• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.11 no.4
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• pp.230-234
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• 2002

Metal-ferroelectric-semiconductor(MFS) capacitors by using rapid thermal annealed $LiNbO_3$/Si structures were successfully fabricated and demonstrated nonvolatile memory operations of the MFS capacitors. The C-V characteristics of MFS capacitors showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the $LiNbO_3$thin film. The dielectric constant of the $LiNbO_3$film calculated from the capacitance in the accumulation region in the capacitance-voltage(C-V) curve was about 25. The gate leakage current density of MFS capacitor using a platinum electrode showed the least value of $1{\times}10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ order at the electric field of 500 kV/cm. The minimum interface trap density around midgap was estimated to be about $10^{11}/cm^2$.eV. The typical measured remnant polarization(2Pr) value was about 1.2 $\mu\textrm{C/cm}^2$, in an applied electric field of $\pm$ 300 kv/cm. The ferroelectric capacitors showed no polarization degradation up to about $10^{10}$ switching cycles when subjected to symmetric bipolar voltage pulse in the 500 kHz.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.3
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• pp.220-227
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• 1992

Electrorheological(ER) fluid's storage shear modulus(G') and loss factor(${\eta}$) have been directly measured using small amplitude forced oscillating rheometer as a function of oscillating frequency, strain amplitude and applied electric field. Two types of experiment were performed , (a) frequency sweep and (b) amplitude sweep. Two kinds of sample were employed for this experiment ; cornstarch particles in corn oil and zeolite particles in silicone oil. The storage shear modulus was a strong function of driving frequency. Generally, the modulus increased with driving frequency. On the other hand, the loss factor was not well behaved as storage modulus, but as the driving frequency increases the loss factor slightly decreases was the trend of the material's characteristics. Also the modulus was a strong function of strain amplitude. Generally, modulus decreased with increasing strain, but loss factor increases slightly with increasing strain amplitude. For G', cornstarch in corn oil ER fluid has higher values than zeolite based fluid as we increased applied electric field. On the other hand, zeolite based fluid has higher values for ${\eta}$. There is a reasonable agreement between theoretical calculation and experiment.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.11
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• pp.27-32
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• 1999

Metal-ferroelectric-semiconductor devices by susing rapid thermal annealed $LiNbO_3/Si$(100) structures were fabricated and demonstrated nonvolatile memory operations. The estimated field-effect electron mobility and transconductance on a linear region of the fabricated FET were about $600cm^2/V{\cdot}s$ and 0.16mS/mm, respectively. The ID-VG characteristics of MFSFET's showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the $LiNbO_3 films. The drain current of the on state was more than 4 orders of magnitude larger than the off state current at the same read gate voltage of 0.5V, which means the memory operation of the MFSFET. A write voltage as low as ${\pm}3V$, which is applicable to low power integrated circuits, was used for polarization reversal. The ferroelectric capacitors showed no polarization degradation up to $10^{10}$ switching cycles with the application of symmetric bipolar voltage pulse (peak-to-peak 6V, 50% duty cycle) of 500kHz.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.30 no.8 s.251
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• pp.965-975
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• 2006

High pressure turbine blades are one of the key components in fossil power plants operated at high temperature. The blade is usually made of 12Cr steel and its operating temperature is above $500^{\circ}C$. Long term service at this temperature causes material degradation accompanied by changes in microstructures and mechanical properties such as strength and toughness. Quantitative assessment of reduction of strength and toughness due to high temperature material degradation is required for residual life assessment of the blade components. Nondestructive technique is preferred. So far most of the research of this kind was conducted with low alloy steels such as carbon steel, 1.25Cr0.5Mo steel or 2.25Cr1Mo steel. High alloy steel was not investigated. In this study one of the high Cr steel, 12Cr steel, was selected for high temperature material degradation. Electrochemical polarization method was employed to measure degradation. Strength reduction of the 12Cr steel was represented by hardness and toughness reduction was represented by change of transition temperature, FATT. Empirical relationships between the electrochemical polarization parameter and significance of material degradation were established. These relationship can be used for assessing the strength and toughness on the aged high pressure blade components indirectly by using the electrochemical method.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.87-87
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• 1999

