• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.131-131
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• 2016

기원전 5000년 이집트에서부터 시작된 도금은 시간이 지남에 따라 점점 발전하여, 1900년대에 들어 전기를 이용한 도금공정이 개발되었고, 현재 뿌리산업으로써 각종 제조업에 널리 이용되고 있다. 도금 공정은 금속을 부식으로부터 보호하고, 제품의 심미성과 기능성, 생산성 등을 높이기 위해 주로 이용된다. 전주도금 공정은 완벽하게 동일한 형태의 생산품을 다량으로 제작 할 수 있기 때문에, 그 높은 생산성으로 주목 받고 있다. 특히, 나노/마이크로 크기의 정밀 소자 등을 가공하는 차세대 기술인 LIGA공정과 접목이 가능하다는 장점이 있다. 몰드를 이용하여 복제하는 방식인 전주 도금은 도금공정이 끝난 후 몰드와 완성된 제품을 분리해내는 추가공정이 필연적으로 발생하게 되는데, 둘 사이의 접착력을 낮추기 위하여 몰드의 표면에 이형박리제를 도포하게 된다. 이형박리제로는 전기가 잘 흐르면서 접착력이 낮은 이산화 셀렌이나 중크롬산이 주로 이용되지만, 원활한 박리를 위해서는 그 두께가 30 um 이상 확보되어야 하기 때문에 정밀한 미세구조 전주도금이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 화학 약품들은 매우 유독하기 때문에 추가적인 폐수 처리 공정이 필요하며, 작업자의 안전을 위협하고 심각한 환경 오염을 초래한다는 추가적인 문제가 발생한다. 따라서, 매우 얇고 친 환경적이며 안전한 전주도금 이형박리제에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전주도금 몰드로 사용한 구리의 표면에 TCVD를 이용하여 단일 층 그래핀을 성장시킨 후, 그래핀이 코팅된 몰드에 구리를 전주도금하여 박리하였다. 박리 후 그래핀은 몰드에 손상 없이 남아있는 것을 Raman microscopy를 통해서 확인하였고, 몰드와 그래핀 사이의 접착력 (약 $0.71J/m^2$)에 비해 그래핀과 전주도금 샘플간에 낮은 접착력 (약 $0.52J/m^2$)을 갖는 것을 확인하였다. 이와 같이 낮은 접착력을 통해 박리 시 표면구조의 손상 없이 정밀한 구조의 미세 패턴구조를 형성할 수 있었다. 전주도금을 이용한 전극 형성과 고분자와의 융합을 통해 유연기판을 제작하여 bending 실험을 진행하였다. $90^{\circ}$의 bending 각도로 10000회 이하에서는 저항의 변화가 없었고, LED chip을 mounting한 후 곡률반경 4.5 mm까지 bending을 진행하여도 이상 없이 LED가 발광하는 것을 확인하였다. 위와 같은 전주도금 공정을 이용하여 고집적 전자기기, 광학기기, 센서기기 등의 다양한 어플리케이션의 부품제조에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.29 no.7
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• pp.477-483
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• 2018

A transparent antenna designed on the front glass of an automobile operating in the FM broadcast band(88~108 MHz) is proposed. A transparent antenna designed on the front glass of the automobile to avoid space limitation is typically positioned as a roof-mounted shark-fin antenna. An antenna designed on the front glass can reasonably solve the problems of low reception sensitivity and radiated interference from antennas for other service bands. The front glass has a unique closed-line structure, and this structure causes the surface current to flow to the front glass's surroundings; thus, the first resonance is caused before the broadcast band. Through the use of this closed-line structure, the surface current distribution is controlled, and an antenna for which the first resonance is operating in the frequency-modulated(FM) band can be designed. Moreover, the use of a micro-metal-mesh film that is a transparent electrode, suitable for designing a radio frequency device, enables the antenna to minimize visual perception through its transparency. The measured reflection coefficient($S_{11}$) of the antenna is less than -6 dB, and the average peak gain is -0.9 dB in the FM band. Experiments show that the transparent antenna on the front glass offers both the space and design freedom required to develop future automotive antennas.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.38 no.6
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• pp.277-284
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• 2017

