• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.538-545
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• 1997

기기 및 각종 지지부의 정착을 위해 사용되는 콘크리트 확장형 앵커(CEA Concrete Expansion Anchor)인 PRH Wedge, Selfdrilling 및 Hilti KBII, HSLG에 대해서 최근 Canada의 Mcmaster 대학과 Switzerland 의 Schann 연구소에서 앵커 성능시험이 수행되었다. 본 시험결과를 토대로 월성원자력 2,3,4호기 설계앵커인 PRH Wedge, Selfdrilling 및 Hilti KBII와 대체앵커인 HSLG 앵커의 사용범위에 대해서 살펴보았다. 또한 동일한 앵커에 대해서 수행된 성능시험이라 할지라도 시험결과는 시편크기, 콘크리트강도 등 시험적용 변수에 따라 달라질 수 있는데 보고에서는 시험시편(Concrete Structural Member)의 크기에 따른 앵커링 파괴강도 및 콘크리트 파괴형태의 고찰을 통해 기존의 앵커시험 및 사용기준인 ASTM E488-90 [5], ACI 355.1R [6] 둥 제규정과의 차이점에 대해 고찰하고자한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.35.2-35.2
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• 2009

최근 본 연구실에서 무연 솔더를 위한 새로운 Cu-Zn 합금 젖음층을 개발하였다. 전해도금을 통하여 Cu-Zn 합금층을 형성한 뒤 그 위에 Sn-4.0wt% Ag-0.5wt% Cu (SAC 405) 솔더를 리플로 솔더링을 통해 솔더접합부를 형성하였으며 계면에서 생성된 금속간 화합물의 형성 및 성장 거동을 연구하였다. SAC/Cu 시스템의 경우, $150^{\circ}C$에서 시효 처리를 실시하는 동안 솔더와 도금된 Cu 계면에서 $Cu_6Sn_5$ 상과 미세한 공공이 형성된 $Cu_3Sn$ 상이 발견되었다. 반면에 SAC/Cu-Zn 시스템에서는 계면에서 $Cu_6Sn_5$ 상만이 형성되었다. 또한 큰 판상형의 $Ag_3Sn$ 상이 SAC/Cu 시스템에 비해 현저하게 억제되었다. SAC/Cu-Zn 계면에서의 금속간 화합물의 성장 속도가 SAC/Cu 계면에서 형성된 금속간 화합물의 성장 속도보다 느리게 나타났다. Cu-Zn 젖음층의 Zn가 솔더와 Cu-Zn 층 사이에서 Cu와 Sn 원자의 상호 확산을 방해하기 때문이다. 본 연구에서는 Cu와 Cu-Zn 층을 이용한 솔더 접합부의 낙하 충격 신뢰성을 연구하였다. 낙하 충격 시험 시편은 두 개의 인쇄 회로 기판을 SAC 405 솔더볼을 이용하여 리플로를 통해 상호연결 하여 제조되었다. 이 때, 각각의 인쇄 회로 기판의 패드에는 Cu 층과 Cu-Zn층을 전해도금을 통하여 각각 $10{\mu}m$두께의 젖음층을 형성하였다. 낙하 시험 시편을 제조한 뒤, 시효 처리에 대한 낙하 저항 신뢰성의 특성을 연구하기 위해 250, 500 시간동안 시효처리를 한 후 각 조건에서 계면에 형성된 금속간 화합물의 성장 거동을 관찰하였으며, 낙하 충격 시험을 실시하였다. 낙하 시험은 daisy chain으로 연결된 시편의 저항이 100 Ohm 이상 측정되었을 때 중단되도록 하였다. Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 시편의 경우 초기 리플로를 하였을 때 불량이 발생하는 평균 낙하 수는 350이며, Cu/SAC/Cu 시편의 평균 낙하수는 200 미만으로 나타났다. Cu/SAC/Cu 시편의 경우, 시효처리 시간이 증가함에 따라 평균 낙하수는 큰 폭으로 감소하였지만, Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 시편은 불량이 발생하는 평균 낙하수의 감소폭이 보다 완만하게 나타났다. Cu 층에 Zn를 첨가함으로써 솔더와 젖음층 사이에서 형성된 금속간 화합물의 성장 및 미세 공공의 형성이 억제되었고, 솔더 접합부의 과냉을 감소시킴으로써 큰 판상형의 $Ag_3Sn$ 상의 형성을 억제함으로써 Cu-Zn/SAC/Cu-Zn 솔더 접합부에서 Cu/SAC/Cu 솔더 접합부보다 낙하 충격에 대한 저항성 및 신뢰성이 향상되었다. 이는 무연 솔더에 Zn를 첨가하여 낙하 충격 신뢰성을 향상시킨 것과 동일한 효과를 나타냈음을 확인하였다. 본 연구는 한국 과학 기술 재단의 전자패키지 재료 연구 센터(CEPM)와 지식 경제부의 부품 소재 기술 개발 사업의 지원을 받아 수행되었습니다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.139-144
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• 2003