본 연구에서는 Pulsed Laser Deposition(이하 PDL)방법을 이용하여 Si기판에 (Ba,Sr)TiO3(이하 BST)박막을 MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field-effect Transistor)구조로 제조하였으며 BST박막의 강유전성이 BST 박막에 유도되는 응력에 어떤 영향을 받는지 살펴보았다. 본 연구에서는 완충막을 사용함으로써 BST박막과 완충막간의 격자부정합을 이용하여 BST박막에 강유전성을 유도하려고 하였다. 또한 MFS-FET구조의 BST박막에 유도되는 응력조절을 위하여 BST박막과 완충막의 두께를 변화하였으며 XRD를 통한 구조 분석 및 C-V test를 통한 전기적 특성을 관찰을 하였다. PLD법을 통해서 epitaxial 성장된 BST 박막에서는 Si에 epitaxial 성장된 완충막과의 격자부정합에 의한 BST박막내의 자발분극의 발생이 예상된다. 따라서, 본 연구는 강유전체의 자발분극에 의하여 발생되는 C-V 이력현상이 BST박막과 완충막과의 격자부정합에 의한 응력에 의해 발생될 것으로 예상하여, BST 박막에 유도되는 응력과 C-V 이력현상의 관계를 통하여 상온에서 상유전성을 갖는 BST가 응력에 의하여 어느 정도의 강유전성을 나타내는지를 밝히기 위해 진행되었다. 본 연구에서 사용된 완충막은 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막으로 0.4mTorrO2 분위기 하에서 600~80$0^{\circ}C$의 온도에서 증착하여 상형성을 살펴보았고 $700^{\circ}C$에서 epitaxial 성장을 확인하였으며 두께는 30~$\AA$으로 변화하였다. 또한 BST박막은 완충막과의 전압분배를 고려해 300~2000$\AA$으로 두께를 변화를 시키며 증착하였다. MFS 구조에서 Al 전극을 사용하여 완충막과 BST박막간의 두께 변화에 따른 Capacitance - Voltage(C-V) 측정을 하였으며 이를 통하여 강유전상의 특성인 C-V 이력현상을 관찰하였다. 그 결과 YSZ 박막에서는 C-V 이력현상이 나타나지 않았으며 BST 박막에서는 약 1.2V의 C-V이력현상이 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.117-117
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• 2017

오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성 향상을 위해 열화학적 표면처리 방법으로 공정 후 재료의 변형이 없고 친환경적인 플라즈마 이온질화 기술이 널리 사용되고 있다. 특히 대략 $450^{\circ}C$이하에서 플라즈마 이온질화 처리 시 S상이라 불리는 expanded austenite 생성에 기인하여 내식성이 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 이전의 연구 결과 증류수, HCl, $H_2SO_4$ 등의 실험 용액에 따라 동일한 공정 온도에 대하여 다른 부식 특성을 나타냈으며, 내식성이 확보되는 온도 또한 다른 결과를 얻었다. 이처럼 적용 환경에 따라 다른 부식 경향을 보이고 있으나, 해양 환경에 사용될 해수에서의 부식 저항성에 대한 명확한 규명은 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 해양환경에 보편화되어 있는 오스테나이크계 스테인리스강을 선정하여 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 후 전기화학실험을 통해 온도 변화에 따른 부식 특성을 분석하였다. 플라즈마 이온질화는 25% 질소와 75% 수소의 비율로 $350{\sim}500^{\circ}C$의 온도 조건에서 10시간 동안 처리하였다. 플라즈마 이온질화 처리 후 마이크로 경도 계측과 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석을 통해 온도 변화에 따른 금속 표면에 형성된 질화물의 기계적 조직학적 특성을 분석하였다. 또한 모재 및 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리된 재료에 대하여 $2{\times}2cm$(노출면적 $1cm^2$) 시편을 제작하여 전기화학적 부식 실험을 수행하여 부식 특성을 상호 비교 분석하였다. 전기화학적 부식 실험은 침적실험, 동전위 양극 음극 분극 실험을 실시하여 전위 변화에 따른 전류밀도 추이를 분석하여 부식 경향을 파악하였다. 그리고 전기화학 실험 후 손상부의 SEM 관찰과 손상 깊이 분석 및 무게 감소량 계측을 통한 종합적인 분석을 통해 온도-부식 경향의 상관관계를 규명하였다. 또한 분극 실험 후 타펠 외삽법으로 부식전위와 부식전류밀도를 구하여 미처리된 재료 및 플라즈마 이온질화 온도 변화에 따른 상대적 부식 속도를 예측하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.139-139
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• 2017

