• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.808-812
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• 2006

In this dissertation, Ru-Zr metal gate electrode deposited on two kinds of dielectric were formed for MOS capacitor. Sample co-sputtering method was used as a alloy deposition method. Various atomic composition was achieved when metal film was deposited by controlling sputtering power. To study the characteristics of metal gate electrode, C-V(capacitance-voltage) and I-V(current-voltage) measurements were performed. Work function and equivalent oxide thickness were extracted from C-V curves by using NCSU(North Carolina State University) quantum model. After the annealing at various temperature, thermal/chemical stability was verified by measuring the variation of effective oxide thickness and work function. This dissertation verified that Ru-Zr gate electrodes deposited on $SiO_{2}\;and\;ZrO_{2}$ have compatible work functions for NMOS at the specified atomic composition and this metal alloys are thermally stable. Ru-Zr metal gate electrode deposited on $SiO_{2}\;and\;ZrO_{2}$ exhibit low sheet resistance and this values were varied with temperature. Metal alloy deposited on two kinds of dielectric proposed in this dissertation will be used in company with high-k dielectric replacing polysilicon and will lead improvement of CMOS properties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.338-339
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• 2008

현재 PCB (Printed circuit board) 산업은 디스플레이, 모바일 시장의 수요 증가로 인해 활성화 되면서 다앙한 분야로 확대 되어가고 있다. 전자기기의 직접화, 고속파, 사용 주파수 영역의 증가로 인해 수십 GHz 영역에서도 활용이 가능한 소재 및 기판의 필요성이 대두되어 지고 있어 이에 대응할 수 있는 소재 개발도 다양해지고 있다. 본 논문에서는 GHz 영역에서 인쇄회로기판의 회로형태가 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 이를위해 패턴도금법과 에칭법으로 회로를 형성하였다. 패턴도금법으로 형성된 시편은 무전해 구리도금 공정을 거친 후 감광성 필름을 이용하여 전해 도금방법을 패턴을 형성하여 회로를 구현하였고, 에칭 패턴 시편은 FR4를 이용하여 동박접합과 도금 공정 후 마스크 패턴을 사용하여 노광, 현상, 에칭 공정을 거쳐 회로를 구성하였다. GHz영역에서 Transmission Line 특성을 분석하였으며 구리 패턴과 절연체사이의 계면형태가 특성에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권4호
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• pp.301-306
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• 2014

Recently in accordance with the rapid development of the industrial society, the accidents caused by dielectric breakdown have been increasing in power grid. It is important to prevent the dielectric breakdown of a high voltage apparatus to reduce the damage from electrical hazards. To establish an electrically reliable database of insulation design criteria for high voltage apparatus, a study on dielectric characteristics test is indispensable. In this study, dielectric characteristics according to field utilization factors (${\xi}$) which are represented as the ratio of mean electric field to maximum electric field are investigated. the dielectric breakdown experiments by using several kinds of electrode systems made with stainless steel are performed by AC breakdown voltage under air-insulation. Also, the experimental results are analyzed by the Weibull distribution. As a result, it is found that the dielectric characteristics of air-insulation are determined by ${\xi}$ as well as arrangement of electrode systems. It is considered that the results of this study would be applicable to designing the air-insulated high voltage apparatuses.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1770-1772
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• 2003

본 연구는 국내에서 최초로 제안되고 적용가능성이 입증되어 설계, 제작된 Probe-type Pockets sensor(HY-Pockets Sensor)를 GIS등의 고전압 장비들에 응용한 레이저 부분방전 진단 시스템 개발을 목표로 하고 있다. 이러한 목적으로, 170kV 급 실 규모 GIS내부의 전류 도체에 다양한 곡률 반경의 침 전극을 부착시켜 부분 방전에 기인된 불평등 전계를 형성시켜 개발된 센서의 실규모 적용 가능성을 고찰하였다. 본 레이저 계측 시스템은 He-Ne laser, single multi-mode optical fiber, $2{\times}2$ 50/50 laser to single mode fiber coupler, probe-type Pockets sensor, photo detector 등으로 구성하여 레이저의 진행을 유도하고, 신호의 특성을 분석하였다. probe-type Pockets sensor로부터 의 출력 신호는 photo detector를 통해 전기적 신호로 변환되어 digital oscilloscope에 의해 측정되고, 또한 PC를 통해 데이터의 저장과 통계적, 분석적 처리 과정을 수행하게 된다. 본 연구의 결과로서 부분방전원에서 생성된 방전 신호에 대한 거리에 따른 센서 감도 결정, 그에 대한 센서 감도의 보정 향상, 전계의 세기의 변화에 따른 센서의 선형성 등이 도출되었고, 이러한 실험결과를 통해 실 GIS(170kv급) 내부에서 발생하는 부분방전의 검출에 본 레이저 부분방전 진단 시스템의 적용 가능성이 제시 되었다.

