• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.47.2-47.2
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• 2011

광전환 효율 20% (AM1.5G) 이상의 고효율 화합물 박막태양전지의 광흡수층으로 많은 관심을 받고 있는 $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 광흡수층은 다양한 공정에 의해 제조가 가능하다. 현재 고효율 CIGS 셀 생성을 위해 널리 사용되고 있는 CIGS 흡수층 성장공정은 "co-evaporation (동시증발법)"과 2-step 공정이라 불리는 "precursorselenization(전구체-셀렌화)" 방법이다. 동시증발법은 개별원소 Cu, In, Ga, Se들을 고진공 분위기에서 고온(550~600$^{\circ}C$) 기판위에 증착하는 방법으로 소면적에서 가장 좋은 효율(~20%)을 보이는 공정이다. 하지만, 고온, 고진공 공정조건과 대면적 증착시 온도 및 조성 불균일 등의 문제점 등으로 상용화에 어려움이 있다. 전구체-셀렌화 공정은 1단계에서 다양한 방식(예: 스퍼터링, 전기도금, 프린팅 등) 방식으로 CuGaIn 전구체를 증착하고, 2단계에서 고온(550~600$^{\circ}C$)하에 H2Se gas 혹은 Se vapor와 반응시켜 CIGS를 생성한다. 일본의 Showa Shell와 Honda Soltec 등에 의해 이미 상업화 되었듯이, 저비용 대면적으로 상업화 가능성이 높은 공정으로 평가되고 있다. 하지만, 2단계에서 사용되는 H2Se 및 Se vapor의 유독성, 기상 Se과 금속전구체 간의 느린 셀렌화 반응속도, 셀렌화반응 후 생성된 CIGS 박막 두께방향으로의 Ga 불균일 분포, 생성된 CIGS/Mo 계면 접착력 저하 등의 문제점들이 개선, 해결되어야만 상업화에 성공할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 Se layer가 코팅된 금속전구체의 셀렌화 반응메카니즘을 in-situ high-temperature XRD를 이용하여 연구하였다. 금속전구체는 스퍼터링, 스프레이 등 다양한 방법으로 제조되었고, 반응메카니즘 연구결과를 바탕으로 Se 코팅된 금속전구체를 이용한 급속열처리 공정의 최적화를 시도하였다.

• 한국자기학회지
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• 제1권2호
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• pp.31-36
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• 1991

스퍼터링에 의해 형성된 비정질 Co/sub 87/Zr/sub 4/Nb/sub 9/ 박막을 TEM과 EDS로 분석하여 박막의 구조적 그리고 저성적 불균일성을 관찰하였다. 특히 기판 bias를 가한 상태에서 제조된 박막을 회전 자장 열처리했을 때는 Co-rich 지역과 (Zrnb) oxied-rich 지역의 조대한 조직으로 분리되었으며, 이러한 박 막의 자기적 특성은 'ultra-soft'한 성질을 나타내었다. Ulta-soft함 박막은 H/sub c/=0.18 Oe, H/sub k/ = 0.55 Oe, M/sub r//M/sub s/=0.75의 자기적 특성과 overdamping된 고주파특성, 그리고 외부자계에 대한 자화율 변화곡선이 가역적이고 연속적이라는 특이한 현상을 보인다. 조성적으로 불균일한 박막의 ultra-soft 한 특성은 Co-rich 입자들이 exchange coupling energy와 magnetostatic coupling energy를 최소화 하기 위해 만드는 vortex형의 자화분포로써 설명되었다. 즉 vortex 는 여러개의 co-rich 입자들로 형성 되어있는 것으로 추정되며, 수평, 수직방향으로의 반자장 계수(demagnetizing factor)가 각각 flux closure 와 flux reversal에 의해 무시되기 때문에 vortex로 부터 CoZrNb 박막의 ultra-soft 특성을 설명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1587-1592
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• 2010

