• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.123-123
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• 2010

3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.218-223
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• 1997

과냉각액체구역(${\Delta}T_{x}=T_{x}-T_{g}$)을 갖는 $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 조성에 천이금속(Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt및 Cu)를 첨가하여 이들 원소가 유리화온도($T_{g}$), 결정화온도($T_{x}$) 및 과냉액체구역 (${\Delta}T_{x}$)에 미치는 영향에 \ulcorner여 조사하였다. $Fe_{80}P_{10}C_{6}B_{4}$ 합금의 ${\Delta}T_{x}$ 값은 27K였으나 이 합금에 Hf, Ta 및 Mo을 각각 4at%첨가하면 그 값이 40k 이상으로 증가하였다. 이같은 ${\Delta}T_{x}$ 값의 증가는 유리화온도($T_{g}$의 상승보다 결정화온도($T_{x}$)의 상승폭이 크기 때문이다. $T_{g}$ 및 $T_{x}$는 외각전자밀도(e/a)가 약 7.38에서 7.05로 감소할수록 상승하였다. e/a의 감소는 천이금속과 다른 구성원소(반금속)사이의 상호결합상태를 의미한다. 즉 $T_{g}$ 및 $T_{x}$의 상승은 강한 상호결합력에 기인하는 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1245-1251
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• 1999

상변화형 광디스크는 직접 반복기록에 의한 고속기록, 고밀도화가 가능하고 높은 전송속도, 재생신호의 C/N (carrier to noise) 비가 좋은 장점을 가지고 있으나 반복되는 열에너지에 의한 디스크의 변형과 소거도의 저하, 기록 반복성의 저하가 문제가 된다. 이러한 반복성의 저하를 개선하기 위해 적절한 디스크의 구조와 기록막의 상하부에 유전체 보호막인 ZnS-$SiO_2$ 박막층을 삽입하였다. 박막 제조시 많은 실험변수의 제어를 위해 다꾸찌 방법을 통하여 타겟 R.F. Power 200W, 기판 R.F. Power 20W, 아르곤 압력 4mTorr, 전극거리 6cm의 최적조건을 얻을수 있었다. TEM과 XRD분석 결과, 전극거리가 가까워질수록 높은 증착속도로 인하여 미세한 조직구조를 가지고 있으며, 일정거리 이상 가까워지면 막의 morphology에 나쁜 영향을 끼침을 알 수 있었다. 이러한 막의 morphology의 영향으로 투과율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. AFM과 SEM분석에서는 전극거리가 가까워질수록 높은 증착속도로 인하여 morphology에 나쁜 영향을 끼치고 있음을 확인할 수 있었다. 최적조건에서 증착한 박막은 우수한 morphology를 가진 초미세구조의 치밀하고 결함이 없는 박막이었다. 이 박막은 상변화형 광디스크에서 열적 변형을 억제하고, 열전도를 감소시켜 우수한 유전체 보호피막의 역할을 할 수 있다. 그리고, 전극거리가 ZnS결정립의 크기와 증착속도, morphology에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.809-814
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• 2005

본 논문에서는 원자력 발전소 격납건물 철재면에 적용되는 에폭시 코팅 시스템의 열적 특성에 관하여 방사선 조사 및 설계기준사고(DBA) 시험을 통하여 고찰하였으며, 동일 시스템의 접착강도에 대한 수중침적처리의 영향에 관해서도 알아보았다. ET-5290/carbon steel A 32 에폭시 도장 시스템의 유리전이온도($T_g$)와 열안정성은 DSC와 TGA를 가지고 각각 측정하였으며, 표면에너지적 특성에 대한 수중침적처리의 영향은 접촉각 측정을 통하여 알아보았다. 또한, 카본 철재면과 에폭시 수지간의 계면접착강도를 평가하기 위하여 부착력 시험을 행하였다. 결과로서, 방사선 조사 처리는 경화된 에폭시 도장 시스템에 내부 가교구조를 향상시켜 에폭시 도장 시스템의 $T_g$ 증가 및 열안정성을 향상시켰으며, 또한 경화 시스템의 수중침적처리시 후경화 효과로 인한 기계적 맞물림의 증가로 인하여 전체적으로 시스템의 접착강도의 증가를 가져왔다.