• 센서학회지
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• 제6권4호
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• pp.337-345
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• 1997

마이크로 가스센서 제조를 위해 PSG/$Si_{3}N_{4}$를 다이아프램으로 하고 Pt 패턴을 히터로 하는 마이크로 히터를 설계하였다. 백금히터와 감지막을 위한 백금전극을 동일평면에 설계하여 하나의 노광공정으로 실현하도록 센서의 형태를 가정하였다. 마이크로 가스센서의 가열부의 열적거동을 유한요소법에 의해 수치해석하므로써 다이아프램부분의 온도분포, 소비전력 및 감지막부분의 온도분포를 예측할 수 있었다. 본 연구에서 제안된 히터와 감지막이 동일 평면에 이웃하는 구조의 센서와 일반적 마이크로센서구조인 감지막/절연막/히터의 구조를 갖는 센서의 열적거동을 비교 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.231-231
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• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.941-947
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• 2018

일반적으로 커패시터는 빈번한 충 방전으로 시스템의 수명에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 고전압, 대전류의 HVDC 서브모듈용 필름 커패시터의 핵심 고장원인을 분석하여 커패시터의 설계 및 제조공정의 주의사항을 분석한다. 먼저 커패시터의 FMEA 수행을 통해 고장원인, 고장모드, 고장영향에 대해 분석한다. 커패시터의 고장에 가장 큰 영향을 주는 고장원인과 영향을 정량적으로 평가하기 위해 커패시터에 대한 고장나무(Fault-tree)를 제시하고 설계인자와 구동환경의 조건에 따른 고장률을 분석한다. 커패시터 고장의 핵심 원인이 커패시턴스 변화에 있음을 확인하고, 커패시터의 고장률 저감을 위해서 커패시터의 설계와 제조공정 중 온도상승, 코로나 발생, 전극팽창, 절연거리 감소를 최소화할 필요가 있음을 검증한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.570-573
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• 2022

본 논문에서는 신경망 모델을 적용한 몰드변압기의 보이드 결함 크기 판별에 관한 연구를 수행하였다. PCB 기반의 로고우스키 코일형 부분방전 센서를 제작하여 부분방전 신호를 측정하였고, 보이드에 의한 부분방전 결함을 모의하기 위한 PD 전극계를 제작하였다. 또한 보이드는 원통형 모양의 알루미늄 틀을 제작하여 에폭시가 경화되는 과정에서 실린지를 삽입하고 공기를 주입하여 서로다른 직경을 가지는 4개의 시편을 제작하였다. 보이드 결함 크기 판별을 위해 부분방전 전하량, 방전 펄스 수, 위상 분포의 부분방전 특성 파라미터를 추출하여 Labview 기반의 VI (Virtual Instrument)로 역전파 알고리즘을 설계하였다. 실험 결과로부터 제작된 알고리즘은 90%이상의 판별률로 결함의 직경크기를 구분할 수 있었다. 본 연구의 결과는 현장에서 PD 측정 시 몰드변압기의 유지보수 및 절연물 교체의 근거 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.48-55
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• 2014

UV 발생용 플래시램프의 전원공급장치는 강력한 아크방전을 유발하기 위하여 높은 승압 비를 갖는 전압변환회로를 가지고 있다. 일반적인 구조는 높은 승압비의 트랜스포머와 배전압정류방식(코크라프트 올튼 회로 등)으로 방전관의 절연을 파괴함과 동시에 방전관에 전류를 급격히 통과시키는 방식으로 구동한다. 이 때, 제논방전관의 방전특성상 입력전류를 제한하지 않으면 방전관의 과다 발열, 전극손실, 봉입기체의 산화가속 등으로 수명저하의 원인이 되므로, 반드시 방전관에 유입되는 전류를 제한해야 되며, 이를 Ballast라 하는데 일반적으로 인덕터나 저항을 사용하여 인입전류량을 제한한다. 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용하면 낮은 1, 2차권선 비에도 고유주파수의 전후에서 비교적 높은 피크 전압을 얻을 수 있다. 또한 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권1호
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• pp.23-29
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• 2013

경제적이고 우수한 핵확산저항성을 갖는 파이로공정의 핵심 단위공정인 전해제련 공정에서 U와 TRU를 동시에 회수하기 위해 환원전극으로써 LCC가 사용된다. 한가지 원소만을 회수하는 금속음극과는 달리 LCC는 전기화학적으로 U와 TRU의 선택적 분리가 어려워 핵확산저항성을 높이는 기술의 핵심이라고 할 수 있다. LCC를 담아놓는 LCC 도가니는 U나 TRU로만 전착되어야하기 때문에 도가니는 전기적으로 절연되어야 한다. LCC와의 안정성과 회수된 TRU 및 용융염과의 화학적 안전성은 물론 공정 중 전착될 수 있는 금속 Li과의 반응성도 고려되어야하므로 LCC 도가니의 소재 특성은 매우 중요하다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$, MgO, $Y_2O_3$, BeO 네 가지 대체 세라믹 소재의 화학적 안정성을 $500^{\circ}C$에서 모의 LCC로 열역학적 및 실험적으로 평가하였다. 세라믹 기판 위의 LCC 접촉각은 화학적 반응성을 예측하기 위해 시간에 따라 측정하였다. $Al_2O_3$는 가장 낮은 화학적 안정성 갖고 BeO는 재료 내에 존재하는 기공은 접촉각감소에 영향을 주었다. MgO, $Y_2O_3$는 우수한 화학적 안정성을 나타내었다.