평면형 마이크로가스센서를 MEMS 기술을 이용하여 제작하였다. NO₂ 가스의 감지를 위한 감지물질로서 이용되는 WO₃ 박막은 텅스텐 타겟을 스퍼터링한 후에 1시간 동안 여러 온도에서 열산화법에 의해 형성하였다. NO₂ 감도(Rgas/Rair)는 열처리 온도에 따른 WO₃ 박막에 대해 조사하였다. 동작온도가 200℃일 때 600℃에서 열처리한 시편의 NO₂가스감도가 가장 높았다. XRD의 결과는 열처리한 시편은 triclinic구조와 orthorhombic구조가 혼합된 다결정상을 보여주었다 또한 시편은 triclinic구조가 적을수록 더 높은 가스 감도를 보여주었다 600℃에서 열처리한 시편의 20℃의 동작온도일 때 5 ppm NO₂ 가스감도는 약 90이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.506-507
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• 2011

경사코팅 기술(Oblique Angle Deposition; OAD)은 입사 증기가 기판에 수직으로 입사하지 않고 90도 보다 작은 각도로 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 초기의 경사 코팅 기술은 경사각을 가진 정지된 기판 상에 코팅하였으나 최근에는 기판의 각도와 회전을 동시에 조절하여 이루어지는 소위 스침각 증착(Glancing Angle Deposition; GLAD) 기술이 개발되어 다양한 형태의 구조를 제어하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 컴퓨터를 이용하여 입사각과 방위각을 정밀 제어함에 의해 나노 스케일의 Zigzag 및 나선형, 기둥형 조직 등 복잡한 형태의 박막을 제조하는 것이 가능하게 되었다. 현재, GLAD 기술과 다양한 형태의 나노 조직을 이용하여 각종 센서는 물론 태양전지와 같은 에너지 소자, 필터와 같은 광학코팅 등에 응용하기 위한 연구가 세계적으로 폭넓게 진행되고 있다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 Al 및 TiN 박막을 제조함에 있어서 경사코팅 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막(각도를 반대로 하여 여러 층을 제조)을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 타겟 표면과 기판 표면이 이루는 각도 즉, 입사빔과 기판이 이루는 각도를 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도 및 내식성과 반사율 및 조도 등의 특성을 비교하였다. 그 결과 경사각으로 코팅한 시편에서 조도 및 반사율이 향상됨은 물론 치밀도 및 내식성이 향상됨을 확인하였다. 특히, 염수분무에 의한 내식성 시험에서 경사 코팅된 시편의 경우 내식성이 현저히 향상되었는데, 이는 경사 코팅 방법이 박막의 치밀도를 향상시켜 나타난 현상으로 판단된다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아지며 특히 다층막의 경우 경도 감소가 현저함을 알 수 있었다. 다만, 45도에서는 다른 경사각에 비해 약간의 경도 상승이 측정되었다. 경사각 코팅에서의 경도 감소는 피막의 경사에 의해 탐침이 미끄러지거나 또는 우선 방위에 의한 경도 증가 효과가 나타나지 않아 생기는 현상으로 판단되었다. Ferroxyl 시험을 이용한 기공도 시험에서는 경사각 코팅의 경우가 기공이 다소 감소함을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.132-132
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• 2018

