• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.7
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• pp.649-656
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• 2002

In situ patterned zinc oxide thin films were prepared by precipitation of Zn(NO$_3$)$_2$ aqueous solution containing urea and by microcontact printing using Self-Assembled Monolayers(SAMs) on A1/SiO$_2$/Si substrates. The visible precipitation of Zn(OH)$_2$ that was formed in the Zn(NO$_3$)$_2$ aqueous solution containing urea was enhanced with an increase of the reaction temperature and the amount of urea. As the reaction time of Zn(NO$_3$)$_2$ with urea was prolonged, the thickness and grain size of Zn(OH)$_2$ thin layers were increased, respectively. The optimum precipitation condition was at 80$\^{C}$ for 1 h for the solution with the ratio of Zn(NO$_3$)$_2$ to urea of 1 : 8. Homogeneous ZnO thin films were fabricated by the heat treatment of 600$\^{C}$ for 1 h of Zn(OH)$_2$ precipitation on Al/SiO$_2$/Si substrate. This was available to the in-situ patterned ZnO thin films with uniform grain size. Hydrophobic SAM, Octadecylphosphonic Acid(OPA) and hydrophilic SAM, 2-Carboxyethylphosphonic Acid(CPA) were applied on the Al/SiO$_2$/Si substrate by microcontact printing method. In situ patterned ZnO thin film was successfully prepared by the heat treatment of Zn(OH)$_2$ precipitated on the surface of hydrophilic SAM, CPA.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.315-315
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• 2007

본 논문에서는 DLC (Diamond-like carbon)박막이 가지는 높은 경도, 낮은 마찰계수, 전기적 절연성, 화학적 안정성 등의 특성을 이용하여, 리소그래피를 위한 resist나 hard coating물질로써 응용하기 위해, DLC 박막의 에칭에 관한 연구를 진행하였다. DLC 박막의 합성 과 에칭은 13.56 MHz RF plasma enhanced vapor deposition technique를 통해 이루어졌으며, DLC 박막은 150 W의 RF Power에서 메탄 $(CH_4)$과 수소$(H_2)$ 가스를 이용하여 약 300 nm의 두께로 제작되었으며, DLC박막의 에칭은 RF power의 변화 (50~250 W)와 산소 $(O_2)$가스의 유량변화 (5~25 sccm)에 따라 실시하였다. 에칭 되어진 DLC 박막의 표면 특성들은 AFM (atomic force microscopy)과 contact angle 장치를 사용하여 측정되었고, 측정된 결과로써 DLC 박막은 RF power와 산소 가스의 유량이 높을수록 etching rate는 증가하였고, 박막의 표면은 거칠어졌으며, 결국 DLC 표면에서는 산소에 의한 결합의 증가로 인해 친수성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.79-79
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• 2010

최근, 차세대 디스플레이, 터치스크린, 전자파 차폐 및 흡수 등의 분야에 응용하기 위해서 현재 주로 사용되고 있는 ITO박막을 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행 되고 있다. ITO 박막은 희소원소인 인듐에서 기인하는 높은 비용뿐만 아니라 매장량도 한계가 있어 대체 재료의 개발이 시급하게 요구되고 있다. 더구나, 다양한 차세대 응용에 있어서는 투명전도성 뿐만 아니라 휠 수 있는 유연성까지 요구되어 ITO박막을 대체할 새로운 투명전도성 유연 박막의 개발에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 탄소나노튜브(CNT)는 금속을 능가하는 이론적인 전기전도도를 갖고 있으며, 높은 탄성등의 우수한 기계적 성질을 갖고 있어, 전도성 확보 및 유연성 구현이라는 투명전도성 플렉서블 박막소재에 요구되는 사항들을 충족시킬 뿐만 아니라, 최근의 대량 합성법등의 개발로 저가에 공급할 수 있다는 장점들이 있어 ITO대체 재료로서 주목을 받고 있다. 그러나, CNT는 튜브 사이에 강한 반데르발스 인력을 가지고 있어 용매 중에 분산하는데 많은 어려움이 있으며, 액상 분산과정을 통한 CNT기반의 플렉서블 박막 제작에 있어서 큰 과제로 남아있다. 본 연구에서는 플라즈마 기능화 처리를 통하여 CNT에 친수성을 부여하였고, 초음파 처리를 통하여 에탄올 중에 CNT를 균일하게 분산한 후, 스프레이 분사법을 이용해 투명 유연기판인 PET고분자 필름위에 균일 박막을 제작하였다. CNT는 아세틸렌 가스를 이용한 열화학증기증착법으로 1mm 이상의 길이를 갖는 수직배향 CNT를 합성하였으며, 이를 아르곤 및 암모니아 플라즈마로 기능화 처리를 실시하였다. 플라즈마 처리를 통해 기능화 된 탄소나노튜브는 플라즈마 처리되지 않은 탄소나노튜브와 분산 속도에서 현저한 차이를 보였다. 제작한 CNT 기반의 투명전도성 유연박막들은 막두께에 따른 전도도 및 투광도의 관계를 조사하였고, 기판에 분사된 CNT 박막의 표면 특성은 AFM, Raman, 접촉각 실험 등을 통하여 분석하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.242.1-242.1
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• 2011

