• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.459-466
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• 2006

Numerical values of thermodynamic properties such as temperature, pressure, dryness, volume, enthalpy and entropy are required in numerical analysis on evaluating the thermal performance. But the steam table itself cannot be used without modelling. From this point of view the neural network with function approximation characteristics can be an alternative. the multi-layer neural networks were made for saturated vapor region and superheated vapor region separately. For saturated vapor region the neural network consists of one input layer with 1 node, two hidden layers with 10 and 20 nodes each and one output layer with 7 nodes. For superheated vapor region it consists of one input layer with 2 nodes, two hidden layers with 15 and 25 nodes each and one output layer with 3 nodes. The proposed model gives very successful results with ${\pm}0.005%$ of percentage error for temperature, enthalpy and entropy and ${\pm}0.025%$ for pressure and specific volume. From these successful results, it is confirmed that the neural networks could be powerful method in function approximation of the steam table.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.6.1-6.1
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• 2010

원자층 증착 기술 (Atomic Layer Deposition)은 기판 표면에서 한 원자층의 화학적 흡착 및 탈착을 이용한 nano-scale 박막 증착 기술이기 때문에, 표면 반응제어가 우수하며 박막의 물리적 성질의 재현성이 우수하고, 대면적에서도 균일한 두께의 박막 형성이 가능하며 우수한 계단 도포성을 확보 할 수 있다. 최근 ALD에 의한 박막증착 방법 중 플라즈마를 이용한 ALD 증착 방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 플라즈마는 반응성이 좋은 이온과 라디컬을 생성하여 소스간 반응성을 좋게 하여, 소스 선택의 폭을 넓어지게 하고, 박막의 성질을 좋게 하며, 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 그러나 플라즈마를 사용함으로써 플라즈마 내에 이온들이 가속되서 박막 증착 중에 기판 및 박막에 손상을 입혀 박막 특성을 열화 시킬 가능성이 있다. 따라서 플라즈마 발생 영역을 기판으로부터 멀리 떨어뜨린 원거리 플라즈마 원자층 공정이 개발 되었다. 이 기술은 플라즈마에서 생성된 ion이 기판이나 박막에 닫기 전에 전자와 재결합 되거나 공정 chamber에서 소멸하여 그 영향을 최소하고 반응성이 좋은 라디칼과의 반응만을 유도하여 향상된 막질을 얻을 수 있도록 하였다. 따라서 이 원거리 플라즈마 원자층 증착기술은 나노 테크놀러지 소자 개발하기 위한 나노 박막 기술에 있어서 그 활용이 점점 확대될 것이다. 그 적용으로써 리모트 플라즈마 원자층 증착 방법을 이용한 고유전 물질 개발이 있다. 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 집적회로의 크기를 혁신적으로 축소하여 스위칭 속도(switching speed)를 증가시키고, 전력손실 (power dissipation)을 줄이려는 시도가 이루어지고 있다. 그 중 하나로 고유전율 절연막은 트렌지스터 소자의 스케일링 과정에 수반하여 커지는 게이트 누설 전류를 억제하기 위한 목적으로 도입되었다. 유전율이 크면 동일한 capacitance를 내는데 필요한 물리적인 두께를 늘릴 수 있어 전자의 tunneling을 억제할 수 있고 전력손실을 줄일 수 있기 때문이다. 이와 같은 고유전율 물질이 게이트 산화막으로 사용되기 위해서 높은 유전상수 열역학적 안정성, 낮은 계면 전하밀도, 낮은 EOT, 전극 물질과의 양립성 등의 특성이 요구되는데, 이에 따라 많은 유전물질에 대한 연구가 진행되었다. 기존 gata oxide를 대체하기 위한 가장 유력한 후보 재료로 주목 받고 있는 high-k 물질들로는 Al2O3, HfO2, ZrO2, La2O3 등이 있다. 본 발표에서는 ALD의 종류에 따른 기술을 소개하고 그 응용으로 고유전율 물질 개발 연구 (고유전율 산화물 박막의 증착, 고유전율 산화물의 열적 안정성 평가, Flatband 매카니즘 규명, 전기적 물리적 특성 분석)에 대해서 발표 하고자 한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.11
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• pp.2008-2013
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• 2006

