• Title/Summary/Keyword: 소재 성능 평가

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반도체 공정용 소재 및 부품 성능 평가 연구

  • Im, Seong-Gyu;Park, Sang-Hyeon;Im, Jong-Yeon;Gang, Sang-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.72-72
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    • 2015
  • 메모리 반도체 세계 시장 점유율 1위 뿐만 아니라 국내 전체 산업 가운데 가장 중추적인 역할을 하는 반도체 산업의 지속적인 성장과 국가 경제의 발전을 위해서 소자 업체 뿐만 아니라 장비, 소재, 부품 산업의 동반 성장은 반드시 필요하다. 그 중에서 특히 소재, 부품 산업을 발전시키는 것이 국산 반도체 장비의 시장 점유율이 낮은 현 시점에서 가장 필요한 선택이다. 반도체 소재, 부품 산업의 발전을 위해서 제일 먼저 해야할 일은 영세한 국내 반도체 소재, 부품 산업을 활성화 시키는 것이며, 지속 적인 연구 개발, 성능 평가 방안 확보, 수요 업체와의 연계 방안 확보 등이 주요 현안이다. 반도체 소자 업체, 장비 업체에서 원하는 소재 및 부품의 성능을 만족하는 제품을 만들기 위해서는 우선 소재 및 부품의 기본 특성을 만족하는지에 대한 평가가 필요하고, 더 나아가서는 디바이스의 특성을 만족시켜줄 수 있는 한 단계 상향된 수요자의 요구 조건을 만족 시켜줄 수 있어야 한다. 본 연구에서는 그 중 특히 중요한 요소인 성능 평가에 대해서 논하고자 한다. 우선 반도체 공정용 소재에 대해서 살펴 보면 대표적인 반도체 소재로 증착용 Precursor, Photo Resistor, Sputter Target 등이 있다, 평가 방법으로는 ALD용 Precursor의 경우 대기 노출시 폭발, 화염 발생 등의 위험 요소를 안고 있어 특별한 주의가 요구 된다. PR이나 Sputter Target은 상대적으로 위험성은 적으며, 다양한 성능 평가 들이 가능하다. 다음으로 부품 평가에 대해서 살펴 보자. 본 원에서 가장 많이 진행된 부품 평가는 개발된 Pump의 성능 평가이다. 개발된 Pump는 1차적으로 KRISS 진공센터 에서 기본 Pumping 능력 평가를 실시하고, 다음으로 공정 평가를 실시한다. Pump마다 특성이 달라서 각 펌프의 성능 평가에 적합한 공정과 장비를 우선 선정하고 그에 합당한 공정을 진행하여 평가를 실시한다. 고 진공용인 Cryo Pump는 순수한 물질의 증착이 중요한 Metal Sputter 공정 장비에 장착하여 공정용 Gas를 흘리면서 Pump의 구동에 따른 성능 평가를 하고, 다음으로 실제로 Metal Sputter를 실시해서 Wafer에 증착된 물질의 특성을 확인한다. 다음으로 Turbo Pump의 경우 Etch 장비에 장착하여 Etch Uniformity, Etch Rate, By-product 배출 정도에 대해서 평가를 한다. Dry Pump는 비교적 공정 압력이 낮은 PECVD 공정 장비에서 평가를 진행 한다. 마지막으로 공정 진단, 챔버 상태 진단 등을 할 수 있는 별도의 부품 또는 장치로 PBMS, PCDS, OES 등의 평가에 대해서 논한다. 본 장치들은 실제 반도체 공정 장비와 환경에서 평가가 되어야지만 최종 사용자 입장에서 신뢰를 가지고 결과에 대해서 접근할 수 있다. 위에 논의된 장치들은 현재 공정 장비에 부착되어서 판매 되고 있는 것이 아니라 수요가 많지 않으나, 자체 성능 개선과 적합한 평가를 통해서 장치의 성능이 인정되면 300 mm 이상 Wafer 공정에서 반드시 필요한 실시가 공정 진단을 위해서 폭발적인 수요를 창출할 수 있으리라 본다.

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박막형 열전 소재의 두께 방향 열전도도 측정 장비 개발

