• 부식과 방식
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• 제12권1호
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• pp.24-29
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• 2013

원자력 발전소의 설계 수명이 늘어나고 기존의 가동 원전 또한 장기 운전을 목표로함에 따라, 원자로 압력용기, 가압기, 증기발생기, 배관 등의 주요 구조재료의 장기 열화에 따른 재료 건전성을 유지하는 것이 매우 중요하다. 특히, 응력부식균열 현상은 장기 열화에 의해 일어날수 있는 구조재료에서의 심각한 취화 문제들중의 하나로써, 이 현상을 예방하거나 지연시키기 위해서는 현상의 근본원인과 작동기구를 규명하는 것은 원전의 안전성 유지를 위해 매우 중요하다. 이를 위해서 구조재료 표면의 원전 운전 조건에서의 산화막 특성과 그 형성 거동을 분석하는 것은 매우 중요하게 되는데, 원전 운전 조건은 고온고압의 수화학 환경으로 일반 환경에서 사용가능한 다양한 분석 방법들을 적용하기에 많은 제약을 받게 된다. 그러나, 라만 분광법은 가동 원전의 운전 조건인 고온/고압수 환경 하에서도 실시간으로 산화막 분석이 가능한 기법으로, 본 논문에서는 지금까지의 라만 분광법을 이용하여 고온고압수 환경에서의 주요 구조용 금속 및 합금 표면에 생성된 산화막에 대한 분석 연구 결과에 대하여 소개하고, 앞으로 이를 이용한 구조재료의 열화 현상을 분석 및 열화기구 규명을 위한 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권1호
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• pp.27-35
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• 2005

초음파 검사 방법은 여러 가지 물질들의 흠집이나 틈새, 티끌 등을 감지해내는데 널리 쓰이고 있다. 그 중 초음파 신호를 분석하는 절차는 전체의 신호처리 과정에서 아주 중요한 역할을 담당하고 있다. 이 논문은 최소평균 제곱 (LMS) 알고리즘을 이용하여 핵 전력 발전소에서 쓰이는 증기 발생기 튜브로부터 감지된 초음파 비파괴검사 신호를 분류 해내는 것에 관한 것이다. 이 초음파 신호는 튜브내의 흠집이나 틈새로부터 감지된 신호일수도 있고 또는 튜브 내의 침전물에 의해서 발생된 신호일 수도 있는데 이 두 가지 신호는 매우 유사하기 때문에 반드시 분류를 해내어 침전물에 의한 신호일 경우는 무방하지만 흠집이나 갈라진 틈새에서 나오는 신호일 경우는 더 이상의 오염이나 사고 등을 방지하기 위해 수리 또는 교체 등의 후속 조치로 이어져야 한다. 이러한 절차를 밟기 위하여 증기 발생기 튜브의 내부에서의 초음파 센서로부터 증기 발생기 튜브 사이의 거리를 측정하는데 모델링 기법에 기반한 deconvolution 방법이 제시되었으며 이 방법은 space alternating generalized expectation maximization (SAGE) 알고리즘을 이차원 미분 파라미터인 Hessian의 사용으로 인하여 수렴 속도가 빠른 Newton-Raphson 알고리즘과 함께 병행 사용하여 초음파 신호의 초점 도달 시간과 그 크기를 측정하여 초점 도달 거리에 따라 두 종류의 신호를 분류, 차별화 하는 기법이다. 이 알고리즘을 이용하여 흠집이나 틈새로부터 나온 신호일 경우와 퇴적물에 의해 나온 신호일 경우로 분류되었고 그 결과가 이 논문에 제시되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.58.2-58.2
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• 2009

