• 한국진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.151-156
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• 2003

저진공 국가표준기인 초음파간섭 수은주압력계를 이용하여 두 개의 용량형 격막식 게이지와 두 개의 공진형 실리콘 게이지를 교정하였다. 용량형 격막식 게이지의 센서부는 금속으로 되어 있으므로 견고하고 과압에 잘 견딜 뿐만 아니라 우수한 분해능을 가지고 있으며, 공진형 실리콘 게이지는 우수한 안정성과 기계적인 충격에 강한 특성을 가지고 있다. 이들의 교정 불확도를 국제표준화기구에서 제정한 측정불확도 표현지침서에 따라 분석하여 비교하였으며, 그 결과 확장불확도의 최대 차이는 교정압력 100 Pa에서 $9\times10^{-3}$Pa 이었다. 또한 공진형 실리콘 게이지의 표준압력에 대한 압력비의 차이가 0.5 % 이내이었으므로 저진공 영역의 전달표준기로 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-15
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• 2003

스피닝 로터 게이지는 표준기관의 고진공 국제비교에 전달표준기로 상용되고 있으며, 고진공 국가표준기인 동적교정장치를 이용하여 스피닝 로터 게이지를 교정하였다. 교정 결과의 불확도를 국제표준화기구에서 권고한 A형 불확도, B형 불확도, 합성표준불확도, 확장불확도 등으로 구분하여 평가하는 방법을 제시하였다. 이 방법에 따라 평가한 스피닝 로터 게이지의 합성표준불확도는 $1.8007\times10^{-5}$ Pa ~$4.8422\times10^{-5}$ Pa 이었다.

• 한국진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.54-58
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• 2004

스테인레스 스틸로 가공된 진공용기에 제조회사와 사양이 각각 다른 세 개의 열음극 전리진공게이지를 부착하고 실험실 온도변화에 따른 게이지들의 압력요동 특성을 조사하였다. 상온 근방의 최소 $20 ^{\circ}C$와 최대 $26 ^{\circ}C$에서의 압력 편차는 각각 IG1은 5.0 %, IG2는 5.3 %, 그리고 IG3는 10.3 %이었다. 그러나 온도 $21.5^{\circ}C$에서 $22.5^{\circ}C$구간에서의 압력변화는 모두 게이지들의 불확도 보다 작고 안정한 성능을 보였다. 본 연구결과 상온 고진공에서 열음극 전리진공게이지의 압력변화는 게이지 자체의 특성 때문이 아니고 실험실 온도 때문에 변하는 압력변화에 기인한 것임을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2012

압력 $10^{-9}$ Torr 이하의 초고진공(ultrahigh vacuum) 영역에서의 압력 측정에는 수 mA의 열전자로 잔류 가스를 이온화시켜 그 이온 전류를 측정하는 이온게이지를 주로 사용한다. 압력이 $10^{-12}$ Torr영역 이하인 극고진공(extreme high vacuum: XHV) 영역에 진입하면, ESD (electron stimulated desorption) 효과 등에 의한 이온 게이지 자체의 가스방출률이 커져 정확한 압력 측정이 곤란해 진다. 극고진공 영역에서 이온 게이지는 수 와트(W) 이상의 전력을 사용하여 수 mA의 열전자를 방출시키나, 신호인 이온 전류의 양은 1pA 이하이기 때문에 열전자에 의해 발생되는 백그라운드 전류에 묻혀 신호 전류가 측정되지 않는다고 할 수 있다. 100 nm 이하의 곡률을 가진 뾰족한 금속 탐침에 강한 전기장을 걸어주면 고체 내부의 전자가 터널링 효과에 의해 진공 중으로 방출되며, 이를 전계방출(Field Electron Emission) 효과라 부른다. 전계 방출 전류량은 탐침 표면의 일함수에 의존하며, 일함수가 클수록 지수함수 적으로 감소한다. 금속 표면에 진공 중의 잔류 가스가 부착하면 일함수가 증가한다. 가열에 의해 전계방출 탐침의 표면을 세정한 후에 전자 빔을 방출 시키면, 표면에 가스 분자가 흡착하여 방출 전류량은 점점 감소한다. 감소 속도는 압력에 비례하며, W(310) 탐침의 경우 $10^{-10}$ Torr 영역에서는 수분만에 최초 전류값의 1% 이하로 감소한다. 전계방출 전류의 감소속도가 압력에 비례하는 현상을 이용하여 압력을 측정하였다. Extractor Ionization Gauge 측정값 $5{\times}10^{-12}-3{\times}10^{-10}$ Torr의 범위에서 (111) 방향으로 정렬된 텅스텐 단결정 탐침을 사용하여 방출전류의 로그값을 시간의 함수로 semilog그래프를 그리면, 그래프는 직선을 그리며 그 기울기가 압력에 비례함을 알 수 있었다. 기울기 값과 게이지 측정값은 $10^{-11}{\sim}10^{-10}$ Torr 영역에서 거의 완벽한 비례관계를 보여주었으나, $10^{-12}$ Torr 영역에서 게이지 측정값은 기울기 값에서 추출한 압력치보다 높은 값을 보여주었으며, 이는 게이지 백그라운드 전류에 의한 차이라고 생각된다. W (310) 탐침의 방출전류는 그 감소속도가 W (111) 탐침과 마찬가지로 압력에 비례하였으나, 전류-시간 그래프는 가열 세정 직후에 전류가 거의 감소하지 않는 $2{\times}10^{-10}$ Torr에서 약 10분간 지속되는 '안정 영역'이 존재함을 보여주었다. '안정 영역'은 $10^{-11}$ Torr 영역에서는 수십분, $10^{-12}$ Torr 영역에서는 수시간 이상으로 증가하였다. 초-극고진공 영역에서의 잔류가스 주성분인 수소에서 물, 일산화탄소등의 가스로 바뀌면 '안정 영역'은 사라졌고, 이는 '안정 영역'이 수소 흡착에 의해서만 나타나는 고유 현상임을 말해준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.114.1-114.1
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• 2013

