• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권4호
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• pp.169-172
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• 2003

Silicon nanocrystalline thin films on p-type (100) silicon substrate have been fabricated by pulsed laser deposition technique using a Nd:YAG laser with the wavelength of 355, 532, and 1064 nm. The base vacuum in the chamber was down to $10^-6$ Torr and the laser energy densities were 1.0~3.0 J/$\textrm{cm}^2$ After deposition, silicon nanocrystalline thin films have been annealed at nitrogen gas. Strong Blue and green luminescence from silicon nanocrystalline thin films have been observed at room temperature by photoluminescence and its peak energies shift to green when the wavelength is increased from 355 to 1064 nm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.411-412
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• 2000

Si nanocrstallites on p-tyre (100) Si substrate have been fabricated by pulsed laser deposition technique using a Nd:YAG laser with the wavelength of 355, 532 and 1064 nm. The base vacuum in the chamber was down to $10^{-5}$ Torr and the pressure of the gas during deposition was varied from 1 to 3 Torr. After deposition, Si nanocrystallites have been annealed at $N_2$ gas. Nitrogen have been used as ambient gases. Strong blue and green luminescence from Si nanocrystallites has been observed in room temperature by photoluminescence and its peak energies shift to green when the wavelength is increased from 355-1064 nm

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권5호
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• pp.897-903
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• 2011

The objective of this study is to investigate the thermal behavior on material surface and the variation in the surface morphology of aluminum 6061 alloy by the Nd:YAG pulsed-laser irradiation. First, we predicted the surface temperature variation during pulsed-laser irradiation by using the two dimensional finite element analysis. When the pulsed-laser of 133 mJ energy and 5 ns pulse duration is irradiated on the surface of aluminum alloy, the material surface is thought to be melting because the surface temperature rises steadily up to about $660^{\circ}C$ exceeding the melting point. Also, the experimental results show that the solidification microstructure has been developed clearly after surface melting. Second, the diameter of melted zone was analysed by finite element analysis and measured by OM(Optical Microscopy). It increased logarithmically with increase in the number of laser irradiation. In addition, AFM(Atomic Force Microscopy) measurement showed an increase in the average surface roughness during pulsed-laser irradiation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1559-1561
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• 2002

적외선 확산반사형 결정화유리를 응용한 레이저 여기용 공진기를 제작하여 미세구조 분석 및 레이저 여기 효율특성을 조사하였다. 출발물질로는 Cordierite를 주결정상으로 하는 MAS(MgO, $Al_2O_3$, $SiO_2$) 3성분계 조성에 결정화 유도용 조핵제로 $TiO_2$를 첨가하였으며, 형성된 유리 용융물을 흑연제 몰드에 부어 공진기를 제조하였다. 용융물 중 일부를 2단계 열처리를 행하여 상분석을 실시한 결과 Cordierite($2MgO{\cdot}2Al_2O_3{\cdot}5SiO_2$)와 Rutile($TiO_2$)이 주결정상으로 관찰되었으며, 열처리 온도를 변화시켜 생성된 입자의 크기에 따른 확산반사율간의 관계를 조사한 결과, $1100{\sim}1200nm$에서 열처리된 시편의 경우 $500{\sim}2200nm$의 영역에서 95% 이상의 확산반사율을 나타내었다. 대표적인 고체레이저인 Nd:YAG의 경우, $700{\sim}900nm$ 파장이 주흡수대이며, 이를 결정화유리로 제조된 공진기의 레이저 효율특성실험에 이용하였다. 수냉 및 단일 펄스의 조건에서 $1.7{\sim}1.9%$의 효율을 나타내었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권6호
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• pp.71-77
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• 2007

Until now, many researches on laser-arc hybrid welding processes have been conducted mainly for high power CW laser and high direct current arc to weld the thick steel plates for shipbuilding. Recently, however the usage of thin steel plates, which tend to be deformed easily by thermal energy, is been increasing because of demand of light structure such as car body in the automobile industry. Accordingly, heat sources having relatively low heat input such as pulsed laser, dip-transfer DC GMA and pulsed GMA seem to be applied more increasingly and the study about those heat sources is needed more intensively. Any heat source mentioned above can not stand alone without weld defects at a relatively high welding speed for increasing the welding productivity. This is main reason to apply the hybrid welding process which uses pulsed laser and low-heat-input GMA heat sources simultaneously to weld the thin steel plate. In this study, parameters of pulsed laser and dip-transfer DC GMA welding are studied firstly through preliminary experiments, and then analyzed in the viewpoint of their physical phenomena. Before conducting the hybrid welding, a pulse control technique is developed based on the parallel port communication and Visual C++ 6.0. Owing to development of this technique, interactions of laser and arc pulses can be controlled consistently. Using the pulse control technique, the hybrid welding is conducted and then its interactive welding phenomenon is analyzed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-13
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• 2009

