• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1137-1143
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• 2009

화학적, 전기적 안정성을 가진 FC-72 냉매를 사용하여 매끈한 표면과 마이크로 핀 표면 사이의풀 비등 열전달 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 폭과 높이의 치수가 $100{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$, $150{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$ and $200{\mu}m\;{\times}\;10{\mu}m$인 세 종류의 마이크로 핀을 실리콘 칩 표면 위에 가공하였다. 실험은 5, 10 and 15 K의 액체 과냉도에서 이루어졌다. 세 종류의 마이크로 핀 중에서 핀 폭이 $200{\mu}m$인 핀 표면에서 풀 비등 열전달 성능이 더 좋게 나타났다. 또한, 마이크로 핀 표면은 매끈한 표면과 비교했을 때 벽면 과열도가 증가함에 따라 열유속이 급격히 증가하였으며, 열전달도 향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1089-1095
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• 2011

열전달 향상을 위한 방법으로 많이 사용되고 있는 마이크로 핀을 포함한 표면 위에서의 핵비등을 액상과 기상에서 질량 및 운동량, 에너지에 대한 지배 방정식을 풀어 수치해석을 수행하였다. 핵비등에서의 기포거동을 계산하기 위해 sharp-interface 레벨셋(level-set) 방법을 상변화 효과와 핀과 캐비티와 같은 잠긴 고체에서의 점착 조건 및 접촉각, 마이크로 액체층에서의 증발 열유속을 포함하도록 수정하였다. 핀과 캐비티를 포함한 표면에서의 기포 생성, 성장, 이탈에 대한 해석을 통하여 핀-캐비티 배열, 핀-핀 간격이 핵비등에서의 기포거동에 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.588-593
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• 2005

본 실험에서는 화학적으로 표면처리된 실리카와 니페디핀을 함유하는 PCL 마이크로캡슐을 O/W 액중건조법을 이용하여 제조하였다. 마이크로캡슐에 대한 심물질의 함입은 FT-IR을 사용하여 측정하였고, 마이크로캡슐의 표면 형태는 주사전자현미경을 통하여 관찰하였다. 또한, 마이크로캡슐의 니페디핀 방출 거동은 UV/Vis. 흡광광도법으로 흡광도를 측정하여 살펴보았다. 실험 결과, 니페디핀의 C=O 결합에 의한 $1682cm^{-1}$ 신축진동 피크가 마이크로 캡슐에서 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 마이크로캡슐의 평균 입자크기는 교반 속도가 증가함에 따라 감소하였다. 그리고 실리카를 염기성 용액으로 처리한 경우 니페디핀의 흡착량과 방출 속도가 감소하였음을 확인할 수 있었으며, 이는 표면 염기도의 증가로 인해 실리카 표면의 비표면적이 감소되고 산-염기 상호작용이 증가되었기 때문으로 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.123-123
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• 2018

최근 웨어러블 디바이스에 연구가 집중되면서 투명하고 유연한 마이크로 히터의 필요성이 증가되고 있다. 그럼에도 불구하고, 기존의 사용되는 마이크로 히터들은 딱딱하고 불투명하다. 게다가, 기존의 금속성의 마이크로 히터들의 경우 저항이 너무 작아 웨어러블 디바이스에 사용되는 에너지 하베스터로 구동되기에 효율이 떨어지는 경향이 있다. 이 논문에서 우리는 CVD 방식으로 성장된 그래핀으로 열 발생 라인을 패시베이션 레이어로 h-BN을 이용하여 투명하고 유연한 마이크로 히터를 제작하였다. 제작한 마이크로 히터는 균일한 온도 분포와 200도까지의 온도 상승에 걸리는 시간이 4초 정도로 굉장히 좋은 성능을 보유하고 있다. 또한 소비 전력은 39mW 이하로 효율적이다. 또한 기존의 메탈릭 히터에 비해 저항이 굉장히 높기 때문에 웨어러블 에너지 하베스터로 작동하기 적합하다. 또한 미래의 휴대용/웨어러블 개인 전자기기와 무선 헬스케어 제품, 휴대용 환경 센서에도 적용될 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.67-71
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• 2021

본 연구에서는 금속 와이어를 촉매로 화학기상증착법을 이용하여 그래핀을 합성하고 구조 및 전기적 특성 변화를 분석하였다. 구리와 니켈의 탄소에 대한 용해도 차이로 인해 구리와이어에서는 단층 그래핀이 성장하였고, 니켈와이어의 표면에는 다층 그래핀이 성장되었다. 또한. 고온의 그래핀 성장 조건에서 구리와 니켈의 재결정화를 통해 결정립의 크기가 증가한 것을 확인하였다. 표면에 그래핀이 합성된 구리와이어의 경우, 최대전류허용치는 1.91×105 A/㎠으로 합성 전 구리와이어에 비해 약 27% 향상되었다. 이와 유사하게, 다층 그래핀이 합성된 니켈와이어의 경우에도 최대전류 허용치는 순수한 니켈와이어 대비 약 36% 향상된 4.41×104 A/㎠으로 측정되었다. 이러한 그래핀/금속 복합소재의 우수한 전기적 특성은 고전류를 요구하는 소자 및 부품에서 안정적인 전기적 흐름을 공급하는데 기여할 수 있을 것이다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.151-155
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• 2016

