• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.21-21
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• 2006

21세기 정보통신 및 관련 소재의 연구방향은 새로운 기능성 확보, 극한적 제어성, 복합 및 융합이라는 경향으로 발전해 가고 있다. 반도체 기술 분야에서 현재의 공정적 한계를 극복하고 새로운 기능성을 부여하기 위해 나노 합성과 배열을 기본으로 하여 bottom-up 방식의 나노소자 구현이 큰 주목을 받고 있다. 나노선의 경우 나노 스케일의 dimension, 양자 제한 효과, 우수한 결정성, self-assembly, internal stress 등 기존 벌크형 소재에서 발견할 수 없는 새로운 기능성이 나타나고 있어 바이오, 에너지, 구조, 전자, 센서 등의 분야에서의 활용이 가능하다. 현재 국내외적으로 반도체 나노선으로 널리 연구되고 있는 재료는 ZnO, $SnO_2$, SiC 등이 중심이 되고 있다. 이중 ZnO 나 노선의 합성을 위해서는 thermal CVD, MOCVD, PLD, wet-chemical 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히 MOCVD 방법에 의해 수직 정렬된 ZnO 나노막대를 성장할 수 있다. 이러한 나노막대는 MO 원료 및 산소 공급량을 적절히 제어함으로서 수직 배향 및 나노선의 구경 제어가 가능하며, 나노 막대의 크기 제어와 관련해서는 반응 관내의 DEZn 와 $O_2$의 양을 변화시켜 구조체의 크기를 수 십 ~ 수 백 나노미터의 크기로 제어할 수 있다. 본 연구는 이러한 ZnO 나노선의 성장과정에서 $210^{\circ}C$ 이하의 저온에서 성장한 ZnO 버퍼층을 이용해 나노구조의 형상을 제어하고자 하였다. 특히 ZnO 저온 버퍼층의 두께에 따라 나노막대의 직경변화, 수직배향성, 형상변화의 제어가 가능하였다. 나노막대의 특성 평가는 TEM, SEM, PL, XRD 등을 이용하여 구조적, 결정학적, 광학적 특성을 분석하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문에서는 3축 가속도 동작 감지기를 이용하여 신체활동 에너지 소비량 예측 알고리즘을 구현 하였다. 피험자 33명(남성: 15, 여성: 18명)을 대상으로 트레드밀에서 호흡가스분석기, 3축 가속도 동작 감지기(피트미터)를 허리와 손목에 착용 후 2 km/h ~ 11 km/h 까지 각 단계별 2분 수행 후, 1 km/h 씩 증가 시키면 실험을 진행하였다. 3축 가속도 동작 감지기의 x, y, z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude: SVM)와 산소소비량과의 회귀분석을 통하여 신체활동 에너지 소비량 예측 알고리즘을 구현 하였다. 허리, 손목, 허리와 손목의 3축 가속도 동작 감지기 착용 위치에 따라 알고리즘을 구현하고 각각의 알고리즘 별로 비교하여 신체활동의 특성에 따라 선택적으로 이용할 수 있도록 구현 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.161-161
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• 2010

n-type 반도체 특성을 띄는 $SnO_2$ 나노선은 가스 센서, 투명 소자, 태양광 전지 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 성장한 $SnO_2$ 나노선으로 폴리이미드 (PMDA-ODA: PI) 박막을 게이트 절연막으로 이용한 전계효과트랜지스터를 플렉서블 기판에 제작하고 전기적 특성을 분석하였다. 전자 전달 특성 곡선으로부터 n-형의 반도체 특성을 확인하였으며, 대부분의 산화금속 나노선에서와 같이 매우 큰 전기적 히스테리시스가 관찰되었다. 산화금속계통 나노선 소자의 히스테리시스는 나노선 표면에 산소 및 물 분자가 흡착되어 생기는 전자 갇힘 현상이 가장 큰 원인으로 알려져 있는데, 이러한 히스테리시스를 조절하거나 없애는 것은 소자의 특성 향상에 있어 매우 중요하다. 한편 PI 절연막에는 느린 분극 현상을 만드는 OH 반응기가 존재하기 때문에 나노선과는 반대 방향의 히스테리시스를 보일 것으로 예상된다. 본 연구에서는 제작된 $SnO_2$ 나노선 FET에서 PI 게이트 절연막의 경화 정도에 따른 히스테리시스를 조사하였다. FT-IR 측정에 따르면, PI 필름에 존재하는 OH 반응기는 PI를 경화시킴에 따라 감소하였으며 전기적인 히스테리시스도 감소하였다. 따라서, 절연막을 경화시키지 않았을 때는 PI 내부에 다량의 OH 반응기가 존재하여, PI의 히스테리시스가 나노선 히스테리시스보다 더 크게 작용하여, 전체적으로는 PI의 특성인 반시계 (counterclockwise) 방향의 히스테리시스를 나타내었다. 한편, 절연막을 완전히 경화시키면, OH 반응기는 대부분 사라지고 나노선의 히스테리시스만 발현되어 소자는 시계방향의 히스테리시스를 보였다. 이러한 실험결과를 통해, PI 박막을 $250^{\circ}C$ 에서 약 7분간 경화시켰을 때 나노선과 절연막의 히스테리시스가 가장 이상적으로 상쇄되어 전체적으로 히스테리시스가 매우 작아진 것을 관찰할 수 있었다. 이는 향후 나노선 FET의 안정적인 응용에 매우 유용한 결과로 활용될 것으로 예측된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.368.2-368.2
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• 2014

