• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.36-40
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• 2012

마이크로미터 크기의 역학적 공진기의 제작과 그 공진 주파수 변화를 이용하여 질량 변화량을 측정하는 방법에 대해 연구 하였다. 공진기의 공진 주파수를 측정하기 위해서 레이저의 간섭효과를 이용한 광학적 측정법을 사용하였는데 이 방법은 나노미터 스케일의 변위까지 감지할 수 있을 정도로 매우 감도가 높은 측정법이다. 공진기는 압전 세라믹(piezo ceramic) 위에 원자현미경(atomic force microscope)의 캔티레버를 붙여서 만들었는데 이 방법은 압전판이 캔티레버의 공진 주파수로 진동할 때 캔티레버의 변위가 가장 크게 변화됨을 이용한 것이다. 또한, 전자 빔 증착기(e-beam evaporation system)를 사용하여 금을 캔티레버 위에 증착하여 질량을 변화시킨 후에 질량 변화량에 따른 공진주파수의 변화량을 측정하였다. 이 공진기는 질량센서의 역할을 수행할 수 있으며 수 마이크로그램을 감지할 수 있는 감도를 가짐을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.6-11
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• 2010

아크릴레이트계 모노머를 사용한 최적화 된 포토폴리머에 안트라센 형광폴리머를 첨가하여 형광 특성을 가지는 포토폴리머를 제조하고, 514 nm 레이저를 이용하여 2-beam coupling 방법으로 형광 포토폴리머 필름 위에 회절격자를 형성하였다. 기록 시작 후 30초 이내에 선명한 fluorescent line pattern 이 형성되었으며, 회절격자 형성 뒤, 패턴이 형성된 부분에서 형광 세기의 증가가 관찰되었다. 기록 시 간섭 빔 앞에 mask pattern 을 이용하여 $50\;{\mu}m$ gap electrode 패턴을 형성하였다. 이 때 형성된 패턴은 micron scale gap패턴 안에 회절격자로부터 생성된 submicron scale의 grating line을 보였다. 이는 beam의 광 고분자 film 표면에 대한 각도($3.6^{\circ}$, $15^{\circ}$), 패턴에 사용된 광 고분자의 굴절률 등으로부터 Bragg's equation 을 사용하여 계산된 이론적인 grating 간격 ($0.6\;{\mu}m$) 과 오차범위 안에서 일치 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권4호
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• pp.234-240
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• 1997

기존의 Scanning Laser Acoustic Microscope (SLAM)에 횡파를 사용함으로써 분해능을 개선시키는 방법을 연구하였다. 액체-고체 경계에서는 모드 변환이 발생하여 액체에서 입사되는 종파 에너지의 일부분은 고체 시험편 내에서 횡파 에너지로 변환된다. SLAM의 분해능은 수신측의 레이저 빔 폭과 입사되는 초음파의 파장에 의하여 결정되고, 고체에서 횡파의 파장은 같은 주파수의 종파의 파장보다 짧기 때문에 횡파를 사용한다면 높은 분해능을 얻을 수 있다. 종파와 횡파를 사용하였을 때에 얻어지는 SLAM 영상을 시뮬레이션을 통하여 비교하여 횡파를 이용하면 분해능이 향상됨을 입증하였다. SLAM을 횡파 모드에서 동작시키기 위하여 입사각을 조절할 수 있는 ??지를 제작하였고, 알루미늄 시험편에 대하여 실험한 결과로부터 종파 모드 SLAM에 의한 영상보다는 횡파 모드 SLAM의 영상의 콘트라스트가 양호함을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제20권4호
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• pp.525-534
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• 2002

During laser spot welding of the braun tube electron gun, phenomena such as serious spattering and oxidative reaction, etc. were occurred. The spatter occurred from weld pool affects the braun tube, namely it blocks up a very small hole on the shadow mask and causes short circuit between two roles of the electron gun. We guessed that high power density and oxidative reaction are main sources of these problems. So, we studied to prevent and to reduce spatter occurring in spot welding of the braun tube electron gun using pulsed Nd:YAG laser. The characteristics of laser output power was estimated, and the loss of laser energy by optical parameter and spatter was measured by powermeter. The effects of welding parameters, laser defocused distance and incident angle, were investigated on the shape and penetration depth of the laser welded bead in flare and flange joints. From these results, the laser peak power was a major factor to control penetration depth and to occur spatter. It was found that the losses of laser energy by optic parameter and sticked spatter affect seriously laser weldability of thin sheets. The deepest penetration depth is gotten on focal position, and a "bead transition" occurred with a slight displacement of focal position relative to the workpiece surface and the absorption rate of the laser energy is affected by the shape factor of the workpiece. When we changed the incident angle of laser beam, the penetration depth was decreased a little with increasing of the incident angle, and the bead width was increased. The spattering was prevented by considering laser beam energy and incident angle.ent angle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.197-203
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• 2004

