• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.68-77
• /
• 1999

The paper looked into the effects of the spectral properties (waveform) of the high intensity focused ultrasound on suppression of the ultrasonic cavitation. Three different types of ultrasound were considered in the study, which were sinusoidal (1 MHz, 5 MPa), frequency modulated (from 1 MHz to 6 MHz for 10 ㎲, 5 MPa), asymmetrically shocked (fundamental frequency 1 MHz, peak positive pressure 12 MPa, peak negative pressure -4 MPa). The temporal response of an air bubble in water initially 1 ㎛ in radius to each type of the ultrasound was predicted using Gilmore bubble dynamic model and Church's rectified gas diffusion equation. It was shown that the radially pulsating amplitude of the bubble was greatly reduced for the frequency modulated wave and was little decreased for the shock wave, compared to the case that the bubble was exposed to the sinusoidal wave. It is interesting that the bubble response to the frequency modulated wave remains similar when the frequency component of the modulated ultrasound is beyond the bubble resonant frequency 3 MHz. This implies that, although the ultrasound is modulated up to 3MHz rather than up to the present 6 MHz, it is likely to produce similar cavitation suppression effects. In practice, it means that a typical narrow band ultrasonic transducer can be taken to generate an appropriate frequency modulated ultrasound to reduce cavitation activity. The present study indicates that ultrasonic cavitation may be suppressed to some extent by a proper spectral modification of high intensity ultrasound.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.7-14
• /
• 2008

In this paper, we propose VATL(Voltage-controlled Artificial Transmission Line) employing periodically loaded diodes for application to on-chip matching components on MMIC. Compared with conventional microstrip line, the VATL showed a much shorter wave length due to periodic capacitance of diodes, and the characteristic impedance of the VATL was easily controlled bγ changing supplied voltage. Concretely, the characteristic impedance of the VATL was changed from $80{\sim}20{\Omega}$ in a range of $0{\sim}1.05V$ and the VATL showed a wavelength of 1.5mm at 20GHz, while conventional microstrip line showed a wavelength of 5.3mm at the same frequency. Using the VATL, a ${\lambda}/4$ impedance transformer was fabricated on GaAs MMIC for application to on-chip matching components on MMIC. Using the ${\lambda}/4$ impedance transformer made it possible to perform impedance matching between RF components with various characteristic impedance of $30{\sim}100{\Omega}$ by adjusting applied Voltage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.309.1-309.1
• /
• 2014

III-N계 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 자외선에서 가시광을 포함한 적외선까지 포함한 폭 넓은 발광이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 p형 GaN의 경우, 상온에서 도펀트로 사용되는 마그네슘(Mg)이 수소(H)와 결합하여 보상 효과를 나타내기 때문에 높은 정공농도를 갖기에 어려움이 있다고 알려져 있다. 따라서, 대부분의 연구 그룹에서는 GaN계 LED 소자를 성장 후 rapid thermal annealing 공정이 요구되고 있고, 최근에는 박막 성장 후 반응로 내에서 자체적으로 열처리를 진행하고 있는 실정이다. 하지만, 열처리 조건은 LED 소자의 발광특성에 큰 영향을 주기 때문에 본 연구에서는 반응로에서 열처리가 된 LED 샘플에 대해 추가적인 열처리 공정의 유무에 따른 GaN계 LED소자의 광학적 및 전기적 특성에 대해 알아보고자 하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 저온 GaN 완충층 및 $2.0{\mu}m$두께의 GaN 박막을 성장한 후, $3.0{\mu}m$두께의 n-형 GaN에피층과 InGaN/GaN 5주기의 양자우물구조를 형성하고 $0.1{\mu}m$두께의 p형 GaN층을 성장하였다. P-형 GaN층 성장 후 온도를 내리면서 $750^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 Mg 활성화를 위한 열처리를 반응로에서 in-situ로 진행하였다. 그 후 급속열처리 장비에 장입하여 $650^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 추가적인 열처리를 진행하여 추가 열처리 유무에 따른 LED소자의 특성을 분석하였다. 추가적인 열처리 유무에 따른 LED소자의 레이저 여기에 의한 포토루미네선스 스펙트럼과 전계발광 스펙트럼을 조사한 바, 포토루미네선스 스펙트럼의 경우 추가적인 열처리를 진행하였을 경우, 이전보다 발광 세기가 감소함을 나타내었다. 이는 추가적인 열처리에 의해 InGaN/GaN 활성층이 손상되었기 때문이라고 추측된다. 그러나 전계발광 스펙트럼에서는 활성층이 손상되었음에도 불구하고 전계 발광세기가 3배 가량 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 20 mA 인가 시 4.2 V 에서 3.7 V로 전압이 감소하였다. 상기 결과로 미루어 볼 때 열처리에 의한 InGaN/GaN 활성층 손상에도 불구하고 광 세기가 크게 증가한 것은 금속유기화학증착장치의 in-situ 열처리에 의한 Mg가 충분히 활성화되지 못하였고, 추가적인 열처리에 의하여 p형 GaN에서 Mg-H 복합체의 분리로 인한 Mg 활성화가 더욱더 효과적으로 이루어졌기 때문이라고 추측된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.311-311
• /
• 2014