Engineering ceramics as sapphire are widely used in industry owing to their superior mechanical and corrosion properties. However, micromachining of sapphire is a considerable challenge due to its transparency. Recently, direct ablation of sapphire has been demonstrated with a visible laser pulse at sufficiently high laser intensity. In this work, the theoretical model for pulsed laser ablation of sapphire is suggested and numerical analysis is carried out using the model. Sapphire ablation begins with plasma generation by the laser interaction with surface defects, impurities and contaminations in the initial stage of machining. Subsequent absorption of the visible laser beam can be explained by three mechanisms: metalization of sapphire surface due to the EUV radiation from the hot plasma, increments of surface roughness and temperature-dependent absorption coefficient. Comparison of the computation results with experimental observation indicates that the proposed model of sapphire is reasonable.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.1-8
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• 2000

본 연구에서는 상용 순수 티타늄 소재를 사용하여 안경테를 레이저 빔 용접으로 제조하기 위하여 광섬유로 전송되는 가변 펄스곡 80 ㎲-10 ms. 최대 평균출력 200 W, 첨두출력 12 kW와 최대 펄스에너지 50J성능의 초정밀 Nd:YAG 레이저 용접장치를 설계 제작하고 이 장치를 사용하여 안경테 제조를 위한 최적 용접조건을 선정하기 위한 실험을 수행하였다. 안경테를 위한 T이음 및 맞대기 이음형상을 용접할 때 평균출력, 광섬유 형태, 초점위치 등에서 용입상태와 용접결함을 조사하여 최적 용접조건을 선정하였고 안경테 부품 장석(temple hinge)과 다리, 톱바를 레이저 용접으로 시제품을 제작하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.24-24
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• 2015

최근 생체재료의 개발이 눈부시게 발전되고 생체적합성이 우수한 표면을 요구함에 따라 생체재료의 표면처리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Laser Deposition법은 항공기 부품제조 분야에 주로 사용되고 있으며 최근에 오하이오 주립대 타이타늄합금연구센터를 중심으로 표면처리에 관한 연구가 주로 이루어졌다. 특히 이를 이용하여 치과재료의 표면처리에 응용을 시도하였다. 치과에서 응용될 수 있는 경우는 주로 임플란트는 부분 또는 완전 무치악 환자의 보철수복에 사용되는 보철물의 제작등에 사용될 수 있으며 이중에서도 특히 생체용 임플란트의 표면처리응용으로 임플란트와 조직간의 접합성을 개선하는 표면처리법으로 연구되었다. 임플란트의 성공과 실패는 물성적인 측면에서 임플란트의 형태, 표면거칠기 및 표면처리방법, 초기하중 등에 의하여 좌우되며 임플란트 재료에 작용하는 응력차폐는 생체적합성을 좌우하는 큰 요인이 되고 있다. 이를 위하여 저 탄성계수합금을 설계하지만 하중을 버티는 강도가 낮아지는 단점이 있어 레이저증착법을 이용하여 임플란트재료인 Ti6Al4V합금에 탄성계수가 낮은 Ta, Nb등을 코팅하는 방법을 통하여 이를 해결하고자하는 시도가 이루어지고 있다. 이 방법은 최근의 3D 프린팅의 원리가 되고 있다. 따라서 발표에서는 Laser Deposition방법을 이용하여 치의학분야에서 응용되고 있는 예를 강연하고 응용 가능 분야에 대하여 토론 하고자한다. 또한 펨토레이저를 이용하여 생체합금의 표면처리는 생체활성화를 더욱 증진시키며 이를 위하여 많은 연구 수행되고 있다. 본 발표에서는 매식용 합금 표면에 펨토레이저를 이용하여 텍스춰링하여 세포가 잘 성장 할 수 있는 크기의 조절함으로써 기존의 표면처리와는 다른 효과를 얻을 수 있는 장점을 알아본다. 펨토레이저를 이용하면 여러 가지 형태의 텍스춰링이 가능하며 원형, 사각형등등 자유자제로 형태의 묘사가 가능하고 깊이 또한 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 지금까지는 표면 개질에 사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 (${\lambda}=532nm$)를 사용하거나, 자외선파장영역의 레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보편화되었다. 이를 이용하여 제조된 Ti합금에 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 나노크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 나노튜브를 형성하여 그 표면특성의 변화를 알아보고 펨토레이저가 의료분야에 적용되고 있는 예를 살펴보고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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• pp.125-128
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• 2000

ZnO thin films on silicon substrates have been deposited by pulsed laser deposition technique(PLD). A Nd:YAG laser was used with the wavelength of 355 nm. In order to investigate the effect of oxygen post-annealing treatment on the property of ZnO thin films, deposited film has been annealed at the substrate temperature of $440^{\circ}C$. After post-annealing treatment in the oxygen ambient, the stoichiometry of ZnO film has been characterized be improved which results in higher UV emission intensity of photoluminescence.