• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.207-209
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• 2006

This study is about an effect on a characteristics of the laser heat treatment as a optic systems which have a transverse beam mode each other. An experiment are carried out using a circular gaussian beam optics and rectangular beam optics. Generally, the optic system which has a uniform power intensity is mainly used in the laser heat treatment process. In this study, we would like to carried out experiments simultaneously using two optic systems and research the differences from a characteristics of the laser heat treatment.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.427-432
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• 1995

Surface heat treatment using a laser beam or an electron beam is studied through numerical analyses and experiments. For the surface heat treatment process, a theoretical model is developed to predict the effects of laser beam power, travel speed and properties of a workpiece on the depth and width of the heat affected zone(HAZ). The shape of HAZ and the hardness of heat-treated surface are experimentally obtained using an electron beam. Three materials(SS41, S45C and S55C) are selected as workpiece materials. The hardness of HAZ is increased up to 3 times for materials of a low carbon content. The results of the numerical analysis are compared with those of experiments. The comparison shows that the numerical model predicts larger depths and widths.

• Transactions of Materials Processing
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• v.16 no.4 s.94
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• pp.323-328
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• 2007

The residual stress in axial direction of the steel wires has been measured by using a method based on the combination of the focused ion beam(FIB) milling and digital image correlation(DIC) program. The residual stress is calculated from the measured displacement field before and after the introduction of a slot along the steel wires. The displacement is obtained by the digital correlation analysis of high-resolution scanning electron micrographs, while the slot is introduced by FIB milling with low energy beam. The experimental procedures are described and the feasibilities are demonstrated in steel wires fabricated with different conditions. It reveals that the tensile residual stress is formed in all steel wires and this is strongly influenced by the fabrication conditions.

• Journal of Welding and Joining
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• v.25 no.3
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• pp.85-91
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• 2007

The conventional study on the laser surface transformation hardening has been carried out with a beam of the specified shape and uniform power-intensity distribution in order to ensure the uniformity of the hardening depth. Two types of beams - the circular gaussian beam and rectangular beam of the uniform power-intensity distribution were used in this study. we were supposed to optimize the process parameters and to compare the hardening results with two optics respectively. As a result, the hardness distribution of the hardened zone was similar in both cases and the hardened phase by the rectangular beam was denser than that by the circular gaussian beam.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.541-542
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• 2006

In this paper, I propose the field emission tip for the E-beam array system that is made by carbon nanotubes(CNT). CNT is one of the most expected future materials, because of its great mechanical, chemical and electrical characteristics. So CNT can be used for many applications such as electron emitter, sensor, single electron transistor and AFM tip. And CNT will be applied to our E-beam array system as field emission tip so we will improve the system's electrical characteristics.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.37-38
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• 2007

Si Interlayer의 두께가 DLC (Diamond-like Carbon) 박막의 조도 및 미세 조직에 미치는 영향을 AFM 및 TEM을 이용하여 조사하였다. DLC 박막은 이온빔 소스를 이용하여 벤젠가스를 플라즈마 분해하여 기판에 증착하였고 기판에는 2kV의 펄스전원을 인가하였다. 기판은 Si Wafer와 초경을 이용하였으며 초경의 경우 평균조도가 20nm이하가 되도록 연마하여 사용하였다. Si Interlayer는 스퍼터링 소스를 이용하여 제조하였고 증착 시간에 따라 두께를 달리하여 약 90nm까지 변화시켰다. Si Interlayer만 증착하였을 경우 조도에 큰 차이를 나타내었으나 Interlayer 위에 DLC가 코팅되면 조도가 감소하여 Si 두께와는 상관이 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 Interlayer에 두께에 따른 조도변화와 함께 피막의 조직 및 경도 변화 등에 대해 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.62-62
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• 1998

다이아몬드상 카본은 경도, 열전도 둥이 다이아몬드와 비슷하면서도 박막 성장이 쉬워 다른 재료의 표면보호용 코탱막으로 웅용되고 있다. 최근에 다이아몬드상 카본 박막의 이러한 특성은 전계방출 음극 소자가 이온 충돌, 온도 상승에 의해 마모되는 것을 방지 하는데도 용용되고 있다. 이러한 보호막 기능뿐만 다이아몬드상 카본 박막용 편평한 기 판에 성장시켜 평판 전계방출 음극으로 이용하는 것도 시도되고 었다. 본 연구에서는 이 온빔 스퍼트링 방법으로 다이아몬드상 카본 박막을 성장시켰다. 합성하기 전 챔버의 기 본 압력은 3.2 X 10-7 Torr이었다. 기판으로는 타이타니움 평판, n-타엽의 실리콘 평판, I ITO가 코탱된 유리 평판올 사용하였으며, 중착 전에 기판올 400 V, 15 mA의 알곤 이온 으로 1분간 스퍼트링하여 불순물 막을 제거하였다. 박막 합성시에는 챔버 압력이 3.5 x 1 10-4 To$\pi$가 될 때까지 알곤을 채우고 알곤빔 전류는 30 mA에 고정시키고 빔 에너지를 각각 750, 1000, 1250 eV로 바꾸면서 타켓올 스퍼트랭하였다. 질소를 다이아몬드상 카본 박막애 첨가하면 n-타업 불순물 주입 효과가 있게된다. 질소가 첨가된 박막을 만들기 위 해서는 별도의 이온 총올 사용하여 탄소 타켓 스퍼트령과 동시에 기판에 질소 이온을 입 사시켰다. 만들어진 시료로부터 3 X 10-7 To$\pi$ 진공에서 전류-전압 특성올 조사하였다. 양극으로는 면평한 금속판올 음극 위 150 11m 높이에 셜치하였다. 박막의 물성은 전자 현미경, 오제 전자분광 둥으로 조사하였다. 다이아몬드상 카본 박막을 다른 종류의 편명 한 기판에 합성 조건올 바꾸면서 성장시켜 박악의 특성파 기판이 전계방출에 미치는 영 향을 조사하였다. 합성된 다이아몬드상 카본필름의 전자방출 특성은 기판의 종류와 필름 의 구조 및 필름의 두께에 따라 크게 변화하였다. 이러한 전자방출 거동으로부터 전계 방출 메커니즘을 제시하고자 하였다. 또한, 다이아몬드상 카본 박막으로부터의 전계방출 은 전기장올 인가하는 방법에도 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전기장올 순환 인 가하면서 전계방출 전후의 박막 특성 변화를 조사하여 전계방출 메커니즘올 연구하였다.