III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.330-346
• /
• 1997

Korea Multi-Purpose Satellite I (KOMPSAT-I, the first multi-purpose Korean satellite) will be launched in the third quarter of 1999, which is operated on the sun-synchronous orbit for cartography, ocean color monitoring, and space environment monitoring. The main mission of Electro-Optical Camera(EOC) which is one of KOMPSAT-I sensors is to provide images for the production of scale maps of Korea. EOC collects panchromatic imagery with the ground sample distance of 6.6m at nadir through visible spectral band of 510~730nm. For determining KOMPSAT-I crossing time over Korea, this study examines the diurnal variation of solar and atmospheric variables that can exert a great influence on the EOC imagery. The results are as follows: 1) After 10:30 a.m. at the winter solstice, solar zenith angle is less than $70^{\circ}$ and expected flux of EOC spectral band over land for clear sky is greater than about $2.4mW/cm^2$. 2) For daytime the distribution of cloud cover (clear sky) shows minimum (maximum) at about 11:00 a.m. Although the occurrence frequency of poor visibility by fog decreases from early morning toward noon, its effect on the distribution of clear sky is negligible. From the above examination it is concluded that determining KOMPSAT-I crossing time over Korea between 10:30 and 11:30 a.m. is adequate.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
• /
• v.13 no.6
• /
• pp.59-66
• /
• 2012

The purpose of this study is to estimate the behavior and the mechanism of debris flow on the slope, which has specially various gradient plane. The numerical simulation was performed by using the Finite Differential Element method (FDM) based on the equation for the mass conservation and momentum conservation. The mechanism of flow type for debris flow is divided into three flow types which are stony debris flow, immature debris flow, and turbulent water flow, respectively. First, flow discharge, water flow depth, sediment volume concentration was investigated by variable input of flow discharge at the straight slope angle and two step inclined plane. As the input of flow discharge was decrease, flow discharge and water flow depth was increased, after the first coming debris flow only reached at the downstream. As the input of flow discharge was increased, the curve of flow discharge and flow depth was highly fluctuated. As the results of RMS ratio, the flow discharge and flow depth was lower two step slope angle than the straight slope angle. Second, the behavior of debris flow was investigated by the four cases of gradient degree at the downstream of slope angle. The band width of flow discharge and flow depth for $14^{\circ}$ between $16^{\circ}$ was higher than other gradient degree, and fluctuation curve was continuously high after 10 seconds.

