• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

대표적인 투명 전극 재료indium tin oxide(ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 각광 받고 있다. 하지만 제조 단가가 높으며 brittle 하여 유연 디스플레이에 적용이 어려우며 대면적 제조가 어렵다는 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 물질이 필요한 실정이다. 대표적인 후보 물질로는 탄소 육각형이 서로 연결된 관 형태인 탄소나노튜브가 있으며 뛰어난 전기 전도도와 물리적 특성을 투명 전극에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 투명 전극 제조 시 잔여 분산제 제거 및 doping의 효과를 위해 수행되는 산처리 공정을 하지 않고 투명 전극의 특성을 향상 시키는 연구를 진행하였다. 제작된 박막에 압력을 인가하여 탄소나노튜브 네트워킹의 향상과 두께의 감소를 얻을 수 있었다. 실험에 사용된 탄소나노튜브는 아크 방전 공정으로 합성된 2nm의 single wall 탄소나노튜브이며 이를 분산제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)에 분산하여 용액형태로 제작하여 사용하였다. 분산제를 제거하기 위해 탈이온수를 사용하였으며 고분자 mold를 사용하여 압력을 인가하여 그에 따른 전기적, 광학적 변화를 관찰하였다. 제조된SWCNT 박막은 four point probe measurement를 이용하여 sheet resistance를 측정하였고 UV-vis를 이용하여 투과도와 반사도 등의 광학적 특성을 측정하였다. 박막의 표면은 field emission scanning electron microscope (FESEM)과 Atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.55.1-55.1
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• 2010

차세대 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 가져야 하는 투명 전극 재료로 금속, 금속산화물, 전도성 고분자, 탄소재료 등을 들 수 있다. 금속재료는 전도도는 우수하지만, 낮은 투과도로 투명전극 재료로 적절하지 않고, 대표적인 금속산화물 재료인 indium tin oxide (ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 현재 사용되고 있다. 하지만 ITO 박막은 휘거나 접을 때 기계적 안정성이 취약한 문제점을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전도성과 탄성계수가 높고, 저온에서 대면적 공정이 가능한 CNT을 투명 박막 전극 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 투명전극 제조시, 탄소 나노튜브 간의 van der waals 인력에 의한 응집 현상으로 인한 분산의 불안정성과 분산제 사용으로 인하여 탄소 나노튜브 박막전극의 전기적, 광학적 특성이 저하를 야기한다. 이에 본 실험에서는 아크 방전 공정으로 합성한 SWCNT 분산액을 사용하여 spray coating 방법으로 glass 위에 박막을 형성하였다. SWCNT 투명 박막 전극 위에 DC sputtering을 이용하여 얇은Ni를 도포한 후, $450{\sim}500^{\circ}C$, ethylene gas 분위기의 thermal CVD방법으로 Carbon NanoFibers (CNFs)를 생성시킴과 동시에 분산제를 burning out하였다. CNF 성장 전후의 투명 박막의 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 면저항과 UV-vis 장비를 이용하여 가시광선 영역에서의 광학적 투과도를 측정 비교하였다.

• Journal of Powder Materials
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• v.14 no.1 s.60
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• pp.63-69
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• 2007

The present study was focused on the synthesis of a zirconium-based alloyed nanopowder by the plasma arc discharge process. The chemical composition, phase structure, particle size and hydrogen sorption property of the synthesized powders under various synthesis conditions were analyzed using XRF, XRD, SEM, XPS and the ASTM-F798 method. The chemical composition of the synthesized Zr-V-Fe-based powders approached that of the raw material with an increasing hydrogen fraction in the powder synthesis atmosphere. The synthesized $Zr_{55}V_{29}Fe_{16}$ powder consist of a mixed phase structure of the $Zr,\;ZrH_2,\;FeV\;and\;Zr(V_{1-x}Fe_{x})_2$ phases. This powder has an average particle size of about 20 nm. The synthesized $Zr_{55}V_{29}Fe_{16}$ nanopowder showed getter characteristics, even though it had a lower hydrogen sorption speed than the $Zr_{57}\;V{36}\;Fe_7$ getter powder. However, the synthesized Zr nanopowder with an average particle size of 20 nm showed higher hydrogen sorption speed than the $Zr_{57}\;V{36}\;Fe_7$ getter powder.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.18 no.2
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• pp.132-139
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• 2007