산화물 반도체는 높은 이동도와 낮은 공정 온도, 넓은 밴드갭으로 인한 투명성등 많은 장정을 가지고 있어 최근 많이 연구되고 있다. 그 중에서도 InGaZnO (IGZO)는 In, Ga 함유량으로 박막의 전기적 특성을 쉽게 조절할 수 있고 상온에서 비정질 상태로 증착되어 균일성에 장점이 있다. IGZO 박막을 TFT에 적용 시 MOSFET과는 다르게 축적 상태에서 채널이 형성되기 때문에 산화물 반도체 내에 캐리어 농도는 TFT 특성에 많은 영향을 미친다. 또한, 실리콘 기반의 트랜지스터는 이온 주입 및 확산 공정을 통해서 선택적으로 $10^{20}/cm^3$ 이상의 고농도 도핑을 실시하여 좋은 트랜지스터 특성을 확보할 수 있으나 IGZO 박막에는 이러한 접근이 불가능하다. 따라서 IGZO 박막의 캐리어 농도를 조절할 수 있으면 소스/드레인과 반도체의 접촉 저항 감소 및 전계 효과 이동도등 많은 특성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 UV light를 이용하여 IGZO 박막의 캐리어 농도를 조절하였다. IGZO 박막은 UV light 조사로 인해 Mo와 IGZO박막의 접촉저항이 $3{\times}10^3\;{\Omega}^*cm$에서 $1{\times}10^2\;{\Omega}^*cm$로 감소하였다. 이는 UV 조사로 표면에 금속-OH 결합이 생성되어 IGZO 박막의 캐리어 농도가 ${\sim}5{\times}10^{15}/cm^3$에서 ${\sim}3{\times}10^{17}/cm^3$까지 증가하기 때문이다. 또한 표면에 생성된 OH기는 강한 친수성 성질을 보여주고 표면의 높은 에너지 상태는 Self-Assembly Monolayer (SAM) 공정 적용이 가능 하다. 본 실험에서는 SAM 공정을 적용하여 IGZO-based TFT 제작에 성공하였고, 이 TFT는 UV 조사 시간에 따라 전계 효과 이동도가 0.03 $cm^2/Vs$에서 2.1 $cm^2/Vs$으로 100배 정도 증가하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.242-242
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• 2003

DLC(Diamond-Like Carbon)는 높은 경도, 내마모성, 화학적 안정성, 생체친화성 및 열전도율이 우수하여 VTR 헤드드럼, CRT Gun, Video Tape, 인공골절, 면도날 등에 널리 사용되고 있다. 에어컨용 Al 냉각핀은 높은 냉각성능의 향상으로 인한 전기절전 효과와 내부식성 및 친수성 등이 요구된다. DC-Sputtering법에 의한 에어컨용 알루미늄 냉각핀에 인가전압의 변화 (300V, 500V, 600V)와 증착시간 (3시간, 5시간 증착)의 변화에 따른 DLC 박막을 합성하여 AFM, XRD 및 Raman spectroscopy 측정을 통하여 분석하고, Micro Vickers Hardness 및 Roughness 등을 측정하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.1
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• pp.35-39
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• 2015

Polyvinylchloride (PVC) thin films having a microporous structure could be prepared by using the solubility difference in solvents. PVC thin film with a water contact angle of $150^{\circ}$ or more was obtained from the PVC solution consisting of the mixture of tetrahydrofuran as a solvent and propanol as a non-solvent. In the drying process of dip-coated PVC film, the increase of drying temperature reduced the tendency of roughened surface, which led the decrease of surface hydrophobicity. As the addition of propanol in the solution with 1 wt% PVC increased, the uniformity of surface roughness was improved. In the case of oxygen plasma treatments, even though the surface structure of PVC thin film was not notably changed, the surface property of the film was changed from the super-hydrophobicity to hydrophilicity as a function of the plasma exposing time.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.263-264
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• 2006

본 연구에서는 Arachidic acid Langmuir-Blodgett (LB)막의 계면특성과 전기적 특성을 측정하였다. Arachidic aicd는 포화지방산으로 ($CH_3(CH_2)_{18}COOH$)의 구조를 가지며, 크기가 27.5[$\AA$]으로 $CH_3(CH_2)_{18}$의 소수기와 COOH의 친수기로 구성되어 있다. LB막은 박막제작시 배열과 배향의 제어가 용이하다. Chloroform을 용매로 하여 2[mmol/l]의 농도를 조성하여 ${\pi}-A$ 등온선을 통해 기체 상태, 액체 상태, 고체 상태를 관찰하였으며 편광각 현미경 (Brewster angle microscopy) 이미지를 통해 각 상태에서의 이미지를 관찰하였다. 또한 LB막의 제작시 사용되어진 ITO 기판은 친수처리 전 후의 접촉각의 측정을 통하여 막의 안정성을 확인하였다. 또한 LB막을 Metal/LB막/Metal 구조의 소자로 제작하여 전압-전류 특성을 측정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.40-40
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• 2015

