• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.1
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• pp.51-58
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• 2008

A constitutive model based on a combination of a micromechanics-based weakened interface elastic model (Lee and Pyo, 2007) and a crack nucleation model (Karihaloo and Fu, 1989) is proposed to predict the effective elastic behavior of particle-reinforced composites. The model specifically considers imperfect interfaces in particles and microcracks in the matrix. To exercise the proposed constitutive model and to investigate the influence of model parameters on the behavior of the composites, numerical simulations on uniaxial tension tests were conducted. Furthermore, the present prediction is compared with available experimental data in the literature to verify the accuracy of the proposed constitutive model.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.128.2-128.2
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• 2011

스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.618-624
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• 1989

Ultrasonically induced bubble formation in thermoplastic matrix was investigated experimentally and theoretically. polystyrene was saturated with nitrogen under the pressure of 0.2 to 3.45 MPa in a pressure chamber, followed by pressure release and ultrasonic bubble nucleation. Zinc stearate was added to polystyrene as the nucleating agent to induce heterogeneous nucleation. Various mixture of low density polyethylene and polyethylene wax was also saturated with the gas. The foamed specimens with or without ultrasonically induced bubble nucleation was modeled by modifying the classical nucleation theory. The rate of ultrasonic nucleation was predicted for homogeneous and heterogeneous nucleation at a conical cavity. This study showed that the heterogeneous and heterogeneous nucleation at a conical cavity. This study showed that the heterogeneous nucleation must be employed for ultrasonic production of bubbles in a viscous fluid and the homogeneous nucleation for ultrasonic production of bubbles in a low viscosity fluid.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.7 no.3
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• pp.237-249
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• 1995

폴리우레탄 미세포 포움의 가공에 대한 연구를 수행하였으며 기체 과포화 수지 내 의 핵생성율을 증진시키기 위하여 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물에 초음파 가진을 적용 하였다. 미세포 구조는 고압에서 질소 가스로 폴리올을 과포화ㅣ키고 폴리우레탄의 두 성분 을 충돌혼합시킨 직후 초음파에 의해 기포를 생성시켜 이루어진다. 낮은 포화 압력에서 질 소에 의해 포화된수지의 핵생성율을 증가시키기위하여 초음파 가진을 적용하였다. 확산에 의해 기포의 성장이 조절된다고 가정하고 금형이 충전되는 동안에 금형 내부에서의 기포성 장기구를 이해하기 위하여 수치적인 방법으로 이론적 연구를 수행하였다. 경화 시간과 확산 경계를 고려하여 최종적인 기포의 크기를 계산하였으며 반응속도론을 고려하여 중합반응 동 안의 폴리우레탄의 점도의 변화를 예측하고 경화 시간을 결정하였다. 이론적 및 실험적으로 결정된 기포의 수를 기준으로 하여 확산 경계를 예측하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.2
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• pp.145-150
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• 2001

대뇌 피질에 삽입하여 깊이에 따라 신경 신호를 기록하기 위한 탐침형 반도체 미세전극 어레이(depth-type silicon microelectrode array, 일명 SNU probe)를 제작하였다. 붕소를 확산시켜 생성된 고농도 p-type doping된 p＋ 영역을 습식식각 정지점으로 사용하는 기존의 방법과 달리 실리콘 웨이퍼의 앞면을 건식식각하여 원하는 탐침 두께만큼의 깊이로 트렌치(trench)를 형성한 후 뒷면을 습식식각하는 방법으로 탐침 형태의 미세 구조를 만들었다. 제작된 반도체 미세전극 어레이의 탐침 두께는 30 $\mu\textrm{m}$이며 실리콘 건식식각을 위한 마스크로 6 $\mu\textrm{m}$ 두께의 LTO(low temperature oxide)를 사용하였다. 탐침의 두께는 개발된 본 공정을 이용해서 5~90 $\mu\textrm{m}$ 범위까지 쉽게 조절할 수 있었다. 탐침의 두께를 보다 쉽게 조절할 수 있게 됨에 따라 여러 신경조직에 필요한 다양한 구조의 반도체 미세전극 어레이를 개발할 수 있게 되었다. 본 공정을 이용해서 개발된 4채널 SUN probe를 사용하여 흰쥐의 제1차 체감각 피질에서 4채널 신경 신호를 동시에 기록하였으며, 전기적 특성검사에서 기존의 탐침형 반도체 미세전극, 텅스텐 전극과 대등하거나 우수한 신호대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)특성을 가짐을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.5
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• pp.184-188
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• 2001

