• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.308.1-308.1
• /
• 2014

반도체에서 양자점이 포함된 나노복합체의 전자적 구조와 성질에 대한 연구는 기본적인 양자 물리적 현상을 이해하고 전자소자 및 광소자의 다양한 응용 분야를 파생할 수 있기 때문에 많은 관심을 갖고 있다. 나노복합체를 구성하는 각각의 양자우물과 양자점에 대한 실험과 이론에 대한 연구는 많이 진행되고 있으며, 양자우물 안에 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 상태이다. 또한 양자우물 안에 자발 형성된 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 전기적 특성 및 광학적 특성에 대한 연구는 많으나, 양자우물 안에 삽입된 양자점에 대한 전자적 구조에 대한 연구는 거의 없다. 양자우물 안에 양자점을 형성한 나노복합체 구조를 사용하여 제작한 전자소자와 광소자의 효율을 향상시키기 위해서는 이 복합 구조의 전자적 성질에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 단일 양자우물 안에 자발 형성된 InAs 양자점을 포함한 나노복합체의 전자적 특성을 분석하기 위하여 변형효과와 비포물선효과를 포함한 전자적 부띠 에너지에 대하여 비교 분석하였다. InAs 양자점은 20 nm의 직경을 갖고 있으며, GaAs 기판위에 버퍼층과 AlAs 층을 사용한 양자우물 구조에 삽입되었다. 단일 양자우물 안에 삽입된 양자점의 전자적 구조는 형상 의존 변형효과와 비포물선 효과를 고려한 쉬뢰딩거 방정식을 삼차원 가변 메시 유한차분법을 사용하여 수치해석 방법으로 분석하였다. 수치해석 방법으로 양자우물의 우물 폭의 영향을 받는 양자점의 크기변화에 따라 삼차원적인 전자 및 정공의 부띠 에너지와 기저상태 및 여기 상태의 파동 함수를 계산하였다. 이러한 결과는 나노복합체 안에 형성된 InAs 양자점의 전자적 특성을 이해하는데 도움을 주며, InAs가 포함된 나노복합체를 사용한 전자 소자와 광소자 연구에 기초 자료로 사용될 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.679-690
• /
• 1998

미국 오하이오주 남서쪽에 위치한 Seip 토루군(100 B.C.-A.D. 500경)의 출토유물들에 대하여 현미경으로 관찰되는 인피섬유의 형태학적 손상을 분석하였다. 형태학적 손상이란 외부로부터의 물리적 혹은 화학적 요인에 의해 섬유은 표면과 내면에 발생하는 형태변형을 말한다. Seip직물에 포함된 인피섬유의 형태학적 손상 정도는 본 연구를 위해 제작된 인피섬유손상지로(IBFM)의 점수의 합으로 나타내었다. Seip직물들은 육안으로 보았을 때 우선 숯과 같이 검은 색을 띄고 있는 직물들과 그렇지 않은 직물군으로 분류되었는데 발굴보고서에 설명된 시신과 관련 부장품들의 수습상황으로 미루어 볼 때 검게 된 직물군은 부분적으로 하장된 시신의 부장품이었으며 검게 되지 않은 직물군은 일반매장된 시신의 부장품으로 보였다. Seip직물들은 다시 서로 다른 조직에 따라 분류되는 직물군으로 나뉘어 질 수 있었는데 본 연구에서는 이들 중 가장 빈번히 보이는 교차쌍 위사 트와인조직(Spaced alternate-pair weft-twining)으로 만들어진 직물군과 그 밖의 조직으로 되어 있는 직물군으로 나누고 이들을 각각 얼터씨이트(Alternate)와 기타조직(Pooled)으로 명명하였다. 본 연구에서는 Seip직물들 간에 매장법에 의해 손상정도의 차이가 발생했으며 특히 부븐적으로 화장된 직물과 그대로 묻혀진 직물들 간에 섬유손상 정도의 차이가 있었을 것으로 좌고 이를 확인하기 위해 검게된 직물군과 검게 되지 않은 직물군 간에, 그리고 얼터네이트와 기타조직으로된 직물군들 간에 IBFM 점수의 차이가 있는지 조사하였다. 섬유의 형태학적 손상은 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하여 분석하였으며 분석에 이용된 총 샘플수는 총 132개였다. 수집된 데이터는 t-test를 이응하여 분석 하였다. T-test의 분석결과 Seip 직물들은 검게된 직물군과 검게되지 않은 직물군 사이에서 유의한 손상 정도의 차이를 볼 수 있었으며 반면에 조직에 따른 분류에서는 유의한 차이를 볼 수 없었다. IBFM의 평군점수를 비교하면 검게된 직물군보다 검게되지 않은 직물군이 더 높은 점수를 나타내어 후자가 더 많이 손상된 것으로 보여졌다. 7개의 손상형태를 독칩적으로 보았을 때 섬유속의 분리정도 (degree of bundle separation) , 횡금(transverse crack) , 그리고 횡선 (transverse striations) 이 검게된 직물군과 검게 되지 않은 직물군 사이에서, 섬유속의 분리정도, 종금(lengthwise striations)과 횡금이 얼터네이트와 기타조직 사이에서 각각 유의한 차이를 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.124-124
• /
• 2000

