• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.126-136
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 2개의 이질 재료를 결합하기 위해 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성된다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 강도를 줄이고 작업성을 향상시키기 위해 SPC Beam이라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성 보(Beam)를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어 있다. 변위 제어 모드에서 2점 가력의 단조 하중 시험을 수행했다. 정모멘트와 부모멘트에 대한 시편의 굽힘강도는 소성 응력 분포법에 의해 계산되었다. 수행한 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보의 강도의 80% 이다. Cap의 간격을 조절하여 합성율의 증가가 가능했다. 본 연구에서는 정 부모멘트 역에서의 대표 형상을 대상으로 하였기 때문에, 단면 형상과 Cap을 변수로 추가적인 실험과 해석을 통해 SPC Beam의 성능 검증이 수행될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.163-163
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• 2010

중적외선 영역 ($3{\sim}5\;{\mu}m$)은 공기 중에 존재하는 이산화탄소나 수증기에 의해 흡수가 일어나지 않기 때문에 군사적으로 중요한 파장 영역이며, 야간에 적을 탐지하는데 응용되고 있다. InSb는 77 K에서 중적외선 파장 흡수에 적합한 밴드갭 에너지 (0.228 eV)를 갖고 있으며, 다른 화합물 반도체와 달리 전하 수송자 이동도 (전자: $10^6\;cm^2/Vs$, 정공: $10^4\;cm^2/Vs$)가 매우 빠르기 때문에 적외선 화상 감지기 재료로 매우 적합하다. 또한 현재 중적외선 영역대에서 널리 사용되는 HgCdTe (MCT)와 대등한 소자 성능을 나타냄과 동시에 낮은 기판 가격, 소자의 제작 용이성 때문에 MCT를 대체할 물질로 주목 받고 있다. 하지만, 기판과 절연막의 계면에 존재하는 결함 때문에 에너지 밴드갭 내에 에너지 준위를 형성하여 높은 누설 전류 특성을 보인다. 따라서 InSb 적외선 소자의 구현을 위하여 고품질의 절연막의 연구가 필수적이라고 할 수 있겠다. 절연막의 특성을 알아보기 위해, n형 InSb 기판에 플라즈마 화학 기상 증착법 (PECVD)을 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$를 증착하였으며, 증착 온도를 $120^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $40^{\circ}C$ 간격으로 변화하여 증착온도가 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 절연막과 기판의 계면 특성을 분석하기 위하여 77 K에서 커패시턴스-전압 (C-V) 분석을 하였으며, 계면 트랩 밀도는 Terman method를 이용하여 계산하였다 [1]. $Si_3N_4$를 증착하였을 경우, $120{\sim}240^{\circ}C$의 증착 온도에서 $2.4{\sim}4.9{\times}10^{12}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도를 가졌으며, 증착 온도가 증가할수록 계면 트랩 밀도가 증가하는 경향을 보였다. 또한 모든 증착 온도에서 flat band voltage가 음의 전압으로 이동하였다. $SiO_2$의 경우 $120{\sim}200^{\circ}C$의 증착온도에서 $7.1{\sim}7.3{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도 값을 보였으나, $240^{\circ}C$ 이상에서 계면 트랩밀도가 $12{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$로 크게 증가하였다. $SiO_2$ 절연막을 사용함으로써, $Si_3N_4$ 대비 약 25% 정도 낮은 계면 트랩 밀도를 얻을 수 있었으며, 모든 증착 온도에서 양의 전압으로 flat band voltage가 이동하였다. 두 절연막에 대한 계면 트랩의 원인을 분석하기 위하여 XPS 측정을 진행하였으며, 깊이에 따른 조성 분석을 하였다. 본 실험에서 최적화된 $SiO_2$ 절연막을 이용하여 InSb 소자의 pn 접합 연구를 진행하였다. Be+ 이온 주입을 진행하고, 급속열처리(RTA) 공정을 통하여 p층을 형성하였다. -0.1 V에서 16 nA의 누설 전류 값을 보였으며, $2.6{\times}10^3\;{\Omega}\;cm^2$의 RoA (zero bias resistance area)를 얻을 수 있었다.

