• Journal of the Korean Geophysical Society
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• v.6 no.3
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• pp.155-164
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• 2003

The validity and efficiency of the roll-along technique widely used in 2-D electrical resistivity survey are analyzed in case of the dipole-dipole and the Wenner-Schlumberger arrays by numerical modelling. The shallow anomalous resistivity bodies are successfully inverted both in the dipole-dipole and in the Wenner-Schlumberger arrays because the shallow data of pseudosection are not omitted by the roll-along technique. However, the deep anomalous resistivity bodies can not be well resolved due to the skip of observed data which is more significant in the Wenner-Schlumberger array having relatively poor horizontal coverage of obtaining data. Carrying out electrical survey adopting the dipole-dipole array, the skip of data is insignificant because it is unfeasible to expand the electrodes to the maximum electrode separation coefficient($n_max$) owing to low S/N ratio. In case of the Wenner-Schlumberger array, however, because it is generally feasible to expand the electrodes $n_max$ to the owing to high S/N ratio, it is highly possible that skip of data from the roll-along technique causes significant distortion of inversion results. Therefore, adopting the Wenner-Schlumberger array having deeper median depth(Edwards, 1977) than do the dipole-dipole array on condition of the same unit electrode spacing( ($a$) ) and $n_max$, it is recommended to determine $a$ based on not $n_max$but $n_prob$free from the skip of observing data and forward electrodes with keeping overlap interval 3/4 of the survey line length in order to reduce the distortion of resistivity structure and perform resistivity survey efficiently. These results are confirmed by numerical modelling.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.6 no.4
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• pp.199-206
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• 2003

Characteristics of the static shift are discussed by comparing the three-dimensional MT inversion with/without static shift parameterization. The galvanic distortion by small-scale shallow feature often leads severe distortion in inverted resistivity structures. The new inversion algorithm is applied to four numerical data sets contaminated by different amount of static shift. In real field data interpretations, we generally do not have any a-priori information about how much the data contains the static shift. In this study, we developed an algorithm for finding both Lagrangian multiplier for smoothness and the trade-off parameter for static shift, simultaneously in 3-D MT inversion. Applications of this inversion routine for the numerical data sets showed quite reasonable estimation of static shift parameters without any a-priori information. The inversion scheme is successfully applied to all the four data sets, even when the static shift does not obey the Gaussian distribution. Allowing the static shift parameters have non-zero degree of freedom to the inversion, we could get more accurate block resistivities as well as static shifts in the data. When inversion does not consider the static shift as inversion parameters (conventional MT inversion), the block resistivities on the surface are modified considerably to match possible static shift. The inhomogeneous blocks on the surface can generate the static shift at low frequencies. By those mechanisms, the conventional 3-D MT inversion can reconstruct the resistivity structures to some extent in the deeper parts even when moderate static shifts are in the data. As frequency increased, however, the galvanic distortion is not frequency independent any more, and thus the conventional inversion failed to fit the apparent resistivity and phase, especially when strong static shift is added. Even in such case, however, reasonable estimation of block resistivity as well as static shift parameters were obtained by 3-D MT inversion with static shift parameterization.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.313-313
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• 2009

OLED 소자는 직접발광, 광시야각, 그리고 빠른 응답속도 때문에 동영상에 적합하여 최근 각광받고 있는 디스플레이장치 중의 하나이다. OLED 소자의 양극재료로는 높은 광투과율과 $\sim10^{-4}{\Omega}\;cm$ 수준의 낮은 전기 비저항을 갖는 ITO (Sn-doped $In_2O_3$)가 널리 사용되고 있다. 하지만 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400\;^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 반면에 Al이 도핑 된 ZnO (AZO)박막은 넓은 밴드갭 (3.37eV)와 400nm에서 700nm 사이의 가시광 영역에서 80% 이상의 우수한 투과성을 지니고 있다. 특히 Al이 도핑된 ZnO는 박막의 전기적 특성이 크게 향상되어 디스플레이나 태양전지로의 응용이 가능하다. 또한 비교적 낮은 비용과 플라즈마에서의 안정성, 무독성, 그리고 전기전도성과 같은 많은 이점이 있다. 그 결과 AZO 박막은 ITO기판을 대안하는 지원물질로 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기에 따른 OLED 소자의 특성을 분석하였다. ITO와 AZO 박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, Ar+$O_2$ and Ar+$H_2$)에서 R.F Magnetron Sputtering방법으로 증착하였다. TCO 박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석하였다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 ultraviolet spectrophotometer (Varian, cary-500)와 surface profile measurement system으로 각각 측정하였다. 면저항 charge carrier 농도, 그리고 TCO 박막의 이동도와 같은 전기적특성은 four-point probe와 hall effect measurement(HMS-3000)로 각각 측정하였다. TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 화학에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되었으며 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절하였다. TCO 박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하였다. 투명전극으로 사용되는 ITO 및 AZO 기판 상용화를 위해 ITO 및 AZO 기판 위에 ${\alpha}$-NPB, Alq3, LiF, Al 의 순서로 증착 및 패터닝함으로써 OLED 소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광휘도와 전압과 같은 전기적 특성은 spectrometer(minolta CS-1000A)를 이용하여 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.265-266
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• 2012

의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.30 no.3
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• pp.289-302
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• 2020

