• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.2
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• pp.179-185
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• 2004

통상적인 금속분말의 성형은 분말야금 공정으로 이루어지기 때문에 복잡한 형상의 부품을 구현하는 데는 제약이 있다. 하지만, 1970년대 후반 이래 새로운 금속분말의 성형기술로 크게 각광을 받으며 연구되고 있는 금속분말사출성형(Metal Powder Injection Molding, MIM) 기술을 이용하면 다양한 형태의 부품을 성형할 수 있다 최근에는 이러한 MIM 기술을 이용하여 다양한 산업분야에 응용될 수 있는 마이크로 부품을 제조하고자 하는 연구개발이 주목받고 있다./sup 1)/ 현재까지는 마이크로 부품을 제조하는 원천기술이 반도체 공정기술이나 마이크로 기계가공기술에 크게 의존하고 있다./sup 2,3)/ 특히, 경제적 효용성이라는 관점에서 수 마이크로 이하의 극미세 구조물은 반도체 공정기술을 이용하여 성형하는 것이 유리하며, 1㎜의 치수를 갖는 미세 구조물은 마이크로 기계가공기술로 제조하는 것이 적합하다(그림 1). 하지만, 수십 마이크로에서 수백 마이크로의 치수를 갖는 구조물 제조에 있어서 앞선 두 공정기술은 응용 재료의 종류와 복합한 형상의 대량생산에 한계가 있다. 비록 반도체 공정기술에서 박막 증착과 전기화학적 도금기술을 이용한 표면미세가공 기술에 의해 수십 마이크로 이내의 치수를 갖는 미세 구조물을 정밀하게 성형하지만,/sup 4,5,)/ 수백 마이크로 크기의 치수를 반도체공정기술로 구현하기는 곤란하다. 또한, 마이크로 기계가공기술도 높은 가공 정밀도를 유지하며 수백 마이크로 크기의 구조물을 가공할 수 있지만 복잡한 모양의 형태를 대량생산하기에는 적합하지 않다.

• Composites Research
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• v.21 no.1
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• pp.30-39
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• 2008

In this paper, a parallel micro genetic algorithm was utilized in the optimal design of composite structures instead of a conventional genetic algorithm(SGA). Micro genetic algorithm searches the optimal design variables with only 5 individuals. The diversities from the nominal convergence and the re-initialization processes make micro genetic algorithm to find out the optimums with such a small population size. Two different composite structure optimization problems were proposed to confirm the efficiency of micro genetic algorithm compared with SGA. The results showed that micro genetic algorithm can get the solutions of the same level of SGA while reducing the calculation costs up to 70% of SGA. The composite laminated structure optimization under the load uncertainty was conducted using micro genetic algorithm. The result revealed that the design variables regarding the load uncertainty are less sensitive to load variation than that of fixed applied load. From the above-mentioned results, we confirmed micro genetic algorithm as a optimization method of composite structures is efficient.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.150-150
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• 2004

현재의 핫 엠보싱 기술은 나노/마이크로 패턴의 복제 기술로 다방면에서 연구되어지고 있다. 기존에 알려진 핫 엠보싱 기술은 하드 몰드를 사용하여 열과 압력을 가해서 PR 패턴 제작이나 나노/마이크로 구조물을 제작하였다. 그러나 이러한 하드 몰드의 사용은 3차원 구조물을 구현할 수 없다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 하드 몰드 대신 소프트 몰드를 사용하여 3차원 미세 구조물을 구현해 보고자 한다.(중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.11a
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• pp.238-242
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• 2002

본 논문에서는 3차원 마이크로구조물을 위한 새로운 Thick Photoresist(TPR) 공정 기술을 개발하였다. 일반적으로 Thin Photoresist는 얇은 두께로 코팅을 할 수 있다. 그러나 SU-8과 같은 TRP은 몇 십 ㎛ 또는 그 이상으로 코팅이 가능하고 높은 종횡비를 얻을 수 있다. SU-8과 같은 TPR을 사용하여 마이크로구조물을 제작할 때 TPR의 crack들은 bake시의 갑작스런 tool down에 의한 stress에 의해 나타나는데, 이러한 crack들은 마이크로구조물의 도금을 어렵게 만든다. 본 논문에서는 TPR의 코팅, baking 시간 조절, cool down과 PEB(Post Expose Sake) 시간 조절을 통하여 stress에 의해 발생되는 crack이 없는 3차원 마이크로구조물을 제작할 수 있는 새로운 공정 기술을 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07a
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• pp.233-236
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• 2003

