• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.37-37
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• 1999

Cr-N 계 박막은 경도가 높고 치밀한 층을 형성할 수 있으므로 현재 금형과 기계류 핵심부품의 내마모 및 내식성 향상을 위한 대표적인 물질로 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 아크 이온플레이팅 장비를 이용하여 질소분압, 바이어스 전원 등의 변화에 따른 Cr-N계 박막의 결정성 및 표면상태, 증착율, 그리고 내마모성을 조사하였다. Cr-N 계 박막을 증착하기 위해서 사용한 시편은 $20MM{\phi}{\times}4mmt$ 크기의 고속도 공구강 디스크이었으며, Trichloroethylene에서 5분간 초음파 세척을 한 후 건조하여 진공용기 내에 장착하였다. 박막을 증착하기전 시편의 표면을 깨끗하게 하기 위해서 Ar 이온 충격으로 플라즈마 전처리를 하였다. 증착된 Cr-N 계 박막의 두께는 CALOTEST와 XRF 두께 측정기를 이용하여 측정하였으며, 박막의 결정성과 내마모성은 X-선 회절분석기와 tribometer로 관찰하였다. 아크 전류를 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막의 경우 층작율은 아크 전류가 50A에서 80A로 증가함에 따라 45nm/min에서 87nm/min으로 증가하였다. 그리고 바이어스 펄스의 duty-on 시간과 주파수가 증가할수도록 박막의 증착율은 감소함을 알 수 있었다. Duty-on 시간과 주파수의 증가는 기판에 오랫동안 이온의 충격을 가하므로서 상대적으로 가벼운 질소이온이 크롬과 결합하는 것을 방해하여 박막의 증착율이 감소할 것이다. 기판에 인가하는 바이어스 펄스의 duty-on 시간을 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막에 대한 X-선 회절상을 조사한 결과 duty-on 시간이 20%인 경우에는 Crn(111), CrN(200)와 Crn(220) 피크 들만 나타나 입방정의 CrN 박막이 형성되었으며, duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.370-370
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• 2010

최근 자연모사를 통한 초저마찰 연구가 활발히 진행되고 있으며 리소그라피, 레이져 가공법 등의 다양한 방법을 통해 표면구조 제어가 시도되고 있다. 본 연구에서는 자장여과 아크 플라즈마 이온 소스를 이용한 WC-Co 및 SCM 415 금속소재의 표면구조 형상제어를 통해 저마찰 특성을 시도하였다. 자장여과 아크 소스는 90도 꺽힘형이며 5개의 자장 코일을 통해 아크 음극에서 발생된 고밀도($10^{13}\;cm^{-3}$ 이상) 플라즈마를 표면처리 대상 기판까지 확산시켰다. 공정 압력은 알곤가스 1 mTorr, 아크 방전 전류는 25 A, 플라즈마 수송 덕트 전압은 10 V이다. 기판 전압은 비대칭 펄스 (-80 %/+5 %)로 -600 V에서 -800 V까지 인가되었으며 -600 V 비대칭 펄스 인가시기판으로 입사하는 알곤 이온 전류 밀도는 약 $4.5\;mA/cm^2$ 이다. WC-Co 시편의 경우 -600 V 전압 인가시, 이온빔 처리 전 46.4 nm(${\pm}12.7\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 5분, 10분, 20분동안 이온빔 처리함에 따라 72.8 nm(${\pm}3\;nm$), 108.2 nm(${\pm}5.9\;nm$), 257.8 nm(${\pm}24.4\;nm$)의 조도를 나타내었다. SCM415 시편의 경우 -800 V 인가시, 이온빔 처리 전 20.4 nm(${\pm}2.9\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 20분동안 이온빔 처리함에 따라 275.1 nm(${\pm}43\;nm$)의 조도를 나타내었다. 또한 주사전자현미경을 통한 표면 형상 관찰 결과, 이온빔 식각을 통해 생성된 거친 표면에 $3-5\;{\mu}m$ 직경의 돌기들이 산발적으로 생성됨을 확인했다. 마찰계수 측정 결과 SCM415 시편의 경우, 이온빔 처리전 마찰계수 0.65에서 조도 275.1 nm 시편의 경우 0.48로 감소하였다. 본 연구를 통해 이온빔 식각을 이용한 금속표면 제어 및 저마찰 특성 향상의 가능성을 확인하였다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.3
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• pp.349-356
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• 2015

Remote monitoring partial discharge sensor, equipping with hybrid filter combining optical and electrical noise reduction capabilities and with signal integrating function to calculate total arc energy, was investigated. Hybrid filter showed insensitivity to fluorescent and incandescent lamps under simulated distribution panel condition. Signal integrating function showed selective detection capability corresponding to different arc energy levels, while convention arc sensor had difficulty to discriminate arc energy level due to bursty arc waveform and peak level detection characteristics. The sensor showed possibility for application to remote monitoring partial discharge sensor, since it detected arc energy level corresponding to normal open and close discharge in low voltage 100A MCCB at 2m distance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1356-1357
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• 2008

