• Composites Research
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• v.13 no.6
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• pp.23-29
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• 2000

The internal residual stresses within the multilayered structure with sharp interface induced by the difference in thermal expansion coefficient between the materials of adjacent layers often provide the source of failure such as delamination of interfaces etc. Recent development of the multilayered structure with functionally graded interface would be the solution to prevent this kind of failure. However a systematic thermo-mechanical analysis is needed for the customized structural design of multilayered structure. In this study, theoretical model for the thermo-mechanical analysis is developed for multilayered structures of the $Al-SiC_p$ functionally graded composite for electronic packaging. The evolution of curvature and internal stresses in response to temperature variations is presented for the different combinations of geometry. The resultant analytical solutions are used for the optimal design of the multilayered structures with functionally graded interface as well as with sharp interface.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.5
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• pp.599-609
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• 2009

This paper discusses generalized modeling schemes for both reinforced concrete (RC) and post-tensioned (PT) flat plate buildings. In this modeling approach, nonlinear behavior due to slab flexure, moment and shear transfer at slab-column connections, and punching shear was included along with linear secant stiffness of each member or connection that accounts for concrete cracking. This generalized model was capable of simulating all different scenarios of slab-column connection failures such as brittle punching, flexure-shear interactive failure, and flexural failure followed by drift-induced punching. Furthermore, automatic detection of drift-induced punching shear and subsequent backbone curve modifications were realistically modelled by incorporating the limit state model, in which gravity shear versus drift capacity relations were adopted. The validation of the model was conducted using one-third scale two-story by two-bay RC and PT flat plate frames. The comparisons revealed that the model was robust and effective.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.7 no.3 s.25
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• pp.11-21
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• 2005

To examine adequacy of existing multi-layer elastic analysis of layer interface conditions, this study compared outputs of finite element analysis and multi-layer elastic analysis as vertical load was applied to the surface of asphalt pavements. Structural pavement analysis considering influence of a horizontal load was also carried out in order to simulate passing vehicle loads under various interface conditions using ABAQUS, a three dimensional finite element program. Pavement performance depending on interface conditions was quantitatively evaluated and fundamental study of layer interface effect was performed in this study. As results of the study, if only vertical load is applied, subdivision of either fully bonded or fully unbonded is enough to indicate interface condition. On the other hand, when horizontal load is applied with vertical load, pavement behavior and performance are greatly changed with respect to layer interface condition.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.4
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• pp.481-487
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• 2002

Currently, the load transfer's mechanism from a beam to a column has yet to ve clarified in a concrete filled steel tubular (CFT) structure with a connection type of an exterior diaphragm. The loads for each floor are transferred to the concrete core from a steel beam through ha contacted face between an in-filled concrete and the interior surface of a steel tube. Thus, a Push-Out test was performed to investigate the load transfer mechanism. A total of 30 samples were tested to confirm the bond stress and/or axial load distribution between a steel tube and in-filled concrete for CFT column. The main parameters considered for this study included concrete type, steel tube-shape/length, and the effect of a weld joint wit ha backing strip for a column splice. Test results were summarized to confirm load transfer behavior between a concrete and steel tube for each experimental parameter, using the analytical approach to verify experimental results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.387-387
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• 2012

결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.15 no.3
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• pp.272-282
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• 1995

Iron-based metal matrix composites have been recently investigated for the use of inexpensive abrasion resistance material. This paper carried out to investigate the in-situ reaction effects on the microstructural characteristics and the formation mechanism of tungsten carbides in a white cast iron matrix. The specimens of Fe-3.2%C-2.8%Si alloy cast-bonded with tungsten wire were cast in the metal mold and isothermally heat treated at $950^{\circ}C$ up to 48 hours. The typical microstructure of heat treated specimens showed the reaction layer of WC at the interface of tungsten wire and the carbon depletion zone between the WC layer and the matrix. During the formation of WC layer, if the carbon supply is insufficient due to the decarburization of matrix or the isolation of matrix by cast-bonded W wires, the reaction layer develops coarse hexagonal crystalline WC. From the microstructural investigation, it was found that the volume of WC layer and the carbon depletion zone increased linearly with the isothermal heat treating time. This results supported that the formation rate of WC in the white cast iron matrix is controlled by the interfacial reaction with a constant reaction rate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.182-185
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• 2002