우주궤도환경은 고진공 환경이며, 태양복사열에 의한 고온환경 및 극저온환경이 반복되는 가혹한 환경이다. 위성체의 성공적인 임무 수행을 위해 지상에서 철저한 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 $10^{-6}$ Torr 이하의 고진공 및 $-180^{\circ}C$ 이하의 극저온 모사가 가능한 열진공챔버와 같은 우주환경모사장비가 반드시 필요하다. 한국항공우주연구원에서는 다양한 크기의 열진공챔버를 보유, 가동 주이며, 챔버 내부의 진공도를 측정하기 위한 진공게이지의 교정을 매년 실시하고 있다. 또한 교정기관을 통한 교정 이외, 보유하고 있는 표준챔버를 이용한 자체 교정을 실시하여, 진공도의 신뢰성 점검 및 보증을 하고 있다. 본 논문에서는 표준챔버를 이용한 고진공게이지 교정 방법을 소개하며, 다년간의 교정결과를 검토하여 교정주기에 대한 견해를 기술하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.189-193
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• 2002

진공기술기반구축사업의 진공 측정기기 평가장치 구축사업으로 저진공($10^{-1}$Pa~$10^{5}$ Pa)게이지 종합특성 평가장치를 설계제작하였다. 이 장치를 이용하여 열전도형 게이지의 정확도, 직선성, 반복성, 기체감도, 그리고 장기 안정성 등에 대한 특성 평가를 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1993년도 제4회 학술발표회 논문개요집
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• pp.100-100
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• 1993

• 한국진공학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 1993

당 연구실에서 개발 제작된 동적교정방법을 이용한 고진공표준기를 사용하여 10-6∼10-3torr 영역에서 가장 널리 쓰이는 spinning rotor gauge와 열음극전리 진공게이지들의 특성을 상품화되어 사용되는 방법대로 측정하여 조사하여 보았다. 게이지들의 직선성, 단기간(15일)에 행해진 반복측정에서의 scattering을 조사하였고 또한 N2, CO, He, H2, O2, Ar 가스에 대한 감도와 압력을 올릴 때와 내릴 때의 hysteresis를 조사하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.186-194
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• 2005

정적법 고진공 표준기를 이용하여 스피닝 로터 게이지를 $4.04\times10^{-3}$ $Pa\~1.11\times10^{-2}$Pa에서 교정하였으며, 그 결과를 국제표준화기구에서 권고한 측정불확도 표현지침에 따라 불확도를 계산 및 평가하였다. 평가 결과 기준압력 $7.5488\times10^{-3}$ Pa에서 교정된 SRG의 합성표준불확도는 $95\%$ 신뢰수준, 포함인자 k = 1에서 $3.0035\times10^{-5}$ Pa로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.169-169
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• 2011

진공펌프의 성능을 나타내는 여러 파라미터가 있지만 가장 중요한 성능지표는 역시 배기속도라고 할 수 있다. 배기속도는 물리적으로 체적유량(volume flow rate, L/s 또는 m3/hr) 즉 단위시간당 펌프 흡기구에 들어오는 기체의 체적을 가리킨다. 펌프 흡기구 단면을 지나가는 체적을 직접 측정하는 것은 거의 불가능하므로 진공 전문가들은 흡기구로 들어가는 기체 유량(flow rate, mbar${\cdot}$L/s 또는 Pa${\cdot}$m3/s)과 흡기구 압력(mbar 또는 Pa)을 측정한 후 유량을 압력으로 나누어 주는 방식으로 배기속도를 측정한다. 유량은 표면 기체 방출을 고려하더라도 실용적인 측면에서 보면 위치에 상관없이 불변하는 값으로 볼 수 있어서 유량을 어떻게 정밀하게 잴 것인가 하는 방법만 있으면 편리한 위치에서 측정하면 된다. 반면에 압력을 정밀하게 측정하는 방식은 확립되어 있지만 막상 어디서 측정하는 것이 옳은가 하는 것은 의외로 쉽지 않다. 펌프의 배기속도를 측정하는 상황을 몇 가지로 가정해 보면, 규격에 입각한 표준용기에 달아 정식으로 재는 것, 게이지가 부착된 마구리판을 달고 간이로 재는 것, 펌프가 사용되고 있는 시스템 현장에서 재는 것이 있을 수 있고 펌프가 달려 있는 상태도 직접 용기에 달거나, 도관 또는 어댑터 및 밸브를 통해 달리는 경우가 있다. 앞에서 펌프 배기속도 계산 시 사용하는 흡기구 압력이란 엄밀히 말하면 흡기구를 바라보는 방향으로 가해지는 압력을 말하는데 이는 진공 게이지를 펌프 흡기구 면에서 상류를 향하도록 놓을 때 얻을 수 있는 값으로 막상 실행하는 것은 어렵다. 표준용기의 구조는 진공 게이지를 특정 위치에 달 때 마치 흡기구 면에 놓인 게이지처럼 흡기구 압력을 정확하게 측정할 수 있도록 고안된 것이지만 때에 따라서는 여러 변형된 측정 방식을 사용할 수밖에 없는 상황이 만들어지므로 어떤 보정을 거치면 올바른 배기속도 값을 구할 수 있는지 살펴볼 필요가 있다.