  • Kim, Yeong-Seok;Ha, Su-Hyeon;Gang, Sang-U;Song, Jae-Yong;Park, Seon-Hwa;Hyeon, Seung-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.112-112
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    • 2016
  • 열전 발전은 버려지는 폐열을 재사용 가능한 에너지로 전환할 수 있다는 점에서 차세대 청정 에너지원으로 분류되며, 19세기 초 발견된 이래 꾸준히 연구되어온 연구 분야이다. 특히 1990년대 열전소재로의 나노 기술의 접목에 따라 열전성능(figure of merit, ZT)이 2 배 이상 증가 되면서, 고성능의 열전 소재 개발을 위해 나노구조화 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 열전 특성 측정용 상용 장비의 경우, 벌크형 소재를 대상으로 설계되어 연구실 수준에서 개발되고 있는 마이크로미터 스케일의 두께를 가지는 박막형 열전 소재의 두께 방향 (cross-plane)의 열전 특성을 평가하는데 정밀성이 떨어져서 적합하지 않다. 이러한 표준화된 측정 기술의 부재로 인하여 최근 연구되고 있는 나노소재들의 열전 특성 측정 결과를 정확하게 측정하지 못하고 있다 [1] 본 연구에서는 박막형 열전 소재의 열전성능을 평가하는데 가장 중요한 요소인 열전도도를 측정하기 위해 장비를 설계하고, 장비의 측정 능력에 대해 평가하였다. 특히, 측정 포인트 간 큰 온도 차가 발생하여 비교적 쉽게 측정이 가능한 너비 방향 (in-plane) 이 아닌, 온도 차가 작은 박막의 두께 방향의 열전도도를 측정하였다. 그리고 센서의 측정 능력을 평가하기 위해, 폴리이미드를 대상으로 $-10-70^{\circ}C$ 온도 범위에서 측정한 결과와 벌크형 소재 대상으로 신뢰성이 확보된 보호열판법을 이용해 측정한 결과를 비교하였다.

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Effect of Fabric Elasticity on Performance of Textile-based ECG-monitoring Smart Wear (소재의 신축성이 직물 기반 심전도 모니터링 의복의 성능에 미치는 영향)

  • Jo, Ja-Yeong;Jang, Se-Eun;Jo, Gil-Su
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.39-41
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    • 2007
  • 본 연구는 직물 기반 바이오 모니터링 스마트 의류를 개발하기 위해 의복 소재의 신축성에 따른 심전도 신호 검출 성능과 착용 성능을 평가하여 직물 기반 심전도 의복을 위한 최적 범위를 제안하고자 한다. 이를 위해, 서로 다른 신축률의 편물을 얻기 위해 면/폴리에스테르에 스판덱스 함유율을 0%, 5%, 8%로 다르게 하여 제편하였다. 이 세 가지 소재로 심전도 측정을 위해 동일한 사이즈로 의복을 제작한 후, 금속사를 이용한 자수 기법으로 심전도 전극을 설치하였다. 심장 관련 병력이 없고 평균 BMI가 $20{\sim}24$인 정상 체중의 5명을 대상으로 Biopac MP150을 사용하여 심전도 신호를 검출한 후, 설문지를 사용하여 소재의 신축성에 따른 착용성 평가를 시행하여 신축성에 대한 만족감, 동작용이성, 전반적 쾌적함 등을 Likert 7점 척도로 평가하도록 하였다. 실험 결과, 심전도 신호 검출 성능 측면에서는 8% 라이크라 함유 소재가 가장 우수하였으나, 착용성 측면에서는 5% 소재가 가장 우수한 것으로 파악되었다. 향후 그 수요가 높아질 것으로 예상되는 바이오 모니터링 의복 소재 개발을 위해 기능성과 착용성을 모두 고려한 본 연구 결과가 유용하게 활용될 것이다.

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Application of nonlinear modelling scheme based on TDNN to Performance Test Equipment (TDNN 기반 비선형 모델링 기법의 성능 측정 장치에의 적용)

  • 배금동;이영삼;김성호
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.477-480
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    • 2004
  • 최근 생산 현장에 최종 제품의 성능 보장을 위해 사용될 소재의 특성을 검사하는 장비가 도입.운영되고 있다. 이들 장치 중 Rheotruder는 폴리머 소재의 품질 평가기준이 되는 점도를 측정하기 위해 제작되었으며 이는 지연시간 및 비선형적 특성을 갖게 되어 시스템의 분석이 용이하지 않다는 문제점을 갖는다. 본 연구에서는 비선형 특성을 갖는 측정 장치의 성능 평가를 용이하게 하기 위해 동적 시스템 모델링이 가능한 TDNN(Time Delay Neural Network)을 도입하여 실제 Rheotruder에 적용하여 봄으로써 그 유용성을 확인하고자 한다.

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Evaluation Technology of Electrical Characteristics for Outdoor Polymer Insulator Materials (폴리머 옥외 절연물 소재의 전기적 특성 평가 기술)

  • Park, Hoy-Yul;Kang, Dong-Pil;Ahn, Myeong-Sang;Myung, In-Hae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.1547-1549
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    • 2003
  • 송배전용 설비에 사용되는 옥외 절연물로는 자기질이나 유리질의 애자가 주로 사용되어 왔지만 최근 신소재의 발달로 가볍고 절연성능이 우수한 폴리머 애자가 보편화되기 시작하였다. 폴리머 애자가 자기질 및 유리질의 애자에 비하여 내열성과 내후성이 부족한 것은 사실이지만 절연물이 오염과 습윤된 환경에서 폴리머 애자의 절연성능이 휠씬 우수한 것으로 밝혀지고 있다. 폴리머 애자의 장기성능 예측을 위하여 많은 수단과 측정방법이 연구되어 왔다. 폴리머 애자의 하우징 재료는 내열성, 내후성, 산화안정성, 발수성 및 내오염성 등 절연소재로서 우수한 특성을 가지고 있지만 하우징 표면에서의 방전이 발생될 때 옥외절연물에서의 성능은 하우징 재료의 배합처방에 따라서 많은 차이가 나고 있다. 본 논문에서는 하우징용 소재의 특성을 평가하기 위한 평가방법과 평가결과를 해석하는 기술에 대하여 기술하였다.

