• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.343-348
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• 2009

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용하여 나노입자의 체적분율이 높은 경우 나노 입자의 크기효과와 체적분율 효과가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 효과적으로 묘사할 수 있는 순차적 브리징 해석기법을 제안하였다. 체적분율이 12%로 고정된 상태에서 나노입자의 크기변화에 따른 영률과 전단계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측한 후, 이를 연속체 모델에서 구현하기 위해 다중입자모델을 적용하였다. 나노입자의 크기효과를 반영하기 위해 입자와 기지 사이에 유효계면을 추가적인 상으로 도입하였고, 12%의 체적분율 조건에서 나타날 수 있는 체적분율 효과는 나노복합재를 둘러싸는 가상의 영역인 무한영역의 물성값의 변화를 통해 조절되도록 하였다. 유효계면과 무한영역의 물성을 입자의 반경에 대한 함수로 근사한 후 다양한 입자의 크기에서 나타나는 나노복합재의 물성변화의 예측이 가능하도록 하였다. 제안된 브리징 해석기법의 적용을 통해 분자동역학 해석결과와 잘 일치하는 결과를 연속체 모델에서 효율적이고 정확하게 얻을 수 있었다. 또한 유효계면의 두께와 물성 변화가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제27권3호
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• pp.284-289
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• 2017

본 연구에서는 복합막의 물성향상을 위해 clay를 도입한 polysulfone 나노섬유 복합막을 제조하였다. Polysulfone/clay 복합막은 clay가 들어간 N,N-dimethyl acetamide와 acetone 혼합용매에 polysulfone을 첨가한 후 전기방사법을 이용하여 제조하였으며, 제조된 나노섬유 복합막은 적층수를 변화해 기공크기를 조절한 후 사용하였다. 전반적인 분리막의 특성은 SEM, contact angle, 기공특성, tensile strength, water flux 분석을 사용하여 고찰하였다. 특히 SEM image로 clay의 도입을 확인하였으며 contact angle 측정을 통해 표면이 개질된 결과를 확인할 수 있었다. 그리고 clay의 도입량에 따른 복합막의 기계적 물성을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제조된 분리막은 수처리용 분리막으로 충분히 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.84-87
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• 2009

본 연구는 건축용 바닥재로 널리 이용되는 PVC 상재의 표면을 열에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내열성(anti-cigar burning)을 향상시킨 광경화형 수성도료 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내열기능성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재, 구아니딘을 주원료로 합성한 내열재, 일시적 방염제로 사용되는 제 2인산암모늄을 수지의 양 대비 함량(wt%)을 10, 20, 30%로 변화하여 첨가한 후 배합하여 수지의 내열성을 향상시킨 코팅액을 제조하였다. 제조한 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 Bar-coating을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅한 후, 내열성, 부착력, 내화학성, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재 30%를 혼합하여 제조한 코팅액을 Bar-coater No.12로 코팅한 코팅표면이 열에 의한 손상이 가장 적고, 부착력 100%, 내화학성 양호로 가장 좋은 물성을 보였다. 전반적으로 내열재 함량이 높고 코팅 두께가 두꺼울수록 내열성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.659-662
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• 2009

본 연구는 건축자재로 널리 사용되는 PVC 바닥상재 표면의 오염성 및 정전기로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내오염/대전성을 향상시킨 광경화형 내오염 코팅액 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내오염성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 4가 암모늄을 사용한 수용성 대전방지제와 아크릴용 대전방지제, 폴리우리탄용 대전방지제를 수지의 양 대비 함량(wt%) 5~20%로 변화하여 첨가한 후 1000rpm에서 30분간 고속 배합하여 수지의 내오염/대전성을 향상시킨 내오염 코팅액을 제조하였다. 제조한 내오염 코팅액은 코팅 층의 두께조절이 가능한 코팅(Bar-coating)을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅 한 후 내오염성, 대전성, 부착력, 코팅두께 등의 코팅 층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 수용성대전방지제 15%를 혼합하여 제조한 코팅액을 Bar-coater No.12로 코팅한 코팅표면이 전기저항($3.24{\times}10^9{\Omega}/cm^2$), 내오염도(매직 Test, 먼지부착 Test) 및 부착력(100%) 모두 가장 좋은 물성을 보였으며, 전반적으로 함량이 많을수록 전기저항과 오염도에서 우수한 것으로 나타났다. 그러나 대전방지제가 과량으로 들어간 경우 migration 현상이 보이는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.290-290
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• 2013

