• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.4 no.2
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• pp.17-22
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• 1993

$ErCo_2$화합물에서 Co를 천이원소로 10%만큼 치환한 $Er(Co_{0.9}M_{0.1})_2$화합물(M=Cr, Mn, Fe, Ni, Cu)의 비정질화 온도를 측정해서 수소유기 비정질화에 영향을 미치는 인자에 대해 살펴보았다. 비정질화 온도는 치환원소의 원자반경과 비례함을 알 수 있었다 그러므로 $ErCo_2$ Laves 화합물에서 수소유기 비정질화에 영향을 미치는 인자는 확산과 밀접한 연관이 있는 원자의 크기임을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.205-211
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• 1998

차세대 원자로 설계개발에 사용되는 설계전산코드에는 원자로 계통설계, 주요 기기설계등을 포함하여 약 440여개에 달한다. 이들 전산코드에 사용되는 프로그래밍 언어는 FORTRAN, COBOL, C/C++를 비롯하여 BASIC등 그 종류가 다양하다. 특히 개발된 주요 설계코드들이 구동되는 플랫폼은 그 종류가 훨씬 다양하여 같은 유닉스를 기반으로 한 프로그램도 H/W 제작사에 따라 전혀 동작되지 않음은 물론 심지어는 같은 제작사라하더라도 서로 다른 OS를 가지는 경우에는 사용할 수 없게 되어있다. 이들 원전설계전산코드들이 갖는 안정성 및 신뢰성, 유니크한 보안특성을 어느 정도 인정한다. 하더라도 향후 이들을 유지보수하거나 성능향상을 꾀한다든지 이들과 어울리면서 새로운 전산프로그램을 추가 개발하려고 할 경우 여러 가지 예기치 않은 문제가 발생할 수 있다. 최근 인터넷의 확산과 더불어 각광을 받기 시작한 JAVA는 이것이 갖는 특유의 객체지향성, 플랫폼 독립성 및 견고성, 이식성등으로 견주어 볼때 이를 향후 원전 설레코드의 개발에 적용할 경우 매우 이상적일 것으로 예상된다. 더구나 원전설계와 같이 고도의 기술집약적이면서도 여러 설계관련사가 대응되는 다원화된 업무구조를 갖는 경우 다양한 플랫폼을 지원하는 JAVA 프로그래밍이야 말로 최선의 선택이라 할 수 있다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.1
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• pp.75-78
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• 2006

In case of contacts between semiconductor and metal in semiconductor circuits, they become unstable because of thermal budget. To prevent these problems, we use diffusion barrier that has a good thermal stability between metal and semiconductor. So we consider the diffusion barrier to prevent the increase of contact resistance between the interfaces of metals and semiconductors, and the increase of resistance and the reaction between the interfaces. In this paper we deposited tungsten boron carbon nitride (W-B-C-N) thin film on silicon substrate. The impurities of the $1000\;{\AA}-thick$ W-B-C-N thin films provide stuffing effect for preventing the inter-diffusion between metal thin films $(Cu-2000\;{\AA})$ and silicon during the high temperature $(700\~1000^{\circ}C)$ annealing process.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.115-115
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• 2017