$SnO_2$을 이용한 반도체는 기체 센서, 트랜지스터, 태양전지와 같은 여러 분야에 적용 가능하기 때문에 많은 각광을 받고 있다. $SnO_2$을 이용한 반도체 소자는 높은 화학적 안정성과 독특한 물리 화학적 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 부피에 대한 높은 표면적 비율을 가지고 있다. 우수한 $SnO_2$나노구조를 얻기 위해서 전자관 박막증착, 졸겔법, 물리적 증기증착, 열증착과 같은 다양한 방법들이 사용되었다. 다양한 합성 방법들 중에서 전기화학 증착법은 높은 성장율, 대면적 공정, 낮은 가격과 같은 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되었지만, $SnO_2$ 구조의 성장조건에 따른 체계적인 연구는 진행되지 않았다. 본 연구는 indium-tin-oxide (ITO)로 코팅된 유리 기판 위에 전기화학 증착법을 사용하여 다양한 성장 조건에 따라 성장된 $SnO_2$나노구조들의 물리적 특성들을 관찰하였다. ITO 유리 기판 위에 성장된 $SnO_2$나노구조는 음극의 전구체와 전류의 상호작용에 의해 생성되는 산소 분자의 환원에 의해 형성된다. $SnO_2$나노구조의 모양은 전기화학 증착의 성장 환경에 따라 달라진다. $SnO_2$나노구조를 관찰하기 위해 시간에 따른 전압-전류, X-ray광전자분광법, 주사형전자현미경, X-ray회절분석법을 사용하여 측정하였다. ITO 유리 기판 위에 성장한 $SnO_2$ 소자에 서로 다른 인가 전압을 가해 주었을 때에 따른 전류밀도를 측정하였다. 일정한 인가전압에서 $SnO_2$나노구조의 X-ray광전자분광법 측정 을 통해 화학적 결합과 X-ray회절분석법 통한 $SnO_2$ 성장 방향을 관찰하였다. 주사형전자현미경 측정을 통하여 $SnO_2$의 표면을 관찰하였다

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.99-103
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• 2013

유리화탄소전극 위에 탄소나노튜브(CNT), 전하전달체(CTC), 글루코스 산화효소(GOx), 폴리이온복합체(PIC, poly-L-lysine hydrobromiderhk과 poly(sodium 4-styrenesulfonate) 혼합물)를 순차적으로 도포하여 글루코스/산소 바이오전지용 효소전극을 제조하였다. 또한, CNT, bilirubin oxidase (BOD), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 그리고 PIC 등의 층으로 제조한 전극을 바이오캐쏘드로 사용하여 바이오전지를 제조하였다. CNT와 CTC가 전극의 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 글루코스농도 5, 20, 200 mM에서 각각 3.6, 10.1, $46.5{\mu}W/cm^2$의 최대전력밀도를 나타내었으며, 본 연구에서 제시한 전극이 바이오전지 및 바이오센서의 개발에 활용될 수 있다는 것을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권3호
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• pp.347-358
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• 2016

본 논문은 사용자의 행동을 실시간 인지하여 그 행동과 연동하여 생체 신호를 측정 할 수 있는 착용형 단말 소프트웨어 구조를 제안한다. 착용형 단말은 사용자가 일상생활 동안 항상 착용하고 있기 때문에 이러한 장치를 통하여 생체 신호를 측정하는 것은 사용자 행동과 관련된 건강 정보를 얻을 수 있게 해준다. 이 중 산소포화도와 심박수는 사용자가 운동을 하거나 수면을 취하는 동안 변화를 측정하면 호흡기 상태를 진단하는데 사용할 수 있다. 그러나 이런 생체 신호를 생활 중에 측정하는데 있어서 기존의 방법과 같이 연속적으로 측정하는 것은 움직임으로 인한 신호 왜곡 때문에 정확성을 떨어뜨리게 된다. 또 왜곡을 고치기 위해서 복잡한 알고리즘을 적용하는 것도 착용형 단말의 한정적인 자원을 고려하면 적절하지 않다. 따라서 본 논문에서는 연산이 간단한 필터와 가속도 센서를 이용하여 사용자 행동을 먼저 판단하고 그에 연동하여 정확한 생체신호를 측정할 수 있는 착용형 단말 소프트웨어 구조를 제안한다.