플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation)란 저 농도의 알칼리 전해액을 매개로, 고전압을 가해 미세 플라즈마 방전을 유도하여 Al, Mg, Ti 등의 금속표면을 산화시켜 고내식성, 초경합금 수준의 내마모성, 탁월한 절연성과 고경도성을 가지는 산화막을 형성시키는 기술로 전자, 자동차, 의료, 섬유, 해양, 석유화학 산업에 이르기까지 광범위한 분야에 적용되어 우수한 물성을 확보할 수 있는 차세대의 표면처리 기술이다. 본 연구에서는 6061 알루미늄 합금을 이용하여 다양한 전해액 조건에서 플라즈마 전해산화 공정으로 Al2O3 산화막을 형성시켰다. 산화막의 조성 및 미세구조는 XRD와 FE-SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 형성된 산화막은 회색에서 밝은 회색으로 시편 전면에 고르게 나타났다. 전해액 조성을 바꾸어줌에 따라 각기 다른 표면 특성을 가지는 산화막을 얻을 수 있었고, 그에 따른 물성 변화를 분석하였다. 특히 Si 이온 농도를 조절함으로써 피막 성장인자와 표면 미세구조를 제어할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권3호
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• pp.198-201
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• 2005

전기도금 방법으로 제작된 니켈과 니켈-구리 합금박막에 미치는 유기첨가제(organic additive)의 영향을 조사하였다. 유기첨가제를 가하여 도금하는 니켈 박막의 경우 순수한 전해액만을 이용하여 도금한 박막과는 다른 결정성을 갖는다 도금조건을 일정하게 한 후 니켈-구리의 합금 박막용 전해액에 유기첨가제를 가하면 구리와 니켈의 조성비율이 변화하는데 유기첨가제의 성분과 농도에 따라 니켈의 함유율이 $65\~95\%$ 영역에서 조절이 가능하다. 유기첨가제에 의한 이러한 물성의 변화는 자성의 변화를 유도하여 도금 박막의 자기저항의 증가와 감소에도 기여하는 것으로 나타났다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.113-122
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• 2020

중간 세공체(mesoporous) 물질은 높은 표면적과 조절 가능한 기공 크기를 가진 규칙적인 다공성 구조로 최근 다양한 응용분야를 가진 매력적인 재료로 알려져 있다. 중간 세공체 물질 중 특히 유/무기 하이브리드형 실리카 나노세공체(Periodic Mesoporous Organosilica; PMO)는 세공의 크기가 확대되고 골격에 유기물을 도입함으로써 더욱 다양한 응용분야를 확보할 수 있는 새로운 재료로 큰 주목을 받고 있다. 골격 구조에 유기 그룹을 도입하게 되면 표면 물성과 재료 전체 물성의 제어가 가능하게 된다. 본 총설은 PMO의 합성, 기능성, 모폴로지는 물론이고 촉매나 환경분야 응용 등을 포함한 내용을 개괄적으로 고찰하였으므로, PMO의 주요 기능과 응용성에 대한 이해를 높이는데 기여할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.179-179
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• 2010

다양한 분야에서 확산 방지막은 소자의 신뢰성 향상에 중요한 역할을 하고 있다. 최근 반도체에 적용되기 시작한 구리 배선 형성 공정에서도 실리콘이나 실리콘 산화막으로 구리가 확산하는 것을 방지하는 기술이 중요한 부분을 차지하고 있다. 기존 physical vapor deposition (PVD)법을 이용한 $TaN_x$ 확산 방지막 형성 기술이 성공적으로 적용되고 있으나 반도체의 최소선폭이 지속적으로 감소함에 따라 한계에 다다르고 있다. 20 nm 급과 그 이하의 구리 배선을 위해서는 5 nm 이하의 매우 얇고 높은 피복 단차율을 가진 확산 방지막 형성 기술이 요구된다. 또한, 요구 두께의 감소에 따라 더 우수한 확산 방지 특성이 요구된다. Atomic layer deposition (ALD)은 박막의 정교한 두께 조절이 가능하며 높은 종횡비를 가지는 구조에서도 균일한 박막 형성이 가능하다. 이번 연구에서는 다른 질소 함량을 가진 $TaN_x$ 박막을 Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT) 전구체와 $H_2+N_2$ 반응성 플라즈마를 사용하여 plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) 법으로 형성하였다. 박막 내질소 함량에 따라 $TaN_x$의 상 (phase)과 미세구조 변화가 관찰되었고, 이러한 물성의 변화는 확산 방지 특성에 영향을 주었다. TEM (Transmission electron microscopy)과 SEM (scanning electron microscope), XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 $TaN_x$의 물성을 분석하였고, 300 도에서 700 도까지 열처리 후 XRD (x-ray deffraction)와 I-V test를 통해 확산 방지막의 열적 안정성이 평가되었다. PEALD를 통해 24 nm 크기의 trench 기판 위에 약 4 nm의 $TaN_x$ 확산 방지막이 매우 균일하게 형성할 수 있었으며 향후 구리 배선에 효과적으로 적용될 것으로 예상된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.384.1-384.1
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• 2014

