• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.123.1-123.1
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• 2013

반도체 공정에서는 사용하는 power source의 형태는 pulse-DC이다. Pulse-DC는 DC power에 비해 증착율이 좋고, 박막의 특성도 우수한 특성을 가진다. 이러한 장점에도 불구하고 pulse-DC나 DC power는 플라즈마 내 이온이 가지는 에너지가 크고, 이온화율도 낮다. 이러한 단점을 극복하기 위해 등장한 power source가 modulated pulsed power이다. Modulated pulsed power는 이온이 가지는 에너지가 DC power의 1/2 수준이며, 이온화율은 4배 이상 높은 특징을 가진다. 본 연구에서는 modulated pulsed power를 사용하여 Cr 박막을 Si wafer 위에 증착하여 박막의 특성을 관찰하였다. 연구에 사용된 power는 5 kV (800 V, 12.5 A), 20~120 KHz, 3 step까지 설정이 가능한 장비이며, base pressure $1.5{\times}10^{-6}$ Torr에서 실험이 진행되었고, 실험에 사용된 불활성 기체는 Ar을 사용하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.309-314
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• 2012

풀화재에서 화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구에서는 부력이 지배적인 풀화재의 불안전성에 대하여 산화제유속의 효과를 검토하기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 진동주파수가 산화제의 유속이 증가함에 따라 감소함을 보인다. 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 사실은 부력이 지배적인 화염에서 불안전성의 원인은 전단면에서의 Kelvin-Helmholtz 불안전성이 주된 기구라는 것을 증명해준다. 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 또한 진동주파수는 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제13권2호
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• pp.78-87
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• 1988

원전 사고시 (또는 원자력 발전소 사고시) 환경영향 평가에 중요하게 고려해야 될 핵종을 도출 제시하기 위해 WASH-1400에서 중요하게 고려하고 있는 25원소 54핵종의 노심재고량을 ORIGEN2 코드로써 계산한 후 환경으로 동일비율로 방출된다고 가정하여 급성피폭시 초기효과에 중요한 장기인 소화관, 골수, 갑상선, 허파에 대해 각 핵종에 의한 피폭선량을 평가함으로써 각각의 핵종이 초기효과에 미치는 상대적 중요도를 산출하였다. 그 결과 각 장기에 대한 초기효과에 상대적으로 중요하게 나타난 원소들은 소화관에 대해서는 Np, Ce, Ru, Y, Zr의 순으로, 골수에 대해서는 Np, I, La, Sr, Ba의 순으로, 갑상선에 대해서는 I, Te으로 요오드외원소들의 상대적중요도는 극히 미미하였고, 허파에 대해서는 Cm, Ce, Ru, Pu, Zr순으로 나타났다. 따라서 기존의 환경영향 평가시 갑상선과 전신 피폭선량에 고려되고 있는 요오드 원소와 불활성기체 외에도 원전사고 후 충분한 양이 방출될 때 인근 주민의 장기에 대한 초기효과에 크게 영향을 미치는 핵종이 많으며 이들 핵종들은 선원항 평가시 또는 사고시의 환경영향 평가시에 비중을 두고 고려해야 할 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.313-318
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• 2020

라돈은 불활성기체로서 단원자분자이기 때문에 입자 하나의 크기가 원자 하나의 크기를 나타내며 이는 대략 반경 1~100 nm를 가지고 있다는 것을 의미한다. 따라서 마스크가 차단하는 일반적인 미세먼지, 초 미세먼지의 크기보다 작은 반경을 가지지만 일정 이상의 라돈의 흡입을 차단할 수 있다면 평소 실내착용을 통해 라돈의 흡입을 통한 피폭을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 이에 따라 일상생활에서 착용하는 마스크의 라돈 차단 효과를 알아보고자 한다. 각각의 마스크 별 라돈 감소율을 보면 면 마스크가 33.45%, 의료용 마스크가 33.50%, KF80 마스크가 35.12%, KF94 마스크가 37.72% 순으로 감소하였다. 면, 의료용 마스크가 KF 마스크보다 라돈 차단 효과가 다소 떨어지지만 그 차이는 크지 않아 마스크의 착용만으로도 공기 중 라돈의 유입을 일정 수준 차단할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.195-200
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• 2009

원전에서는 많은 종류의 방사성물질이 생성되어 일부는 환경으로 방사성유출물로서 배출되고 있다. 이러한 방사성유출물 중에서 탄소 동위원소인 Carbon-14는 자연에서 이미 높은 준위의 백그라운드를 형성하고 있기 때문에, 원전에서 Carbon-14가 배출되더라도 환경이나 일반인의 피폭방사선량에 미치는 영향이 미미하여 과거에는 배출감시와 환경감시를 수행하지 않았다. 그런데, 핵연료 제조기술 발달과 운전방법 개선으로 핵연료로부터 불활성기체와 입자방사성물질의 방출이 계속 감소하고 있다. 또한 방사선계측기술의 향상에 따라 삼중수소와 Carbon-14 같은 저준위 베타방사능 핵종의 검출준위가 낮아져, 이들 핵종이 일반인 선량평가에서 미치는 비율이 상대적으로 높아지고 있다. 본 논문은 원자력시설에서 발생하는 Carbon-14에 대해 미국의 기술보고서와 논문 등을 검토하여 배출관리와 환경 영향평가에 대한 방사선감시의 기술적 배경을 조사하였다. 이를 바탕으로 Carbon-14 방사성핵종의 배출감시 방안에 대한 타당성을 제시하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.385-393
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• 2019