복합하중 하에서의 샌드위치 시편내의 응력분포에 시편의 형상과 하중조건이 미치는 영향을 수치해석을 통하여 고찰하였다. 상용 유한요소해석 프로그램인 NASTRAN 을 사용하여 세 종류의 형상계수를 가지는 시편들에 대하여 평면변형률, 2 차원 해석을 수행하였으며, 각각의 시편에 대하여 각각 다른 복합변위각을 가지는 네 종류의 복합변위를 적용하였다. 수치해석의 결과는 복합변위각이, 즉 전단변위의 수직변위에 대한 상대적인 크기가, 응력 불균일분포영역의 크기에 미치는 영향이 전단응력과 폰 미세스(von Mises)응력의 경우에만 나타나고 수직응력의 경우에는 나타나지 않음을 보여준다. 또한 복합변위각이 증가함에 따라 전단응력의 불균일분포영역의 크기는 감소함에 비해서 폰 미세스 응력의 불균일분포영역의 크기는 증가한다. 추가로, 형상계수가 증가함에 따라, 즉, 시편의 길이의 높이에 대한 상대적 크기가 커질수록, 복합변위 하에서의 응력 불균일분포영역의 크기는 현격하게 감소한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권4호
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• pp.151-160
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• 2008

국내 원전에서는 과거에 불균일 방사선장이 형성되는 고피폭 방사선작업에 2개의 복수선량계(TLD)를 머리와 기슴에 패용하였으며, 이들 선량계 판독값 중에서 최대값을 유효선량으로 평가함으로써 일정 부분이 과대평가되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 국제적인 기관에서 제시된 복수선량계 알고리즘을 대상으로 적절한 알고리즘을 선정하기 위한 현장적용 시험을 실시하였다. 여기에는 캐나다 원전사업자(OPG), 미국표준기술협회(ANSI HPS N13.41), NCRP(55/50), NCRP(70/30), EPRI (NRC), Lakshmanan, Kim(Texas A&M University) 알고리즘 등을 대상으로 하였고, 국내 원전의 계획예방정비기간동안 고피폭이 예상되는 방사선작업을 대상으로 작업종사자에게 3개의 복수선량계를 가슴, 머리, 등에 동시에 패용하였고 판독하였다. 이 시험 결과에 따르면 Lakshmanan 알고리즘을 제외하고 유효선량 평가에서 모든 복수선량계 알고리즘이 거의 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 한편 현장적용시험 결과와 이들 알고리즘의 기술적 배경과 방사선작업과정에서의 편의성 등을 종합적으로 고려하여 NCRP(55/50) 알고리즘을 최종적으로 선정하였다. 또한 복수선량계 지급조건은 INPO와 ANSI의 지침을 검토하여 빙사선량율이 1 mSv/hr 이상이면서 인체 특정부위 간의 선량율이 30% 이상차이가 나고 단일 작업에서 2mSv 이상피폭을 받을 것으로 예상될 때 지급하는 것으로 결정하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.27-34
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• 2005

활성층의 균일성 차이에 따라 서로 다른 발광특성을 보이는 소자들의 균일성과 신뢰도 사이의 상관관계를 고찰하였다. 소자들을 초기 특성에 따라 균일한 발광특성을 보이는 그룹 I과 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II로 분류하였다. 그룹 II 소자의 경우 온도 의존성이 더 큰 것으로 나타났으며, 두 그룹의 신뢰성 실험을 통해 크게 두 가지 성능저하 과정이 있는 것을 알았다. 칩 전체적으로 균일하게 성능저하 되는 bulk 성능저하 과정과 칩의 edge부분에서부터 성능저하가 시작되는 edge 성능저하 과정이다. 비발광성 결함에 의한 bulk 성능저하는 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II 소자에서 더 빠르게 진행되었다. edge 성능저하는 그룹 I, II 소자에 관계없이 고전류로 aging하였을 경우 나타났으며, n-Ohmic 접촉 영역에서 시작하여 발광하지 않는 부분이 확장되는 성능저하 과정을 확인하였다. 이에 따라 고효율, 고신뢰도 청색 발광 다이오드 제작을 위해서는 활성층의 균일도를 높이고, 전류 밀도를 균일하게 하며, 건식 식각된 mesa면의 passivation을 하여야 한다.

