• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.187-187
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• 2016

진공 압력에 따른 플라즈마 발생의 관계, 전압에 따른 방전 밝기, gas와 방전 전극에 따른 플라즈마 색의 변화 등 실험을 통하여 학부생들에게 진공 시스템과 플라즈마의 이해도를 높이기 위해 Geissler tube cart를 제작하였다. Pump는 TMP station (PFEIFFER Vacuum Hi Cube ECO 80)을 사용하였으며 reducer를 이용하여 CF-4.5"에서 CF-2.75" adaptor를 설치, gate valve를 연결하여 진공도를 조절 할 수 있게 하였으며, 5-way를 이용하여 왼쪽은 gas line, 정면 view port, 상단 geissler tube, 후면 compact full range gauge를 설치하였고, cart 제작 결과를 Fig. 1에 나타내었다. Geissler tube의 수치모델은 Fig. 2에 나타내었다. 저진공(<10-3 Torr) 영역부터 고진공(<10-4 Torr) 영역까지 진공도에 따른 방전을 관찰 할 수 있으며, 표면과 플라즈마 사이의 전위 변화에 따른 쉬스(sheath) 관찰, trans 와 slidacs를 이용하여 전압 조정이 가능하기 때문에 전압에 따른 방전 관찰과 gas line을 통한 gas 주입에 따른 색의 변화를 관찰이 가능하도록 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.73-73
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• 2013

모재의 기계적인 특성을 향상하기 위한 표면처리 소재로 가장 많이 활용되고 있는 TiN을 빗각 증착으로 코팅하여 TiN 코팅층의 기계적 특성변화를 관찰하였다. 빗각 증착과 음극 아크 공정을 이용하여 TiN 코팅층을 제조하면 기울어진 주상구조가 형성되는 현상을 관찰하였다. TiN 코팅 공정 시 기판 홀더에 직류 전압을 인가하면 빗각 증착임에도 불구하고 주상정이 기울어지지 않고 기판에 수직하게 형성되는 현상을 확인하였다. 기울어진 주상정과 수직한 주상정을 다층으로 배열할 경우, TiN 코팅층의 기계적 특성 변화를 관찰할 수 있었다. 일반적인 공정으로 제조한 TiN과 비교하여 경도는 증가하고 탄성계수는 증가하지 않아 $H^3/E^2$의 값이 증가하는 현상을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.70.2-70.2
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• 2018

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation)는 일반 애노다이징 보다 더 높은 전류 혹은 전압을 금속(Al, Ti, Mg) 표면에 인가하여 산화피막을 전기화학적으로 형성시키는 금속표면처리 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 phosphate 수용액에서 정전류를 인가하여 NaOH의 농도에 따라 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성을 전압-시간 그래프 및 형성된 표면피막의 구조를 관찰하여 연구하였다. 실험에는 8 g/L의 sodium phosphate이 사용되었으며, 5 g/L ~ 9 g/L의 NaOH를 사용하였다. NaOH의 농도 상관없이 일부 영역에서만 반복적으로 아크가 발생하는 로컬 버닝 현상 없이 미세한 아크가 시표 표면 전체에 발생하였고, NaOH의 농도가 증가할수록 형성된 PEO 피막의 두께는 감소하고, 평균 표면 거칠기는 증가하는 경향을 보인다. 형성된 피막의 구조를 HR-SEM, EDX 등을 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.29.2-29.2
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• 2018

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation)는 일반 애노다이징 보다 더 높은 전류 혹은 전압을 금속(Al, Ti, Mg) 표면에 인가하여 산화피막을 전기화학적으로 형성시키는 금속표면처리 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 phosphate 수용액에서 정전류를 인가하여 NaOH의 농도에 따라 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성을 전압-시간 그래프 및 형성된 표면피막의 구조를 관찰하여 연구하였다. 실험에는 8 g/L의 sodium phosphate이 사용되었으며, 5 g/L ~ 9 g/L의 NaOH를 사용하였다. NaOH의 농도 상관없이 일부 영역에서만 반복적으로 아크가 발생하는 로컬 버닝 현상 없이 미세한 아크가 시표 표면 전체에 발생하였고, NaOH의 농도가 증가할수록 형성된 PEO 피막의 두께는 감소하고, 평균 표면 거칠기는 증가하는 경향을 보인다. 형성된 피막의 구조를 HR-SEM, EDX 등을 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.56-56
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• 2014