최근 환경오염 문제로 인한 연비 규제 강화 속도가 빨라지고 있으며 이에 따른 연비 향상 기술이 크게 대두 되고 있다. 연비 향상 기술 중 경량화 방안소재로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등의 비철금속을 주로 사용하고 있으며, 이중 알루미늄은 다른 경량화 금속소재보다 우수한 경쟁력을 가지고 있다. 하지만 경제적인 측면에서 철 대비 비용적인 어려움을 가지고 있고 용접성이 떨어지기 때문에, 자동차 부품의 일부만 알루미늄 소재를 선택하여 사용하고 있는 실정이며 알루미늄의 높은 이온화 경향으로 인해 기존 자동차 철강 소재와 접촉 시 쉽게 부식되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 알루미늄의 금속원소를 첨가하는 연구가 지속적으로 개발 되고 있다. 알루미늄 합금에서 마그네슘의 첨가는 좋은 용접성과 내식성, 강도를 향상시킨다. 하지만 3%이상의 마그네슘 첨가는 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상이 석출되게 되며, 입계에 연속적으로 형성된 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상은 응력 부식 균열 (Stress corrsion cracking)과 입계 부식(Intergranular corrosion)을 야기하는 결과를 가져온다고 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Al 5000계열 합금의 Zn의 첨가를 통해 ${\tau}(Al_xMg_yZn_z)$을 입계에 석출시켜서 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$상의 석출을 방지함으로써 내식성을 향상시키거나 Al 5000계열 합금의 열처리를 통해 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상을 고용시킴으로써 응력부식균열의 발생을 억제하는 연구도 있다. 하지만 열처리 후 Polarization test를 이용한 내식성 연구는 잘 안 알려져 있다. 따라서 이번 연구에서는 Al5000계열의 주조한 합금을 DSC분석을 통하여 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상의 고용 온도가 약 $470^{\circ}C$라는 것을 확인한 후, 실온에서 $100^{\circ}C/hr$으로 가열하고 조건에 따라 $450^{\circ}C$에서 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 30시간 항온 유지시킨 후 공냉을 진행하였다. 열처리를 마친 시편은 에폭시를 이용하여 마운팅 하였으며, 시편표면을 2000#까지 연마 후 증류수로 세척한 다음 질소를 이용하여 건조 후 분극 시험을 진행하였다. 3.5wt% NaCl 용액에서 분극 곡선을 통해 부식거동을 확인한 결과 24시간까지 시간이 증가 할수록 내식성이 우수해지는 것을 확인하였으며, 추가적으로 조직사진, SEM & EDS 분석과 XRD, TEM 분석을 통해 내식성은 입계에 존재하는 Mg의 조성이 감소하게 되면 내식성이 향상되는 것을 관찰하였다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.15 no.4
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• pp.235-244
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• 2012

Nuclear magnetic resonance (NMR) logging has been considered one of the most complicated nevertheless, one of the most powerful logging methods for the characterization on of both rocks and natural fluids in formation. NMR measures magnetized signals (polarization and relaxation) between the properties of hydrogen nucleus called magnetic moment and applied magnetic fields. The measured data set contains two important petrophysical properties such as density of hydrogen in the fluids inside the pore space and the distinct decay rate for fluid type. Therefore, after the proper data processing, key petrophysical information, not only the quantities and properties of fluids but also supplies of rock characterization in a porous medium, could be archived. Thus, based on this information, several ongoing researches are being developed in estimating aspects of reservoir productivity information, permeability and wettability since it is the key to having correct interpretation. This study goes through the basic theory of NMR at first, and then reviews NMR logging tools as well as their technical characteristics. This paper also briefly discusses the basic knowledge of NMR simulation algorithm by using Random walk.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.36 no.4
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• pp.485-495
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• 1992

The viscosities of organic compounds (alcohols, acetates, alkanes, acids, substituted $NH_2$) in liquid states, gas states and the binary mixtures of n-alkane / 1-chloroalkane were calculated by molecular modeling techniques. The molecular descriptors of molecular modeling technique are Molecular connectivity indices, Wiener indices and ad hoc descriptors, which can encode the information of compound properties about the effect of size, branching, cyclization, unsaturation, heteroatom content, polarizability, and so on. The successful results among method have been Molecular connectivity indices, binary mixtures of n-alkane / 1-chloroalkane, Wiener indices for gas state and ad hoc descriptor for liquid states. Also we obtained the regression equations for viscosities using molecular modeling indices for gas, liquid states and binary mixtures of n-alkane / 1-chloroalkane. The calculated viscosity values for organic compounds are in good agreement with experimental results.

• Membrane Journal
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• v.8 no.2
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• pp.94-101
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• 1998

The oil separation is effectively performed from the oil containing alkaline cleaner solution by using a backflushed ultrafiltration system, where hollow fibers commercially made by polyacrylonitrile copolymer are bundled. Backflushing to reduce membrane fouling during crossflow ultrafiltration is investigated. Experimental observations allow us to understand the behavior of permeate flux according to the relative operating conditions, and determine the optimum condition of normal operation and backflushing. The maximum improvement of net permeate flux owing to backflushing was found to be about 23 % with the condition of 10 min/40 sec for the cycle of normal/backflushing operations. Note that, however, the maintenance of stable permeate flux is lost as the duration of normal operation is increased. The permeate flux depends on both the backflushing pressure and the feed flow rate. It is obvious that there is a critical velocity of feed flow, in which permeate flux is practically independent of backflushing pressure. Above this critical value, the permeate flux is proportional to an appropriate power of the backflushing pressure, $\Delta P_{back}^n$, where exponent n is enhanced with increasing feed velocity.