나노미터 크기의 임의형상 패턴을 새기기 위하여 노광기술이 사용된다. 광노광에서 자외선과 엑스레이 같은 전자기파가 나노미터 크기로 형상을 새긴 마스크 위에 조사되면 회절현상은 필연적으로 발생하며 마스크의 상이 불명확하게 웨이퍼 위에 맺히도록 한다. 볼록렌즈만이 프리어변환기 역할을 한다고 알려져 있으며 마스크 위에 패턴의 크기가 전자기파의 파장에 비교하여 매우 클 때에도 볼록렌즈를 사용하면 프리어변환시키는 것이 가능하다. 본 논문에서 설명하는 방법으로 마스크를 준비하여 렌즈 앞에 놓고 레이저 빔으로 조사하면 프리어 평면이라 알려진 평면 위에서만 나노미터 크기의 패턴이 형성된다. 이 방법은 매우 단순한 장치로 구성되어 있고, 현재 혹은 차세대 노광인 자외선/극자외선 및 전자투사노광으로 제작한 최소선폭과 비교해 볼 때 손색이 없다. 여기서는 프리어광학을 이용하여 이론적인 연구결과를 보이고 있지만 가까운 장래에 실험결과로 이론적인 접근을 증명할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2008

APU 가스터빈에 적용되는 연료노즐의 분무특성을 확인하였다. 분무시험은 항공기의 비행조건에 따라 4개의 작동조건에 대하여 수행하였으며 각 분무조건은 지상에서의 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet에서의 무부하 및 통합부하에 대해서 실험을 수행하였다. 분무특성은 레이저 빔을 이용한 가시화와 PDPA 시스템을 이용하여 SMD 및 속도측정을 수행하였으며 노즐출구에서 $20{\sim}100\;mm$지점에서 측정하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하 조건의 경우 $90{\sim}95\;{\mu}m$ 정도의 SMD를 나타내었고 지상무부하의 경우 약 $60{\sim}75\;{\mu}m$로 측정되었으며 20,000 feet 통합부하의 경우 약 $55{\sim}65\;{\mu}m$ 지상 통합부하의 경우 $30{\sim}70\;{\mu}m$의 값을 나타내었다. 20,000 feet 무부하의 경우 화염 불안정이 발생할 가능성이 있으므로 연료분무입자의 크기를 감소하는 다양한 노력이 요구된다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.51-55
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• 2006

moving photocarrier grating(MPG)기술을 이용하여 디지털 X-선 변환물질 a-Se:As 필름에서 As 첨가효과에 관하여 연구하였다. 이 방법은 시료를 조사하기 위하여 주파수를 변화시킨 2개 레이저 빔의 중첩으로 얻어진 움직이는 간섭패턴을 이용한다. 시료의 수송변수는 시료에서 변조 방향으로 유도되는 grating-속도에 의존하는 전류밀도로부터 얻어진다. As 첨가에 따른 a-Se 필름의 전자와 정공 이동도 그리고 재결합 수명을 구하였다. 전자의 이동도는 결함 상태 때문에 As 첨가에 따라 감소하는 반면, 특히 a-Se 필름에 0.3% As 첨가할 때 정공 이동도와 재결합 수명이 증가하였다. MPG 기술로 얻은 As가 첨가된 a-Se 필름의 수송성질을 a-Se:As로 제작한 X-선 detector의 X-선 감도와 비교하였다. 실험결과 0.3% As가 첨가된 a-Se으로 제작한 X-선detector가 가장 우수한 X-선 감도를 나타내었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.57-57
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• 2009

산업의 고도화에 따른 구조물의 사용 환경이 열악해지고 최근 에너지저감과 환경문제 개선을 위한 경화의 요구에 따라 뛰어난 내식성 및 우수한 고비강도 특성을 갖고 있는 타이타늄 및 타이타늄합금의 활용에 대한 연구가 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라 타이타늄 신합금의 개발뿐만 아니라 기존에 개발되어 비교적 보편적으로 적용되고 있는 타이타늄 부품의 제조 및 성형기술에 대한 수요도 급증하고 있다. 특히, 기기 및 부품 제조를 위한 용접/접합기술도 매우 중요한 요소기술로 자리메김하고 있다. 타이타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접시 고온에 노출되면 급격히 산화 및 취화 등의 문제를 발생한다. 따라서 타이타늄의 용접시에는 $426^{\circ}C$이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 쉴딩기술이 매우 중요하다. 타이타늄의 용접은 일반적으로 아크용접, 전자빔 용접, 레이저 용접 및 확산접합 등이 적용되고 있으나 용접입열 조정이 용이하고 아크 안정성이 높고 용접부의 기계적 특성이 우수한 GTA 용접이 작업성을 고려하여 가장 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 미국용접학회(AWS)의 타이타늄 용접가이드를 분석 및 소개하였고, 1t 이하의 박판 CP Ti를 대상으로 GTAW 용접부 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 이때, 용접 비드폭 제어 및 펄스 용접기술을 통하여 박판 타이타늄의 최적 GTAW 공정변수 제어기술을 분석하였다.

• Applied Microscopy
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• 제36권3호
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• pp.209-216
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• 2006

투과전자현미경을 이용한 3차원적 구조분석의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 고니오미터와 사용되는 시료 홀더에 대한 정확도와 정밀도의 측정 및 보정이 필요하다. 본 연구에서는 상업용 투과전자현미경 홀더 중의 하나인 rotation holder에 대한 작동원리를 기술하고 회전각의 정확도를 측정하였다. 투과전자현미경 내부에서 회전된 이미지의 분석을 통한 홀더의 회전각의 측정오차는 ${\pm}0.42^{\circ}$이었다. 회전각의 정확도를 비교하기 위해 투과전자 현미경 외부에서 시료 홀더에 부착된 반사경에 레이저 빔을 반사시켜 측정한 결과, 회전각의 측정오차는 ${\pm}0.6^{\circ}$이었다. 추가적으로 시료컵과 회전벨트 사이의 불안정한 맞물림에 의해 야기된 비정상적인 시료의 회전경로에 대해서도 점검하였다.