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.704-709
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• 1998

${\alpha}$-Methyl styrene과 maleic anhydride를 공단량체로 사용하여 유리전이온도가 높고 내열성이 우수한 poly (${\alpha}$-methylstyrene-co-maleic anhydride) (MSMA) 기재 고분자 (substrate polymer)를 합성하고 여기에 니트로기를 가진 발색단을 고분자반응을 이용하여 도입하는 반응 및 생성된 비선형 광학 고분자의 전기 광학 특성에 대해 조사하였다. MSMA 기재 고분자에 hydroxyl기를 가지는 azo계 발색단 (chromophore) 2-[4-(4-nitrophenylazo)-N-ethylphenylamino]ethanol (DR1)을 고분자 반응 (polymer reaction)으로 maleic anhydride에 ester 결합으로 도입할 때 4-dimethylaminopyridine (DMAP) 촉매만을 쓴 것 (MSMA-D)보다 DMAP와 3-dicyclohexyl carbodiimid (DCC)를 동시에 사용한 경우 (MSMA-DC)가 DR1 발색단의 도입율이 높게 나타났다. 비선형 광학 고분자 (MSMA-DC)의 전기광학계수 ($r_{33}$)는 파장이 632.8 nm인 광원에서 18 pm/V의 값을 나타냈으며 열적 안정성도 유리전이 온도 ($T_g$)가 $175^{\circ}C$ 이상으로 우수하게 나타났다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.90-95
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• 2014

이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 나일론66 압출시료를 압출횟수에 따라 제조하였다. 압출횟수에 따른 화학구조, 열적 특성, 용융지수, 결정구조, 인장특성, 충격특성 및 유변학적 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR 용융지수 측정기, DSC, TGA, XRD, 만능시험기, Izod 시험기, 그리고 유변물성측정기를 이용하여 분석하였다. FT-IR과 $^1H$-NMR을 이용하여 확인한 결과 압출시편에서의 화학구조 변화는 확인되지 않았다. 압출횟수에 따라 분자량이 감소하는 것을 용융지수를 이용하여 확인하였으며, 열 이력이 용융온도와 분해온도에는 큰 영향을 주지 않는 것을 DSC와 TGA를 이용하여 확인하였다. 압출시편의 기계적 특성 평가결과 인장강도, 충격강도 및 탄성률은 유사한 값을 보이나, 신율의 경우 큰 폭으로 감소하였다. 유변학적 특성 측정결과 낮은 주파수에서의 복합점도 값이 압출 횟수에 따라 감소하였다. 압출시편의 G'-G" 곡선의 기울기나 형태가 변하지 않는 것으로부터 압출시편에 가교와 같은 구조변화가 크게 나타나지 않음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.72-77
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• 2014

$FeS_2$ 미세 입자가 열전지의 특성에 미치는 영향을 알아보고자, 볼밀법을 이용하여 미세화 입자를 제조하고 그 미세구조 및 열안정성을 평가하였다. $FeS_2$의 평균 입자크기와 입자분포는 볼밀 시간에 따라 변하였다. 평균 입자크기는 10 h 볼밀 처리 후, $98.4{\mu}m$에서 $1.01{\mu}m$로 급격하게 감소하였다. 볼밀 시간이 증가할수록, 입자의 응집이 증가하고 입자 크기의 분포가 넓어지기 때문에 평균 입자크기는 증가하였다. 결국, 170 h의 볼밀을 시행한 후에 가장 좁은 크기의 단일 입자 분포를 가지는 $FeS_2$ 미세 입자를 얻을 수 있었다. 한편, 입자가 분쇄됨에 따라 $FeS_2$의 열 안정성은 불안정해졌으며, 미세 입자 사이즈의 활성화 에너지는 이전의 $FeS_2$보다 27% 낮아졌다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.217-221
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• 2012