그래핀은 저차원 구조에서 기인하는 우수한 특성으로 인해 슈퍼커패시터의 전극소재로 응용이 가능한 소재이다. 본 연구에서는 2차원 구조인 그래핀의 비 표면적 향상을 위해 다공성 니켈 나노구조체 표면에 열 화학기상증착법과 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 3차원의 그래핀을 합성하였다. 주사전자현미경, 라만 분광법, X-선 광전자 분광법을 통해 합성된 그래핀의 구조적, 화학적 특성을 분석한 결과, 3차원 구조의 우수한 결정성을 지니는 다중층 그래핀이 다양한 기판 위에 합성된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.50-57
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• 2017

본 사출 금형을 통해 제품 생산 시 사출 금형 내에서 제품 형상을 형성하는 코어는 금형 내부에 틀의 형태로 가공되어 설치되며 이때 부분적인 코어의 형상을 핀에 가공하여 설치하는 부품을 코어 핀이라 한다. 이러한 사출 코어 용 코어 핀은 제품의 소형화 집적화에 따라 그 크기가 마이크로의 크기로 작아지고 있다. 하지만 이를 가공 시 기존의 센터리스 연삭 장치로는 마이크로 사이즈의 피삭재를 고정하여 밀착 시켜주는 장치의 부재로 인해 진동이 발생한다. 이러한 이유로 마이크로 크기의 직경을 가지는 코어 핀의 경우 가공 시 진동에 의해 변형 발생으로 가공 불량률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 마이크로 크기의 코어 핀을 가공하기 위해 기존의 평면 연삭기에 설치하여 사용이 가능한 소형의 연삭 시스템을 개발 하였다. 이를 이용하여 코어 핀에 대한 연삭 실험을 진행하였으며 표면 거칠기, 진원도, 원통도의 측정을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.60-64
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• 2023

본 연구에서는 그래핀 기반 소자의 성능에 영향을 미치는 그래핀과 금속 사이의 전기적 접촉저항 특성을 비교 분석하였다. 화학기상증착법을 이용하여 고품질의 그래핀을 합성하였으며, 전극 물질로 Al, Cu, Ni 및 Ti를 동일한 두께로 그래핀 표면 위에 증착하였다. TLM (transfer length method) 방법을 통해 SiO₂/Si 기판에 전사된 그래핀과 금속의 접촉저항을 측정한 결과, Al, Cu, Ni, Ti의 평균 접촉저항은 각각 345 Ω, 553 Ω, 110 Ω, 174 Ω으로 측정되었다. 그래핀과 물리적 흡착 특성을 갖는 Al와 Cu에 비해 화학적 결합을 형성하는 Ni과 Ti의 경우, 상대적으로 더 낮은 접촉저항을 갖는 것을 확인하였다. 본 연구의 그래핀과 금속의 전기적 특성에 대한 연구 결과는 전극과의 낮은 접촉저항 형성을 통해 고성능 그래핀 기반 전자, 광전자소자 및 센서 등의 구현에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.25-37
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• 2020

본 연구에서는 그래핀 소재의 전기전도성 및 자기적 특성을 향상시키기 위해 산화그래핀 표면상의 산소를 포함한 기능기와 열처리 환원공정을 이용하여 환원그래핀과 금속소재를 하리브리드화 하였다. 산화 그래핀 표면의 -OH, -COOH 등의 산소 포함 기능기들을 열처리 환원시킴과 동시에 금속이온을 기능기와의 이온교환법에 의해 치환 합성하는 연구를 진행하였다. 하이브리드 소재 합성에 사용된 금속은 Fe, Ag, Ni, Zn, Fe/Ag이며 SEM, TEM 및 EDS를 통해 환원 그래핀 표면 위에 균일한 크기의 금속 입자가 비교적 구형 잘 분산되었음을 확인하였다. 그래핀 표면상의 금속입자들은 모두 산화물 형태의 구조를 가지고 있었다. 하이브리드 소재의 전기적 특성을 확인하기 위해 rGO-metal hybrid 시료를 PET film에 dip-coating 방법으로 후막 필름을 형성시킨 후 면저항을 측정하였고, SEM을 통해 시편의 두께를 측정하여 비저항을 계산한 결과, 비저항의 범위는 2.14×10-5 ~ 3.5×10-3 ohm/cm범위에 있음을 확인하였다.