• Journal of the Korean Geographical Society
• /
• v.46 no.3
• /
• pp.277-290
• /
• 2011

Changes of the characteristics in summer rainfall in the Republic of Korea by the regime shift and their causes were examined by analyzing long-term observational data. There has been an abrupt increase in rainfall variability since 1998, which was mainly due to the enhanced rainfall during August~September, although the gradual increase was also detected in June~July. In June~July, the enhanced rainfall developed as a band type covering the whole East Asia while in August~September, it is only found over the Republic of Korea with the greatest increase of 130 mm over Seoul and Gyeonggi area. The two intensified anticyclonic anomalies over the north-northwest/east of the Republic of Korea resulted in producing northerlies/southeasterlies, transporting cold/warm-wet air flows, respectively. The center of the convergence zone from the two separate systems located in the Republic of Korea, leading to a favorable condition for the development of the extreme rainfall. The enhanced barotropic anticyclonic anomalies also affected in warming the sea surface temperature anomalies covering from the eastern coast of East Asia to North Pacific Ocean, which in turn leaded to enhance warm air transporting back to the Republic of Korea.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.15-21
• /
• 1993

This paper describes the design and development of a KrF excimer laser stepper and discusses the detailed system parameters and characterization data obtained from the performance test. We have developed a deep UV step-and-repeat system, operating at 248 nm, by retrofitting a commercial modules such as KrF excimer laser, precision wafer stage and fused silica illumination and 5X projection optics of numerical aperture 0.42. What we have developed, to the basic structure, are wafer alignment optics, reticle alignment system, autofocusing/leveling mechanisms and environment chamber. Finally, all these subsystem were integrated under the control of microprocessor-based controllers and computer. The wafer alignment system comprises the OFF-AXIS and the TTL alignment. The OFF-AXIS alignment system was realized with two kinds of optics. One is the magnification system with the image processing technique and the other is He-Ne laser diffraction type system using the alignment grating on the wafer. 'The TTL alignment system employs a dual beam inteferometric method, which takes advantages of higher diffraction efficiency compared with other TTL type alignment systems. As the results, alignment accuracy for OFF-AXIS and TTL alignment system were obtained within 0.1 $\mu\textrm{m}$/ 3 $\sigma$ for the various substrate on the wafers. The wafer focusing and leveling system is modified version of the conventional systems using position sensitive detectors (PSD). This type of detection method showed focusing and leveling accuracies of about $\pm$ 0.1 $\mu\textrm{m}$ and $\pm$ 0.5 arcsec, respectively. From the CD measurement, we obtained 0.4 $\mu\textrm{m}$ resolution features over the full field with routine use, and 0.3 $\mu\textrm{m}$ resolution was attainable under more strict conditions.

• The Korean Journal of Quaternary Research
• /
• v.20 no.1 s.26
• /
• pp.9-27
• /
• 2006

The East Asian (China, Korea and Japan) summer monsoon precipitation and its variability are examined from the outputs of the 22 coupled climate models performing coordinated experiments leading to the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (IPCC AR4) following the multi-model ensemble (MME) technique. Results are based on averages of all the available models. The shape of the annual cycle with maximum during the summer monsoon period is simulated by the coupled climate models. However, models fail to simulate the minimum peak in July which is associated with northward shifts of the Meiyu-Changma-Baiu precipitation band. The MME precipitation pattern is able to capture the spatial distribution of rainfall associated with the location of the north Pacific subtropical high and the Meiyu-Changma-Baiu frontal zone. However precipitation over the east coast of China, Korea-Japan peninsular and the adjoining oceanic regions is underestimated. Future projections to the radiative forcing of doubled $CO_2$ scenario are examined. The MME reveals an increase in precipitation varying from 5 to 10 %, with an average of 7.8 % over the East Asian region at the time of $CO_2$ doubling. However the increases are statistically significant only over the Korea-Japan peninsula and the adjoining north China region. The increase in precipitation may be attributed to the projected intensification of the subtropical high, and thus the associated influx of moist air from the Pacific to inland. The projected changes in the amount of precipitation are directly proportional to the changes in the strength of the subtropical high. Further a possible increase in the length of the summer monsoon precipitation period from late spring through early autumn is suggested.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.171-171
• /
• 2013

