 최소 선폰(CD)이 감소함에 따라 유도결합셩 프라즈마를 비롯한 고밀도 플라즈마 이용한 플라즈마 장비 사용이 증가하는 추세이다. 여기에 평판디스플레이의 공정을 위해서는 대면적과 사각형 기판에 대한 균일도를 보장할 수 있는 고밀도의 균일한 플라즈마 유지가 중요하다. 본 실험에서는 자장강화된 유도결합형 플라즈마의 플라즈마 밀도 및 균일도를 살펴보고 TFT-LCD에 gate 전극으로 사용되는 Al-Nd 박막의 식각을 통하여 식각균일도와 식각속도 및 식각 선택도 등의 건식 식각 특성을 보고자 한다. 영구자석 및 전자석의 설치는 사각형의 유도결합형 플라즈마는 소형 영구자석을 배열하여 부착하였으며, 외부에는 chamber와 같이 사각형태의 전자석을 500mm$\times$500mm의 크기를 갖는 z축 방향의 Helmholtz형으로 제작하였다. 더. 영구자석 배열에 대해서는 자석간의 거리와 세기 변화를 조합하여 magnetic cusping의 변화를 주었으며 전자석의 세기는 전류값을 기준으로 변화시켜 보았다. 실험을 통하여 플라즈마 균일도를 5% 이하로 개선하고 이러한 균일도를 유지하며 플라즈마 밀도를 높일 수 있는 조건을 찾을 수 있었다. 이러한 적합화된 조건에서 저장강화된 유도결합형 프라즈마를 Al-Nd 박막 식각에 응용한 결과, Al-Nd의 식각속도 및 식각 선택도는 유도결합형 프라즈마에 비해 크게 증가하였으며, 식각균일도가 개선되는 것을 관찰하였다. 또한 electrostatic probe(Hiden, Analytical)를 이용하여 Al-Nd 식각에 사용된 반응성 식각가스에 대한 저장강화된 유도결합형 플라즈마의 특성 분석을 수행하였다.c recoil detection, Rutherford backscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.315-315
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• 2010

결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$나 $SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$와 $O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.283-283
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• 2010

17~18% 대역의 고효율 결정질실리콘 태양전지를 양산하기 위하여 국내외에서 다양한 연구개발이 수행되고 있으며 국내 다결정실리콘 태양전지 양산에서도 새로운 구조와 개념에 입각한 공정기술과 관련 장비의 국산화에 집중적인 투자를 진행하고 있다. 주지하는 바와 같이, 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지 양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 현재까지 다결정 실리콘 표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 단파장대역에서 광반사율의 감소를 기대할 수 있기 때문에 결정질실리콘 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 고효율 다결정실리콘 태양전지 양산공정에 적용하기 위해 마스크를 사용하지 않는, RIE기반 건식 저반사율 결정질실리콘 표면 texturing 패턴연구를 수행하였다. 마스크없이 표면 texturing이 완료된 시료들에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율과 minority carrier들의 life time 분포를 측정하고 검토하여 공정조건을 최적화 하였다. 저반사율의 건식 결정질실리콘 표면 texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W 내외로 낮았고 $SF_6/O_2$ 혼합비율은 0.8~0.9 범위엿다. 본 연구에서 확인된 최적의 texturing을 위한 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 상태로서 확인된 최저 평균반사율은 ~14% 내외였고 p-형 결정질실리콘 표면 texturing 패턴과 minority carrier의 life time 상관는 단결정이 16uS대역에서 14uS대역으로 감소하는 반면에서 다결정은 1.6uS대역에서 1.7uS대역으로 오히려 미세한 증가를 보여 다결정 웨이퍼생산과정에서 발생하는 saw-damage 제거의 긍정적 효과와 texturing공정의 표면 결함발생에 의한 부정적 효과가 상쇄되어 큰 변화를 보이지 않는 것으로 해석된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.4
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• pp.28-36
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• 2021

It is known that buried rebars inside concrete structures are protected from corrosion due to passive layer. It is very important to delay the timing of corrosion or evaluate a detection of corrosion initiation for the purpose of cost-beneficiary service life of a structure. In this study, corrosion monitoring was performed on concrete specimens considering 3 levels of cover depth(60 mm, 45 mm, and 30 mm), W/C(water to cement) ratio(40.0%, 50.0%, and 60.0%) and chloride concentration(0.0%, 3.5%, and 7.0%). OCP(Open Circuit Potential) was measured using agar-based socket type sensors. The OCP measurement showed the consistent behavior where the potential was reduced in wet conditions and it was partially recovered in dry conditions. In the case of 30 mm of cover depth for most W/C ratio cases, the lowest OCP value was measured and rapid OCP recovery was evaluated in increasing cover depth from 30 mm to 45 mm, since cover depth was an effective protection against chloride ion ingress. As the chloride concentration increased, the effect on the cover depth tended to be more dominant than the that of W/C ratio. After additional monitoring and physical evaluation of chloride concentration after specimen dismantling, the proposed system can be improved with increasing reliability of the corrosion monitoring.