다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가진 입방정 질화붕소(cubic boron nitride)는 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되는 재료이다. 특히 탄화물형성원소에 대해 안정하여 철계금속의 가공을 위한 공구재료로의 응용 또한 크게 기대된다. 이 때문에 각종의 PVD, CVD 공정을 이용하여 c-BN 박막의 합성에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 많은 성공사례들이 보고되고 있다. 그러나 c-BN 박막의 유용성에도 불구하고 아직 실제적인 응용이 이루어지지 못한 것은 c-BN 박막의 증착직후 급격한 박리현상 때문이다. 본 연구에서는 평행자기장을 부가한 ME-ARE(Magnetically Enhanced Activated Reactive Evaporation)법을 이용한 c-BN 박막의 합성에서 적용한 증착공정 인자들의 변화에 따른 박리특성 고찰과 함께 다층박막화 및 제 3원소 혼입 방법을 적용하여 박리특성 향상 정도를 조사하였다. BN 박막합성은 전자총에 의해 증발된 보론과 (질소+아르곤) 플라즈마의 활성화반응증착(Activated Reactive Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE 장치와 달리 열음극(got cathode)과 양극(anode) 사이에 평행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반응효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 30$\times$40mmzmrl로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였다. 박막실험실에서의 주요공정변수는 기판바이어스 전압, discharge 전류, Ar/N2가스유량비이었다. 합성된 박막의 결정성 분석을 FTIR을 이용하였으며, BN 박막의상 및 미세구조관찰을 위해 투과전자현미경(TEM;Philips EM400T) 분석을 병행하였고, 박막의 기계적 물성 평가를 위해 미소경도를 측정하였다. 박리특성의 고찰은 대기중에서의 자발적 박리가 일어나 90%이상의 박리가 진행된 시점까지의 시간을 측정하였고, 증착직후 박막의 잔류응력 변화와 연관하여 고찰해 보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.76-76
• /
• 2019

최근 기후변화로 인해 퇴적 및 세굴이 심화되었고, 4대강 사업으로 인해 급격한 하천 지형 변화가 발생하였다. 특히, 4대강 사업 이후 하상변동 모니터링에 대한 지속적인 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 개정된 하천법에 따르면 하상변동조사를 기본 10년 주기로 정기적으로 실시하되, 퇴적 및 세굴 발생 구간에 대해서는 기본 2년을 기준으로 하상변동이 큰 곳에 대해서는 1년 주기로, 하상변동이 작은 곳에 대해서는 5년 주기로 실시해야 한다. 하지만 기술 및 예산의 한계로 인해 하상변동조사의 경우 현장 유사량 및 하상토 입도 측정과 유량-총유사량 관계식을 활용하여 모델링을 통해 하상변동을 예측하고 있는 실정이다. 하상변동은 기본적으로 하천 수심을 기본으로 하고 있으며, 사람이 직접 투입하여 임의의 지점에 대한 수심 계측을 실시하고 있다. 하지만 직접 수심 계측의 경우 낮은 자료의 밀도로 인해 많은 인력과 예산, 시간이 소요되며 무엇보다도 관측 대상인 물이라는 작업환경에서는 인명피해가 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 초음파 센서가 탑재된 이동식 보트를 활용하여 경로형 수심 계측을 실시하고 있으나, 초음파 센서가 가지는 기기적 한계로 인해 약 50cm 이하에 대한 수심은 측정이 어려운 실정이다. 특히, 국내 하천의 경우는 홍수기를 제외하면 수심이 얕기 때문에 얕은 수심에 대한 자료 확보가 어려워 공간적 정밀도 확보가 어려운 실정이다. 따라서 기존의 하천계측의 패러다임을 지점, 선형 계측이 아닌 면 측량을 실시를 통해 높은 밀도의 자료를 확보해야 한다. 이러한 측량이 가능한 기술로 하천원격탐사가 대안으로 제시되고 있다. 하천원격탐사는 직접 접촉하지 않고, 대상체의 광학적 특성을 통해 물리적 특성을 파악하는 기술로서 적은 시간에 높은 밀도의 자료의 확보와 저예산의 고효율 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 하천원격탐사에서 활용한 고비용, 저해상도의 시공간 스케일에 해당하는 위성 및 유인항공기가 아닌 하천의 흐름방향으로 비행이 가능하고 상대적으로 저비용, 고해상도의 시공간 스케일의 측정이 가능한 드론을 활용하여 하천원격탐사를 수행하는 방법에 대해 논하고자 한다. 특히, 기술적 한계가 존재하는 청색, 녹색, 적색에 해당하는 RGB 영상을 활용한 하천원격탐사를 극복하기 위한 대안으로 초분광 영상을 수집하고 활용하는 방법을 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.10 no.3
• /
• pp.335-340
• /
• 2001