교류 펄스전압을 이용하여 글라이딩 아크 플라즈마 반응기에서 지구 온난화의 주요 원인으로 꼽히는 PFCs(Perfluoro compounds) 가스의 일종인 $SF_6$에 관한 분해 연구를 하였다. 가스의 농도를 조절하기 위하여 압축공기를 사용하였고 각각의 유량을 MFC를 통하여 조절하였다. 반응기 내의 양전극사이에 인가하는 전압을 아크가 발생하는 7kV$\sim$10kV 사이를 1kV 단위로 가변하였고 유량을 변화시켜가며 실험한 결과 높은 전압과 낮은 유량일 때 높은 분해율 특성을 보였다. 기본 방전 특성을 오실로 스코프를 통하여 관찰 분석하였다. 각 가스들의 분해율과 분해후 가스 성분분석은 글라이딩 아크 플라즈마와의 반응후 가스를 포집하여 FT-IR을 통하여 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1868-1870
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• 2002

최근 고전압/대전류 펄스파워응용이 점차 늘어나고 있다. 정전형 고전압/대전류용 펄스파워전원장치의 핵심인 폐스위치의 수요 또한 점차 증가 할 것으로 추정된다. 펄스파워전원장치의 안정적이고 신뢰성 있는 동작을 위해서는 주위 조건에 영향을 받지 않는 진공 스위치가 적합하다. 진공펌프, 챔버없이 사용이 간편하도록 sealed-off화되어야 한다. 본 논문에서는 챔버내에서 동작이 확인된 회전 아크형 진공 스위치를 유지전압 22[kV]. 첨두전류 150[kAp]의 사양으로 스위치를 sealed off 제작 및 이를 동작 시험한 결과에 대해 기술하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.6
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• pp.81-92
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• 1996

This study is to compare the weldability of Zircaloy-4 end cap of nuclear fuel pin using by GTA and Nd :YAG LB. The welding parameters which affect bead width and penetration depth have been investigated. The effect of joint geometry of end cap for GTAW and LBW has been studied and optimum conditions of Zircaloy-4 endcap welding have been found. Microstructures and microhardness of GTA and LB welded zones have been also compared.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1354-1355
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• 2008

교류 펄스전압을 이용한 글라이딩 아크 플라즈마를 이용하여 PFCs(Perfluoro compounds) 가스의 일종인 $CF_4$ $SF_6$, $NF_3$를 가스분해하는 연구를 실시하였다. 반응기 양전극 사이에 인가되는 전압은 10kV로 고정하고 각각의 가스의 유량을 조절하여 분해한후 FT-IR을 통해 각각의 가스의 분해율과 분해후 가스내 성분을 스펙트럼을 이용하여 분석하였다. 유량이 낮아질수록 분해율은 좋아졌고 $SF_6$와 $NF_3$의 경우 99%이상의 높은 분해율에 도달하였을 뿐 아니라 대표적인 난분해 가스로 손꼽히는 $CF_4$의 경우 82%이상의 분해율을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.16 no.4
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• pp.63-72
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• 1998

In this study, the effects of the current pulsing conditions, on the spatter generation rate during the $CO_2$ gas metal arc welding (GMAW) were investigated. Normally using the inverter type power supply, of which the welding current waveform was regulated to reduce the spatter generation rate, but in this study pulsing was imposed on the welding current. Observation of the metal transfer phenomena during the pulsed current GMAS indicated that the droplet transfer from the electrode via the short circuit transfer and the repelling transfer mode could be minimized by selecting optimum combinations of pulsing parameters, which include base and peak current, base and pak duration. It was also demonstrated in this study that proper combinations of the pulsing parameters led to reduce generation of spatters during GMAW shielded by $CO_2$ gas.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.20 no.10
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• pp.120-125
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• 2006

In contrast to the conventional trigatron switch in which the currents are constricted by the z-pinch mechanical the new switch operates in an inverse pinch geometry formed by a pair of spiral electrodes in a sealed-off type. Inverse pinch switch greatly reduces hot spot formations and protects the electrode surfaces. The switch can be initiated with an electrical trigger electrode. Advantages of the new switch over the conventional switches are longer useful life, high current capability and lower inductance due to the dispersed and moving current sheet. These improved characteristics may make the inverse pinch switch suitable for pulse power systems.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.1
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• pp.23-31
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• 1991

Laser beam weldability of zircaloy-4was investigated using a pulsed Nd: YAG laser of 200W average power. Mechanical properties of laser and GTA bead-on-plate welded zircaloy-4 test specimens were compared. The influence of plasma generated during laser welding was analyzed and optimum laser welding parameters were investigated.