Using a DC-sputter and changing the substrate temperature to room temperature and 200$\^{C}$, we manufactured each Co-22%Cr alloy thin-films, which has a uniform micro-structure at room temperature, and a fine self-organized nato structure (SONS) at the inside of the grain at the elevated temperature. We also investigated the microstructure and domain structure using a transmission electron microscope (TEM) and a magnetic force microscope (MFM). We managed to corrode selectively Co-enriched phase, then investigate the microstructure using a TEM. We found that it has a uniform composition when it is manufactured at room temperature, but, we found that it has a unique microstructure, which has a plate-like fine Co-enriched phase, with the formation of SONS at the inside of the grain at the elevated temperature. In MFM characterization, we found maze-type domains at the period of 5000 when the substrate temperature maintains at room temperature. We define that the maze-type domain has a disadvantage at the high density recording because it generates noises easily as the exchange coupling energy between the grains is big. On the other hand, there is only a fine domain structure at the period of 500 when the substrate temperature maintains at 200 $\^{C}$. We define that the fine domain structure has an advantage at the high density magnetic recording because it has thermal stability due to small exchange coupling energy.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.21 no.6
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• pp.162-168
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• 2017

Carbon nanotube(CNT) is one of the promising construction materials to produce concrete with high strength and durability by adding in the concrete mixtures from various researches. Also, its superior heat conductivity can be one of the options to develop self-heating concrete. In this research, the fundamental study was conducted to investigate mechanical properties and microstructures of cement pastes and mortars by strength tests and porosity measurement with several CNT additions, which were 0 wt%, 0.115 wt%, 0.23 wt% and 0.46 wt% of CNT-cement ratio. Compressive and flexural strength test were conducted at 3, 7 and 28 days, and pore characteristics were investigated by mercury intrusion porosimetry. SEM-EDS and Thermogravimetric analysis(TGA) were conducted to prove the hydration product types and CNT dispersion in the cement matrix. As a result, even though high amount of CNT additions were caused worse performance, mixtures with 0.115 wt% of CNTs developed the similar performance with plain mixture.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.22.1-22.1
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• 2011

산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.10 no.6
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• pp.274-279
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• 2000

The microstructure and thermal properties of the Mn-IriNi-Fe exchange biased multi-layers with various buffer layers and stacking structures have been investigated. The H$_{e{\chi}}$ and the T$_{b}$ depend on the Mn-Ir grain size at the interface between the Mn-Ir layer and the Ni-Fe layer, The (111) preferred orientation of Mn-Ir/Ni-Fe on the Ta buffer layer may promote the values of J$_{k}$ and H$_{e{\chi}}$. The samples which produce the Hex have the epitaxial relationship at the interface between the Mn-Ir layer and the Ni-Fe layer due to the generation of misfit dislocation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.469-469
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• 2011

고효율 염료감응형 태양전지(DSSC, Dye-Sensitized Solar Cell)의 구현을 위해서 유용한 방법중 하나는 정렬된 기공 (pore)을 $TiO_2$막 내에 형성시키는 것이다. 메조포러스 (mesoporous) $TiO_2$막은 dip coating이나 spin coating과 같은 방법으로 주로 증착되고 있으며, P123이나 F127과 같은 amphiphilic triblock copolymer를 메조포러스 구조를 만들기 위한 뼈대로 사용하고 있다. 또한, 이렇게 생성된 구조에서 amphiphilic triblock copolymer는 열처리 공정을 통하여 쉽게 제거될 수 있다. 고효율 태양전지를 구현하는 또 다른 방법으로는 패턴 된 기판을 사용하는 것이다. 패턴 된 기판은 빛의 반사를 억제하여 흡수율을 높이는 역할을 한다. 그러나 패턴 된 기판 위에서 메조포러스 $TiO_2$막의 형성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 spin coating 방법으로 패턴 된 Si (111) 기판 위에 메조포러스 $TiO_2$를 성장하고 그 미세구조를 분석하였다. 패턴 된 기판은 nanosphere lithography(NSL) 법으로 mask를 증착한 후 건식 식각 (dry etching) 공정을 통해서 제작되었으며, 마스크와 불순물 등 은 초음파 세척 등으로 제거되었다. 메조포러스 $TiO_2$막은 1-propanol, P123, titanium isopropoxide와 HCl을 섞어 만든 용액으로 1 cm${\times}$1 cm 기판 위에 3000 rpm과 4000 rpm으로 각각 증착하였으며, 5일 동안 4도에서 에이징한 후 350도에서 3시간 열처리하였다. 이렇게 형성한 메조포러스 막의 형상과 미세구조적 특성이 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope), X-선 회절(XRD, X-ray diffraction) 등을 이용하여 연구되었다. 특히, 증착 조건에 따른 메조포러스 $TiO_2$박막의 형성 기구에 관한 고찰이 진행되었다. 나아가, $TiO_2$박막과 패턴 사이에 형성되는 계면 구조에 관한 연구를 투과전자현미경을 이용하여 진행하였다.