• 박물관보존과학
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• 제16권
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• pp.138-153
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• 2015

국립중앙박물관 소장 목제보살입상(본8239)은 조선총독부 박물관에서 중앙아시아유물을 수집하는 과정에서 구입한 것으로 전형적인 중국 송대(宋代) 양식을 갖추고 있으며 전체적으로 채색이 되어있다. 2014년 전시를 위하여 상태점검을 실시한 결과 채색안료의 변색과 박락, 목재의 갈라짐 등 손상이 심하여 보존처리를 실시하였다. 이와 함께 엑스선투과조사와 엑스선형광분석, 수종분석을 실시하여 제작기법과 재질을 확인하였다. 그 결과 보살입상은 여러 조각의 목재를 접합하여 제작한 것으로 확인되었고, 채색에 사용된 안료로 백색은 호분(CaCO₃)이나 석고(CaSO₄·2H₂O), 녹색은 양록(Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂), 적색은 연단(Pb₃O₄), 청색은 울트라마린 블루(3Na₂O·3Al₂O₃·6SiO₂·2Na₂S)를 사용한 것으로 추정되며, 각 안료는 모두 후대에 다시 채색하면서 사용된 것으로 나타났다. 수종분석결과 제작과정에서 사용된 목재는 버드나무과의 사시나무류(Salicaceae Populus spp.)로 확인되었다. 목제보살입상은 천연재료를 사용하여 복원 및 강화처리를 하여 안정적인 상태가 되어 효과적인 전시가 가능하였다.

• 보존과학회지
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• 제29권2호
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• pp.127-138
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• 2013

최근 현대 예술 작품 재료로 널리 쓰이고 있는 플라스틱은 온, 습도 및 자외선 등 다양한 환경 요인에 노출되어 심각한 손상이 진행되고 있다. 특히 플라스틱은 초기 열화 속도가 매우 빠르고 열화가 시작되면 본래의 모습으로 되돌아갈 수 없음에 따라 플라스틱 작품 보존에 대한 종합적인 연구는 매우 중요하나 국내에서는 현재까지 이에 대한 연구사례가 많지 않다. 이에 본 연구는 국외의 플라스틱 작품의 가치 상승 현황과 영국과 프랑스 등에서 현재 수행되고 있는 과학적 동정 기술 및 세척 방법에 대하여 조사하였다. 또한 PVC, PE, PP, PS, PU 총 5 종의 표준 플라스틱 시편을 제작하여 증류수, 에탄올, 아세톤, 고무 지우개의 4 종에 대한 세척력과 시아노아크릴레이트, 에폭시, 아크릴, 크로로프렌 고무계의 접착제 4 종을 실험하였다. 그 결과 세척제는 에탄올과 아세톤의 효능이 가장 뛰어났으며, 접착제는 시아노아크릴레이트 계와 에폭시 계가 인공 열화 이후에도 효능과 안정성이 뛰어난 것을 확인하였다. 이상의 연구는 향후 우리나라 플라스틱 보존을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.292-303
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• 2001

본 연구에서는 수평형 전계 방출 소자를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 이를 진공자장 센서에 이용하기 위하여 Lorentz 원리를 응용하여 센서를 설계하고 제작하였다. $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$ 도핑된 다결정 실리콘을 전계 방출 소자의 음극 및 양극 재료로 이용하였으며 그 두께는 각각 $2\;{\mu}m$였다. PSG(두께 $2\;{\mu}m$)를 희생층으로 사용하여 최종 단계에서 불산을 이용하여 제거하고 승화건조법을 이용하여 소자의 기판 점착 현상을 방지하였다. 제작된 소자를 유리기판 #1 위에 silver paste로 고정시키고 Cr 전극 패드와 와이어본딩 한 뒤 진공내에서 양극접합공정을 이용하여 소자를 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$에서 진공 실장하였다. 실장 후 게터를 활성화하여 내부진공도를 향상시켰다. 이렇게 패키징된 소자는 두달여 기간 동안 특별한 특성저하 없이 잘 동작되었으며 그 이상의 기간에 대해서는 확인하지 못하였다. 패키징된 자장 센서는 패키징하기 전 진공챔버 내에서 보인 특성치와 별다른 차이 없이 잘 동작되었으며 단지 약간의 전류 감소 현상만이 관찰되었다. 측정된 센서의 감도는 약 3%/T로서 작은 값이었으나 그 가능성을 확인할 수는 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.72-80
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• 2018