This paper presents an implantable pH measurement electrode for wireless gastroesophageal reflux measurement. Usually, gastroesophageal reflux is diagnosed by a catheter-type wire connection between the esophagus and the diagnostic device which brings many side effects such as restriction of daily living, pain, and discomfort in the nasal cavity and pharynx of patients. In order to solve these issues, researchers have been studied a wireless measurement method and a micro-sized pH electrode for human body insertion is necessary. Commercial glass packaged pH meter is formed by a sensing and a reference electrodes in a KCl solution. However, if the glass meter is inserted into the human body, there are risks of leakage of the solution, breakage of the glass package, injury of the body elements. Therefore, the solution should be solidified on the micro-sized noble metal wire which has a characteristic of biocompatible. After solidified wire fabrication, the designed meter was tested for feasibility of measurement and the result was well agreed with pH values of commercial pH meter. Potentials in pH 1 to 12 solution was measured to obtain the sensitivity of the sensor with linearity. And we have designed a simulation of gastroesophageal reflux with symptom frequency, interval, and duration time in pH 2 solution. The proposed sensor has capable to get the same potential for 24 measurements in 3 days, and it has sensed same pH values of 2 for one hour with every 10 minutes. Furthermore, the sensor was survived for 48 hours with reasonable potentials in the acid solution.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.20 no.3
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• pp.129-134
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• 2020

Moisture infiltration inside the solar cell module, filling of EVA sheet, melting of the frame seal, and deterioration of power generation performance in the module one year after installation are occurring. Whitening phenomenon, electrode corrosion phenomenon, and dielectric breakdown phenomenon are appearing in solar cell module installed in Korea before 5-7 years, leading to deterioration of power generation performance, and big problems for long-term reliability and long life technology are emerging. Therefore, in order to solve these problems, the development of a micro inverter (MiCrco Inverter Converter, MiC) including the function of securing the durability of the solar cell module and monitoring the aging progress and the solar cell based on the monitoring data from the MiC smart monitoring programs have been proposed to determine the aging of modules. In addition, in order to become a highly efficient solar smart monitoring system through systematic operation management through IT convergence with MiC that has enhanced monitoring function of solar cell module, SoC(System On Chip) in micro inverter is the environment for solar cell module. There is a demand for functions that can detect information in a complex manner and perform communication and control when necessary. Based on these requirements, this paper aims to develop SoC-based low-cost MiC smart photovoltaic system technology.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.7
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• pp.8-16
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• 2010

In this paper, we investigated the effects of $O_2$ fraction on the properties of Al-doped ZnO (AZO) thin films prepared by radio frequency (RF) magnetron sputtering. Hall, photoluminescence (PL), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements revealed that the p-type conductivity was exhibited for AZO films with an $O_2$ fraction of 0.9 while the n-type conductivity was observed for films with $O_2$ fractions in range of 0 - 0.6. PL and XPS also showed that the acceptor-like defects, such as zinc vacancies and oxygen interstitials, increased in films prepared by an $O_2$ fraction of 0.9, resulting in the p-type conductivity in the films. Hall results indicated that AZO films prepared by $O_2$ fractions in range of 0 - 0.6 can be used for electrode layers in the applications of transparent thin film transistor. We concluded from the X-ray diffraction analysis that worse crystallinity with a smaller grain size as well as higher tensile stress was observed in the films prepared by a higher $O_2$ fraction, which is related to incorporation of more oxygen atoms into the films during deposition. The study of atomic force microscope suggested that the smoother surface morphology was observed in films prepared by using $O_2$ fraction, which causes the higher resistivity in those films, as evidenced by Hall measurements.