대면적 그래핀을 합성하는 방법으로 주로 화학기상증작법, SiC 기판을 고온 열처리하는 방법 그리고 최근에는 고체소스를 활용하여 그래핀을 합성하는 방법 등이 보고되고 있다. 이에, 본 연구에서는 폴리머 용액들을 원하는 기판에 스핀코팅하여 건조시킨 후, 후 열처리 공정을 통해 그래핀을 합성하고 물성을 평가해보았다. 그래핀 합성을 위해서 사용된 폴리머 탄소원은 Vinyl계 폴리머 용액으로, polystyrene (PS), polyacrylonitrile (PAN), 그리고 polymethylmetacrylate (PMMA) 등으로 2wt%의 폴리머 용액을 $SiO_2$기판에 스핀 코팅을 하고, 그 위에 Nickel이나 Copper와 같은 catalytic metal을 capping layer로 증착하고, 고진공에서 후열처리 공정에 의해 그래핀을 성장하였다. 이때, 탄소원으로 쓰인 PS, PMMA 폴리머는 pristine graphene 합성을 위해, PAN 폴리머는 질소가 도핑된(n-type) 그래핀 합성을 위해 사용되었다. 그래핀의 물성은 폴리머 종류, 코팅된 두께, 촉매 금속층 종류와 두께, 그리고 후열처리 공정 온도와 시간에 따라서 조절이 가능하였다. 우리는 Raman spectroscopy, AFM, SEM 등을 활용하여 그래핀의 층수, 결함, 표면양상 등을 평가하였고, 또한 전사된 그래핀을 기반으로 제작된 FET의 게이트 전압에 따른 I-V 곡선을 측정하여 캐리어 종류 및 전하 이동도 등을 평가하였다. 더욱 상세한 내용은 프레젠테이션에서 논하겠다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330.1-330.1
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• 2014

개인용 노트북, 태블릿 PC, 핸드폰 기술 발전에 의해 언제 어디서나 데이터를 작성하고 기록하는 일들이 가능해졌다. 특히 cloud 시스템을 이용하여 데이터를 휴대기기에 직접 저장하지 않고 server에 기록하는 일들이 가능해짐에 따라 server 기기의 성능, server-room power 및 space 에 대한 관심이 증가하였다. Storage class memory (SCM) 이란 memory device와 storage device의 장점을 결합한 memory를 일컫는 기술로 현재 소형 디바이스 부분부터 점차 그 영역을 넓히고 있다. 그중 phase change material을 이용한 phase change memory (PCM) 기술이 가장 각광받고 있다. PCM의 경우 scaling됨에 의해 cell간의 열 간섭으로 인한 data 손실의 우려가 있어 cell의 면적을 최소화 하여 소자를 제작하여야 한다. 기존의 sputtering등의 PVD 방법으로는 한계가 있어 ALD 공정을 이용한 PCM에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 tellurium 원료기체로 silyl 화합물 [1]을 사용하여 주로 $Ge_2Sb_2Te_5$의 조성에 초점을 맞춰 진행되고 있으나, 세부 공정에 대한 기본적인 연구는 미비하다. 본 연구에서는 Ge-Sb-Te 3원계 박막을 형성하기 위한 Sb-Te 화합물의 증착 공정에 대한 연구를 수행하였다. 특히 원료기체로 Si이 없는 새로운 Te 원료기체를 이용하여 조성 조절을 하였고, 박막의 물성을 분석하였다. 또한 공정온도에 따른 박막의 물성 변화를 분석하였다.