초고층 및 장경간 등 대형 구조물에 대한 시공시 부재의 품질이 저하될 정도로 과다한 철근이 배근되고 있다는 문제점이 제기되고 있으며, 최근 건축되고 있는 초고층 건축물에서는 건물의 안정성과 내구성 등을 감안하여 사용 재료의 강도도 점차 증가하고 있다. 초고층 및 장경간 구조물의 시공에서 고강도 철근을 사용할 경우 기존의 일반 강도 철근에 비해 배근량 감소로 인하여 부재에서 배근 간격에도 여유를 줄 수 있어 시공성 향상, 공기단축, 접합부 상세가 간소화 되는 장점이 있다. 이 연구에서는 SD500, SD600 철근을 국내에서 설계되었거나 시공되어진 라멘 구조 형식의 지하주차장 건축물에 적용하여 각 부재별로 철근의 강도에 따른 순수 철근량에 대한 정착 및 이음 철근량 증감을 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 계산된 철근의 정착 및 이음 물량은 사용철근의 강도가 증가함에 따른 정착 및 이음길이의 증가량과 순수 물량의 감소비율, 사용철근의 직경이 줄였을 때의 단면적 감소 등의 요인들에 의해 정착 및 이음 물량이 결정되었으며, 전체적으로 순수 물량에 대한 정착 및 이음 물량의 비율이 SD400대비 SD500의 경우는 증가하였지만 SD500대비 SD600의 경우는 감소하였다. 이는 보의 정착 및 이음 물량이 전체 정착 및 이음 물량에 미치는 영향이 크기 때문으로 판단된다. 한편 순수 물량에 대한 정착 및 이음 물량의 비율에서 SD400과 SD500의 차이와 SD400과 SD600의 차이가 미미하여 철근의 정착 및 이음 물량이 강도 증가에 따른 전체 철근 물량의 증감에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 파악되었다.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.69-75
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• 2015

돌침대에 사용되는 석재의 무게를 줄여 경량화를 추구하려면 석재의 두께를 줄이고 보강재료로 석재의 강도를 유지해야 한다. 본 연구에서는 돌침대용 석재/목재 보드 개발에 대한 연구를 진행하였다. 돌침대에 삽입될 돌의 무게를 줄이기 위해 석재와 목재를 접합하였다. 목재의 강도 향상과 표면개질을 위하여 열처리 조건에 따른 목재의 물성변화를 관찰하였다. 대기 조건에서 열처리한 목재의 경우 고온의 온도에 따라 목재의 강성이 높아졌다. 열처리 최적조건은 표면에너지와 인장, 굴곡 강도변화 경향을 바탕으로 $100^{\circ}C$ 조건임을 확인하였다. 석재와 목재간 높은 접착력을 확보하기 위해 최적의 접착제 조성을 연구하였다. 아민계 에폭시 접착제, 폴리우레탄(PU)계 접착제, 염화고무계(CR) 접착제 마지막으로 염화비닐초산계 접착제에 따른 석재와 목재간 랩 전단실험을 진행하였다. 랩 전단 실험 후 파단면을 관찰해볼 때 에폭시 접착제를 이용할 때 목재 기지의 인열 파괴가 발생되었다. 접착면에서의 전단력이 목재 자체의 파괴 강도보다 높다는 결과를 바탕으로 최적의 접착제 조건이 에폭시계 접착제임을 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.131-145
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• 2015

문화재 보존처리는 손상된 문화재의 수명을 연장하고 그 가치를 재조명하는 실질적 수단으로서 높이 평가 받고 있다. 그러나 보존처리 과정은 대부분 보존처리자의 경험과 기술에 의한 수작업에 의존하고 있어 이에 따르는 많은 시간과 노력이 요구된다. 최근에는 문화재의 재질 특성과 형상에 따라 보다 정확하고 손쉽게 보존처리를 진행할 수 있는 방법을 채용할 수 있게 되었다. 즉, 지금까지 수작업으로 이루어지는 보존처리과정을 3D 프린터를 이용하여 컴퓨터상에서 구현된 입체 형상 데이터를 실물로 출력하는 방법을 이용하는 것이다. 먼저 문화재의 결손 부분을 컴퓨터상의 데이터로 구축한 다음 3D 프린터로 출력하여 결손 부분을 손쉽게 성형 및 가공 과정을 거치는 것이다. 3D 프린터 적용결과 반복적인 출력 및 디지털데이터의 형태 및 수치 조정이 가능하였으며, 다양한 소재를 활용한 여러 가지 복원재료로 부터 시험출력을 통하여 문화재 복원의 완성도를 향상시킬 수 있었다. 본 연구에서 도자기 결손부분 복원을 위한 3D 프린터 적용 시험을 위하여 현대 재현품인 청자칠보무늬향로와 차륜식토기 2점을 인위적으로 파손시켰다. 복원결과 수작업에 비해 작업시간 단축 및 정확한 형태의 재현 등에서는 좋은 효과를 나타내었다. 반면 정밀한 접합 및 표면 질감을 생생하게 표현하기 위해서는 약간의 2차적인 수작업이 필요하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권1호
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• pp.167-177
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• 2006