최근에 희토류 이온이 도핑된 형광체를 램프, 플라즈마, 디스플레이 패널, 음극선관, 광전 소자에 응용하기 위한 연구에 많은 노력이 경주되고 있다. 특히 희토류 이온은 4f-껍질에 존재하는 전자의 독특한 성질 때문에 좁은 밴드폭과 강한 발광 특성을 나타내므로 발광 다이오드, 자석, 촉매, 디스플레이 패널용 형광체로 개발되고 있다, 본 연구에서는 고효율의 녹색과 적색 형광체를 개발하기 위하여 모체 결정은 SrSnO3, 활성제 이온은 Eu (유로퓸) 와 Tb (테르븀)을 선택하여 도핑하였다. 합성된 형광체 분말의 회절상을 XRD로 측정한 결과에 의하면, Eu3+와 Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 세라믹 분말은 JCPDS #74-1298에 제시된 회절상과 일치하였으며, 주 피크는 $31.3^{\circ}$, $44.9^{\circ}$, $55.8^{\circ}$에서 최대값을 갖는 (110), (200), (211)면에서 발생한 회절 신호이며, 이밖에도 $22.04^{\circ}$, $65.4^{\circ}$, $74.3^{\circ}$에서 약한 회절 피크를 갖는 (100), (220), (013)면의 신호들이 관측되었다. Eu3+ 이온의 함량비가 0.05 mol 인 경우에 (110)과 (211) 피크의 세기가 최대값을 나타내었고, Eu3+의 함량비가 증가함에 따라 두 피크의 세기는 점점 감소하였다. XRD의 데이터를 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결정 입자의 크기는 Eu3+ 이온이 도핑된 경우에는 0 mol에서 최소의 크기를 나타내었고, Tb3+ 이온이 도핑된 경우에 입자의 크기는 0.05 mol에서 최소이었고 0 mol에서 최대값을 보였다. SEM으로 촬영한 표면 형상의 변화를 관측한 결과, Eu3+의 함량비가 0.15 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 400~450nm이며, Tb3+의 함량비가 0.05 mol인 경우에, 결정 입자의 평균 크기는 270~290nm 이었으며, 입자의 형상은 균일하게 분포하는 구형 형태을 보였다. Eu3+와 Tb3+ 이온의 함량비가 점점 증가함에 따라 미립자들이 서로 뭉쳐져서 각각 약 720 nm와 580 nm의 크기를 갖는 큰 입자를 형성하였고, 불규칙적인 분포를 나타내었다. 여기 파장 293 nm에서 Tb3+가 도핑된 SrSnO3:Tb3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼을 측정한 결과에 의하면, Tb3+의 함량비에 관계없이 모든 시료는 주 피크인 550 nm (녹색)와 상대적으로 세기가 약한 500, 590, 630 nm에서 발광 스펙트럼을 나타내었다. 주 피크의 발광 세기는 0.01 mol~0.15 mol에서는 증가 하였고, 더욱 함량비를 증가함에 따라 급격하게 감소하였다. 이 현상은 활성제 이온의 mol 비가 증가함에 따라 이온 사이의 거리가 가까워져서 서로 뭉치는 현상이 주도적으로 작용하여 발광의 세기가 현저히 감소하는 것으로 판단된다. 0.10 mol 일 때 세기가 가장 강한 녹색 형광 신호를 얻었다. 여기 파장 400nm에서 Eu3+가 도핑된 SrSnO3:Eu3+ 형광체 분말의 형광 스펙트럼은 Eu3+의 함량비에 관계없이 590, 619, 696 nm에서 관측되었다. Eu3+의 몰 비가 0.01~0.05 mol 영역에서 619 nm가 주 피크이나, 몰 비가 더욱 증가함에 다라 주 피크의 파장은 590 nm로 이동하였다. 한편, 696 nm의 발광세기는 몰 비가 증가함에 따라 더욱 증가하였다.