• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.144-144
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• 2012

스퍼터링 기술은 타겟 사용 효율 및 증착률 향상 개념에서의 소스 특성향상과, 증착 기판으로 이동하는 스퍼터링 입자량 및 이온화율 제어를 통한 코팅 박막의 특성향상 등 크게 두 축을 중심으로 발전되어 왔다. 특히 소스 특성 향상 관점에서 고진공에서의 스퍼터링 기술, 듀얼 마그네크론 스퍼터링 및 무빙 마그네트론 스퍼터링 기술 및 원통형 스퍼터링 기술이 개발되어왔으며, 코팅 박막의 특성 향상과 관련하여서는 스퍼터링 방전 내 플라즈마의 밀도의 증대 및 기판 입사 입자의 에너지 제어를 통한 박막의 치밀도 향상 연구가 많이 이루어져, UBM 또는 ICP 결합 스퍼터링 및 Arc-스퍼터링 혼합공정이 연구되어 왔다. 박막 증착에서 박막의 물성을 조절하는 주요인자는, 기판에 입사하는 입자의 에너지로, 그 조절 범위가 좁고 넓음에 따라 활용 가능한 코팅 공정의 window가 설정된다. 지난 15년간 증착박막의 물성 향상을 위하여 스퍼터링 소스의 제어 관점이 아닌 전원적 관점에서 스퍼터된 입자의 에너지 제어를 MF(kHz), Pulse 전원 사용을 통해 이루어져 왔고, 특히 High Impulse Pulse를 이용한 HiPIMS 기법이 연구개발과 시장의 이해가 잘 어울려져 많은 발전을 이루고 있다. HiPIMS 공정은 박막의 물성을 제어하는 관점을 스퍼터링에 사용되는 보조 가스인 Ar 이온에 의존하지 않고, 직접 스퍼터된 입자의 이온화를 증대시키고, 이 이온화된 입자를 활용하여 증착 박막의 치밀성 및 반응성을 증대시켜, 박막특성을 제어하는 기술이다. HiPIMS의 경우, 초기 개발 당시에는 고에너지, 고이온화의 금속 이온을 대량 생성할 수 있다는 이론적 배경에서 연구되었다. 그러나 연구 개발이 진행되면서, 박막의 물성과 증착률 등 상반된 특성이 나타나면서 이에 대한 전원장치의 개량이나 스퍼터링 소스의 개선 등 다양한 개발 연구들이 요구되고 있다. 재료연구소에서는 스퍼터링 기술에서 가장 문제가 되고 있는 타겟 사용효율화 관점 및 스퍼트된 입자의 이온화률 증대에 대한 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있는 방안으로 고밀도 플라즈마를 이용한 스퍼터링 기술을 개발하고 있다. 본 발표에서는 이러한 HiPIMS의 연구 개발 동향과 고밀도 플라즈마를 이용한 스퍼터링 기술에 대한 연구 동향을 발표하고자 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.3
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• pp.186-196
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• 2009

Since it is difficult to extract a high flux ion beam directly at an energy of hyperthermal range ($1{\sim}100\;eV$), especially, lower than 50 eV, the ions should be neutralized into neutral particles and extracted as a neutral beam. A plasma source required to generate and efficiently transport high flux hyperthermal neutral beams should be easily scaled up and produce a high ion density (${\ge}10^{11}\;cm^{-3}$) even at a low working pressure (${\le}$ 0.3 mTorr). It is suggested that the required plasma source can be realized by Electron Cyclotron Resonance (ECR) plasmas with diverse magnetic field configurations of permanent magnets such as a planar ECR plasma source with magnetron field configuration and cylindrical one with axial magnetic fields produced by permanent magnet arrays around chamber wall. In both case of the ECR sources, the electron confinement is based on the simple mirror field structure and efficiently enhanced by electron drifts for producing the high density plasma even at the low pressure.

• Clean Technology
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• v.8 no.4
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• pp.217-222
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• 2002

The effects of initial cadmium ion concentrations (50, 100, 200, 300ppm), and feeding velocities (30, 45, 60mL/hr) on the removal ratio of cadmium ion by Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 immobilized in Ca-alginate gel beads in a packed-bed column reactor were investigated at operating temperature $37^{\circ}C$. The removal ratio of cadmium ion with variable initial concentration was decreased in the following order : 50ppm > 100ppm > 200ppm > 300ppm. The optimum removal conditions of cadmium ion by Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 were initial concentration 50ppm, feeding velocity 30mL/hr.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.21 no.2
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• pp.34-45
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• 2023

When lithium-ion batteries operate out of the proper temperature range, their performance can be significantly degraded and safety issues such as thermal runaway can occur. Therefore, battery thermal management systems are widely researched to maintain the temperature of Li-ion battery cells within the proper temperature range during the charging and discharging process. This study investigates the cooling performance and isothermal maintenance of cooling materials by measuring the surface temperature of a battery cell with or without cooling materials, such as silicone oil, thermal adhesive, and phase change materials during discharge process of battery by the experimental and numerical analysis. As a result of the experiment, the battery pack filled with phase change material showed a temperature reduction of 47.4 ℃ compared to the case of natural convection. It proves the advanced utility of the cooling unit using phase change material that is suitable for use in battery thermal management systems.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.667-674
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• 2019

