• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.73-73
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• 2013

모재의 기계적인 특성을 향상하기 위한 표면처리 소재로 가장 많이 활용되고 있는 TiN을 빗각 증착으로 코팅하여 TiN 코팅층의 기계적 특성변화를 관찰하였다. 빗각 증착과 음극 아크 공정을 이용하여 TiN 코팅층을 제조하면 기울어진 주상구조가 형성되는 현상을 관찰하였다. TiN 코팅 공정 시 기판 홀더에 직류 전압을 인가하면 빗각 증착임에도 불구하고 주상정이 기울어지지 않고 기판에 수직하게 형성되는 현상을 확인하였다. 기울어진 주상정과 수직한 주상정을 다층으로 배열할 경우, TiN 코팅층의 기계적 특성 변화를 관찰할 수 있었다. 일반적인 공정으로 제조한 TiN과 비교하여 경도는 증가하고 탄성계수는 증가하지 않아 $H^3/E^2$의 값이 증가하는 현상을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.71-71
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• 2015

TiN 박막의 미세구조를 공정 변수인 기판 전압, 기판과 타겟의 각도 등을 이용하여 변화시켜 박막의 물리적 특성을 평가하였다. TiN 박막은 음극 아크 증착법을 이용하여 기판에 코팅하였다. TiN 박막은 기판과 타겟의 각도를 제어하면 기판에 수직한 주상과 일정한 각도를 갖는 주상으로 성장하는 것을 확인하였다. 기판과 타겟의 각도를 일정하게 유지한 경우에도 기판에 전압을 인가하면 TiN 박막의 주상이 기판과 수직하게 성장하는 것을 확인하였다. 기판과 타겟의 각도와 기판 전압을 활용하면 TiN 박막의 미세구조를 다양하게 변화시킬 수 있었다. TiN 박막의 미세구조 변화는 물리적 특성 변화에 영향을 준 것으로 판단되며 기판 전압과 각도를 인가하지 않은 TiN 박막보다 미세구조가 변화한 박막이 높은 경도를 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.68-68
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• 2015

질화 티타늄(titanium nitride; TiN)은 색상이 미려하고 물리적 특성이 우수한 특성에도 불구하고 내산화성이 낮아 이를 해결하기 위해서 TiN에 Al을 첨가한 TiAlN 소재가 개발되었다. 하지만 난삭재 가공용 공구의 사용 온도가 $800^{\circ}C$이상인 점을 고려하여 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 환경에서도 산화가 일어나지 않는 고경도 박막 소재가 요구되고 있으며 TiAlN 소재에 Si을 첨가하면 내산화성이 향상된다는 연구결과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 음극 아크 증착과 스퍼터링을 동시에 이용한 하이브리드 공정으로 제조한 TiAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 미세구조, 물리적 특성 그리고 내산화성을 평가하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.11 no.1
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• pp.8-15
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• 2002

Tetrahedral amorphous carbon(ta-C) films were deposited by the filtered vacuum arc(FVA) process. The FVA process has many advantages such as high ionization ratio and the ion energy, which is suitable for dense amorphous carbon film deposition. However, the energy of the carbon ion cannot be readily controlled by manipulating the arc source parameters. In order to control the film properties in wide range, we investigated the dependence of the film properties on the substrate bias voltage. The mechanical properties and the density of the film exhibit the maximum values at about -100 V of the bias voltage. The maximum values of hardness and density were respectively 54$\pm$3 GPa and 3.6$\pm$0.4 g/㎤, which are 3 to 5 times higher than those of the films deposited by RF PACVD or ion beam process. The details of the atomic bond structure were analysed by Raman and NEXAFS spectroscopy. The change in the film properties for various bias voltages could be understood in the view of the $sp^2$ and $sp^3$ bond fraction in the deposited films.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.4
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• pp.438-443
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• 1991

The operational characteristics of the duoplasmatron ion source are investigated in order to obtain the maximum achievable extraction current of the $He^+$ ion beam with the small divergence. Under the variations of the gas pressure, the arc current, the magnet current and the extraction voltage of the ion source, the change of the extracted $He^+$ ion beam current is observed. An oxide filament, the mixture of BaO and SrO coated on Ni meshes, is used as the hot cathode, and its average lifetime is about 100 hours. The extraction current is linearly proportional to the arc current. As the magnet current of the ion source is increased, the extraction current increases, but the beam divergence becomes larger. The maximum extraction current is obtained at the source pressure of 0.084 Torr. The extraction current is proportional to the extraction voltage raised to the power of 3/2 as estimated from theory. At the extraction voltage of 5.72 kV, the maximum extraction current of 50 $\mu$A is obtained under the optimized extraction condition.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.3
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• pp.234-243
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• 1997

The crystal structure of arc melted $ZrV_{x}Mn_{1-x}Ni_{1.0},\;ZrV_{x}Mn_{0.8-x}Ni_{1.2},\;ZrV_{x}Mn_{0.6-x}Ni_{1.4}$ alloys which are known to have AB2 type Laves structure was investigated. They had mixed phases of C14 and C15. The radius ratio ($r_{A}/r_{B}$) of atoms in A site to that of B site was found to be an important parameter in explaining the omposition dependence of the crystal structure The C15 structure showed a linear increase with the ratio in as-cast conditions. However, the annealed alloys revealed a definite ratio at which the stability of both phases are divided distinctly. The composition of the alloys could be closely controlled by maintaining the argon pressure in the chamber over 1 arm during arc melting. In contrast, the alloy ingot melted in VIM showed a significant loss of hln.

