• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.202.1-202.1
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• 2014

최근 대용량 에너지 저장장치로 사용하고자 하는 리튬-공기전지는 리튬 음극과 액체 전해질 사이의 화학적 불안정성이 문제가 되고 있다. 또한 리튬이온전지는 액체전해질의 사용으로 인해 폭발 등의 안정성 문제가 대두되고 있는 실정이다. 때문에 리튬-공기전지에서 리튬 음극을 액체 전해질로부터 보호할 수 있으며, 리튬이온전지의 액체전해질과 대체하였을 때 전극과도 안정한 고체전해질의 연구가 필요하다. 고체전해질은 구조적으로 crystalline, glassy, 폴리머로 나눌 수 있는데, 이 중 crystalline 구조의 고체전해질은 glassy 및 폴리머 고체전해질에 비해 상온에서 비교적 이온전도도가 높다고 알려져 있다 [1]. 그러나 이온전도도가 높은 황화물 및 질화물 고체전해질은 수분에 민감한 반면 [2,3], 산화물 계열의 물질은 안정할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이온전도도가 높은 산화물인 lithium lanthanum titanate ($Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$, LLTO)를 고체전해질로 선정하여 다양한 환경에서 화학적 안정성에 관해 연구하였다. LLTO와 각종 용액과의 화학적 안정성을 살펴보기 위해 고체전해질을 DI water, 1 M $LiPF_6$ Ethylene Carbonate (EC)-Dimethyl Carbonate (DMC) (50:50 vol.%), 0.57 M LiOH (pH=13), 0.1 M HCl (pH=1)에 immersion하고 무게, 표면형상, 상(phase), 이온전도도 등의 변화를 관찰하였다. 또한 LLTO와 전극간의 반응성을 알아보기 위해 LLTO 분말과 음극물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$ 및 양극물질인 $LiCoO_2$ 분말을 혼합한 후 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 반응을 가속화 한 후 상변화 현상을 살펴보았다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.11
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• pp.1615-1621
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• 2014

A wireless tram which runs without catenary and instead uses batteries installed in the tram has been recently researched actively. This paper presents a new method maximizing absorption of regenerative energy of a wireless tram and extending life cycle of the energy storage device in the wireless tram by applying line-optimized charging and discharging scenario. Energy efficiency and life cycle of energy storage system (ESS) are highly dependent on the characteristic of operating conditions. For example, frequent charge and discharge with high power cause the problems that decrease the battery life cycles. Hybrid energy storage system (HESS) is combination of two ESSs which have complementary characteristics to each other. HESS can provide even better functionality and performance than the battery only ESS due to the synergy effect of two ESSs. This paper also provides a power distribution strategy and driving scenarios which increase the life cycle and energy efficiency of the HESS consisting of a battery and an ultra-capacitor. The developed strategy was tested and verified by a hardware-in-the-loop-simulation (HILS) system which emulates the a wireless tram.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.193-193
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• 2010

서로 다른 유전 물질을 이용하여 다층구조의 터널장벽을 이용하여 비휘발성 메모리 소자의 동작 특성 및 전하보존 특성을 향상시킬 수 있음이 보고되었다.[1-3] 본 연구에서는 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$구조의 다층 구조의 터널 장벽을 이용하여 $WSi_2$ 나노 입자 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. P-형 Si 기판에 100 nm 두께의 Poly-Si 박막을 증착시켜 소스, 드레인 및 게이트 영역을 포토 리소그래피를 이용하여 형성하였다. $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$(ONO) 터널장벽은 CVD (chemical vapor deposition) 장치로 각각 2 nm, 2 nm 와 3 nm 두께로 형성하였으며, 그 위에 $WSi_2$ 박막을 3~4 nm 마그내트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. ONO 터널 장벽구조 위에 $WSi_2$나노입자를 형성시키기 위해, $N_2$분위기에서 급속열처리 방법을 이용하여 $900^{\circ}C$에서 1분간 열처리를 하였다. 마지막으로 20 nm 두께의 컨트롤 절연막을 초고진공 스퍼터를 이용하여 증착하고, Al 박막을 200 nm 두께로 증착하였다. 여기서. 제작된 메모리 소자의 게이트 길이와 선폭은 모두 $10\;{\mu}m$ 이다. 비휘발성 메모리 소자의 전기적 특성은 HP 4156A 반도체 파라미터 장비, Agilent 81104 A 80MHz 펄스/패턴 발생기를 이용하였다. 또한 전하 저장 터널링 메커니즘과, 전하누설의 원인을 분석하고 소자의 열적 안정성을 확인하기 위하여 $25^{\circ}C$ 에서 $125^{\circ}C$ 로 온도를 변화시켜 외부로 방출되는 전하의 활성화 에너지를 확인하여 누설근원을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.387-387
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• 2012