티타늄에 있어서 주요 침입형 원소인 산소는 결함을 일으키는 원인으로 산소함량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 가장 많이 이용되는 탈산 방법은 칼슘 및 칼슘염화물의 높은 산소 친화력을 이용하는 것이다. 칼슘염화물 플럭스를 사용하여 칼슘을 용해하고, 티타늄과 반응한 탈산생성물인 칼슘산화물을 플럭스 내에 용해시키는 방법이다. 이러한 방법으로 티타늄 와이어 및 시트 내 산소를 저감한 연구가 보고되었다. 티타늄 탈산의 제일 큰 구동력은 티타늄 내 산소원자의 확산이다. 티타늄의 탈산온도가 1,155K 이상으로 증가하면 hcp에서 bcc 구조로 변태되는데 이러한 구조에서 산소의 확산은 더 활발해진다. 실제로 티타늄의 변태온도 이전에서는 확산속도가 낮아서 큰 변화가 없지만, 1,273K 고온의 bcc 구조에서는 확산속도가 빨라서 그 이전에 비해 100배 이상 빠르게 원자 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 탈산 방법은 티타늄 원재료가 벌크 형태에서 주로 연구되었으며 티타늄 분말에 대한 탈산 연구는 보고된 바가 많지 않다. 이는 높은 탈산온도에서 칼슘의 용해로 인한 분말의 건전한 회수가 어렵기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구진은 칼슘 증기를 이용한 비접촉식 탈산 용기를 제작하여 티타늄 분말을 변태온도 이상에서 탈산하여 1,000ppm 이하 저산소 티타늄 분말을 회수하였다. 칼슘을 이용한 티타늄 내 산소의 제거 메커니즘을 깁스자유에너지와 각각의 분압에 의해 설명하고 있다. 가장 일반적인 설명은 티타늄 내 산소가 탈산온도에 따라 확산하게 되며 이러한 산소는 티타늄의 표면에서 티타늄 산화층을 형성한다. 이때 탈산제인 칼슘의 높은 산소 친화력으로 티타늄 산화층은 분해되어 칼슘산화물을 형성한다. 이러한 과정으로 티타늄 내 산소가 제거되는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 탈산 연구에도 불구하고 대부분의 연구 보고에서는 탈산 전후의 산소 농도 변화만 측정하였으며, 실제적으로 티타늄 탈산 전후의 표면산화층의 변화, 티타늄 내부의 산소농도 변화 및 격자 변형에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조에 있어서 탈산 전후 표면 산화층 및 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산 거동에 대해 관찰하였다. 본 연구에서 비접촉식 탈산용기를 이용하여 칼슘 증기에 의한 탈산에 의하여 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조하였고, 탈산된 분말을 티타늄 원재료와 비교하여 표면 산화층, 격자 변형, 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산에 따른 산소 거동을 살펴보았다. 탈산된 티타늄 분말의 표면 산화층은 원재료 대비 73% 제거되어 약 3nm로 줄었음을 확인하였고, 또한 표면 산화층 감소뿐만 아니라 티타늄 분말 내부에서도 원재료보다 산소 농도가 감소하였음을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.1
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• pp.28-37
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• 1994

본 소고에서는 Al-Zn-Mg 계통의 고강도 알루미늄합금의 제조과정에서 실시하는 열처리 공정을 통해 얻어지는 시효경화 효과, 합금원소 첨가에 따른 석출물의 생성과 이에 따른 석출경화 효과와 용착금속의 응고균열 발생과의 상호관계를 조사하고 용접열영향부의 용질원자 확산과 입계의 liquid film에 의한 액화(liquation) 균열의 생성을 분석하여 설명하고자 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.1
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• pp.50-57
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• 1993

이원계 박막확산쌍에서 열처리 방법에 의한 고상 비정질화 반응의 경향성을 예측하기 위하여 유효 구동력 개념을 제시하였다. 고상 비정질화 반응은 두 원소의 물리적 혼합물과 비정질상간의 최대 자유에너지차로 주어지는 열역학적 구동력(ΔGmax)과 확산원소의 원자반경에 대한 기지의 유효 침입형자리 반경의 비로 주어지는 구조적 요소(Rm/d)가 충족될 때 일어나는 빠른 확산에 의하여 발생된다고 고찰하고, 유효 구동력 기준을 이용하여 금속/금속계 뿐만 아니라 금속/실리콘 계의 고상반응에 의한 비정질상 생성 경향성을 예측하고 실험결과들과 비교하여 잘 적용됨을 보였다. 또한, 유효 구동력 기준이 금속/실리콘 계에서 비정질상의 임계 성장두께 경향성의 예측에도 잘 적용됨을 보였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.111-116
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• 2015

우리는 딥펜나노리소그래피에서 일어나는 박막 성장에 관한 잉크 확산 모형을 랜덤 워크 방법을 사용해 구현하였다. 분자동역학 연구를 바탕으로 제안된 hopping down, serial pushing, 단일 밀림 길이를 고려한 모형에 따른 박막 성장 특성을 비교하였다. 모형에 따라 그 박막 성장 특성에 확연한 차이가 있음을 발견하였으며, 잉크 분자와 기판 사이의 결합력이 중요한 변수임을 확인할 수 있었다. 그리고 원자힘현미경 탐침에서 떨어지는 잉크 분자의 속도와 단일 밀림 길이에 따른 박막 성장 차이를 알아보았다. 단일 밀림 길이가 커질수록, 탐침에서 떨어지는 잉크 분자의 속도가 빨라질수록 가지 모양의 박막이 형성됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.98.1-98.1
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• 2018