금속 와이어를 전기폭발법에 의해 증기 상태로 만든 후 응축시킬 때 제조되는 금속나노분말의 크기특성을 파악하기 위하여 제조장치에 샘플링 포트를 삽입하여 실시간 입자 측정기(Scanning Mobility Particle Sizer; SMPS) 로 14~615 nm 범위의 크기분포를 측정하였다. SMPS는 입자의 크기에 따라 전기적 이동도가 달라지는 원리를 이용하여 공기 중에 부유된 나노입자의 크기분포를 수 분내에 측정하는 실시간 입자 측정기이다. 금속나노분말 제조장치 내부는 약 0.5 bar 수준으로 불활성가스로 채워져 있어서 대기압보다 높은 고압조건이므로 SMPS 전단에 작은 노즐이 삽입된 pressure reducer를 부착하여 적정한 압력 수준으로 낮춘 후 SMPS로 나노분말의 크기분포를 실시간으로 측정하였다. 제조공정이 진행되면서 전기폭발이 주기적으로 발생하는 동안에 SMPS로 측정한 14~615 nm 범위 입자의 총 수농도는 약 $10^7$ 개/$cm^3$ 수준으로 매우 높았고, 약 100 nm와 200 nm에서 고농도 피크를 나타내는 bimodal 분포를 나타냈다. 반면 전기폭발이 잠시 중단되는 경우 입자의 총 수 농도는 약 $10^4$ 개/$cm^3$ 수준으로 낮아지고, 약 20 nm 이하의 입자가 대부분을 차지하면서 입자의 크기가 커질수록 농도가 낮아지는 형태의 크기분포로 바뀌었다. 본 연구를 통해 얻어진 제조장치 내부의 나노분말 크기분포 자료는 고품질 제품을 생산하기 위해 나노분말의 크기분포를 제어하는 분급장치 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.78-78
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• 2010

그래핀(Graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집(honeycomb)구조로 빼곡히 채워진 2차원의 단원자 층으로 역학적 강도와 우수한 화학적/열적 안정성 및 흥미로운 전기 전도 특성을 가지고 있다. 이러한 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 현재 기초연구뿐만 아니라 응용연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀의 우수한 물리적 특성들은 그래핀의 층수, 모서리(edge)구조, 결함(defect), 불순물 등에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 그래핀의 구조 및 결함정도를 자유로이 제어하고 그에 따르는 특성 변화를 관찰하는 것은 기초연구의 측면에서 뿐만 아니라 향후 그래핀 응용에 있어서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 그래핀의 내산화 특성을 연구하기 위하여, 그래핀을 열 및 플라즈마 산화 분위기에 노출시킨 후, Raman 분광법을 이용하여 광학적, 구조적 변화를 분석함으로써 그래핀의 내산화 특성에 대하여 조사하였다. 그래핀은 실리콘 웨이퍼에 전자빔증착법으로 니켈박막을 증착한 후 열화학증기증착법으로 합성하였으며, 메탄가스를 원료가스로 $900^{\circ}C$ 전후에서 합성하였다. 합성한 그래핀은 산화반응 시 기판의 영향을 제거하기 위하여 트렌치 구조의 기판 위에 전사(transfer)함으로써 공중에 떠있는 구조를 구현하였다. 열 산화의 경우, 합성한 그래핀을 대기분위기의 고온($500^{\circ}C$) 챔버에 넣고 처리시간에 따른 특성변화를 살펴보았다. 플라즈마 산화의 경우는 공기를 이용하여 직류플라즈마를 발생시킨 후 0.4 W의 낮은 플라즈마 파워를 이용하여 플라즈마 산화처리와 특성평가를 매회 반복하였다. 그래핀의 특성분석은 Raman분광기와 광학현미경, 원자힘현미경(AFM) 등을 이용하여 분석하였으며, 상기 결과들은 향후 산화환경에서의 그래핀 응용소자 개발에 유용할 것으로 예상된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.116.2-116.2
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• 2013

최근 그래핀, hexagonal boron nitride (h-BN) 및 $MoS_2$ (molybdenum disulfide)와 같은 2차원 결정 물질들은 무어의 법칙 (Moore's Law)를 뛰어넘어 계속적인 소자의 소형화를 가능케 하고 또한 대면적, 저비용 소자 개발을 가능케 하는 우수한 특성을 가진 차세대 반도체 트랜지스터 소재로 각광받고 있다. $MoS_2$는 bulk 상태일 때는 1.2 eV의 indirect 밴드갭을 가지지만 단층형태일 때는 1.8 eV의 direct 밴드갭을 가지며 dielectric screening 기법 등을 통해 mobility를 향상시킬 수 있는 것으로 연구된 바 있다. 본 연구에서는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD)법을 이용하여 $MoS_2$박막을 형성하기 위한 기초연구인 Mo전구체의 특성 평가 및 적합한 공정조건 개발 연구를 수행하였다. 사용한 전구체는 $Mo(CO)^6$ (Molybdenum hexacarbonyl)이고, 온도 및 압력, 반응기체($H_2S$, Hydrogen sulfide) 유량 등의 공정 조건 변화에 따른 거동을 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) 시스템을 사용하여 측정하였다. 또한 $Mo(CO)^6$의 분자구조를 상용 프로그램인 Gaussian으로 시뮬레이션 하여 실제 FT-IR 측정 결과값과 비교 분석하였다. 화학기상증착법을 이용한 $MoS_2$ 증착조건 최적화를 위하여 다양한 온도, 유량, 압력, 및 기판 종류에 대하여 증착 실험을 수행하였으며, 증착된 샘플은 scanning electron microscope (SEM), Raman spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권1호
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• pp.42-52
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• 2008