Popular techniques for producing synthesis gas by converting methane include steam reforming and catalyst reforming. However, these are high temperature and high pressure processes limited by equipment, cost and difficulty of operation. Low temperature plasma is projected to be a technique that can be used to produce high concentration hydrogen from methane. It is suitable for miniaturization and for application in other technologies. In this research, the effect of changing each of the following variables was studied using an AC Glidarc system that was conceived by the research team: the gas components ratio, the gas flow rate, the catalyst reactor temperature and voltage. Glidarc plasma reformer was consisted of 3 electrodes and an AC power source. And air was added for the partial oxidation reaction of methane. The result showed that as the gas flow rate, the catalyst reactor temperature and the electric power increased, the methane conversion rate and the hydrogen concentration also increased. With $O_2/C$ ratio of 0.45, input flow rate of 4.9 l/min and power supply of 1 kW as the reference condition, the methane conversion rate, the high hydrogen selectivity and the reformer energy density were 69.2%, 36.2% and 35.2% respectively.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.326-331
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• 2000

We have fabricated the field emitter arrays coated with diamond-like carbon (DLC) films that improved the field emission characteristics. The nitrogen doped DLC films are prepared by the filtered cathodic vacuum are (FCVA) tehnique. The activation energy of the nitrogen doped DLC films are derived from electrical conductivity measurements. The silicon field emission arrays (FEAs) were prepared by the VLSI technique. The turn-on field was rapidly decreasing and the emission current was remarkably increasing the DLC-coated FEAs than the non-coated silicon FEAs. In the nitrogen doped FEAs, the turn-on field decreased and the emission current increased with increasing the nitrogen found out the field emission current and the work function of the DLC-coated FEAs was remarkably decreased than that of the non-coated silicon FEAs. As nitrogen doping concentrations are increased the work function of FEAs is decreased and the field emission properties are improved in nitrogen doped DLC-coated FEAs. This phenomenon in due the fact that the Fermi energy level moves to the conduction band by increasing nitrogen doping concentration.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.18 no.5
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• pp.253-258
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• 2008

A simple method to deposit carbon nanotube films uniformly on large area substrates using an arc discharge method is reported in this paper. The arc discharge method was modified to deposit carbon nanotube films in situ on the substrates. The substrates were scanned several times over the arcing point for a uniform film thickness. Deposition was carried out under variable dc bias conditions at 600 torr of $H_2$ gas. The thickness uniformity of the single-wall carbon nanotube films as characterized by a four-point probe was within 30% deviation. The morphology and crystal quality of the single-wall carbon nanotube film were also characterized by field emission scanning electron microscopy and Raman spectroscopy.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.8
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• pp.78-83
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• 2010

This paper describes the characteristic of tracking progress happened at the end of the polyvinyl chloride insulated cabtyre oval cord(VCTFK) that is widely used for distribution cord. Tracking is occurred owing to the drop of electrolyte at the end of the VCTFK. The tracking progress and its characteristic happened at the end of the VCTFK are as follow; Carbonization and electrical erosion are happened at the end of the VCTFK. Electrical erosion is begun at the insulation layer near conductors. After that, it is also happened at the sheath layer. Accumulation of carbonized insulation and sheath materials at the end of the VCTFK is begun after progress of electrical erosion. When the accumulation is progressed arc discharge is appeared and finally it goes to tracking breakdown.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2109-2111
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• 2005

The effect of arc like streamer discharge is investigated on the hydrogen generation in the plasma reactor with multineedle - plate electrode geometry and SDR (Plasma reactor using the surface discharge). An additive of the two type (the saw type and the pellet type) was placed under the water surface to investigate the effect of the water surface conditions. The experimental results are compared in case of the reactor with and without an additive on the water surface. The generation of arc streamer discharge is more powerful with increasing applied voltage in the saw type. The maximum hydrogen Production concentration is about 4300 ppm at 74W in the SDR with additive of the saw type. Also, the Energy yield of the SDR (28990 g/kWh, 4300ppm, 74W) is higher than of the multineedle - plate electrode geometry (20892g/kWh, 3300ppm, 77W).

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.7
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• pp.554-559
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• 2010

In this paper, we analyzed the frequency spectrum of radiated electromagnetic pulses generated by series arc- and corona- discharges as a basic study to develop an on-line diagnostic technique for power facilities installed inside closed-switchboards. To simulate series arc and corona discharges, five types of electrode system which consists of needle and plane electrodes were arranged. The experiment was carried out in an electromagnetic shielding room, and the measurement system consists of an ultra log antenna and an EMI receiver. From the experimental results, the frequency spectrum exists in ranges from 30 MHz to 2 GHz for a series arc discharge and 30 MHz to 1.2 GHz depending on defects for a corona discharge. The peak frequency of the series arc- and corona- discharges were 100 MHz to 160 MHz and 40 MHz to 80 MHz, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.