To determine the shallow subsurface structure and sliding surface of land creeping in 2016 at Hadong-gun, Gyeongsangnam-do, geophysical surveys (electric resistivity, and refraction seismic methods, borehole televiewer) and slope stability analysis were conducted. The subsurface structure delineated with borehole lithologies and seismic velocity structures provided the information that the sediment layer on the top of the slope was rather as thick as 20 m and the underlying weathered rock (anorthosite) was thinner than 1 m. Based on the tension cracks observed during the geological mapping, televiewer scanning was performed at the borehole BH-2 and detected the intensive fracture zones at the ground-water level, associated with the slip weak zones mapped in dipole-dipole electrical resistivity section. Downslope sliding and slightly upward pushing at the apex of high resistive bedrock explains the curved slip plane of the land creeping. Such a convex structure might play a role of natural toe abutment for preventing the downward development of slip weak zones. In slope stability analysis, the safety factors of the slip weak zone are calculated with varying the groundwater levels for dry and rainy seasons and the downslope is founded to be unstable with safety factor of 0.89 due to fully saturated material in rainy season.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.2013-2014
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• 2008

6.6KV 고전압 위험으로 접지계기용변압기(GPT)와 영상변류기(ZCT)의 2차측에 전압 전류 시험 유입방식으로는 해당 지락보호계전기의 정.부동작이 정확한지 검증이 되지 않아 안전사고 발생의 우려성이 존재하고 있었으며, 이의 해결을 위하여 6.6KV 고압측에 인공지락시험을 통하여 국내외 일부 계전기의 동작 전압 전류 극성이 사양과 상이한 것을 발견하여 실계통에 합당하도록 시정함과 동시에 감전시 인체 저항을 감안한 지락보호계전기(OVGR, SGR) 정정값을 도출하여 인명을 보호하게 하기 위한 지락보호계전 시스템에 대한 연구이다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.27 no.6
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• pp.563-569
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• 1994

Resistivity Image Profiling has been applied to a geological survey in the Keoje-do area. Survey lines are located near the KD-02 and KD-06 wells in the area, where we have already sampled all rock cores and carried out several kinds of geophysical logs. In each site a resistivity cross-section is obtained by inverting pole-pole apparent resistivities. Comparing the reconstructed resistivity section with the rock cores and logging data obtained in the well provides a detailed picture of subsurface geology. The geology of KD-02 site is composed of conglomerate, sandstone and shale with fractures. The reconstructed resistivity image is useful for assessing the grade of weathering of these rocks. The KD-06 site is mainly underlain by granitic rocks, and its fresh basement can be delineated by resistivities over $1000{\Omega}{\cdot}m$.

• Journal of IKEEE
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• v.18 no.2
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• pp.272-281
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• 2014

In electrical impedance tomography (EIT), modified Newton Raphson (mNR) method is widely used inverse algorithm for static image reconstruction due to its convergence speed and estimation accuracy. The unknown conductivity distribution is estimated iteratively by minimizing a cost functional such that the residual error namely the difference in measured and calculated voltages is reduced. Although, mNR method has good estimation performance, EIT inverse problem still suffers from ill-conditioned and ill-posedness nature. To mitigate the ill-posedness, generally, regularization methods are adopted. The inverse solution is highly dependent on the choice of regularization parameter. In most cases, the regularization parameter has a constant value and is chosen based on experience or trail and error approach. In situations, when the internal distribution changes or with high measurement noise, the solution does not get converged with the use of constant regularization parameter. Therefore, in this paper, in order to improve the image reconstruction performance, we propose a new scheme to determine the regularization parameter. The regularization parameter is computed based on residual error and updated every iteration. The proposed scheme is tested with numerical simulations and laboratory phantom experiments. The results show an improved reconstruction performance when using the proposed regularization scheme as compared to constant regularization scheme.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.117-122
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• 2006

In the geophysical monitoring to understand the change of subsurface material properties with time, the time-invariant static subsurface model is commonly adopted to reconstruct a time-lapse image. This assumption of static model, however, can be invalid particularly when fluid migrates very quickly in highly permeable medium in the brine injection experiment. In such case, the resultant subsurface images may be severely distorted. In order to alleviate this problem, we develop a new least-squares inversion algorithm under the assumption that the subsurface model will change continuously in time. Instead of sampling a time-space model into numerous space models with a regular time interval, a few reference models in space domain at different times pre-selected are used to describe the subsurface structure continuously changing in time; the material property at a certain space coordinate are assumed to change linearly in time. Consequently, finding a space-time model can be simplified into obtaining several reference space models. In order to stabilize iterative inversion and to calculate meaningful subsurface images varying with time, the regularization along time axis is introduced assuming that the subsurface model will not change significantly during the data acquisition. The performance of the proposed algorithm is demonstrated by the numerical experiments using the synthetic data of crosshole dc resistivity tomography.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.26 no.4
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• pp.505-513
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• 2016

The qualitative distribution of a fractured aquifer was characterized by electrical resistivity surveying as a part of basic groundwater investigation in Jangseong. The results were then used to choose sites for observation wells. The locations and distributions of permeable discontinuities were studied by analyses of temperature logs, a borehole image-processing system (BIPS), and hydraulic pressure testing using a double packer. The pressure test showed that the size of the discontinuities correlated with the Lugeon value and the results of the temperature log. The results show that temperature measurement is an effective method to identify permeable discontinuities, with the temperature difference correlating with the size of the aperture of the discontinuity.