연구배경 임플란트에 관한 전통적인 연구들은 주로 임플란트 매식체와 골조직간의 결합에 중점을 두어왔다. 최근 임플란트의 심미적 관점에 대한 관심이 높아지면서 임플란트 주위 연조직의 재건 및 유지에 대한 연구들이 많이 이루어지고 있다. 이번 연구는 임플란트 주위 연조직이 임플란트 지대주의 모양에 따라 어떻게 반응하는지 알아보고자 한다. 연구방법 및 재료 2 마리의 성견을 대상으로, 먼저 하악의 모든 소구치를 발치하고, 3개월의 치유 기간 후에 각 4분악에 실험에 사용된 3개의 다른 모양의 지대주를 가진 임플란트를 식립하였다: (1) 위로 벌어진 모양의 지대주 (2) 안쪽으로 오목하게 좁아진 지대주 (3) 평행한 모양의 지대주. 식립 순서는 무작위로 하였으며, 3개월 후 실험동물을 희생하고 조직 표본을 얻었다. 조직 표본은 광학 현미경을 통해 관찰하고, 상피, 결합조직, 전체 연조직의 수직적 거리를 측정하여 비교하였다. 연구 결과 이번 연구에서 임플란트 주위의 연조직을 측정한 결과, 접합 상피는 1.21 ${\pm}$ 0.47 mm, 결합조직은 1.16 ${\pm}$ 0.39 mm, 전체 연조직 두께는 2.37 ${\pm}$ 0.47 mm로 이전의 연구들과 비슷한 결과를 보였다. 지대주 주위의 연조직 중 결합조직이 많은 부위에서는 여러 주행 방향의 교원 섬유들이 관찰되었다. 그 중에서 결합조직이 차단막으로써의 역할을 할 수 있도록 하는 원형으로 주행하는 교원 섬유들이 모든 지대주 모양에서 관찰되었다. 특히 오목하게 좁아진 모양을 가진 지대주에서는 오목하게 파인 부분으로 많은 원형으로 주행하는 교원 섬유들이 관찰되었다. 오목한 모양의 지대주는 다른 모양의 지대주에 비해서 측면 방향의 연조직 두께가 두꺼웠다. 특히 위로 벌어진 모양의 지대주에 비해서 두꺼운 연조직을 확보할 수 있었으며, 내부에 많은 결합조직 교원 섬유들을 관찰할 수 있었다. 결론 이번 연구에서 오목한 모양의 지대주가 연조직을 두껍게 유지하고, 많은 원형으로 주행하는 교원 섬유들을 확보할 수 있었다. 이를 통해 오목한 여태의 지대주가 연조직 유지에 더 유리하고, 따라서 심미적인 부위에서 연조직의 퇴축을 예방하는데 더 유리하다고 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1448-1452
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• 2004

비정질실리콘은 빛을 받으면 자유전자와 자유정공이 무수히 발생하여 전류 또는 전압의 형태로 나타나는 광전변환 재료이다. 이를 광다이오드로 사용하기 위해서는 금속 박막(Thin film)과 결합하여 쇼트키 다이오드로 만드는 기술이 효과적이다. 본 연구에서는 광다이오드의 신뢰성 및 특성을 개선하기 위하여 크롬실리사이드를 기존의 방식과 달리 하부 전극으로 크롬금속 박막을 증착한 후 그 위에 사일렌(SiH4)가스를 사용해서 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 진공 증착장비로 최적의 비정질실리콘 박막을 얇게 (100$\AA$) 만들어 열처리를 통하여 크롬실리사이드 박막을 형성 한 후 광다이오드 소자를 제조한다. 이렇게 형성된 크롬실리사이드 광 다이오드를 사용하여 암전류와 광전류를 측정찬 결과 기존의 방식보다 우수한 성능이 나타났고, 공정도 단순화 할 수 있었으며 그리고 신뢰성도 개선되었다.