임플랜트가 개발된 이후 임플랜트 안정성을 아기 위한 여러 방법들이 연구되어 왔고 여러 측정 장치들이 고안되어 왔다. 그 중에서도 공명주파수분석법(Resonance Frequency Analysis)을 이용한 방법이 요즘 각광을 받고 있다. 가장 최근에 공명주파수분석법을 이용한 측정 장치의 하나인 $Osstell^{TM}$ 보다 간편한 $Osstell^{TM}$ mentor의 출시로 임상적으로 더 편하게 임플랜트의 안정성을 측정 할 수 있게 되었다. 본 연구는 $Osstell^{TM}$ mentor 의 자기공명막대인 $Smartpeg^{TM}$을 사용할 때 임상에서 측정 가능한 측정횟수가 얼마나 되는지를 확인하고 또한 소독 후에도 측정값이 안정한지를 확인하고자 실험을 하였다. 실험 목적은 5가지로 나누어 알아보고자 하였다: 1. 자기공명막대의 반복측정의 영향: 자기 공명막대와 $Osstell^{TM}$ mentor를 고정시키고 반복적인 측정을 하여 몇 회까지 측정값이 안정한가? 2. 자기공명막대의 탈부착 반복의 영향: 자기공명막대를 탁부착을 반복하면서 몇회까지 측정값이 안정한가? 3. 자기공명막대의 소독방법에 따른 영향: 진료실내의 소독방법 후에도 자기 공명막대 측정값이 안정한가? 4. 자기 공명막대의 반복되는 고압증기멸균 소독 후의 영향: 고압증기 멸균법 10회 반복적인 소독 후에도 측정값이 안정한가? 5. 자기 공명막대의 자성소실온도 확인: 자기공명막대의 자성을 잃는 온도는 몇 도인가? 실험방법은 각 실험별 8개의 자기공명막대를 준비하고 각각의 구별을 위해 컬러펜으로 표식을 했으며 실험전 측정값을 재고, 실험후 측정값을 재어 비교하였다. 자기공명막대 반복측정의 영향을 알아본 실험은 최초의 측정값과 변화가 있는 횟수를 알아보려 했으며 측정값에 변화가 없을 경우 400회까지 측정하여, 1-100회, 101-200회, 201-300회, 301-400회 4군으로 나누어 유의수준을 살펴보았다. 자기공명막대 탈부착 반복의 영향을 알아본 실험은 자기 공명막대 8개를 각각 400회씩 탈부착하여 측정값의 변화를 1-100회, 101-200회, 201-300회, 301-400회 4군으로 나누어 군간 유의수준을 확인하였다. 자기공명막대 소독방법에 따른 영향에 대한 실험은 8개의 자기공명막대를 소독 전 측정값과 소독 후 측정값을 비교확인하였다. 자기 공명막대 반복되는 고압증기멸균 소독 후의 영향에 대한 실험은 8개의 자기공명막대를 10회 반복 소독하면서 소독 전 측정값을 0군, 1-10회까지 소독 후를 10군으로 나누어 군간 유의수준을 확인하였다. 자기공명막대 자성 소실 온도 확인실험은 8개의 자기 공명막대를 $138^{\circ}C$/10분, $150^{\circ}C$/5분, $150^{\circ}C$/10분으로 나누어 자기공명막대가 자성을 잃는 온도가 몇 도인지 실험하였다. 실험결과; 1. 자기공명막대 반복측정의 영향 실험에서는 각 군간 유의성이 없었다(p>0.05). 2. 자기공명막대 탈부착측정의 영향에 대한 실험은 각 군간 유의 확률이 0.123으로 유의성이 없었다(p>0.05). 3. 자기공명막대 소독방법에 따른 영향에 대한 실험은 소독 전 측정값과 소독 후 측정값의 유의성이 없었다(p>0.05). 4. 자기공명막대 반복되는 고압증기멸균소독 후의 영향에 대한 실험은 각 군간 유의성이 없었다.(p>0.05). 5. 자기공명막대 자성 소실온도확인 실험은 $138^{\circ}C$/10분에서는 소독 전, 후간 측정값에 유의성이 없었고(p>0.05), $150^{\circ}C$/5분에서는 2개가 측정 불가였으며, $150^{\circ}C$/10분에서는 8개 모두 ISQ값을 측정할 수가 없었다. 결론으로 말하면, 자기 공명막대가 나사산이 손상되지 않고 자성을 잃지 않으면 측정값이 변하지 않을 것으로 사료된다. 그리고 자기공명막대를 $150^{\circ}C$/10분에서 진공건열멸균 소독 후에 자성을 잃는 것으로 나타난 결과로 추론해 보건데, 진료실에서 가장 높은 온도를 보이는 고압증기멸균 소독이 $132^{\circ}C$/15분 이므로 진료실내의 소독방법들에는 아무런 문제가 없는 것으로 사료된다. 몇 번 사용할 수 있는지의 문제는 400번 측정 시 수치에 변화가 없으므로 측정되지 않을 때까지 사용해도 무방하리라 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제29권5호
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• pp.753-759
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• 2016