• 수산해양기술연구
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• 제20권1호
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• pp.43-48
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• 1984

본 연구에서는 보의 전달매트릭스법을 적용함에 있어서 균일단면보의 분할방법과 이에 의한 수치계산의 결과를 엄밀해에 비교하여, 가장 가까운 값을 얻을 수 있는 방법을 제시하고, 이를 불균일단면을 가지거나, 여기에 임의의 하중이 작용하는 보에도 적용하여, 수치계산의 결과를 실험치와 비교하였다. 또한 진동수 방정식의 근사해를 구하기 위한 3가지 반복법에 대해 그 실용성을 검토하여 가장 효율적인 방법을 아울러 제시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 균일단면에 있어서 질량의 분배방법은 방법 3이 가장 정도가 좋으며 이 경우 분할수 6이상이면 어떠한 경계조건에서든지 엄밀해에 거의 일치한다. 2. 상기1의 분할수 및 질량의 분배방법은 불균일단면을 가지거나 임의의 위치에 임의의 하중이 작용하는 경우에도 그대로 적용할 수 있다. 3. 진동수 방정식의 근사해를 구하는 반복법은 FPM이 가장 효율적이다. 4. 질량분배에 대한 방법 3과 FPM을 조합하여 수치계산을 행함으로써 종래의 전달매트릭스법에 비해 연산시간을 훨씬 단축시킬 수 있다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권1호
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• pp.52-60
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• 2008

목적: 다중섬광결정 PET으로 얻은 데이터에 대한 여과후역투사 영상재구성 적용을 위한 사이노그램 저장과 보정 방법을 확립하고자 한다. 대상 및 방법: 검출된 PET 데이터에 대한 저장기법에 대한 연구를 수행하여 효율적 영상재구성을 위한 사이노그램 방식을 확립하였다. 히스토그램에서 사이노그램으로 데이터를 변환할 때 생기는 제반 문제들을 해결하기 위하여 데이터 표본의 최적화와 표본 불균일성 보정기법에 관한 연구를 수행하였으며, PMT간 틈새 보정을 위 한 연구를 수행하였다. 모든 데이터는 2차원 여과후역투사 알고리즘을 이용하여 재구성하였으며 보정에 따른 영상질의 향상을 평가하였다. 결과: 표본이론에 의해서 추정된 최소 표본수와 표본 불균일성 보정기법의 적용을 위한 수월성 등을 고려할 때 방사방향 표본간격이 pitch/2, 각 표본수가 120개 정도가 적절하였으며, 불균일성 보정과 틈새보정을 적용함으로서 영상왜곡과 배경잡음을 줄일 수 있었다. 결론: 다층섬광결정 PET의 FBP 영상재구성을 위하여 히스토그램 데이터를 사이노그램으로 변환하는 기법에 대한 연구가 이루어졌으며 이를 통한 고속의 2D 영상재구성이 가능할 것으로 보인다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권1호
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• pp.21-30
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• 2010

목적: 점액암의 영상소견에 대해서 알아 보고, 조직학적 분화도에 따른 영상 소견의 차이를 알아보고자 하였다. 대상과 방법: 수술을 통해 점액암으로 확진된 29명의 환자를 대상으로 유방촬영술과 초음파 검사, 그리고 자기 공명 영상 소견을 BI-RADS에 따라서 후향적으로 분석하였다. 또한 점액암의 조직학적 분화도를 고분화, 중증도분화, 미분화 등급으로 나눠서 이에 따른 영상소견의 차이를 통계학적으로 분석하였다. 결과: 총 20예의 유방 촬영에서 17예 (85%)가 종괴로 보였고 3예는 정상소견이었다. 총 27예의 초음파 검사에서 점액암은 난원형 (59.2%)의 미세소엽성 변연 (55.5%)을 가지거나 불균일한 등에코 (74%)의 종괴로 보였다. 총 21예의 자기공명영상에서 점액암은 소엽상의 변연(76.2%), 매끄러운 변연(86%)의 종괴로 불균일한 조영증강(61.9%)을 보이는 경우가 흔하였다. 역동성 조영 증가 그래프에서 지연시 유실형 양상 (52.3%)을 보였다. 고분화 점액암이 갑자기 끝나는 종괴의 경계를 보이는 것 외에는 점액암의 분화도에 따른 영상소견의 차이는 없었다. 결론: 점액암의 분화도에 따른 차이는 중등도 분화 점액암과 비교하여 고분화 점액암이 갑자기 끝나는 종괴의 경계를 보이는 것이었다. 대부분의 점액암은 자기공명영상에서 불균일한 조영증강과 지연시 유실형 양상을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.341-346
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• 2011