결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.6
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• pp.587-593
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• 2011

A new high power density and low cost Photovoltaic Power Conditioning System (PV PCS) with energy storage system is proposed. Its high power density and cost effectiveness can be achieved through the unification of the maximum power point tracker and battery charger/discharger. Despite of the reduced power stage, the proposed system can achieve the same performances of maximum power point tracking and battery charging/discharging as the conventional system. Moreover, the high voltage stress across the link-capacitor can be relieved through the series-connected link-capacitor with the battery. Therefore, a large number of series/parallel-connected link-capacitors can be reduced by 4-times. Especially, when the utility power failure happens, both photovoltaic and battery energies can be supplied to the load with only one power stage. Therefore, it features a simpler structure, less mass, lower cost, and fewer devices. Finally, to confirm the operation, validity, and features of the proposed system, theoretical analysis and experimental results from a single phase AC 220Vrms/1.5kW prototype are presented.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.97-113
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• 1984

날씨가 더운지방에 소규모(小規模) 목장(牧場)들이 먼거리를 두고 산재(散在)되어 있는 경우, 각목장(各牧場)에서 생산(生産)된 우유(牛乳)를 수집(收集)해서 처리공장(處理工場)까지 수송하는 데는 많은 어려움이 있다. 현대화(現代化)된 우유처리공장(牛乳處理工場)이나 저온저장시설이 충분(充分)하지 못한 아열대지방(亞熱帶地方)에 위치(位置)한 발전도상국에서는 우유(牛乳)를 장시간(長時間) 수집(收集)하여 먼거리를 수송하는 동안 많은 양(量)의 우유(牛乳)가 부패 손실(損失)되고 있다. 이 문제를 해결(解決)하기 위하여, 그곳 현지목장(現地牧場)에 강하게 쪼이는 태양열(太陽熱)을 이용(利用)하는 것은 대단히 바람직 하다. 에너지 절약이나, 우유(牛乳)의 부패손실(腐敗損失) 막기 위하여, 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 소규모우유처리기(小規模牛乳處理機)를 개발하여 현지목장(現地牧場)에서 직접(直接) 우유를 처리(處理)하여 인근주민에게 공급하는 것이 가장좋은 해결방법이라 판단하고, 그 실현가능성을 확인(確認)하기 위하여 실제로 태양열(太陽熱)우유처리기(處理機) 개발(開發)을 위한 그 모형(模型)의 회로구성(回路構成)을 고찰(考察)한 결과(結果) 다음과 같다. 1. 태양열(太陽熱) 우유처리기(牛乳處理機)의 모형(模型)은 다음 4개(個)의 회로(回路)로 구성(構成)되었다. 가. 우유(牛乳)순환 회로(回路) 나. 가열회로(加熱回路) 다. 예냉회로(豫冷回路) 라. 냉각회로(冷却回路) 2. 우유가열회로(牛乳加熱回路)는 태양열(太陽熱)을 이용(利用)하였으며 냉각회로(冷却回路)는 압축식 냉각기(冷却機)를 이용(利用)하였다. 3. 자동제어(自動制御)시스템을 장치(裝置)하여 태양강도변화(太陽强度變化)에 따른 우유처리량(牛乳處理量) 조절(調節)을 자동화(自動化)할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.29-29
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• 2009