$Ga_2O_3$(1 wt%)-doped ZnO(GZO) thin films were grown on ${\alpha}-Al_2O_3$ (0001) by rf magnetron sputtering at $510^{\circ}C$, whose crystal structure was polycrystalline. As-grown GZO thin film shows poor electrical properties and photoluminescence (PL) spectra. To improve these properties, GZO thin films were annealed at 800-$900^{\circ}C$ in $N_2$atmosphere for 3 min. After the rapid thermal annealing(RTA), deep defect-level emission disappears and near-band emission is greatly enhanced. Annealed GZO thin films show very low resisitivity of $2.6\times10^{-4}\Omega$/cm with $3.9\times10^{20}/\textrm{cm}^3$ carrier concentration and exceptionally high mobility of 60 $\textrm{cm}^2$/V.s. These improved physical properties are explained in terms of translation of doped-Ga atoms from interstitial to substitutional site.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.20-20
• /
• 2008

최근 LEDs가 동일 효율의 전구에 비해 에너지 절감 효과 크며 신뢰성이 뛰어나다기 때문에 기존 광원을 빠르게 대체해 나가고 있다. 특히 자외선 파장을 가지는 LEDs는 발열이 낮아 냉각장치가 필요 없으며, 수명이 길어 기존 UV lamp에 비해 많은 장점을 가지고 있기 때문에 많은 관심을 밭고 있다. 그럼에도 불구하고 자외선 LEDs는 제조 단가가 높고 power가 낮아 소요량이 많은 등 아직 해결해야 할 부분이 많기 때문에 이를 해결하기 위해 여러가지 재료와 다양한 구조가 고려되고 있다. 그 중 ZnO는 II-VI족 화합물 반도체로써 UV영역의 넓은 밴드갭(3.37eV)을 가지는 투명한 재료이다. 특히 ZnO는 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지며, 가시광 영역에서 높은 투과율을 가지고, 상온에서 물리적, 화학적으로 안정하기 때문에 UV sensor, UV laser, UV converter, UV LEDs 등 광소자 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO가 광소자의 발광재료로써 높은 효율을 얻기 위해서는 결정성을 높여 내부 결함을 감소시키며, 발광 면적을 높일 수 있는 구조가 요구된다. 특히 MOCVD 법으로 성장한 나노막대는 에피성장되어 높은 결정성을 기대할 수 있으며, 성장 조건을 조절함으로써 나노막대의 aspect ratio와 밀도 제어할 수 있기 때문에 표면적을 효과적으로 넓혀 높은 발광효율을 얻을 수 있다. 본 실험에서는 MOCVD 법으로 실리콘과 사파이어 기판 위에 다양한 성장 온도를 가진 나노구조를 성장 시키고 온도에 따른 형상 변화와 특성을 평가하였다. ZnO 의 성장온도가 약 $360^{\circ}C$ 일 때, 밀도가 조밀하고 기판에 수직 배열한 균일한 나노막대가 성장되었으며 우수한 결정성, 광학적 특성이 나타남을 SEM, TEM, PL, XRD를 사용하여 확인하였다.

• New Physics: Sae Mulli
• /
• v.68 no.12
• /
• pp.1281-1287
• /
• 2018

In this study, $Al_xGa_{1-x}N$ films were grown on (0001) sapphire substrates by using metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The crystallinity of the grown films was examined with X-ray diffraction (XRD) patterns. The surfaces and the chemical properties of the $Al_xGa_{1-x}N$ films were investigated using atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. The optical properties of the $Al_xGa_{1-x}N$ film were studied in a wide photon energy range between 2.0 ~ 8.7 eV by using spectroscopic ellipsometry (SE) at room temperature. The data obtained by using SE were analyzed to find the critical points of the pseudodielectric function spectra, $<{\varepsilon}(E)>=<{\varepsilon}_1(E)>+i<{\varepsilon}_2(E)>$. In addition, the second derivative spectra, $d^2<{\varepsilon}(E)>/dE^2$, of the pseudodielectric function for the $Al_xGa_{1-x}N$ films were numerically calculated to determine the critical points (CPs), such as the $E_0$, $E_1$, and $E_2$ structure. For the four samples (x = 0.18, 0.21, 0.25, 0.29) between a composition of x = 0.18 and x = 0.29, changes in the critical points (blue-shifts) with increasing Al composition at 300 K for the $Al_xGa_{1-x}N$ film were observed via ellipsometric measurements for the first time.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.1-7
• /
• 2006