NiTi 형상 기억 합금은 형상기억 효과 (Shape memory effect) 또는 초탄성 효과 (superelasticity effect)를 나타낸다고 알려져 있다. 대표적으로 Ni:Ti 조성비가 1:1을 갖는 NiTi(니티놀) 합금은 형상기억 및 초탄성 효과가 우수하여 기계 가공 공정뿐만 아니라 우수한 내마모성을 요구하는 공구에 사용하기 적합하다. 하지만 NiTi 박막은 합금과 같은 Damping capacity를 가지고 있지만 비교적 낮은 물리적 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 NiTi 박막의 낮은 물리적 특성을 향상시키기 위하여 TiN과 NiTi의 2층형 박막을 제조하고 각 층의 두께 변화를 조절하여 특성 향상에 대한 기초연구를 진행했다. 타겟은 NiTi (Ni:Ti=48.2:51.8 at.%) 합금 타겟과 Ti 타겟을 사용하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 10cm 이며, 시편은 기초분석을 위한 SUS304, 물리적 특성 평가를 위한 초경 을 사용하였다. 초경은 실제 공구에서 사용하고 있는 Co함량이 10% 함유된 시편은 선정했다. 시편 전처리는 알코올과 아세톤으로 세척을 실시한 후 진공챔버에 장착하고 ${\sim}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 기판 정청은 글로우 방전 방식으로 약 800 V 전압에서 30분간 실시했다. 공정 가스는 Ar와 $N_2$ 혼합가스를 사용하였으며, UBM(Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 2층형 박막을 제조했다. TiN과 NiTi 층의 두께 비율을 0.5, 1 그리고 2 로 변화시켜 코팅했으며, 박막의 총 두께는 약 ${\sim}3{\mu}m$ 이다. 기초분석은 FE-SEM을 통해 두께와 박막 비율을 확인 및 XRD 분석을 통해 박막 정성분성을 실시했다. 2층형 박막의 물리적 특성은 Nanoindentation test, AFM 및 ball on disc를 이용하여 평가했으며, 그 결과 두께 비율 변화에 따라 물리적 특성 변화가 나타남을 확인했다.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.491-499
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• 1997

초전재료의 개발 및 박막화를 위하여 5, 10 및 15 mol%의 La 조성을 가지는 세라믹 PLT 시편 및 박막 PLT를 제조하여 그 특성을 분석하였다. PLT의 완전 소결과 Pb 성분의 휘발을 막기 위하여 TG/DTA를 사용하여 하소 및 소결온도를 결정하였다. PLT 세라믹 시편을 제조하기 위한 하소 및 소결온도는 각각 $850^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$ 이고 더 높은 소결온도에서는 많은 질량 손실이 발생하였다. 세라믹 시편을 사용한 온도-유전율 특성의 측정으로 La 조성에 따른 PLT의 온도에 대한 유전특성을 조사하였다. 5, 10 및 15 mol%의 La 농도에 따라 PLT의 상전이점은 각각 $330^{\circ}C$, $269^{\circ}C$ 및 $210^{\circ}C$를 나타내었다. 제조된 PLT 시편을 사용하여 적외선 감지 특성을 확인하였고, 고주파 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 PLT 박막을 증착하였다. 다음으로 격자상수 및 광투과 특성을 통하여 완전 소결된 PLT 타겟으로 제작한 PLT 박막은 타겟과 동일한 구조를 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.877-882
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• 2011

본 연구에서는 디지털 영상 보정 기법을 이용하여 이중 링 구조물의 열변형을 측정하였다. 이중 링 구조물은 열변형률이 상대적으로 큰 알루미늄 내부링과 열변형률이 상대적으로 작은 티타늄 외부링으로 이루어져 있다. 고온 챔버에서 링구조물을 $50^{\circ}C$부터 $200^{\circ}C$까지 가열하는 동시에 두 대의 카메라로 이중 구조물 표면의 영상을 촬영하였다. 시편의 내부링과 외부링에는 21 ${\mu}m$의 초기 간극이 있다. 이 초기 간극은 약 $80^{\circ}C$에서 접촉하게 되며 이후 같이 팽창하였다. 실험 결과를 해석과 비교하기 위하여 ANSYS를 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 디지털 영상 보정 기법을 사용하여 계측한 이중 링 구조물의 온도에 따른 변위 분포는 유한요소해석의 결과와 잘 일치하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.138-144
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• 2023