라디칼 회분식 반응 공정을 사용하는 있는 중 소규모 화학공장의 경우, 취급 물질, 작업 내용 및 제품 등의 여러가지 상황 변화에 따른 잠재적인 화재, 폭발 및 안전의 위험성이 상존해 있다. 이러한 화학공장에서 마주치는 잠재적인 위험성에 대하여, 정성적인 위험성 평가 및 분석을 위하여 대표적으로 많이 사용되는 평가 방법인 HAZOP 기법을 이용하여 위험성 평가 연구를 진행하였으며, 이를 바탕으로 피해 크기를 최소화할 수 있는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 국내의 중소화학 공장 중, 라디칼 회분식 반응 공정에 의하여 아크릴 수지를 생산하는 중 소규모의 화학공장을 선택하여 현장 설비, 배관 계장도 및 공정에 대하여 HAZOP 기법의 절차에 따라 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. 연구의 결과로서, 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 불활성기체의 투입 및 압력 게이지 설치가 반드시 필요하며, 또한 반응 개시제와 모노머는 따로 분리하고, 폭주반응을 막기 위한 반응억제 물질과 설비를 추가로 설치하는 것이 반드시 필요함을 도출할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제13권1호
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• pp.31-37
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• 2012

본 연구는 UV-LED 경화형 칼라코팅에 대한 경화특성에 관한 것으로, 특히 UV-LED 파장(365, 395, 405 nm), 불활성 기체, 증감제 및 Dual curing에 따른 경화성을 평가하였다. 광경화 과정과 코팅 도막의 Film-air (FA) interface와 Film-substrate (FS) interface에서 존재하는 미반응 아크릴레이트에 대한 평가는 Photo-DSC와 FT-IR/ATR을 이용하여 각각 조사하였다. Photo-DSC 측정 결과 발열량과 전환율은 405 nm UV-LED를 이용한 코팅 시스템의 경우가 395 및 365 nm UV-LED를 사용한 경우보다 높게 나타났다. UV-LED 경화형 시스템은 전반적으로 Film-substrate (FS) interface의 경화도가 높은 것으로 나타나 후막경화가 우수함을 알 수 있었으나, Film-air (FA) interface의 표면 경화도는 산소저해 현상으로 인해 매우 낮음을 FT-IR/ATR 결과를 통해 확인하였다. 이러한 낮은 표면 경화도는 불활성 기체인 질소를 사용하거나 Dual curing 방법을 도입함으로써 개선할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.588-595
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• 2020

반도체 산업용 9N 이상의 초고순도 N₂, Ar 등 불활성 가스 제조를 위해 가스 정제공정에 사용되고 있는 Ni 촉매의 물성 평가 및 촉매적 특성을 확인하였다. 조성이 다른 원기둥 형태의 C1, 츄러스 형태의 C2의 두 가지 Ni 촉매에 대해 비교 평가를 진행하였다. Ni 촉매의 형상과 미세구조를 분석하기 위해 광학현미경과 FE-SEM을 이용하였으며, 조성 확인 및 물성을 분석하기 위해 EDS, XRD, 그리고 micro-Raman 분석을 이용하였다. 또한 Ni 촉매의 비표면적 및 촉매적 특성을 확인하기 위해 BET, Pulse Titration 분석을 진행하였다. 조성 분석결과, C1의 경우, 상대적으로 graphite가 불순물로 다량 포함되어 있는 것을 확인하였으며, C2는 C1에 비해 Ni의 함량이 높은 것을 확인하였다. 비표면적 분석 결과, C2의 비표면적이 C1보다 약 1.69배 정도 큰 것을 확인할 수 있었다. 촉매적 특성분석 결과, 상온에서 O₂와 CO 불순물 제거 정도가 C2가 우수함을 확인하였다. 따라서 반도체 산업용 초고순도 불활성 기체 제조를 위한 Ni 촉매로는 불순물이 적고, 비표면적이 크며, 상온에서 O₂와 CO 제거 성능이 우수한 C2가 적합함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.161-161
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• 2014

열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권3호
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• pp.138-145
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• 2012

국내에서는 2010년 말 기준으로 21기의 원전이 운전 중에 있다. 이에 따라 원전에서 배출되는 방사성유출물은 지속적으로 늘어나 2010년에는 547.12 TBq이 배출되었다. 국내원전의 기체와 액체 방사성유출물 배출량은 2001년에서 2010년까지 10년 동안 경수로원전의 경우에는 연평균 11.61 TBq/호기 수준으로 유지하고 있으며, 중수로원전의 경우 118.12 TBq/호기 수준으로 유지되고 있다. 이들 기체나 액체 방사성유출물의 배출 핵종의 대부분은 삼중수소로 나타났다. 이러한 배출경향과 분석 결과를 바탕으로 국내원전의 방사성유출물 관리에 대한 특성을 제시하였다.