• 플랜트 저널
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• 제13권3호
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• pp.36-46
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• 2017

황회수 공정의 연소반응기 안에서는 평형반응 및 kinetic 반응이 동시에 일어난다. 주요 kinetic 반응에 참여하는 성분들은 수소($H_2$), 일산화탄소(CO), 카보닐황화물(COS) 그리고 이황화탄소($CS_2$) 이다. 본 연구에서는 평형반응, 상관관계식(empirical correlations) 그리고 황 회수 공정의 라이센서 자료의 비교를 통해 반응기에서 kinetic components (COS와 $CS_2$)의 생성 양을 분석한다. 또한 kinetic components ($H_2$ 와 CO)의 생성 양의 분석을 통해 반응기에서의 생성 양과 온도와의 상관관계를 분석한다. 부 반응이 전체 연소에 필요로 하는 산소의 양에 어떤 영향을 미치는지도 같이 분석을 한다. 황회수 공정의 반응기내의 부 반응에 대한 충분한 이해는 전체 황회수 공정 설계를 할 때 최적의 장치 설계를 가능하게 하고 나아가 황회수 효율을 극대화 하는데 도움이 된다.

• 스마트미디어저널
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• 제5권1호
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• pp.130-136
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• 2016

본 논문에서 제안하는 실시간 해양 이상조류 모니터링 시스템은 직접적으로 적 녹조의 주원인인 플랑크톤을 감지하는 것이 아니라 적조의 동물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 산소 감소를 체크하고, 녹조의 식물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 질소 감소를 측정한다. 각각의 특성 체크 및 간접적 요소인 수중 내외의 온도, 조도 센서를 이용하여 실시간 감시하는 모듈을 만들고 모듈은 특정 주기에 맞게 신호를 서버로 전송하여 데이터베이스를 형성하고, 이렇게 수집된 데이터는 해양수산청 적 녹조 기준 데이터와 비교 하여 분석하여 알맞은 형태의 정보로 가공한 뒤 사용자에게 정보를 시각화 하여 제공한다. 기존의 광역적 감지 및 감시 시스템이 아닌 지역적 특성을 갖게 되는, 어업을 하지 않는 시간에도 빠르게 대처 가능한 개인사업 맞춤형 양식장 적 녹조 감시 시스템을 제안하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.151-151
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• 2007

최근에 에피 성장된 ZnO는 UV-LED, 화학적-바이오센서와 투명전도 전극에 많은 관심을 받고 있다. 고 품질의 ZnO는 Metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD), Pulsed laser deposition(PLD), molecular beam epitaxy(MBE), 그리고 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성장이 이루어지고 있다. 대부분의 ZnO는 사파이어, 싫리콘과 같은 이종 기판 위에 성장되고 있으며, Heteroepitaxy로 성장된 ZnO 박막은 기판과 박막사이의 격자상수, 열팽창계수 차이로 인해 높은 결함 밀도를 보이고 있다. 이러한 문제점은 광전자 소자 응용에 있어 여러 가지 문제점을 야기 시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 박막과 기판사이에 저온 버퍼층을 사용하거나 같은 물질의 버퍼층을 사용하여 결할 밀도를 감소시키고, 높은 결정성을 가진 ZnO 박막을 성장시킨 결과들이 많이 보고되어지고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 저온 버퍼층 성장 없이 성장온도 만을 달리 하여 고품질의 ZnO 박막을 성장시켰다. ZnO 박막은 c-sapphire 기판위에 ZnO(99.9999%)의 타겟을 사용하여 $600{\sim}800^{\circ}C$ 온도에서 성장시켰고, 스퍼터링 가스로는 아르곤과 산소를 2:1 비율로 혼합하여 15mtorr의 압력에서 성장하였다. 이렇게 성장시킨 ZnO 박막은 Transmission Electron Microscopy (TEM), High-Resolution X-ray Diffraction (HRXRD), Low-temperature PL, 그리고 Atomic Force Microscopy (AFM)로 특성을 분석 하였다. ZnO 박막은 HRXRD (002) 면의 $\omega$-rocking curve운석 결과, $0.083^{\circ}$의 작은 FEHM을 얻었고, (102) 면의 $\varphi$-sacn을 통해 온도가 증가함에 따라 향상된 6-fold을 확인함으로새 에피성장됨을 알 수 있었다. 또한 TEM분석을 통해 $800^{\circ}C$에서 성장된 박막은 $6.7{\times}10^9/cm^2$의 전위밀도를 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.65-65
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• 2007

Microstructure and surface roughness of the sensing materials should be improved to use them in advanced sensor applications because the uneven surface roughness degrades the light reflection, pattern resolution, and devices performance. Chemical mechanical polishing (CMP) processing was selected for improving the surface roughness of $CeO_2$ which is one of the well known materials for the oxygen gas sensors. Surface roughness and removal rate of spin coated $CeO_2$ thin films were examined with a change of CMP process parameters such as down force and table speed. The optimized process condition, reflected by the surface roughness with the hillock-free surface as well as the excellent removal rate with the good uniformity, was obtained. The effects of the improved surface roughness on the sensing property of $CeO_2$ thin films were also confirmed. The improved sensitivity of $CeO_2$ thin films for oxygen sensors were obtained after CMP process by the improved surface characteristics. Therefore, we conclude that sensing property of $CeO_2$ thin film is strongly dependent on the surface roughness of $CeO_2$ thin films by using CMP process.