The recent incidents of Nuclear Power Plant(NPP) gave rise to a total power outage caused by the loss of the functions of the off-site and the emergency power supply. Currently, emergency power supply of NPP have been taken into account by Li-ion batteries instead of existing lead-acid batteries. In order to judge the applicability of the cylindrical Li-ion battery, it is necessary to analysis the results of various electrical tests. This paper investigates the basic electrical characteristics test of three types of cylindrical batteries in order to select the most suitable battery and estimate state of battery through equivalent circuit model and propose method to solve the problem.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.454-454
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• 2012

Magnetron sputtering에서, 영구자석의 자속은 target 표면 가까이에 전자를 구속한다. 구속된 전자는 Ar중성기체와 충돌하여 Ar이온을 발생시킬 수 있으므로, target 근처에서의 플라즈마 밀도를 높여, 자석이 없을 때보다 낮은 압력 또는 낮은 전압에서 방전할 수 있다. 구속 전자가 밀집된 공간에서 sputtering 현상이 주로 발생하기 때문에, planar target을 사용할 경우에는 target이 불균일하게 식각되어 target의 사용효율이 좋지 못하다. 이에 대한 한 가지 대안은 target을 원통형으로 만들어 회전시키는 것이다. Cylindrical target 의 내부에 위치한 영구자석은 고정시키고, target만을 회전시키면 비교적 균일하게 식각되므로 target의 사용효율을 높일 수 있다. 본 연구에서는 기존의 planar target에 대한 Particle-In-Cell Simulation을 Cylindrical target 에 적용시키기 위한 방법을 알아본다. 또한, 개발된 Simulator를 이용하여, Sputtering 조건의 변화에 대한 I-V curve의 변화를 살펴본다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.178-179
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• 2019

최근 다양한 어플리케이션에서 리튬 이온 배터리가 사용됨에 따라 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전기 자동차(Electric Vehicles; EVs) 및 에너지저장장치(Energy Storage Systems; ESSs) 등의 개발로 대형 배터리 시스템이 요구되고 있으며, 이의 해석이 요구되고 있다. 본 논문에서는 18650 원통형 셀로 구성된 14S20P 배터리 모듈의 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화를 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.125-126
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• 2018

본 논문에서는 원통형 NCA 리튬이온 배터리로 제작된 고출력 직렬조합 배터리팩으로 C-rate에 따른 전기적 특성 실험을 수행하였다. 방전 용량 프로파일 실험을 통해 배터리팩의 충/방전 C-rate가 배터리팩의 내부 파라미터에 어떠한 영향을 주는지 비교 분석한다. 실험을 통해 방전 용량과 전압 편차 파라미터를 측정한다. 전압 편차 그래프는 만방 구간과 만방 이후 휴지 구간의 셀 간 전압 편차를 중심으로 관찰하며 두 구간의 전압 편차를 비교한다. 3가지 파라미터를 비교하여 가장 효율적인 C-rate를 알아보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.4
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• pp.749-753
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• 2012

In present work, anode support for micro-tubular SOFC was fabricated with outer diameter of 3 mm and characterized with microstructure, mechanical properties and gas permeability. The microstructure of surface and cross section of a porous anode support were analyzed by using SEM (Scanning Electron Microscope) image. The gas permeability and the mechanical strength of anode support was measured and analysed by using differential pressure at the flow rates of 50, 100, 150 cc/min. and using universal testing machine respectively. The unit cell composed of NiO-YSZ, YSZ, YSZ-LSM/LSM/LSCF was fabricated and operated with reaction temperature and fuel flow rate and showed maximum power density of $1095mW/cm^2$ on the condition of $800^{\circ}C$. The performance of single cell for micro-tubular SOFC increased with the increasing the reaction temperature due to the decrement of ohmic resistance of cell by the increment of the ionic conductivity of electrolyte through the evaluation of electrochemical impedance analysis for single cell with reaction temperature.

• Progress in Medical Physics
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• v.13 no.2
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• pp.55-61
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• 2002

In this work, EPM (effective point of measurement) of parallel plate ionization chamber with three different spacing were investigated. If the plate separation is less than 2 mm one generally assumes that the effective point of measurement is just behind the front window of the parallel plate ionization chamber. For chamber with relatively large separation, such as the ones used for very accurate exposure measurements, this assumption breaks down and the EPM depends on plate separation and thickness of the front window. For parallel plate chambers, conventional theoretical analyses suggest that the EPM is the inner front wall and that it shifts towards the geometric centre of the chamber as the plate separation increases. The PP-IC (parallel plate ionization chamber) is fabricated using acrylic plate for the chamber medium and printed circuit board for electrical configuration. The various sizes of the sensitive volumes designed so far are 0.9, 1.9, and 3.1 cc. The gap between two electrodes ranges from 3, 6, and 10mm. Also the charge-to-voltage converter is designed to collect the electrons produced in the ionization chamber cavity. As the result of our experiment, the EPM shift was within 0.6 mm in photon beams and 0.4 mm to 2.5 mm in electron beams for the plate separation of 6 mm and 10 mm. EPM shifts towards the geometric center of the chamber as the plate separation increases.