소듐냉각 고속로 (SFR)는 원자력 발전의 가장 시급한 문제점으로 부각되고 있는 사용 후 핵연료를 재활용 하여 가동하는 원자로 이다. Generation IV로 명명되는 차세대 원자로 중에 하나로 국제 공동연구와 자체 연구를 통해 우리나라 고유의 기술이 축적되고 개발되고 있다. 현재 소듐냉각 고속로의 가장 큰 문제점 중의 하나는 금속핵연료와 피복관의 상호반응이다. 상호반응이 일어나면 공융현상을 일으켜 피복관의 녹는점이 낮아지고 피복관의 두께가 얇아져 원자로의 안전에 치명적인 위협이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전해도금 (electro-plating)을 활용하여 HT9 피복관 내면에 크롬을 도금하여 금속핵연료와 피복관의 상호반응을 억제하는 연구가 본 연구팀에서 진행되고 있다. 크롬과 전해도금을 코팅 물질과 코팅 방법으로 선정한 이유는 튜브 내면에 적용하기 용이하고 경제적인 코팅 방법이기 때문이다. 본 연구에서는 여러 가지 전해도금 인자 중 온도와 pulse 전류의 파형이 상호반응 방지 효과에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 도금액의 온도를 $50{\sim}80^{\circ}C$, 전류 파형 중 on/off time을 1:1, 10:1, 1:10으로 하여 여러 HT9 시편을 도금하였고 모의 금속 핵연료 합금인 Ce-Nd와 확산 반응 실험을 수행하여 상호반응 방지 효과를 분석하였다. 광학현미경과 전자현미경을 이용한 미세구조 분석 결과 도금액의 온도가 $65^{\circ}C$ 이하인 시편에서는 미세균열이 심하게 발생하였고 그 균열을 통해서 물질이 확산하고 상호반응을 한다는 것이 관찰되었다. $65^{\circ}C$보다 높은 도금액의 온도에서 형성된 크롬막은 균열이 없고 상호반응 방지 효과가 좋은 것이 확인되었다. 특히 전류 파형의 on/off time이 1:1일 때 상호반응 방지 효과가 가장 좋은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 크롬 전해도금의 코팅 조건이 상호반응 방지 효과에 매우 중요한 요인으로 작용한다는 것을 말해주고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.531-534
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• 2004

초전도 coated conductor는 보호층/초전도층/완충층/금속기판의 구조를 가지며 완충층은 다층산화물 박막으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 니켈 기판의 원자가 초전도층으로 확산 침투하는 것을 방지하는 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 박막의 증착방법 및 최적조건에 대하여 소개하고자 한다. 금속타겟을 사용하며 산화반응가스로서 수증기를 사용하는 것을 특징으로 하는 DC reactive sputtering을 이용하여 YSZ를 증착하였으며 기판 온도는 $850^{\circ}C$ 이며 증착시 수증기 분압은 1mTorr이었다. YSZ의 최적두께를 알아보기 위하여 $CeO_2(12.2nm)/Ni$ 상부에 130nm, 260nm, 390nm, 650nm로 두께를 달리하여 YSZ층을 증착하고 SEM으로 박막 표면상태를 관찰한 결과 columnar grain growth를 하며 두께가 두꺼워 질수록 표면조도가 증가함을 알 수 있었다. 4개의 각 시료위에 thermal evaporation 증착법을 이용하여 $CeO_2$를 18.3nm의 두께로 증착한 후 PLD를 이용하여 YBCO 초전도 박막을 300nm 두께로 증착하였고 77K, 0T에서 임계전류가 각각 0, 6A, 7.5A, 5A로 측정되었다. 이는 YSZ층의 두께가 두꺼워질수록 기판 구성원자의 확산방지역할을 충실히 하는 반면에 표면조도는 증가함을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.7
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• pp.750-758
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• 1994

The purpose of present study is to find out the formation mechanism of hemi-spherical grained(HSG) polysilicon film. Silicon film was deposited using LPCVD. Polycrystalline silicon film was deposited at $575^{\circ}C$ contained crystalline HSG in the amorphous matrix phase. The crystalline HSG can be categorized into two grains : lower grains and upper grains. Lower grains are located at interface between silicon dioxide and silicon film, and upper grains are located at surface. The growth orientations of HSG were identified as (311) or (111) directions for lower grains and perferentially (110) direction for upper grains. This difference of growth orientations seems to be caused by the difference of formation mechanisms. That is, lower grain is formed by soild phase crystallization, on the other hand, upper grain is formed by surface diffusion of silicon atoms. It was thus, proposed that the formation of practical HSG polysilicon film is mainly controlled by surface diffusion of silicon atoms.