노계육의 물리적 처리를 통한 조직감 개선과 가공특성을 조사하였다. 각 처리 조건은 스팀(Steam, S) $85^{\circ}C$/20 min, 펄스 전기 자기장(Pulsed Electric Field, PEF) 1.5 KV/cm, 초고압 증기 가열법(Super Heated Steam, SHS) 오븐온도($300^{\circ}C$), 스팀 온도($350^{\circ}C$), 시간(8 min)을 선정하여 실험 하였다. 수율에서는 육계육과 노계육 모두 대조구에서 66.85%, 63.80%로 높은 결과를 얻었으며 처리구에서는 모두 감소하여 노계육을 전기장 처리한(PEF) 처리구에서 61.05%로 가장 낮은 수율을 나타냈다(p<0.05). 색도는 노계와 육계의 품종과 관계없이 가열 중 L 값은 낮아지고 a 값과 b 값은 높아지는 전형적인 현상을 보였으며, 가열 감량은 가열 감량은 노계육스팀처리(S)에서 45.25%로 가장 높았으며, 육계육의 초고압증기(B-SH) 가열 처리할 때는 30.66%로 가장 낮았다. 처리구별로는 노계육을 PEF 및 SH 병행 처리 시 PEF와 SH를 단독으로 처리한 물리적인 처리구보다 가열 감량이 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 조직감은 hardness의 경우 시료별로는 부드러운 조직감을 갖는 육계육에서 초고압스팀처리구(B-SH)에서 5.57 kg으로 가장 낮았다(p<0.05). 반면에 노계육은 PEF 처리한 후 스팀처리구 경우 14.08 kg으로 육계육에 비해서는 질긴 조직감을 보였으나 PEF 처리 후 초고압증기처리(SL-PSH) 시료에서는 10.73 kg까지 유의적으로 감소하여 연도개선에 효과가 있었다. 관능평가에서는 전반적 기호도가 가장 좋은 점수를 보인 것은 육계육 7.8점이었고, 노계육에서는 PEF 처리 후 초고압증기 처리구(SL-PSH)에서 6.3점으로 가장 좋은 점수를 보였다. 따라서 노계육의 연도를 개선하기 위한 물리적 방법에서는 PEF 처리 후 초고압증기처리(PSH)가 가장 이상적인 방법이라고 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.368.2-368.2
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• 2014

