• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.301-307
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• 2015

The diameter of a proton beam emanating from the MC-50 cyclotron is about 2-3 mm with Gaussian distribution. This widely irradiated proton beam is not suitable for semiconductor etching, precise positioning, and micromachining, which require a small spot. In this study, a beam cutting method using a microhole is proposed as an economical alternative. We produced a microhole with aspect ratio, average diameter, and thickness of 428, $21{\mu}m$, and 9 mm, respectively, for cutting the proton beam. By using this high-aspect-ratio microhole, we conducted machinability tests on microstructures with sizes of tens of ${\mu}m$. Additionally, the results of simulation using GEANT4 and those of the actual experiment were compared and analyzed. The outcome confirmed the possibility of implementing a micro process technology for the fabrication of three-dimensional microstructures of 20 micron units using the MC-50 cyclotron with the microhole.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.12 no.3
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• pp.289-295
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• 2018

Most diagnostic devices in the medical field use X-ray sources, which emit energy spectra. In radiological diagnosis, the quantitative and qualitative analyses of X-rays are essential for maintaining the image quality and minimizing the radiation dose to patients. This work aims to obtain the X-ray energy spectra used in diagnostic imaging by Monte Carlo simulation. Various X-ray spectra are simulated using a Monte Carlo simulation tool. These spectra are then compared to the reference data obtained with a tungsten anode spectral model using the interpolating polynomial (TASMIP) code. The X-ray tube voltages used are 50, 60, 80, 100, and 110 kV, respectively. CdTe and a-Se detector are used as the detectors for obtaining the X-ray spectra. Simulation results demonstrate that the various X-ray spectra are well matched with the reference data. Based on the simulation results, an appropriate X-ray spectrum, in accordance with the tube voltage, can be selected when generating an image for diagnostic imaging. The dose to be delivered to the patient can be predicted prior to examination in the diagnostic field.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.4
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• pp.258-265
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• 2011

A zero-dimensional global model simulator for atmospheric pressure oxygen plasmas has been developed. The simulation model considers the configurations similar to that of plasma needle device. The simulation results show that those species of O, $O_3$, $O_2*$ and ${O_2}^+$ have the highest density in sequence. Electrons dissipate most of their energy through the collisions with oxygen molecules. If the input power increases, the density of most species also increases as much as three-boy collision for the creation of ozone is weakened and hence the density of ozone decreases. The body to volume ratio also affects the plasma density.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.21 no.6
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• pp.225-229
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• 2010

Laser-induced scatterer patterns in a light guide panel(LGP) have provided partially concentrated light distribution, especially near the light entrance of the LGP. Additional treatments for enhancing performance of the LGP, such as gradually increased processing depth, were also developed, but minor improvement was observed in the fabricated LGP. To solve this problem, we designed a revised scatterer pattern to be inscribed into the LGP using different laser processing depths and different separation distances between patterns. Performance feasibility of the proposed pattern was analyzed with simulation before laser inscription in the LGP. The LGP inscribed with the proposed scatterer patterns contributes improvements in luminance and uniformity of the LGP.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.326-326
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• 2008

갈륨 질화물 (GaN) 기반의 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 최근 디스플레이, 교동신호등, 휴대폰용 키패드의 광원 등에 널리 사용되는 전자소자로, 차세대 조명용 광원으로도 각광받고 있다. 일반적인 수평 구조의 LED에 비해 수직형 구조 LED 는 발광면이 n-GaN 표면 전체이며, 전류 확산 특성이 매우 뛰어남으로 인해 차세대 구조라고 표현되어 진다. 이런 구조에서 활성층 영역에서의 균일한 전류 분포는 전류밀집 현상을 억제하여 결과적으로 광학적 특성을 향상시킨다. 따라서 현재까지도 전류확산에 따른 발광다이오드의 성능향상에 대한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수직형 GaN LED 의 전극 패턴에 따른 활성층 영역에서의 전류밀도 분포에 대해 조사하였다. 전극 패턴의 크기 및 구조 변화에 따른 활성층 영역에서의 전류분포도를 삼차원 회로 모델을 이용하여 분석하였다. 또한 활성층 영역으로 주입되는 전류 밀도의 크기가 내부양자효율에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 활성층 영역에서의 균일한 전류밀도 분포를 갖는 전극구조를 설계하였으며, 각각의 전극구조를 적용한 수직형 GaN LED의 전기/광학적 특성에 대해 전산모사 하였다. 최종적으로, n-GaN 위 전극의 크기 및 구조 변화에 대한 시뮬레이션 결과를 토대로, 균일한 전류분포 및 내부 양자효율 향상을 위한 전극패턴 설계 방침을 제안한다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.20 no.2
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• pp.87-93
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• 2009

Variation of the observer's viewing position is one of the major causes of image space distortion in the stereoscopic display. Especially, a large image distortion, which is caused by different depth direction positions of the observer's two eyes, is made by the observer's rotation movement in relation to the center of the screen. This is different from distortion of horizontal and depth directional movement of the observer. In this paper, we analyzed distortion of the image space due to the observer's rotation movement and showed the corrected result of distortion through simulation in the stereoscopic display. Finally, we showed that the distortion shape of the observer's rotation movement is different from horizontal and depth directional movement of the observer.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.265-265
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• 2014