• 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 Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.6
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• pp.487-496
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• 2001

In this study, a galvanic stimulator providing bipolar mode controlled by a PIC(peripheral interface controller) was constructed to evaluate vestibular function The maximum load and maximum current intensity of the constant current source were 3$k\Omega$ and 5mA. respectively. and it could Produce DC, sine wavers. or Pulse waves. Eve movements of 20 normal subjects by galvanic stimulation were analyzed using a commercial videooculogragh. During stimulating with DC for 30 sec. we recorded the response of eye movement with current intensity of 0.75. 1 2, and 3 mA. Nystagmus occurred to all the subjects when the galvanic stimulus intensity was larger than 2 mA. Average SPV(slow Phase eye movement velocity) and the number of nystagmus increased from 7.1 to 4.8 deg/sec and from 17 to 48, respectively, when the stimulus current increased from 0.75 to 3 mA. All the fast eye movement of the nystagmus were the direction of the negative electrode. The asymmetry which means the difference between right- and left-eye movements decreased when the stimulus intensity increased. It is expected that this study would be useful in evaluating vestibular function and in studying basic Physiology mechanism of vestibular ocular reflex by galvanic stimulus .

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.22 no.1
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• pp.1-7
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• 2021

The importance of high capacity energy storage devices has recently emerged for stable power supply through renewable energy generation. From this point of view, the Na-air battery (NAB), which is a next-generation secondary battery, is receiving huge attention because it can realize a high capacity through abundant and inexpensive raw materials. In this study, activated carbon-based catalysts for hybrid type Na-air batteries were prepared and their characteristics were compared and analysed. In particular, from the viewpoint of resource recycling, activated carbon (Orange-C) was prepared using discarded orange peel, and performance was compared with Vulcan carbon, which is widely used. In addition, a Pt/C catalyst (homemade-Pt/C, HM-Pt/C) was synthesized using a modified polyol method to check whether the prepared activated carbon can be used as a supported catalyst, and a commercial Pt/C catalyst (Commercial Pt/C) and electrochemical performance were compared. The prepared Orange-C exhibited a typical H3 type BET isotherm, which is evidence that micropore and mesopore exist. In addition, in the case of HM-Pt/C, it was confirmed through TEM analysis that Pt particles were evenly distributed on the activated carbon supported catalyst. In particular, the HM-Pt/C-based NAB showed the smallest voltage gap (0.224V) and good voltage efficiency (92.34%) in the 1st galvanostatic charge-discharge test. In addition, the cycle performance test conducted for 20 cycles showed the most stable performance.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.24 no.4
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• pp.85-90
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• 2017

The $TiCl_4$ as a blocking material is adsorbed in the mesoporous $TiO_2$ electron transfer layer(ETL) of the Perovskite solar cell to prevent the direct contact between the FTO electrode and the photoactive layer(AL), and facilitate the movement of the electrons between $TiO_2:TiCl_4$ ETL and Perovskite AL to improve the photoelectric conversion efficiency(PCE). The structure of the perovskite solar cell is FTO/$TiO_2:TiCl_4$/Perovskite($CH_3NH_3PbI_3$)/spiro-OMeTAD/Ag. It was investigated that the dipping time of the $TiO_2$ into $TiCl_4$ aqueous solution affects on the photoelectric characteristics of the device. By the dipping for 30 minutes, the PCE of the perovskite solar cell with the $TiO_2:TiCl_4$ ETL was the highest 10.46%, which is 27% higher than the cell with $TiO_2$ ETL. From SEM, EDS, and XRD characterization on the $TiO_2:TiCl_4$ ETL and the perovskite AL, it was measured that the decrease of the porosity of the $TiO_2$ layer, the detection of the Cl component by the $TiCl_4$ adsorption, the cube-type morphology of perovskite AL, and shift of the $PbI_2$ peak of the perovskite AL. From these results, it was confirmed that the $TiO_2:TiCl_4$ ETL and the perovskite AL were formed.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.