In numerical analysis on evaluating the thermal performance of the thermal equipment, numerical values of thermodynamic properties such as temperature, pressure, specific volume, enthalpy and entropy are required. But the steam table itself cannot be used without modelling. In this study applicability of neural networks in modelling the wide temperature range of wet saturated vapor region was examined. the multi-layer neural network consists of a input layer with 1 node, two hidden layers with 10 and 20 nodes respectively and a output layer with 6 nodes. Quadratic and cubic spline interpoations methods were also applied for comparison. Neural network model revealed similar percentage error to spline interpolation. From these results, it is confirmed that the neural networks could be powerful method in modelling the wide range of the steam table.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.44-44
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• 1999

저진공(1 kPa~ 100 kPa)은 대기압 측정, 비행고도, 기체의 온도 측정, 질량의 부력 보정, 레이저의 굴절률 측정등에 사용되는 영역으로 과학적 중요성을 갖고 있다. 또한 대기압 이상의 압력 측정과 고진공 측정의 경계적 역할도 수행하고 있어 압력 표준기의 국제 비교에 필수적으로 권장되는 역역이다. 이 영역에 주로 사용되는 압력 표준기는 수은 압력계(Mercury manometer)와 분동식 압력계(Deadweight piston gauge or Pressure)가 있다. 이들은 이동이 불편하거나 불가능하므로 표준기의 국제 비교에 사용되는 전달 표준기로는 보다 이동이 간편한 탄성 압력계인 CDG(Capacitance diaphragm Gauge)가 있다. 이 게이지는 반도체 산업의 공정 제어용으로도 많이 사용되고 있다. 그러나 게이지와 함께 사용되는 컨트롤러의 부피가 크고 무거우며 영점 이동이 커서 측정때 마다 재조정하여야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 같은 단점을 극복하기 위해 수정빔 진동형 진공 센서를 잔달 표준기로 사용하는 것에 대한 연구를 수행하였다. 수정빔 진동형 압력 센서는 수정빔으 공진주파수가 스트레인에 비례하는 것을 이용하여 제작된 센서로 주로 대기압 이상의 고압 측정에 많이 사용되고 있다. 먼저 수정빔의 압력과 주파수간의 관계를 측정하고 또한 내장된 수정 온도센서의 공진 주파수를 측정하여 온도 보상을 위한 자료로 사용하였다. 규격에 나와 있는 수정빔의 기하학적 형상으로부터 거동에 관한 이론 모델식을 구하고 압력교정 자료로부터 얻어진 데이터를 이 식과 비교 분석하여 적합한 특성식과 인자를 구하였으며 게이지의 불확도를 추정하였다.모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.5
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• pp.718-725
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• 1999

In order to investigate the interaction characteristics of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) with various solvents such as water, ethanol, and iso-propanol, Inverse Gas Chromatography(IGC) at finite concentration, which is a very fast, accurate, and thus promising technique in thermodynamic study of polymer systems, is employed. By measuring the specific retention volumes of the probes, the interaction parameters are calculated by means of the Flory-Huggins equation. From the results, the interaction parameters of the probes are, as expected due to the hydrophobicity of the polymer, found to be of large positive values (2$2.0{\times}10^{-3}mol/g$. For the linear PDMS, interpretation of the space distribution of molecules is performed by the Kirkwood-Buff-Zimm(KBZ) integrals, which give intuitive information about physical properties. From the KBZ integrals, water does not show the tendency of preferential solvation with the PDMS but formed self-cluster. The larger solvent molecules show a stronger tendency to distribute more randomly in the mixture.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.1
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• pp.49-54
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• 1993