자기정렬구조의 실리콘-게르마늄 이종접합 트랜지스터에서 $f_{max}$를 높이기 위한 방안으로 베이스의 저항 값을 감소시키고자 외부 베이스에 실리콘 및 실리콘-게르마늄 박막을 저온에서 선택적으로 성장할 수 있는 방법을 연구하였다. RPCVD를 이용하여 $SiH_{2}Cl_{2}$과 $GeH_{4}$를 소스 가스로 하고 HCI을 첨가하여 선택성을 향상시킴으로써 $675\sim725^{\circ}C$의 저온에서도 실리콘 및 실리콘-게르마늄의 선택적 에피성장이 가능하였다. 고온 공정에 주로 이용되는 $SiH_{2}Cl_{2}$를 이용한 실리콘 증착은 $675^{\circ}C$에서 열분해가 잘 이루어지지 않고 HCl의 첨가에 의한 식각반응이 동시에 진행되어 실리콘 기판에서도 증착이 진행되지 않으나 $700^{\circ}C$ 이상에서는 HCI을 첨가한 경우에 한해서 선택성이 유지되면서 실리콘의 성장이 이루어졌다, 반면 실리콘-게르마늄막은 실리콘에 비해 열분해 온도가 낮고 GeO를 형성하여 잠입시간을 지연하는 효과가 있는 게르마늄의 특성으로 인해 선택성이나 증착속도 모두에서 유리하였으나 실리사이드 공정시에 표면으로 게르마늄이 석출되는 현상 등의 저항성분이 크게 작용하여 실리콘-게르마늄막 만으로는 외부 베이스에의 적용은 적절하지 않았다. 그러나 실리콘막을 실리콘-게르마늄막 위에 Cap 층으로 증착하거나 실리콘막 만으로 외부 베이스에 선택적으로 증착하여 베이스의 저항을 70% 가량 감소시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.151-151
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 마이크로파 또는 밀리미터파 등과 같은 고주파 대역의 통신시스템에 널리 사용되는 전자소자로 각광받고 있다. GaN HEMT는 AlGaN/GaN 또는 AlGaN/InGaN/GaN 등과 같은 이종접합구조(heterostructure)로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 캐리어 구속효과(carrier confinement) 및 이동도의 향상이 가능하다. 또한 높은 2DEG 채널의 면밀도(sheet concentration) 와 전자의 포화 속도(saturation velocity)를 바탕으로 고출력 동작이 가능하여 차세대 이동통신용 전력 증폭기로 주목받고 있다. 그러나 이론적으로 우수한 특성과 달리, 실제 소자에서는 epi 성장시의 결함이나 전위, 표면 상태에 따른 2DEG 감소 등의 영향으로 이론보다 높은 누설 전류와 낮은 항복 전압 특성을 가진다. 특히, 기존의 GaN HEMT 구조에서는 Drain-Side Gate Edge에서의 전계 집중이 항복 전압 특성에 미치는 영향이 크다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Trapezoidal Gate구조를 이용하여 Drain 방향의 Gate Edge가 완만히 변하는 구조를 제안하였다. 이를 위해 $ATLAS^{TM}$ 전산모사 프로그램을 이용하여 Trapezoidal Gate 구조를 구현하여 형태에 따른 전류-전압 특성 및 소자의 스위칭 특성 및 Gate 아래 채널층에 형성되는 Electric Field의 분산을 조사하고, 이를 바탕으로 고속 동작 및 높은 항복 전압을 갖는 AlGaN/GaN HEMT의 최적화된 구조를 제안하였다. 새로운 구조의 Gate를 적용한 AlGaN/GaN HEMT는 Gate edge에서의 전계를 분산시켜 피크 값이 감소되는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.73-73
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• 2008

일반적으로 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기 (detector)소자 등의 기술적인 중요성은 ZnO를 기반으로 하는 산화물 반도체와 함께 와이드 밴드갭 반도체 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO의 경우 밴드갭 엔지니어링을 위해 일반적으로 Cd과 Mg을 사용하고 있으며 특히, ZnO에 Mg을 첨가하여 MgZnO 화합물을 첨가할 경우 밴드갭을 3.3eV~7.8eV까지 증가 시킬 수 있고, MgZnO/ZnO 초격자 구조를 이용할 경우 자유 엑시톤 결합에너지를 100meV 이상까지 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 MgO는 결정구조가 rocksalt 구조를 가지는 입방정 구조이기 때문에 Hexagonal 구조를 가진 ZnO에 첨가될 경우 고용도에 큰 제한을 가지게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 밴드갭 엔지니어링 기술은 여전히 해결되지 않은 문제점으로 남아 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 MgZnO/ZnO 박막을 co-sputtering 시켰다. Targer은 ZnO(99.999%) 와 MgO (99.999%) target을 사용하였고, 스퍼터링 가스는 아르곤과 산소가스를 2:1 비율로 혼합시켜 성장하였다. MgZnO 박막을 성장하기 전 ZnO 층을 ~500 두께로 성장 시켰다. RF-power는 ZnO target을 고정 시키고, MgO targe power를 변화시켜 Mg 농도를 조절 하였다. 실험 결과 MgO target power 가 증가 할수록 반치폭이 증가하고, c-plane을 따라 격자 상수가 감소하는 것을 확인 할 수 있고, UV emission peak intensity가 감소며 단파장쪽으로 blue shift 하고, activation energy 가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.5
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• pp.41-51
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• 2010

For safe seismic evaluation and design, it is necessary to predict the plastic deformation demands of members. In the present study, a quick and reasonable method for the evaluation of member plastic deformations of dual systems was developed on the basis of results of elastic analysis, without using nonlinear analysis. Plastic deformations of beams, columns, and walls are functions of member stiffness, story drift ratio, and moment redistribution determined from elastic analysis. For dual systems with rigid connections between walls and beams, an increase in the plastic deformations of beams due to the rocking effect was considered. The proposed method was applied to 8-story dual systems and the predicted plastic deformations were compared with the results of nonlinear analysis. The results showed that the proposed method accurately predicted the member plastic deformations with simple calculations, but that for the accurate evaluation of member plastic deformations, the inelastic story drift ratio must also be predicted with accuracy. The proposed method can be applied to both the performance-based seismic design of new structures and the seismic evaluation of existing structures.