Anatomical and physical properties of kenaf grown in Chuncheon, Korea were investigated using light and scanning electron microscopy and X-ray diffraction method. Bast fiber, phloem ray, cortex parenchyma cell and sieve tube member were observed in phloem, and vessel element, fiber and ray in xylem. Solitary and multiple radial pores in xylem existed. The cell types of ray parenchyma in radial section were procumbent, upright and square cells. The length of bast fiber increased with increasing the growth period. The length of wood fiber was 0.74~0.82 mm, but was not significantly different between the growth period and stem height. Relative crystallinity was 53~74% in phloem and 43~58% in xylem. Cellulose crystallinity width was 2.68~3.24 nm in phloem and 2.46~2.95 nm in xylem. The green moisture content and green density increased but basic density decreased with increasing the stem height.

• Composites Research
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.29-35
• /
• 2006

The avoidance of enemy's radar detection is very important issue in the modem electronic weapon system. Researchers have studied to minimize reflected signals of radar. In this research, two types of radar absorbing structure (RAS), 'C'-type shell and 'U'-type shell, were fabricated using fiber-reinforced composite materials and their radar cross section (RCS) were evaluated. The absorption layer was composed of glass fiber reinforced epoxy and nano size carbon-black, and the reflection layer was fabricated with carbon fiber reinforced epoxy. During their manufacturing process, undesired thermal deformation (so called spring-back) was observed. In order to reduce spring-back, the bending angle of mold was controlled by a series of experiments. The spring-back of parts fabricated by using compensated mold was predicted by finite element analysis (ANSYS). The RCS of RAS shells were measured by compact range and predicted by physical optics method. The measured RCS data was well matched with the predicted data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.116-116
• /
• 2021

자연 하천에서의 부유사 농도 계측은 주로 재래식 채집방식을 활용한 직접계측 방식에 의존하여 비용과 시간이 많이 소요되며 점 계측 방식으로 고해상도의 시공간 자료를 측정하기엔 한계가 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 최근 위성영상과 드론을 활용하여 촬영된 다분광 혹은 초분광 영상을 통해 고해상도의 부유사 농도 시공간분포를 측정하는 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 다른 하천 물리량 계측에 비해 부유사 계측 연구는 하천에 따라 부유사가 비균질적으로 분포하여 원격탐사를 통해 정확하고 전역적인 농도 분포를 재현하기는 어려운 실정이다. 이러한 부유사의 비균질성은 부유사의 입도분포, 광물특성, 침강성 등이 하천에서 다양하게 분포하기 때문이며 이로 인해 부유사는 지역별로 다양한 분광특성을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 영향을 고려한 전역적인 부유사 농도 예측 모형을 개발하기 위해 실내 실험을 통해 부유사 특성별 고유 분광 라이브러리를 구축하고 실규모 수로에서 다양한 부유사 조건에 대한 초분광 스펙트럼과 부유사 농도를 측정하는 실험을 수행하였다. 실제 부유사 농도는 광학 기반 센서인 LISST-200X와 샘플링을 통한 실험실 분석을 통해 계측되었으며, 초분광 스펙트럼 자료는 초분광 카메라를 통해 촬영한 영상에서 부유사 계측 지점에 대한 픽셀의 스펙트럼을 추출하여 구축하였다. 이렇게 생성된 자료들의 분광 다양성을 주성분 분석(Principle Component Analysis; PCA)를 통해 분석하였으며, 부유사의 입도 분포, 부유사 종류, 수온 등과의 상관관계를 통해 분광 특성과 가장 상관관계가 높은 물리적 인자를 규명하였다. 더불어 구축된 자료를 바탕으로 기계학습 기반 주요 특징 선택 알고리즘인 재귀적 특징 제거법 (Recursive Feature Elimination)과 기계학습기반 회귀 모형인 Support Vector Regression을 결합하여 초분광 영상 기반 부유사 농도 예측 모형을 개발하였으며, 이 결과를 원격탐사 계측 연구에서 일반적으로 사용되어 오던 최적 밴드비 분석 (Optimal Band Ratio Analysis; OBRA) 방법으로 도출된 회귀식과 비교하였다. 그 결과, 기존의 OBRA 기반 방법은 비선형성을 증가시켜도 좁은 영역의 파장대만을 고려하는 한계점으로 인해 부유사의 다양한 분광 특성을 반영하지 못하였으며, 본 연구에서 제시한 기계학습 기반 예측 모형은 420 nm~1000 nm에 걸쳐 폭 넓은 파장대를 고려함과 동시에 높은 정확도를 산출하였다. 최종적으로 개발된 모형을 적용해 다양한 유사 조건에 대한 부유사 시공간 분포를 매핑한 결과, 시공간적으로 고해상도의 부유사 농도 분포를 산출하는 것으로 밝혀졌다.