일반적으로 태양전지 및 반도체 공정에서 불순물 주입 과정인 도핑(Doping)공정은 크게 몇 가지 방법으로 구분해 볼 수 있다. 소성로(Furnace)를 이용하여 열을 통해 불순물을 웨이퍼 내부로 확산시키는 열확산 방법과 진공 챔버 내부에서 전자기장을 걸어 이온을 극도로 가속시켜 진행하는 이온 주입(Ion implantation)이나 이온 샤워(Ion shower)를 이용한 도핑 방법이 있다. 또한 최근 자외영역 파장의 레이저광을 조사하여 광화학 반응에 의해 도펀트 물질를 분해하는 동시에 조사 부분을 용해하여 불순물을 도포하는 기법인 레이져 도핑(Laser doping) 방법이 개발중이다. 그러나 레이져나 이온 도핑 공정기술은 고가의 복잡한 장비가 필요하여 매출 수익성 및 대량생산에 비효율적이며 이온 주입에 의한 박막의 손상을 치료하기 위한 후속 어닐링(Post-annealing) 과정이 요구되는 단점을 가지고 있고 열확산 도핑 방법은 정량적인 불순물 주입 제어가 어렵고 시간 대비 생산량의 한계가 있다. 반면 대기압 플라즈마로 도핑을 할 경우 기존에 진공개념을 벗어나 공정상에서 보다 저가의 생산을 가능케 할 뿐아니라 멀티 플라즈마 소스 개발로 이어진다면 시간적인 측면에서도 단연 단축시킬 수가 있어 보다 대량 생산 공정에 효과적이다. 따라서 본 연구에서는 새로운 도핑 방법인 대기압 플라즈마를 이용한 도핑 공정기술의 가능성을 제안하고자 도핑 공정 시 웨이퍼 내 전류 패스(Current path)에 대한 메카니즘을 연구하였다. 대기압 플라즈마 방전 시 전류가 웨이퍼 내부에 흐를 때 발생되는 열을 이용하여 도핑이 되는 형식이란 점을 가정하고 이 점에 대한 원리를 증명하고자 실험을 진행하였다. 실험 방식은 그라운드(Ground) 내 웨이퍼의 위치와 웨이퍼 내 방전 위치에 따라 적외선 화상(IR image: Infrared image) 화상을 서로 비교하였다. 적외선 화상은 실험 조건에 따라 화상 내 고온의 표식이 상이하게 변하는 경향성을 나타내었다. 이 고온의 표식이 전류 패스라는 점을 증명하고자 시뮬레이션을 통해 자기장의 전산모사를 한 결과 전류 패스의 수직 방향으로 자기장이 형성이 됨을 확인하였으며 이는 즉 웨이퍼 내부 전류 패스에 따라 도핑이 된다는 사실을 명백히 말해주는 것이며 전류 패스 제어의 가능성과 이에 따라 SE(Selective Emitter) 공정 분야 응용 가능성을 보여준다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.17 no.7
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• pp.1075-1089
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• 2023

Nuclear forensics is an essential part of nuclear material control and nuclear non-proliferation verification. Radiochronometry for nuclear forensics is used to estimate the timing of refinement and production of nuclear materials based on decay chain characteristics and the Bateman equation. The results of radiochronometry have uncertainties because the decay constant and number of nuclides are statistics derived from analyses or repeated experiments and involve uncertainties. The aim of this study was to develop an uncertainty calculation algorithm by performing computational simulation to overcome the limitations of the existing uncertainty calculation method for radiochronometry based on the Bateman equation. The results of the proposed uncertainty calculation algorithm were comparable to those of the existing method. The algorithm allowed for more than two generations of uncertainty calculations and mitigated the underestimation of the decay constant during the uncertainty calculation.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.18 no.3
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• pp.283-292
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• 2024

Radiation side effects and complications on the ocular adnexa during electron beam therapy for orbital lymphoma can increase the incidence of posterior subcapsular cataracts. This study simulated a medical linear accelerator and a mathematical model of the eye using monte carlo simulations to evaluate the dose to the ocular adnexa and compare the shielding effectiveness on different parts of the ocular adnexa based on lens shield thickness. The dose assessment results of the ocular adnexa showed that the lens's sensitive area had the highest absorbed dose distribution when no shield was used, followed by the lens's non-sensitive area, the anterior chamber, vitreous humor, cornea, and eyelid in descending order. With the use of a shield, a 2 mm thick shield demonstrated a dose reduction effect of over 90% in the lens's sensitive area, over 83% in the non-sensitive area and anterior chamber, and a dose reduction effect of 30 to 62% in the vitreous body, cornea, and eyelid. For dose reduction in the lens's sensitive area during electron beam therapy for orbital lymphoma, it is necessary to use a shield of at least 2 mm thickness. Additionally, shielding strategies considering the thickness and area of the shield for other ocular adnexa besides the lens are required.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.141-144
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• 2003

Si 태양전지의 기전력 형성에 이용되는 빛의 파장범위$(0.4{\mu}m\leq\lambda\leq0.97{\mu}m)$에서 AM1 스펙트럼과 Si 굴절율을 수학적으로 모델링하고 광반사 방지막$(SiO_2)$의 두께에 따른 Si 태양전지의 유효 광 흡수전력을 전산 모사하였다. 전산 모사로부터 얻어진 Si 태양전지의 유효 광흡수전력은 $SiO_2$막의 두께가 $500\AA$과 $1000\AA$일 때 각각 $520\;W/m^2$와 $450\;W/m^2$로 나타났으며, $d(SiO_2)=1000\AA$에서 최대광흡수 특성을 보였다. 광반사 방지막의 처리에 따른 유효 광흡수전력의 차이를 알아보기 위해 $SiO_2$막의 두께를 $500\AA$과 $1000\AA$으로 형성한 2종류의 에피텍셜 베이스 Si 태양전지$[EBS(500\AA),\;EBS(1000\AA)]$를 제작하고 효율특성을 분석한 결과, AM1 $100\;mW/cm^2$ 입사광 아래 $EBS(1000\AA)$ 전지는 $EBS(500\AA)$전지에 비해 효율이 약 $15\%$ 높게 나타났다.