• 농약과학회지
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• 제2권1호
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• pp.70-78
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• 1998

토양에 살포된 양이온성 농약인 paraquat가 점토광물, 유기물 및 토양 시료에서의 흡착량, 흡착 특성, 흡착 형태 및 탈착간의 상호관계에 관하여 조사하였다. 점토광물에 의한 paraquat의 흡착 시간은 유기물 및 토양 시료에 비하여 빠르게 나타났다. 팽창형 점토광물인 montmorillonite에 의한 흡착은 총흡착량 뿐만 아니라 CEC에 대한 흡착 비율에서도 다른 흡착제에 비하여 높게 나타났다. Humic acid와 fulvic acid는 점토광물인 kaolinite와 토양 시료보다도 많은 양의 paraquat을 흡착하였다. 토양 시료에 의한 흡착은 CEC의 약 21% 정도로 점토광물에 비하여 25-50% 수준인 것으로 나타났다. Paraquat의 흡착 형태별 분포 시험에서 점토광물 및 토양 시료에서는 tightly bound type의 비율이 가장 높았으나, humic acid및 fulvic acid에서는 loosely bound type의 비율이 높게 나타났다. 유기물을 제거한 토양 시료의 paraquat 흡착량은 유기물을 제거하지 않은 토양의 85.1-95.5% 정도이며, unbound 및 loosely bound type의 비율이 감소한 반면 tightly bound type의 비율이 증가하였다. 용액중에 경쟁 양이온이 공존하는 경우, paraquat의 흡착은 유기물에서 약 35%정도 감소하였으나 montmorillonite에서는 감소 효과가 나타나지 않았으며, 경쟁 양이온의 종류에 따른 차이는 나타나지 않았다. 흡착제가 양이온으로 포화되어 있는 경우 paraquat의 흡착은 유기물에서 75% 정도, 토양 시료에서 65% 정도 감소하였으나 montmorillonite에서는 약 30% 정도만이 감소하였다. 흡착 형태에 따른 paraquat의 탈착 시험에서 tightly bound type은 흡착제의 종류에 관계없이 pH 조절, 초음파처리, 양이온의 첨가에 의하여서는 탈착되지 않았다. Loosely bound type의 paraquat는 흡착제의 종류 및 탈착방법에 따라 탈착율이 다르게 나타났으나, 양이온 첨가나 pH조절과 같은 화학적 변화 또는 초음파처리와 같은 물리적 충격에 의하여 탈착될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.228-228
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• 2012

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 마모에 관여하여 인공관절의 수명에 영향을 미치게 되는데, 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE의 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술을 필요로 하게 된다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결 하기 위하여, 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 위에 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량의 감소를 위하여, 박막을 증착하기 전에 Co-Cr-Mo 합금 위에 질소를 이온주입 하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, Co-Cr-Mo 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. 실험 결과 pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에서도 UHMWPE의 마모량을 2배 가까이 줄일 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.21-28
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• 1999

Deep Submicron 영역에서 요구되는 고성능 소자로서 자기-정렬된 ESD(Elevated Source/Drain)구조의 MOSFET을 제안하였다. 제안된 ESD 구조는 일반적인 LDD(Lightly-Doped Drain)구조와는 달리 한번의 소오스/드레인 이온주입 과정이 필요하며, 건식 식각 방법을 적용하여 채널의 함몰 깊이를 조정할 수 있는 구조를 갖는다. 또한 제거가 가능한 질화막 측벽을 최종 질화막 측벽의 형성 이전에 선택적인 채널 이온주입을 위한 마스크로 활용하여 hot-carrier 현상을 감소시켰으며, 반전된 질화막 측벽을 사용하여 기존이 ESD 구조에서 문제시될 수 있는 자기-정렬의 문제를 해결하였다. 시뮬레이션 결과, 채널의 함몰 깊이 및 측벽의 넓이를 조정함으로써 충격이온화율(ⅠSUB/ID) 및 DIBL(Drain Induced Barrier Lowering) 현상을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 유효채널 길이에 따라 차이가 있으나 두 번의 질화막 측벽을 사용함으로써 hot-carrier 현상이 개선될 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.17-23
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• 2005

본 논문은 글로우방전 질량분석법(Glow Discharge Mass Spectrometry: GDMS)을 이용하여 구리 박막내의 미량 불순물의 농도분석과 음의 기판 바이어스에 대한 구리 박막내의 불순물의 농도변화에 대해서 고찰하였다. 구리 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V의 기판 바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 전기를 통하지 않는 분석 샘플의 경우, 직류(DC) GDMS에 의한 분석시, 샘플 표면에서의 charge-up 효과에 의해 분석에 어려움이 있었지만, 본 실험에서는 간편하게 분석이 가능하도록 샘플을 알루미늄 포일(foil)로 감싸서 구리 박막으로부터 실리콘 기판 뒤의 샘플 홀더까지 전기적 접촉이 이루어지도록 하였다. 구리 타겟과 증착된 구리 박막들에 대한 GDMS 분석결과에 의해서, 전체적으로 박막내의 불순물의 양이 음의 기판 바이어스에 의해 줄어듦으로써 구리 박막의 전체 순도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다. 음의 기판 바이어스에 의한 불순물들의 농도변화는 각각의 불순물의 이온화 포텐셜의 차이에 의한 것으로, 박막 증착시 플라즈마내의 Penning ionization effect와 본 논문에서 제시한 이온화 과정에 의해 각 불순물의 농도변화가 설명되어질 수 있었다. 또한, 기판 위에서의 구리 이온들의 충격에 의한 cleaning effect도 박막내의 불순물의 농도변화에 기여했다고 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.105-112
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• 2002

