• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.2 no.3
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• pp.139-148
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• 1991

A fiber-optic magnetic sensor system for the detection of small ac magnetic field(200Hz-2 kHz) was constructed. Magnetic field sensing part was fabricated by bonding a section of optical fiber to amorphous metallic glass(2605SC) having large magnetostriction effect. And with the directional coupler, all fiber type Mach-Zehnder interferometer was constructed to measure the variation of the external magnetic field by translating it into the optical phase shift in the interferometer. The signal fading problem of the interferometer, which is due to random phase drifts originated from the environment, i.e., temperature fluctuation, vibrations, etc., was elliminated by feedback phase compensation. This allows the sensitivity to be maintained at the maximum by keeping the interferometer in quadrature phase condition. The frequency response of metallic glass was found to be nearly flat in the range of 90 Hz-2 kHz and dc bias field for the maximum ac response was 3.5 Oe. The interferometer output showed good linearity over the range $\pm$0.5 Oe. For 1 kHz ac magnetic field the scale factor S and the minimum detectable magnetic field were measured to be 8.0 rad/Oe and $3X10^{-6} Oe/\sqrt{Hz}$at 1 Hz detection bandwidth respectively.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6B
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• pp.661-667
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• 2006

In this study, an experiment of sewage sludge dewatering is carried by using electrokinetic method, and the electrokinetic dewatering efficiency of digested sludge is analyzed. Digested sludge without coagulants is selected and gravitational and pressing dewatering methods are applied in combination with electro-osmotic and electro-osmotic pulse technology. After the test of digested sludge, dewatering test of thickened sludge is carried to evaluate the electrokinetic dewatering feasibility of thickened sludge. Under the condition of constantly applied voltage, however, electrical resistance increases with decreasing of water content so that dewatering rate decreases with time. To reduce such a hindrance caused by constantly applied voltage, electro-osmotic pulse technology which is considered to reduce the difference of water content with height, is applied. For the application of electro-osmotic pulse, the dewatered flow rate and the dewatered volume became more increasing from the middle of the dewatering process than that of continuous voltage. Through the test of thickened sludge, electro-osmotic dewatering combined with gravitational and expression also showed high dewatering rate, which proved the possibility of using electrokinetic dewatering.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.49-62
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• 2024

Reckless development of the underground by rapid urbanization causes inspection delay on replacement of existing structure and installation new facilities. However, frequent accidents occur due to deviation in construction design planned by inaccurate location information of underground structure. Meanwhile, the electrical resistivity survey, knowns as non-destructive method, is based on the difference in the electric potential of electrodes to measure the electrical resistance of ground. This method is significantly advanced with multi-electrode and deep learning for analyzing strata. However, there is no study to quantitatively assess change in electrical resistance according to geometric conditions of structures. This study evaluates changes in electrical resistance through geometric parameters of electrodes and structure. Firstly, electrical resistance numerical module is developed using generalized mesh occurring minimal errors between theoretical and numerical resistance values. Then, changes in resistances are quantitatively compared on geometric parameters including burial depth, diameter of structure, and distance electrode and structure under steady current condition. The results show that higher electrical resistance is measured for shallow depth, larger size, and proximity to the electrode. Additionally, electric potential and current density distributions are analyzed to discuss the measured electrical resistance around the terminal electrode and structure.

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.45-47
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• 2002

반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2～7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10～15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

• The Korean Society of Law and Medicine
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• v.21 no.2
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• pp.209-244
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• 2020

TMS and tDCS are non-invasive devices that treat the diseases of patients or individual users, and manage or improve their health by applying stimulation to a brain through magnetism and electricity. The effect and safety of these devices have proved to be valid in several diseases, but research in this area is still much going on. Despite increasing cases of their application, legislations directly regulating TMS and tDCS are hard to find. Legal regulation regarding TMS and tDCS in the United States, Germany and Japan reveals that while TMS has been approved as a medical device with a moderate risk, tDCS has not yet earned approval as a medical device. However, the recent FDA guidance, European MDR changes, recalls in the US, and relevant legal provisions of Germany and Japan, as well as recommendations from expert groups all show signs of tDCS growing closer to getting approved as a medical device. Of course, safety and efficacy of tDCS can still be regulated as a general product instead of as a medical device. Considering multiple potential impacts on a human brain, however, the need for independent regulation is urgent. South Korea also lacks legal provisions explicitly regulating TMS and tDCS, but they fall into the category of the grade 3 medical devices according to the notifications of the Korean Ministry of Food and Drug Safety. And safety and efficacy of TMS are to be evaluated in compliance with the US FDA guidance. But no specific guidelines exist for tDCS yet. Given that tDCS devices are used in some hospitals in reality, and also at home by individual buyers, such a regulatory gap must quickly be addressed. In a longer term, legal system needs to be in place capable of independently regulating non-invasive brain stimulating devices.