$SnO_2$을 이용한 반도체는 기체 센서, 트랜지스터, 태양전지와 같은 여러 분야에 적용 가능하기 때문에 많은 각광을 받고 있다. $SnO_2$을 이용한 반도체 소자는 높은 화학적 안정성과 독특한 물리 화학적 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 부피에 대한 높은 표면적 비율을 가지고 있다. 우수한 $SnO_2$나노구조를 얻기 위해서 전자관 박막증착, 졸겔법, 물리적 증기증착, 열증착과 같은 다양한 방법들이 사용되었다. 다양한 합성 방법들 중에서 전기화학 증착법은 높은 성장율, 대면적 공정, 낮은 가격과 같은 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되었지만, $SnO_2$ 구조의 성장조건에 따른 체계적인 연구는 진행되지 않았다. 본 연구는 indium-tin-oxide (ITO)로 코팅된 유리 기판 위에 전기화학 증착법을 사용하여 다양한 성장 조건에 따라 성장된 $SnO_2$나노구조들의 물리적 특성들을 관찰하였다. ITO 유리 기판 위에 성장된 $SnO_2$나노구조는 음극의 전구체와 전류의 상호작용에 의해 생성되는 산소 분자의 환원에 의해 형성된다. $SnO_2$나노구조의 모양은 전기화학 증착의 성장 환경에 따라 달라진다. $SnO_2$나노구조를 관찰하기 위해 시간에 따른 전압-전류, X-ray광전자분광법, 주사형전자현미경, X-ray회절분석법을 사용하여 측정하였다. ITO 유리 기판 위에 성장한 $SnO_2$ 소자에 서로 다른 인가 전압을 가해 주었을 때에 따른 전류밀도를 측정하였다. 일정한 인가전압에서 $SnO_2$나노구조의 X-ray광전자분광법 측정 을 통해 화학적 결합과 X-ray회절분석법 통한 $SnO_2$ 성장 방향을 관찰하였다. 주사형전자현미경 측정을 통하여 $SnO_2$의 표면을 관찰하였다

• 한국지구과학회지
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• 제38권6호
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• pp.395-404
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• 2017

본 연구에서는 구미에 위치한 낙동강에서 발생한 안개를 분류하였고 안개 발생 전후의 기상특성을 분석하였다. 안개는 2013년부터 2015년까지 시정계를 이용하여 관측되었다. 안개는 총 74회 발생하였고 대부분 증기안개로 분류되었다. 관측된 증기 안개는 내륙에서 발생한 안개보다 지속시간이 길게 나타났는데 이는 지형적 특징으로 인해 야간 증발이 다른 지역보다 강하게 나타났기 때문이다. 안개 지속시간에 대한 하천 증발 효과를 분석하기 위해 Penman-Monteith(Penman법)와 Bulk aerodynamic (Bulk법) 방법을 사용하여 증발량을 추정하였다. 이 중 Bulk법은 실제 수면에서 측정한 증발량과 유사하게 나타났다. 따라서 Bulk법이 실제 수면 증발량 추정에 적합한 방법임을 확인할 수 있었다. Bulk법으로 추정한 증발량은 안개 비발생일 보다 안개 발생일에 06 LST와 07 LST에 더 높게 나타났다. 안개 발생일에 하천의 증발은 대기에 증발잠열 에너지를 공급하고 안개 내부의 난류를 유지하는 에너지원으로 작용한다. 이와 같은 결과는 안개내부의 풍속, 기온, 그리고 난류운동에너지의 증가를 통해 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-26
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• 2000

화력발전소 보일러 고온배관인 주증기관, 헤드 및 증기드럼 등의 설비들은 장시간동안 고온고압의 가혹한 조건으로 운전됨에 따라 크리프손상에 의해 열화되고 있다. 이들 설비의 크리프손상측정에 적용되는 종래의 비파괴기법인 레프리카법, 전기저항법 및 경도법 등은 복잡한 측정절차 및 접근성, 검사결과의 신뢰도 및 측정정도 등 여러가지면에서 단점이 많다. 따라서 본 논문에서는 화력발전소 주요 고온배관에서 발생되는 경년열화인 크리프손상에 대한초음파 측정연구를 수행한 결과로서, 고온배관재료인 Cr-Mo강의 크리프 인공열화재를 대상으로 이들에 대한 크리프손상 상태별 초음과 음속(sound velocity) 및 감쇠(attenuation)의 초음파 신호특성을 평가하였다.