전자총을 사용하여 증착한 보통(conventional) Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 Ar 이온빔 보조 증착(ion beam assisted deposition, IBAD)한 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 광학적, 물리적 특성을 조사하여 IBAD의 효과에 대해 연구하였다. IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 진공-공기간 반사 스펙트럼과 박막 단면의 SEM 측정 결고, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 보통 박막에 비해 조밀한 박막으로 증착되었으며, 분광 광도계를 이용하여 포락선 방법으로 구한 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 평균 굴절률은 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막 보다 증가하고, 소멸계수는 감소하였다. 이는 IBAD에 의한 이온빔 충격으로 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 미세구조가 변화하여 조밀도가 증가하였기 때문으로 판단된다. 주입 산소 양이 증가함에 따라 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 평균 굴절률과 소멸계수는 모두 감소하는 경향을 보였으며, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 이온빔 전류 밀도가 증가함에 따라 평균 굴절률이 증가하였다. 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 모두 불균일 굴절률을 나타냈으며, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 이온빔 전류 밀도가 증가할수록 굴절률의 불균일도는 증가하였다. 증착된 Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 XRD 측정 결과 모두 비정질이었으며, IBAD에 의해 박막의 결정 구조는 변하지 않았다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권6호
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• pp.408-414
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• 2002

TiN and TiAlN coating layer were deposited on WC-Co steel substrates by an arc ion plating(AIP) technique. The crystallinity and morphology for the deposited coating layers were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The impact behaviors of the deposited TiN and TiAlN coating layer were investigated with a ball-on-plate impact tester. Beyond $10^2$ impact cycle, TiAlN coating layer showed superior impact wear resistance compared to TiN coating layer. On the other hand, both TiN and TiAlN coating layers started to be partially failed between $10^2$ and $10^3$ impact cycle. Above $10^3$ impact cycle, TiN and TiAlN coating layers showed similar impact behavior because of the substrate effect.

• 한국표면공학회지
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• 제24권3호
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• pp.137-143
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• 1991

The relation between the ion irradiation induced grain growth and the basic parameters sinvolved in ion beam mixing process was studied. TEM micrographs showed that a significant grain growth has been induced by Ar+ irradiation at room temperature. The grain size increases rapidly in low dose region, while it approaches a saturated value in high dose region, and it has close relationship with nuclear energy deposition and thermodynamic properties such as cohesive energy ( Hc) and heat of mixing ( Hm). A model for the grain growth based on the thermal spike induced atomic migration was developed and applied to interpret experimental results.

• IUGG한국위원회:학술대회논문집
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• IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.13-13
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• 2003

오로라는 태양풍과 지구자기장의 상호작용에 의해 지구의 상층대기에서 일어나는 대규모의 방전현상이다. 방전을 일으키는 전자들은 상층대기의 원자나 분자들과 충돌하여 이들을 들뜨게 하거나 이온화시킨다. 이렇게 들뜬 분자나 원자는 가시광선, 자외선 및 적외선영역의 빛을 방출한다. 오로라의 운동은 빛을 방출하는 상층대기의 운동에 의해서가 아니라 이를 야기하는 하강전자의 충격지점이 변하기 때문이다. 이것은 마치 극지방 상층대기가 TV의 브라운관과 같은 구실을 하고 오로라는 브라운관 안쪽의 형광막에 전자가 부딪쳐 빛을 내는 것과 유사한 현상이다. 따라서 오로라의 운동으로부터 지구주변의 전기장과 자기장의 변화를 알아낼 수 있다. 오로라는 화려한 빛을 발산할 뿐만 아니라 오로라타원체를 따라 강력한 전류가 발생되므로 상층대기 및 지상에 그 효과가 감지된다. 이로 인하여 지상 및 우주공간에 설치된 인류의 최첨단기기의 성능과 수명에 영향을 미쳐 사회.경제적으로 다양한 손실을 야기한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1509-1511
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• 2005

군수용 이차전지는 납축전지, 니켈-카드뮴전지 등이 주로 응용되고 있다. 군수용 전지의 경우 민수용에 비해 사용온도범위가 넓고, 진동, 충격 등의 환경시험규격이 까다로우며, 높은 신뢰성이 보장되어야만 한다. 또한 최근 환경문제의 부각으로 니켈-카드뮴전지는 차츰 설자리를 잃어가고 있으며, 납축전지의 경우 오염물질의 배출뿐만 아니라 저온성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이의 일환으로 최근 선진외국에서는 이를 대체하기 위한 연료전지, 리튬-이온, 리튬-폴리머, 니켈-수소전지 등의 개발 및 적용이 확대되고 있는 실정이다. 하지만 연료전지의 경우 상용화가 아직 이루어지지 않고 있으며, 리튬계열 배터리의 경우 이상상태에서 폭발하는 특성을 갖고 있어 많은 문제점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 군용 니켈-수소전지를 대상으로 특성을 알아보고 배터리의 합리적 운용을 돕기 위한 배터리관리시스템에 대해 살펴보고자 한다.