The effects of added alcohols on the critical micelle concentration(CMC) of cetylpyridinium bromide(CPB) were investigated by the UV-Vis spectrophotometer at the temperature range of 8∼45$^{\circ}C$. The CMC of CPB was increased with the addition of methanol in the whole temperature region studied, while decreased with the addition of ethanol and propanol. The increase of CMC with the addition of methanol may be attributable to the increasing solvent power of the methanol-water mixture, because methanol was scarcely solubilized into the palisade layer of the micelle of CPB. The decrease of CMC with the inclusion of ethanol and propanol may be derived from the solubilization of alcohols into the micelles. On the other hand, the CMC was decreased with the temperature rise in the low-temperature region below about 25$^{\circ}C$, and the CMC was increased in the high-temperature region above that. The thermodynamic parameters (${\Delta}G_M^{\circ},\;{\Delta}H_M^{\circ},\;and\;{\Delta}S_M^{\circ}$) of the micellization of CPB were obtained in some aqueous alcohol solutions. In the whole temperature region (8∼45$^{\circ}C$), the values of ${\Delta}G_M^{\circ}$ were negative, while those of ${\Delta}S_M^{\circ}$ were positive. And in the temperature region below about 25$^{\circ}C$ the ${\Delta}H_M^{\circ}$ values were positive, while in the temperature region above that the values were negative.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.7
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• pp.635-641
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• 1993

Electrochemical cell, $Pt|air(PO_2=5.3{\times}10^{-3}atm)|Zr_{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2= 0.21atm)|Pt$, has been designed to characterize the solid electrolyte and the temperature dependence of the electromotive force (EMF) has been measured in a temperature range of 600∼1000${\circ}$C. Solid electrolyte shows pure ionic conduction of the oxygen anion. The Fe-FexO, Co-CoO, Ni-NiO, and Cu2O-CuO electrodes have been prepared by mixing the 1 : 1 mole ratio of each metal and metal oxide and then by heating at 800${\circ}$C for 6 hours. Electrochemical cells, Pt│M(s), $MO(s)|Zr_{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2=0.21atm)|Pt$, have been designed and the temperature dependence of the EMF has also been measured in the same temperature range. The changes of the thermodynamic state functions for the formation of the metal oxides are calculated from the electromotive forces and their temperature dependences. The material properties of the oxide systems are also discussed with the function changes.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.20-26
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• 2014

The interaction of p-halogenated phenol derivatives with the micellar system of tetradecyltrimethylammonium bromide (TTAB) was studied by the UV/Vis spectrophotometric method. Effects of substituents, additives, and temperatures on the solubilization of phenol derivatives have been measured. The results show that all the values of ${\Delta}G^o$ and ${\Delta}H^o$ were negative and the values of ${\Delta}S^o$ were positive for all phenol derivatives within the measured temperature range. The calculated thermodynamic parameters depended on the size, the electro-negativity, and the hydrophobic property of halogen substituents. The addition of n-butanol results in the decrement in tthe Ks values and the addition of NaCl caused the increment in the Ks values for all the phenol derivatives. From these changes we can postulate that the solubilization sites of the phenol derivatives in the micelle depend severely on properties of the halogen-substituent.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.6
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• pp.755-761
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• 2009

To a first approximation, phase behavior of a system becomes increasingly skew in proportion to the boiling point difference of system-forming constituents. Therefore, phase behavior data of a system of a large boiling point difference are to be experimentally measured for thorough understanding of the thermodynamic characteristics of such system. In this work, isobaric vapor-liquid equilibrium of a mixture consisting of toluene and cresol, which shows a large boiling point difference of nearly $100^{\circ}C$ and is consequently expected to be considerably nonideal, was measured by using a recirculating equilibrium cell at various subatmospheric pressures ranging from 10 kPa to 60 kPa. The measured VLE data were correlated with NRTL and UNIQUAC models in a satisfactory manner and the accompanying thermodynamic consistency test represented soundness of the measurements. In addition, the excess molar volume of the mixture was also measured with a vibrating densitometer and correlated with a Redlich-Kister polynomial. A negative excess volume prevailed over the whole concentration range, which indicates a favorable attraction between toluene and cresol isomers and results in an extensive miscibility.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.30 no.2
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• pp.145-151
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• 1986

Using a new conductometric method, dissociation constants of 3-cyano, 4-cyano, 3-amino and 4-aminopyridine were measured in the temperature range 15 ∼ 40${\circ}C$ and pressure up to 2500bar in aqueous media. This method is convenient to apply to the low dissociative acid and base but have to do tedious extrapolating procedure for the ionic conductance in elaborated temperatures and pressures and have to know any reference dissociation constant. The measured dissociation constants were increased as the temperature increase but decreased as the pressure increase. From the constants, various thermodynamic properties were evaluated and discussed for the dissociation reactions.