본 연구에서는 알칼리 침출수의 수서환경 완화를 위한 전기화학적 처리에 대한 효과를 평가하였다. 시멘트 페이스트의 표면을 개질하기 위해 1,000 mA/m² 의 직류를 양극 graphite를 통해 외부 메쉬로 4주 동안 통전한 후, 물 속의 알칼리 침출이 자연적으로 치유되는 것을 방지하기 위해 시멘트 페이스트 시편을 밀폐된 상태의 정지된 물에 침지시켰다. 물 속에서 100일간의 모니터링 한 결과, 전기화학적 처리를 한 시편의 pH 값은 약간 증가한 반면, control 시편의 pH의 경우 13.2를 나타내어 훨씬 더 높은 pH값을 나타내었다. 또한, pH 모니터링 이후 시멘트 페이스트 시료에 대한 pH 프로파일은 전기화학적 처리가 시멘트 매트릭스의 높은 알칼리도 확보에 효과적임을 알 수 있었다. 알칼리 침출 공정에서 얻은 알칼리침출수는 다프니아 마그나의 생태학적 테스트에 사용되었다. Control 시편은 표준 Daphnia Magna를 대부분 고정시킨 반면, 전기화학적 처리기법의 경우 생태학적으로 매우 우수하다는 것을 확인하였다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.184-184
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• 2001

캘린더령은 지펼의 표면을 평활하게 하고, 두께를 감소시켜 균일하게 하는 역할을 한다. 그러나 이는 필연적으로 불투명도와 같은 광학적 성질과 인장강도 등의 강도적 성질 의 저하를 유발한다. 따라서 캘린더링 공정변수인 온도, 압력, 속도 등이 종이의 물성에 미 치는 영향을 정확하게 파악하는 것은 캘린더령에 따라 발생할 수 있는 물성 저하를 최소화 하기 위해 필수적으로 요청된다. 본 연구에서는 최근들어 저평량화에 대한 관심이 증가하면 서 그 중요성이 더해지고 있는 불투명도가 캘린더링에 따라 변화되는 양상을 분석하기 위해 서 화상분석 기법을 이용하여 종이의 두께방향 밀도 변이를 평가하고 밀도변이와 불투명도 와의 상관관계를 해석코자 하였다. 또 캘린더링에 따른 불투명도를 저하를 최소화시키기 위 한 캘린더링 조건을 모색하였다. 캘린더링에 의해 발생하는 종이의 두께 변형은 두께방향의 위치에 따라 다르게 나 타난다. 이러한 종이의 두께 방향으로 발생하는 밀도 변이와 이에 따른 불투명도 변화를 평 가하기 위하여 동일한 평량의 종이를 캘린더령 조건을 달리하여 두께방향 밀도변이가 다른 시편을 준비하고 두께 방향 단면을 SEM으로 촬영하였다. 이후 화상분석기를 통해 단면을 이치화하고, 각 픽셀의 흑백 값을 구해 CD방향으로 평균을 내어 두께 방향에 대한 밀도 변 이를 평가하였다. 그 결과 압력보다는 온도를 높여 캘린더링한 경우 종이의 두께 방향 밀도 경사가 커진다는 사실을 확인할 수 있었다. 이는 고온에 의해 표층이 고밀화되고 상대적으 로 내부가 별크해졌기 때문이다. 이러한 밀도 변이가 종이의 광학적 성질인 불투명도에 미 치는 영향을 구명하기 위해서 캘린더링 전후에 두께 및 불투명도를 측정하여 5% 유의수준 에서 회귀분석을 실시하였다. 밀도경사를 지닌 종이의 불투명도를 이론적으로 해석하기 위해 다층 모델을 가정하 고 각 층의 비광산란계수(5)와 비광흡수계수(k)를 달리 부여하고 Kubelka-Munk 이론을 근 거로 하여 이론적 불투명도를 계산하였다. 불투명도에 대한 분석를 통해 동일한 두께 변형 을 가지는 샘플에 대해서 압력보다는 온도를 증가시켜 두께를 감소시키는 캘린더링 처리가 불투명도의 저하를 최소화한다는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.104-104
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• 2003

RF magnetron sputtering 법을 이용하여 LaA1O$_3$, SrTiO$_3$, MgO 단결정 기판 위에 BaTiO$_3$ 박막을 에피텍셜하게 증착하여 박막의 특성과 마이크로 웨이브에서의 유전특성을 평가하였다. 각 기판위에 증착한 박막의 격자상수와 FWHM을 조사하였고, pole figure로 에피텍셜 성장을 관찰하였다. 각 시편에 상부 전극으로 interdigital 타입의 전극을 photolithography 하여 캐패시턴스와 tan $\delta$을 조사하였다. 각 기판의 변화에 따른 격자상수 변화와 유전 특성의 변화를 고찰하였다.