현재 고집적 비휘발성 메모리 소자로는 MRAM (Magnetic Random Access Memory)과 PRAM (Phase Magnetic Random Access Memory)이 활발하게 미국과 일본, 한국 등에서 다양한 연구가 진행되어 오고 있다. 이 중에서 MRAM은 DRAM과 비슷한 10 ns의 빠른 읽기/쓰기 속도와 비휘발성 특성을 가지고 있으며, 전하를 저장할 커패시터가 필요 없고, 두 개의 자성충에 약 10 mA 정도의 전류를 가하면 그때 발생하는 약 10 Oe의 자장을 개개의 비트를 write하고, read 시에는 각 비트의 자기저항을 측정함으로써 데이터를 저장하고 읽을 있으므로, 고집적화가 가능성하다 [1]. 현재 우수한 박막 재료가 개발 되었으나, 고집적 MRAM 소자의 양산에는 해결 하여야 하는 문제점이 있다. 특히 다층 박막으로 구성되어 있으므로 식각 공정의 개발이 필수적이다. 지금까지 MRAM 재료의 식각은 주로 Ion milling, ICP, ECR등의 플라즈마 장치를 되었고, 식각 가스로는 할로겐 기체와 금속카보닐 형성을 위한 Co/$NH_3$와 $Ch_3OH$ 기체가 이용되고 있다. 그러나 할로겐 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 부산물들의 높은 끓는점 때문에 식각 부산물이 박막의 표면에서 열적 탈착에 의하여 제거되지 않기 때문에 높은 에너지를 가지는 이온의 도움에 의한 식각이 필요하다. 또한 Cl 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 공정 후, 시료가 대기에 노출되면 대기 중의 수분과 식각 부산물이 결합하여 부식 현상이 발생하게 된다. 그러므로 이를 방지하기 위한 추가 공정이 요구된다. 최근에는 부식 현상이 없고, MTJ 상부에 사용되는 Ta 또는 Ti Hard mask와의 높은 선택비를 가지는 $CH_3OH$ 또는 CO/$NH_3$가 사용되고 있다. 하부 박막에 따른 식각 특성에 연구와 다층의 박막의 식각 공정에 발생에 관한 발표는 거의 없다. MRAM을 양산에 적용하기 위하여서는 Main etch 공정에서 빠른 식각 공정이 필요하고, Over etch 공정에서 하부박막에 대한 높은 선택비가 요구된다. 그러므로 본 논문에서는 식각 변수에 따른 플라즈마 측정과 표면 반응을 비교하여 각 공정의 식각 메커니즘을 규명하고, Main Etch 공정에서는 $Cl_2$/Ar 또는 $BCl_3$/Ar 가스를 이용하여 식각 실험을 수행하고, Over etch 공정에는 낮은 Ta 박막 식각 속도를 가지는 $Ch_4/O_2$/Ar 또는 $Ch_3OH$/Ar 가스를 이용하고자 한다. 플라즈마 내의 식각종과 Ta 박막과의 반응을 XPS와 AES를 이용하여 분석하고, 식각 공정 변수에 따른 식각 속도, 식각 선택비와 식각 프로파일 변화를 SEM을 이용하여 관찰한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.6
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• pp.1008-1014
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• 2012