고속철도 개발에 있어 승차감은 차량의 품질을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 고속철도 차량의 강체 및 유연체 모델 각각에 대해 속도증가에 따른 고속철도 차량의 승차감을 평가하였다. 가진원은 휠/레일 불균일에 의한 상하 진동만을 고려하였다. 속도 증가에 따른 차체의 진동을 계산하기 위해 강체 및 유연체 모델의 고유진동수와 모드형상을 계산하였다. 복잡한 형상의 압출재로 구성된 차체를 유연체로 모델링하기 위해 등가 물성치를 산출하여 등가 쉘로 모델링하였다. 계산된 차량의 진동으로 승차감을 평가한 결과, 강체 모델로 예측된 고속철도의 승차감은 고속에서 오히려 좋아지는 불합리한 결과가 도출 되었다. 반면 차량의 유연체 모드까지 고려하여 평가한 고속철도의 승차감은 속도 증가에 따라 승차감이 나빠지는 당연한 결과를 보여 주었다. 따라서 고속에서의 철도차량 개발은 차체의 유연체 특성을 고려해야함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.24-24
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• 2010

Chalcopyrite $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 화합물 반도체는 고효율 박막태양전지의 광 흡수층으로 사용되는 물질 중 가장 우수한 효율 (19.9%, NREL 2008)을 보유하고 있다. CIGS는 직접천이형 에너지밴드갭 (direct bandgap)을 가지고 있고, 광흡수계수가 $1{\times}10^5\;cm^{-1}$로서 반도체 중 서 가장 흡수율이 높은 재료에 속하여 두께 $1{\sim}2\;{\mu}m$의 박막으로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하고, 또한 장기적으로 전기광학적 안정성이 매우 우수한 특성을 지니고 있다. 현재 고효율 CIGS 셀생성을 위해 널리 사용되고 있는 CIGS 흡수층 성장공정은 "co-evaporation(동시증발법)"과 2-step 공정이라 불리는 "sputter-selenization(스퍼터-셀렌화)" 방법이다. 동시증발법은 개별원소 Cu, In, Ga, Se 들을 고진공 분위기에서 고온 ($550{\sim}600^{\circ}C$)기판위에 증착하는 방법으로 소면적에서 가장 좋은 효율(~20%)을 보이는 공정이다. 하지만, 고온, 고진공 공정조건과 대면적 증착시 온도 및 조성 불균일 등의 문제점 등으로 상용화에 어려움이 있다. 스퍼터-셀렌화 공정은 1단계에서 스퍼터링 방식으로 CuGaIn 전구체를 증착하고, 2단계에서 고온($550{\sim}600^{\circ}C$)하에 $H_2Se$ 혹은 Se vapor와 반응시켜 CIGS를 생성한다. 일본의 Showa Shell와 Honda Soltec 등에 의해 이미 상업화 되었듯이, 저비용 대면적으로 상업화 가능성이 높은 공정으로 평가되고 있다. 하지만, 2단계에서 사용되는 $H_2Se$ 및 Se vapor의 유독성, 기상 Se과 금속전구체 간의 느린 셀렌화 반응속도, 셀렌화반응 후 생성된 CIGS 박막 두께방향으로의 Ga 불균일분포, 생성된 CIGS/Mo 계면 접착력 저하등의 문제점들이 해결되어야만 상업화에 성공할 수 있을 것이다. 본 Tutorial에서는 CIGS 물질의 열역학 상평형과 반응메카니즘에 대해 설명하고, 다양한 생성 공정들을 소개할 것이다.