수소 가스발생을 위한 마이크로 수소 발생기 개발에서 MEMS 공정을 이용하여 기판에 반응 유로를 위해 HAR(High Aspect Ratio) 구조물을 형성하고 Ru(ruthenium) 박막을 증착하여 수소 발생량을 측정하였다. Pyrex glass 기판상에 sand blast 방법으로 반응 구조물을 만들었으며, 그 위에 sputter system을 이용하여 Ru 박막을 $5500{\AA}$었다. 수소 발생량은 촉매 박막이 증착된 기판 재질과 기판의 표면 상태 그리고 마이크로 수소 발생기에 두께로 증착하였다. 반응 구조물의 전체 크기가 가로 2.0 cm, 세로 2.0cm의 면적에서 약 12.3 ml/min의 수소가 측정되 형성한 구조물의 형상에 의존하였다. Pyrex glass 기판을 사용하여 HAR로 반응 구조물을 형성한 경우에 단위 면적당 Ru 박반응 막의 반응 표면적이 증가되어 기존에 구조물을 형성하지 않은 평면 기판에 비교하여 약 5.5배 이상의 수소 발생이 증가하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.13 no.2
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• pp.68-72
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• 2003

In this paper, we developed a new thick photoresist fabrication technology for 3-dimensional microstructures. In general, like as AZ photoresist was coated with thin film thickness about 1 $\mu\textrm{m}$ to 30 $\mu\textrm{m}$, but photoresist like SU-8 has thickness of several tens $\mu\textrm{m}$ or more and high aspect ratio. When we fabricate a microstructure using the thick photoresist like SU-8, cracks on the SU-8 thick photoresist are appeared by stress which was caused by sudden cooling down during bake of the thick photoresist spun on wafer. Thus, it was hard to fabricate the microstructure using the thick photoresist for electroplating. In this paper, we developed a new process to produce a 3-dimensional microstructure without the crack by stress through a suitable thick photoresist coating, time control of cool down and time control of PEB (Post Expose Bake).

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.7
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• pp.859-866
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• 2010

In this study, microinjection molding process using the newly developed micromold system, namely modularized and sectioned micromold system (MSMS), has been carried out for a replication of multi-level microstructures. The present MSMS consisted of several micromold modules, each having cross-sectional microstructures on the top surface. The micromold modules were precisely fabricated by deep X-ray lithography and subsequent nickel electroforming. By assembling the micromold modules, an MSMS having multi-level microstructures, which could be used as a mold system in micromolding processes, was obtained. In this manner, polymeric multi-level microstructures, such as the triangular prism microstructures on a stepped surface, were successfully replicated by the microinjection molding process.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.4
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• pp.465-474
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• 2011

In this study, a microgenetic algorithm was used to find the optimum cross-section and shape of dome structures. The allowable stress and Euler buckling stress were considered constraints when the weight of the trusses was minimum. The design optimization of the truss structures involved arriving at the optimum sizes of the cross-section and geometric coordinate. The features of the proposed method, which helped in the modeling of and application to the optimal design of truss structures, were demonstrated using the microgenetic algorithm, by solving sample problems.

• Composites Research
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• v.20 no.2
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• pp.17-20
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• 2007

Superhydrophobic polytetrafluoroethylene ($Teflon^{(R)}$, Dupont) sub-micro and nanostructures were fabricated by the dipping method, based on anodization process in oxalic acid. The polymer sticking phenomenon during the replication creates the sub-microstructures on the negative polytetrafluoroethylene nanostructure replica. This process gives a hierarchical structure with nanostructures on sub-microstructures, which looks like the same structures as lotus leaf and enables commercialization. The diameter and the height of the replicated nano pillars were 40 nm and 40 um respectively. The aspect ratio is approximately 1000. The fabricated surface has a semi-permanent superhydrophobicity, the apparent contact angle of the polytetrafluoroethylene sub-micro and nanostructures is about $160^{\circ}$, and the sliding angle is less than $1^{\circ}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.167-167
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• 2013

최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.