• Journal of the KSME
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• v.57 no.1
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• pp.52-56
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• 2017

금속, 세라믹, 고분자 등 다양한 소재에 적용이 가능한 고출력 광에너지인 레이저 기반의 마이크로-나노스케일 표면가공기술의 기본 원리 및 응용 분야를 소개한다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.35 no.5
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• pp.314-320
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• 2015

The present study investigates the thermal characteristics of a nanoscale superconductor material. A thin-film of $YBa_2Cu_3O_7-x$ was deposited on a $SrTiO_3$ substrate by using a pulsed-laser deposition technique and characterized using an ultrafast laser system. In order to extract a thermal conductivity value, a numerical solution for a transient one-dimensional heat conduction equation was obtained using a finite-difference method. The curve-fit shows a value 1.2 W/mK, which is relatively lower than those of bulk materials. This research provides a material property of superconductor thin-film required for the thermal design of micro or nanodevices.

• Journal of the KSME
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• v.57 no.1
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• pp.42-45
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• 2017

이 글에서는 레이저 기반 포토리소그래피 공정에 대해서 소개하고, 최근 각광받고 있는 3차원 레이저 포토리소그래피 시스템 및 이를 이용한 마이크로 스케일의 3차원 구조물 제작 방법과 응용에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.45-45
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• 2003

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.18 no.4
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• pp.389-397
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• 1998

회주철 모재의 표면에 감압 플라즈마 용사법으로 실리콘 분말을 피복시킨 후 $CO_2$ 레이저를 이용하는 표면 합금화로 고온 내스케일성이 향상된 표면 개질층을 제조하였다. 실리콘의 표면 합금층에는 응집상의 흑연(chunky graphite)이 $Fe_5Si_3$로 구성된 망상의 화합물 기지속에 정출하는 조직특성을 보였다. 대기 분위기에서 18.0ks동안 열중량측정(TG)한 결과 실리콘 표면 합금층의 무게 증가율은 회주철 모재에 비하여 923K에서는 약 1/3, 1098K에서는 약 1/10을 나타내었다. 그리고 1098K에서 18.0ks동안 유지시킨 주철모재 시편에서 원래의 모재표면을 기준으로 다공성의 외부스케일과 편상흑연을 따라 생성된 내부스케일로 구성된 두께 $60{\sim}70\;{\mu}m$의 두꺼운 산화스케일이 생성되었으나, 실리콘의 표면 합금층에서는 두께 $3{\sim}5\;{\mu}m$의 치밀한 외부 산화스케일만이 생성되었다. 실리콘 합금층의 단면 미소경도값은 MHV $300{\sim}1100$으로 그 변동폭이 심하였으나, 진공분위기에서 열처리(1223K, 18.0ks)한 경우 미소경도값의 편차는 MHV $300{\sim}500$으로 개선되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.155-155
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• 2004

최근 집중 육성산업으로 분류되어 연구 및 투자가 되고 있는 반도체, 정보통신, 바이오산업, 디스플레이 등에서 초정밀화와 저비용, 대량생산을 하기 위해서 기존의 공정을 대체할 수 있는 새로운 나노공정기술의 요구가 급증하고 있다 최근에는 극초단파 특성으로 인하여 극미세 형상을 가공할 수 있는 펨토초 레이저(femto second laser)를 나노공정에 적용하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존의 쾌속조형공정을 응용하여 다른 공정으로는 제작이 불가능한 나노 스케일에서 3차원 자유곡면을 가지는 구조물을 제작할 수 있는 공정개발에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있다.(중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.112-112
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• 2009

레이저 용접은 아크 용접에 비해 상대적으로 빠른 용접과 깊은 용입이 가능하며, 낮은 열입력을 가지는 장점이 있다. 하지만 알루미늄 합금 용접 시 균열 감수성의 증가 및 용접강도가 저하되는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하는 방법으로 모재의 화학조성을 제어하는 방법과 부가적인 용접와이어를 공급하는 방법이 제안되었으나 레이저 용접에 적용하기 쉽지 않다. 아크 용접과 전자빔 용접에서는 열원에 오실레이션을 적용하여 결정립 구조를 제어하여 용접강도를 증가하는 방법이 제안되었다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금 5J32-T4의 용접균열 저감 및 용접강도 향상을 위해 레이저 위빙을 적용하였다. 1mm 두께의 알루미늄 5J32-T4를 사용하였으며, 4kW급 디스크 레이저와 레이저용 스케너를 이용하여 레이저 위빙을 구현하였다. 고온균열을 평가하기 위해 자기구속형 균열 평가방법을 사용하였으며, 용접강도를 평가하기 위해 겹치기 용접을 수행한 시편을 이용하였다. 고온균열 실험결과 레이저 위빙 적용 시 직선 용접에 비해 균열 감수성이 감소한 것을 확인하였다. 전단인장강도 측정결과 레이저 위빙의 적용에 따라 직선 용접에 비해 높은 전단인장강도의 확보가 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.170-174
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• 1999

The main scale of linear scale greatly affects on the precision of displacement measurement. Especially when needing the long range measurement, the length of main scale should be increased accordingly. In this paper, we propose a linear scale that uses laser interference pattern as main scale for long range measurement. The linear scale is similar to Michelson interferometer excepting that the reference mirror is tilted so as to obtain interference fringe pattern and a grating panel is attached on a quadratic photo diodes. Four kinds of grating having phase differences of 0, $\pi$ /4, $\pi$ /2, 3 $\pi$ /4 are arranged on the panel. The experimental results show that signals of - quadratic photo diode, A, B,$\overline{A}$ and $\overline{B}$ are cosine wavelike and successive signals have phase difference of $\pi$/4 each other. So the proposed method can achieve improved measurement resolution.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.9
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• pp.1270-1275
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• 2004

Standard positive photoresist techniques were adapted to generate nano-scale patterns of gold substrate using self-assembled monolayers (SAMs) and femtosecond laser. SAMs formed by the adsorption of alkanethiols onto gold substrate are employed as very thin photoresists, Alkanethiolates formed by the adsorption of alkanethiols are oxidized on exposure to UV light in the presence of air to alkylsulfonates. Specifically, it is known that deep UV light of wavelength less than 200nm is necessary for oxidation to occur. In this study, ultrafast laser of wavelength 800nm and pulse width 200fs is applied for photolithography. Results show that ultrafast laser of visible range wavelength can replace deep UV laser source for photo patterning using thin organic films. Femtosecond laser coupled near-field scanning optical microscopy facilitates not only the patterning of surface chemical structure, but also the creation of three-dimensional nano-scale structures by combination with suitable etching methods.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.2 no.3
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• pp.86-92
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• 2001

Position controls are very important in semiconductor manufacturing devices, machine tools, precision measuring instruments, etc. to measure the distance of movement of moving objects in minute units and the accuracy of measurement for the moving distance in these devices affect the performance of the whole devices. Therefore, in those precision instruments, a sensing device that can measure the distance of movement with high-precision resolution is required. Thus an optical encoder that has such advantages as easy digital interface, economical price, and a resolution similar to that of laser interferometers can be used. In this paper, a interferometer-type linear scale with easy digital interface and high-resolution has been set up and measured the distance of movement based on the diffraction principle. Interference signals produced in this optical setup of the linear scale have beers digitalized through fabricated photodetectors and designed signal processing circuits. A resolution of 0.5${\mu}{\textrm}{m}$ is acquired from the experimental interferometer-type linear scale without for the movement of scales any additional dividing circuits. It is shown that from this experiment a high-resolution distance measurement device can be designed by a simple optical setup.