• Journal of Power System Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.104-109
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• 2013

Tin and Tinoxide nanoparticles were prepared by arc-discharge nanopowder process. The negative electrode were fabricated using Tin and Tinoxide nanopower. The microstructure and electrochemistry properties were investigated and compared between Tin and Tinoxide. The oxidation film has microstructure of core/shell type and the shell which was attached around Tin nanoparticle consisted of amorphous $SnO_2$. The shape of Tinoxide nanoparticles was formed with irregular shape in comparison with Tin particle. Initial discharge capcity of Tinoxide electrode possesed about 1000mAh/g, which is about 320mAh/g higher than Tin electrode. Irreversible capacity of Tin electrode is much higher than Tinoxide. The cycle performance of Tinoxide electrode was indicated that is batter than Tin. The Tin negative electrode lost most of capacity after 4 cycle but Tinoxide electrode still retained the capacity. The Tinoxide does show some promise as Li-ion battery anode due to their large reversible capacity at low potentials.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.133-133
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• 2018

증착(Vapor Deposition)이란 어떤 물질을 증기화 시켜 기판에 응축시키는 공정을 말하며 물리증착(Physical Vapor Deposition; PVD)과 화학증착(Chemical Vapor Deposition)으로 대별된다. 빗각 증착 (Oblique Angle Deposition; OAD) 기술은 입사 증기가 기판에 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있으며 따라서 피막의 특성 제어가 가능한 기술이다. 지금까지 빗각증착은 증기의 산란이 발생하지 않는 $10^{-5}$ 토르 이하의 고진공에서 이루어져 왔다. 본 연구에서는 플라즈마를 이용한 스퍼터링과 음극 아크 증착을 이용하여 질화티타늄(TiN; Titanium Nitride) 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. TiN 박막은 내마모성 향상 및 장식용 코팅에 널리 이용되고 있다. 박막 제조시 특히 바이어스 전압을 박막 조직의 기울기를 제어하는 수단으로 이용하였고 빗각과 바이어스 전압을 이용하여 다층박막의 조직제어에 활용하였다. 박막의 미세구조와 방위, 경도를 SEM, XRD, Nano Indenter를 이용하여 측정하였고 반사율 및 박막의 조도는 Spectrophotometer와 조도 측정기를 이용하여 측정하였다. 기울어진 조직 및 V형태의 조직이 단층 및 다층의 피막에서 명확하게 관찰됨을 확인하였고 특히 마지막 층 제조시 바이어스 전압을 인가할 경우 탄성계수는 크게 변하지 않는 상황에서 경도가 증가함을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.11
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• pp.1099-1106
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• 1996

니켈-수소화물전지의 음극재료로서 주목을 받고 있는 다원계 Zr기 Laves 합금의 조성에 따른 결정구조, 방전특성등을 조사하였다. 전극은 아크 용해한 합금을 분쇄한 분말과 PVA를 다공성니켈 foam에 충진하여 제작하였고 충방전시험은 6M KOH 용액중에서 수행하였다. 대상 합금은 ZrNi2를 기본조성으로 하여 이중 Ni의 일부를 V, Mn, Cr, Mo 또는 W로 치환한 삼원계 및 사원계 합금이었다. 이들 합금의 충방전 실험결과 ZrV0.5Mn0.5Ni1.0의 경우가 260 mAh/g로 가장 높은 방전용량을 나타내었다. 이 합금의 방전용량은 방전전류밀도의 영향을 크게 받았으며 10 mA/g과 200mA/g의 방전전류에서 각각 300mAh/g와 150mAh/g이었다. 이 합금을 110$0^{\circ}C$에서 열처리한 경우 저율방전시에는 방전용량의 변화가 거의 없었으나 수소의 확산이 율속이 될 것으로 생각되는 고율 방잔시에서는 방전용량이 현저하게 감소하였다. 이러한 현상은 열처리에 의해 수소의확산을 용이하게 해주는 격자결함이 감소하기 때문이 아닌가 생각된다.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.36 no.4
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• pp.301-306
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• 2003

Multilayered WC-Ti/suv $1-x/Al_{x}$ N coatings were deposited on AISI D2 steel using cathodic arc deposition (CAD) method. These coatings contain structural defects such as pores or droplets. Thus, the substrate is not completely isolated from the corrosive environment. The growth defects (pores, pinholes) in the coatings are detrimental to corrosion resistance of the coatings used in severe corrosion environments. The localized corrosion behavior of the coatings was studied in deaerated 3.5 wt.% NaCl solution using electrochemical techniques (potentiodynamic polarization test) and surface analyses (GDOES, SEM, AES, TEM). The porosity was calculated from the result of potentiodynamic polarization test of the uncoated and coated specimens. The calculated porosity is higher in the $WC-Ti_{0.6}$ $Al_{0.4}$ N than others, which is closely related to the packing factor. The positive effects of greater packing factor act on inhibiting the passage of the corrosive electrolyte to the substrate and lowering the localized corrosion kinetics. From the electrochemical tests and surface analyses, the major corrosion mechanisms can be classified into two basic categories: localized corrosion and galvanic corrosion.