• Journal of Conservation Science
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• v.35 no.5
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• pp.440-452
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• 2019

This research has analyzed SI, the traditional steel, and SIHS(SI + HS), SICS(SI + CS), and SINiS(SI + NiS), the materials that were produced through welding and reprocessing three modern steel- HS, CS, and NiS- that have different carbon content. The purpose of the analyzation was to improve the definition of the multi-layered pattern that appears in the forging process. In observing modified structures on the commissures of three modern steel that have different carbon component to the SI, SINiS produced the most significant multi-layered pattern as well as the excellent welding quality. The excellent welding quality was due to the content of nickel which helped the forge welding process with other materials. There was no significant difference in crystal grain per materials, and SICS showed the highest hardness. At the measurement of EPMA for commissures of the materials, SINiS showed the highest definition of the multi-layered pattern due to the nickel and carbon content. The results above showed that the carbon steel with nickel content is the best material for the most definite multi-layered pattern, expressed from the multi-layered structure which is a characteristic of traditional forge welding technology. It is expected that the result of this research can be utilized as the technical data in further researches regarding the relics excavated from ancient welding process and their multi-layered structure and patterns.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.212-212
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• 2016

2차원 탄소나노재료인 그래핀은 우수한 물성으로 인하여 광범위한 분야로 응용이 가능할 것으로 예상되어 많은 주목을 받아왔다. 이러한 그래핀의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 손쉽고 신뢰할 수 있는 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. 그래핀의 합성 방법들로 흑연을 물리적 및 화학적으로 박리하거나, 특정 결정표면 위에 방향성 성장의 흑연화를 통한 합성, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; T-CVD) 등의 합성방법들이 제기되었다. 이중 T-CVD법은 대면적으로 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하기 위한 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 T-CVD공정은 원료 가스인 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $1000^{\circ}C$부근의 온공정이 요구되며, 이는 산업적인 응용의 측면에서 그래핀의 접근성을 제한한다. 따라서 대면적으로 고품질의 그래핀을 저온합성 할 수 있는 공정의 개발은 필수적이다. 본 연구에서는, 플라즈마를 이용하여 원료가스를 효율적으로 분해함으로써 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 퀄츠 튜브로 구성된 수평형 합성장치는 플라즈마 방전영역과 T-CVD 영역으로 구분되며, 방전되는 유도결합 플라즈마는 원료가스를 효율적으로 분해하는 역할을 한다. 합성을 위한 기판과 원료가스로는 각각 전자빔 증착법을 통하여 300nm 두께의 니켈 박막이 증착된 실리콘 웨이퍼와 메탄가스를 이용하였다. 저온합성공정의 변수로는 인가전력과 합성시간으로 설정하였으며, 공정변수의 영향을 확인함으로써 그래핀의 저온합성 메커니즘을 고찰하였다. 연구결과, 인가전력이 증가되고 합성시간이 길어짐에 따라 원료가스의 분해효율과 공급되는 탄소원자의 반응시간이 보장되어 그래핀의 합성온도가 저하가능함을 확인하였으며, $400^{\circ}C$에서 다층 그래핀이 합성됨을 확인하였다. 또한 플라즈마 변수의 보다 정밀한 제어를 통해 합성온도의 저온화와 그래핀의 결정성 향상이 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.5
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• pp.719-724
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• 2009

In this study, DCB(double cantilever beam) specimens of woven fabric carbon/epoxy and glass/epoxy were manufactured and mode I fracture toughness of specimen was measured according to ASTM 5528-01. And FE analysis was conducted in the same condition and evaluated the behavior of delamination analytically. Mode I fracture toughness measured by test was $845.7\;J/m^2$ in the case carbon/epoxy and that of glass/epoxy was $1,042\;J/m^2$. FE analysis was conducted using cohesive elements for adhesive layer and applied measured fracture toughness. To verify the result of analysis, the reaction force measured at the end of specimen and that calculated by Timoshenko beam theory were compared. The numerical results show good agreements with the measured one.