The amount of domestic carbon dioxide emissions is more than 600 million tons/year. The emitted $CO_2$ should be captured and stored, however, suitable storage sites have not been found yet. A lot of researches on the conversion of captured carbon dioxide to useful carbon source have been conducted. The purpose of this study is to convert stable carbon dioxide to useful resources using less energy. For this purpose reducing gas and metallic oxide (activator) are required. Hydrogen was used as reducing gas and cobalt ferrite was used as activator. Considering that activator has different physical properties depending on synthesis methods, activator was prepared by hydrothermal synthesis and solid method. Decomposition characteristics of carbon dioxide were investigated using synthesized powders. Temperature programmed reduction/oxidation (TPR/TPO) and thermogravimetric analyzer (TGA) device were used to observe the decomposition characteristics of carbon dioxide. Activator prepared by solid method with 5 and 10 wt% CoO content showed an excellent performance. In TGA experiments with samples prepared by the solid method, reduction by hydrogen was 29.0 wt% and oxidation by $CO_2$ was highest in 27.5 wt%. 95% of adsorbed $CO_2$ was decomposed with excellent oxidation-reduction behaviors.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.2
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• pp.124-130
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• 2003

Currently, as a consequence of PACS (Picture Archiving Communication System) implementation many hospitals are replacing conventional film-type interpretations of diagnostic medical images with new digital-format interpretations that can also be saved, and retrieve However, the big limitation in PACS is considered to be the lack of mobility. The purpose of this study is to determine the optimal communication packet size. This was done by considering the terms occurred in the wireless communication. After encoding medical image using JPGE2000 image compression method, This method embodied auto-error correction technique preventing the loss of packets occurred during wireless communication. A PC class server, with capabilities to load, collect data, save images, and connect with other network, was installed. Image data were compressed using JPEG2000 algorithm which supports the capability of high energy density and compression ratio, to communicate through a wireless network. Image data were also transmitted in block units coeded by JPEG2000 to prevent the loss of the packets in a wireless network. When JPGE2000 image data were decoded in a PUA (Personal Digital Assistant), it was instantaneous for a MR (Magnetic Resonance) head image of 256${\times}$256 pixels, while it took approximately 5 seconds to decode a CR (Computed Radiography) chest image of 800${\times}$790 pixels. In the transmission of the image data using a CDMA 1X module (Code-Division Multiple Access 1st Generation), 256 byte/sec was considered a stable transmission rate, but packets were lost in the intervals at the transmission rate of 1Kbyte/sec. However, even with a transmission rate above 1 Kbyte/sec, packets were not lost in wireless LAN. Current PACS are not compatible with wireless networks. because it does not have an interface between wired and wireless. Thus, the mobile JPEG2000 image viewing system was developed in order to complement mobility-a limitation in PACS. Moreover, the weak-connections of the wireless network was enhanced by re-transmitting image data within a limitations The results of this study are expected to play an interface role between the current wired-networks PACS and the mobile devices.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.5
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• pp.570-575
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• 2015

The green algae have cellulose as a main structural component of their cell wall and the cellulose content in green algae is much higher than other marine algae such as brown algae and red algae. Furthermore, green algae do not contain lignin in their cell wall and store starch as food in their plastids. Thus, it was investigated that the effect of hydrothermal pretreatment process utilizing microwave irradiation for Ulva pertusa Kjellman, a division of green algae, which is expected to be utilized for bioenergy production, on the enzymatic hydrolysis. The hydrothermal temperature have an effect on the pretreatment of Ulva pertusa Kjellman, but the effect of power of microwave irradiation is negligible. The rate of enzymatic hydrolysis was increased as the hydrothermal temperature increased until $140^{\circ}C$. The enzymatic hydrolysis of pretreated Ulva pertusa Kjellman under the optimum pretreatment conditions (50 W of microwave irradiation power and $150^{\circ}C$ of hydrothermal temperature) with cellulase, ${\alpha}$-amylase, and Novozyme 188 having ${\beta}$-glucosidase acitivity resulted in the saccharification of 96 wt% of total carbohydrate in Ulva pertusa Kjellman during 3 hrs, while it took 24 hrs for the enzymatic hydrolysis of untreated Ulva pertusa Kjellman. It confirmed that the hydrothermal pretreatment was effective on Ulva pertusa Kjellman for the enzymatic hydrolysis.