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Monte Carlo Simulation for Radiation Protection Sheets of Pb-Free (무연 방사선 차폐 시트에 대한 몬테카를로 전산모사)

  • Chon, Kwon Su
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.11 no.4
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    • pp.189-195
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    • 2017
  • Radiation protection equipment has widely used to protect human body from radiations, for example X-ray and gamma ray. The material of the radiation protection equipment is mainly lead (Pb) which has brought out lead poisoning and pollution when the equipment is fallen into disuse. This problem makes research and development find new Pb-free materials for use of radiation protection. Manufacturing and evaluation processes for developing those material were carried out repletely until obtaining the performance of protection rate. In this study, combination possibility of shielding material was studied using Geant4 monte carlo simulation. X-ray tube under the same condition in the real measurement of the protection rate was simulated, and X-ray tube spectrum was obtained. The X-ray tube spectrum was applied to study on the protection rate and lead equivalent. The porosity effect was simulated, and was one of key factors to determine protection rate or lead equivalent in radiation protection sheet of Pb-free.

Performance Evaluation of Composite Safety Barrier for Bridge by Vehicle Impact Simulation (차량 충격 시뮬레이션을 통한 복합소재 교량용 방호울타리의 성능 분석)

  • Kim, Seung-Eock;Jeon, Shin-Youl;Hong, Kab-Eui;Lee, Min-Chul
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.5
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    • pp.499-506
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    • 2011
  • In this study, the performance of composite safety barriers was evaluated through computer simulation. A composite safety barrier of SB4 grade was modeled. The MAT58 material model provided by LS-DYNA software was used to model composite material. The performance of composite material varies according to fiber, resin type, and fiber direction. Polyurethane resin and glass fiber were used. The performance of three different stacking designs was evaluated by carrying out vehicle impact simulation. The performance evaluation based on the vehicle crash manual includes the structural strength performance, the passenger protection performance, the vehicle behavior after crash, scattering of the guardrail. As the result of the finite element analysis, the barrier composed of the more transverse direction fibers shows the better performance on the impact simulation.

A study on material specification and design procedure for efficient development of instrument panel (프라스틱 계기판(IP)의 효율적인 개발을 위한 재질선정 및 설계과정에 대한 고찰)

  • 조한형;정우식
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.36-43
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    • 1993
  • 본 고에서는 IP의 요구조건을 기능적인 면과 성능적인 면으로 나누어 설명하고 기능면에서는 소재의 물성을 평가하여 Guideline을 제시하고자하며 성능적인 면에서는 설계과정에서 사전에 성능을 평가하는 작업을 거침으로써 가능한 저렴한 재질로서 주어진 성능을 만족하고 또한 개발과정에서의 시행착오를 줄이는 방안을 제시하고자 한다.

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Preventing marine organisms adhesion by oil-infused PDMS (오일이 주입된 PDMS를 이용한 해양생물의 부착방지 방법에 대한 고찰)

  • Kim, Su-Yeong;Yun, Yeong-Cheol;Im, Chae-Gang;Jeong, Yong-Chan;Lee, Su-Yeol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.45-45
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    • 2018
  • 홍합, 따개비 등의 접착성 해양생물은 선박의 하부나 발전소 해수 공급용 튜브에 부착하여 운영 효율을 저하 시키고, 냉각기기 고장을 유발하는 파울링(Fouling) 문제를 야기시킨다. 일반적으로 이러한 문제에 대응하기 위해서 초접착성 해양생물이 주로 부착하는 부위에 $Cu_2O$, ZnO 등을 포함한 유기화합물로 표면처리를 하여 부착방지를 하고 있지만, 이 소재들을 장시간 사용 시 해양 오염 및 부식을 가속화하는 문제를 초례하기 때문에 최근에는 사용을 금지하고 있다. 이러한 유해성 소재 문제를 해결하고자 친환경적이고 부작용이 없는 초접착성 해양생물 부착방지 소재를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 낮은 표면장력을 갖는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 소재를 기반으로 소수성 oil을 침투시킨 I-PDMS(Oil-Polydimethylsiloxane) 표면처리법을 고안하였고, 이 방법을 활용하여 초접착성 해양생물에 대한 부착방지 성능을 향상시키고자 하였다. 기존의 개발품들 보다 성능이 향상된 I-PDMS 제조하고자, Nano-indentation을 이용한 기계적 특성 평가, X컷 및 cross-cut을 이용한 부착력 평가, 실제 바다환경에서 해양생물의 부착력 시험, 바다 환경을 모사한 수조에서의 I-PDMS와 비교군 기판에서의 홍합 거동, 홍합과 기판의 접착강도 시험, 해양 미생물 평가를 실시하였으며, 이를 통해서 I-PDMS 성능 및 내구성을 입증하고자 하였다.

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