최근 기후변화로 인해 홍수의 발생빈도와 홍수량이 증가하고 있으며, 여름철 집중호우 및 태풍에 의해 하천의 둔치가 침수됨으로써 다양한 침수피해를 야기한다. 대하천 사업 이후 하천의 둔치를 활용한 체육시설, 자전거도로 및 생태공원과 같은 친수시설들이 조성되었으며 태풍으로 인한 하천의 홍수위 상승은 이러한 친수시설에 대한 직접적인 피해를 가져올 수 있다. 따라서 이와 같은 침수피해를 예측하기 위해서는 둔치를 포함한 복단면에서의 흐름해석을 통한 수리학적 영향을 분석해야하며, 둔치에서의 흐름양상은 주수로에 비해 수심이 얕고 흐름에 대한 저항이 크기 때문에 2차원 수리해석이 바람직한 것으로 제안되고 있다. 2차원 수리해석에 있어 하천의 홍수위 상승과 하강으로 인해 발생하는 둔치구간에서의 마름과 젖음 현상은 수치해의 발산을 야기하며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 마름/젖음 해석 기법에 대한 연구들이 진행되어 왔으며 일반적으로 마름/젖음에 대한 문제를 해결하는 방법은 마름/젖음에 상관없이 모든 부분에서 방정식을 푸는 박막기법과 해석영역으로부터 마름 부분을 제거하는 이동경계법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 단기간에 수위가 급변하는 태풍사상에 대한 둔치에서의 홍수위험도를 평가하기 위해 마름/젖음 해석이 가능한 2차원 유한차분모형인 Nays2D 모형을 이용하여 마름/젖음에 대한 과거 선행연구들의 결과와 적용된 모형의 결과를 비교하여 모형의 적용성을 검증하였고, 검증된 모형을 강정-고령보에서부터 달성보 사이 구간에 적용하여 수리학적 영향을 분석하였다. 또한, 모형의 결과를 이용하여 홍수위험지수를 산정하였으며, 이를 통해 둔치구간에서의 홍수위험도 평가를 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.281-281
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• 2012

연꽃잎 효과(Lotus effect)라 불리는 자가 세정 효과(self cleaning effect)는 연꽃이 항상 깨끗한 상태를 유지하는 것이 관찰되면서 꾸준히 관심에 대상이 되어 왔었다. 자가 세정 효과는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면에서 구현이 가능하며 이런 표면을 일상생활부터 산업분야까지 응용하고자 하는 많은 노력들이 있었다. 물질의 친수성 또는 소수성은 표면의 거칠기(roughness)와 표면에너지(surface energy)의 두 가지 특성에 의해 결정된다. 하지만 낮은 표면에너지 물질을 사용해도 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 얻긴 힘들며, 표면의 거칠기를 증가시켜야 한다. PTFE (polytetrafluoroethylene)는 낮은 표면에너지를 가진 소수성 물질로 bulk일 경우 접촉각이 약 $108^{\circ}$이지만 거친 표면을 가진 박막으로 만들 경우 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상의 값을 가지는 초수수성 표면이 가능한 물질이다. 특히, 초소수성 표면 이외에 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가지고 있어 디스플레이 및 태양전지 등의 자가세정(self cleaning) 보호막으로써 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 HFPO (hexafluoropropylene)를 원료 가스로 이용하여, Si(100)과 유리 기판위에 Cat-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition)법으로 PTFE 박막을 증착하였다. 텅스텐(W)을 촉매로 사용하였으며, 촉매온도가 $850^{\circ}C$이상인 조건에서 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PTFE 표면을 쉽게 얻을 수 있었다. 특히 본 연구에서는 제막압력을 300 mTorr에서 700 mTorr까지 변화시켜 가며 유리와 Si 기판위에 증착하였다. Cat-CVD 제막압력을 변화시켜가며 증착된 PTFE 박막의 접촉각을 측정한 결과, 제막압력이 300 mTorr일 때 glass와 Si 기판위에 증착된 PTFE박막 표면에서의 접촉각은 각각 133, $117^{\circ}$였지만, 제막압력이 400 mTorr이상일 땐 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.11 no.2
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• pp.70-75
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• 2010

It described the modification of polydimethylsiloxane (PDMS) with amphiphilic methyl methacrylate-based polyethylene glycol (PMMA-b-PEG) to enhance the hydrophilicity of a PDMS surface and cytotoxicity of it. PMMA-b-PEG solutions in water/ethanol mixture was spun-cast on the PDMS surface and the surface was characterized by long-term measurement of water contact angle. The morphology of PDMS surfaces coated with PMMA-b-PEG was characterized by field emission scanning electron microscopy and atomic force microscope. Cytotoxicity of the modified surfaces was investigated by MTT assay which would be necessary for the evaluation of tissue compatibility after implantation of the materials. Based on the MTT assay, PDMS coated with PMMA-b-PEG didn't show any significant cytotoxcity.