에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA)를 물에 분산시킨 후, 폴리(비닐 알코올) (PVA) 수용액과 블렌딩하여 내수성 및 차단성이 향상된 필름을 제조하였다. EAA의 함량에 따라 제조된 필름으로 열적-기계적 성질, 접촉각, 수분 투과율, 산소 투과율을 측정하였고 내수성에 대한 평가 실험도 진행하였다. 필름의 인장강도는 $9.16{\sim}11.75\;kg/mm^2$으로 PVA와 큰 차이가 없었으며, 경도의 경우는 EAA 함량에 따라 값이 점점 증가하였다. 유리전이 온도와 용융 온도는 약간 향상되었다. PVA/EAA의 비율이 90/10인 블렌딩 필름의 경우 Swelling 109%, Solubility 0%로 측정되어 PVA에 비하여 내수성이 개선되었음을 확인할 수 있었다. 또한, PVA/EAA의 비율이 90/10인 블렌딩 필름(두께 $2.5\;{\mu}m$)을 PET 필름(두께 $50\;{\mu}m$) 위에 코팅하여 제조된 필름의 수분투과율과 산소 투과율은 각각 $9.1\;g/m^2/day$과 $2.0\;cc/m^2/day$으로 측정되었다.

• 공업화학
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• 제25권3호
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• pp.318-323
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• 2014

랜덤 폴리프로필렌(random polypropylene, rPP)의 무수말레인산(maleic anhydride, MAH) 반응압출에 대한 MAH 함량 및 스티렌/MAH 몰비의 영향을 고찰하기 위해 이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 MAH가 그라프트된 rPP(MAH-g-rPP)를 제조하였다. MAH의 함량은 0.5, 1.0, 3.0, 5.0 phr이었고, 스티렌/MAH 몰비는 0, 1, 2로 하였으며, 개시제로는 dicumyl peroxide (DCP)가 사용되었다. MAH의 그라프트 정도는 FT-IR을 이용하여 $1700cm^{-1}$ 근처에서 나타나는 카르보닐기(C = O) 신축진동 피크의 존재 여부를 통해 확인하였으며, $3000cm^{-1}$ 근처의 C-H 신축진동을 기준으로 하여 정량한 결과 그라프트 반응이 MAH 함량이 3.0 phr까지 증가하는 경향을 보여주었고, 스티렌 몰비는 1.0일 때 최적을 나타내었다. MAH-g-rPP와 MAH-g-rPP가 5.0 phr 포함된 PP/MAH-g-rPP/pulp 복합체의 열적특성, 결정화 특성 등을 시차주사열용량분석기(DSC), 열중량분석기(TGA), X-선 회절분석(XRD), 편광현미경(POM) 등을 이용하여 관찰하였다. 비등온 결정화온도는 rPP-g-MAH가 첨가되었을 때 감소하는 경향을 나타내었고, PP/MAH-g-rPP/pulp 복합체의 인장특성과 인장시험 후 파단면의 SEM을 측정한 결과, MAH 함량 1.0 wt%, 스티렌/MAH 몰비 1.0일 때 상용화제로의 역할이 가장 우수한 것으로 나타났다. 복합체의 가공성 비교를 위해 복소 점도와 전단박하(shear thinning) 정도를 동적유변측정기를 이용하여 측정하였다. 상용화제를 가지는 복합체의 경우 낮은 멱수 법칙 지수(n)를 보여주었다.

• 공업화학
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• 제25권3호
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• pp.254-261
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• 2014

변압기 내부에서 발생한 열의 냉각과 절연의 목적으로 채워지는 전기절연유는 광유가 널리 이용되고 있지만, 유출 시야기되는 환경오염 문제와 열적 불안정성 등의 문제가 있다. 친환경적이고 넓은 온도 범위에서 사용 가능한 전기절연유를 합성하기 위해, 디글리세롤과 두 종류의 지방산을 반응시켜 diglycerol ester를 합성하였다. 서로 다른 특성을 가진 올레산과 카프릴산의 몰비에 따른 절연특성을 분석한 결과, 지방산의 몰비가 Oleic acid:Caprylic acid = 1:3일 때 유동점은 $-50^{\circ}C$, 인화점은 $306^{\circ}C$로 가장 우수한 절연특성을 보였다. 또한, 합성물은 지방산의 전환율이 상승할수록 인화점은 상승하고 유동점은 감소하였다. $SO_4{^{2-}}/ZrO_2$의 소성온도에 따른 촉매특성 및 전환율을 살펴본 결과, $600^{\circ}C$에서 소성한 $SO_4{^{2-}}/ZrO_2$가 결정성을 가지면서 비표면적 당 산점의 밀도가 높아 가장 높은 전환율을 보였다. 합성한 diglycerol ester는 식물성 절연유와 비교했을 때 전반적으로 식물성 절연유보다 우수한 특성을 보였다.