티타늄-알루미늄-질화물(TiAlN)은 고능률 절삭 분야에 사용되는 공구의 수명 향상을 위한 표면처리 소재로 많이 이용되고 있다. 음극 아크로 코팅할 경우, 거대 입자가 박막 표면에 존재하여 박막의 품질을 저하시킨다. 본 연구에서는 공구의 수명을 향상시키는 TiAlN 박막을 TiAl 합금 타겟을 이용하여 형성하였으며, 거대입자의 생성을 줄일 수 기판 청정공정을 도출하였다. 그리고 따른 박막표면을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.187-187
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• 2011

지르코니아 ($ZrO_2$) 표면에 금속 (Au)으로 표면 코팅한 후 Ti-6Al-4V와 진공 브레이징 접합을 행하였다. 표면에 코팅한 Au 층의 영향을 비교 분석하기 위하여 Au를 코팅하지 않은 지르코니아도 모재로 사용하였다. 접합소재로는 Ag-Cu-Ti계 active filler를 사용하였다. $ZrO_2$/Ti-6Al-4V 브레이징 결과, active filler는 양측 모재 표면에 wetting 되었으며, Ti-6Al-4V 내부로 filler 확산으로 인하여 두 모재의 direct joint가 관찰되었다. 접합 계면 사이에 접합부 결함은 관찰되지 않았다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.14 no.1
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• pp.31-38
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• 2001

방해석 결정 성장시 나타나는 미량금속 양이온의 분배현상을 표면침전 및 연속 결정 성장과정을 통하여 관찰하였다. A, B, C 유형의 순수한 방해석이 각각 3가지 다른 초기 농도 즉 0.02, 0.2, 0.4M의 $CaCl_2$.$2H_2$O로부터 형성되었으며 이들의 표면 형태는 합성용액의 조성과 성장 속도에 의해 조절됨을 알 수 있었다. B 유형이 표면형태가 좀더 복잡하지만 A, B 유형은 대체로 단순한{1014}면을 가진 방해석과 유사한 표면형태를 보여준다. 이에 반해 C 유형에서는 {0112}면이 주로관찰되었다. 순수한 방해석 위에 $(Ca, Me)CO_3$층의 대해 {1014}면 3 방향에 대한 전자현미분석 결과 금속이온의 특징적인 분배현상을 알수 있었다. $Mn^{2+}$ /과 $Co^{2+}$ 는 {0112} 에 수직으로 반면 $Sr^{2+ }$ /는 {1014}에 수직 또는 평행한 방향으로 선택적으로 분배되는 현상이 관찰되었다. 합성 방해석 표면 형태에 따른 금속 이온들의 분배 친화도를 Mn$^{2+}$ 이 C 유형>B 유형 >A 유형 그리고 $Co^{2+}$ 은 B 유형 >A 유형 >C 유형이다. 이들중 $Sr^{2+}$는 특히 {1014}면이 잘발달된 A유형에 더 많은 친화도를 갖는 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.11
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• pp.964-968
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• 1997

Si(001)기판 위에 형성시킨 Zr-silicide의 전기적, 물리적 특성에 관한 연구를 하였다. Zr 박막은 전자빔 증착기를 사용하여 증착하였으며, 50$0^{\circ}C$ 열처리하여 Zr-silicide를 형성시켰다. 각 온도에서 열처리된 Zr-silicide시편의 상형성, 전기적 특성, 화학적 조성, 표면 및 계면 형상을 XRD, four-point probe, AES, TEM과 HRTEM으로 분석하였다. 분석 결과 $600^{\circ}C$부터 Zr과 Si기판의 계면에서 C49 ZrSi$_{2}$의 생성이 관찰되었다. Zr-Silicide박막의 비저항은 C49 ZrSi$_{2}$의 형성에 영향을 받는 것으로 관찰되었으며, 50$0^{\circ}C$ 열처리 후에는 184.3 $\mu$Ω-cm로 낮아졌으며, C49 ZrSi$_{2}$가 박막에 완전히 형성된 80$0^{\circ}C$ 열처리 후에는 32$\mu$Ω-cm의 낮은 저항을 나타내었다. 형성된 C49 ZrSi$_{2}$박막은 균질한 화학적 조성을 하고 있음을 AES 분석으로 확인하였다. Zr-silicide의 표면 및 계면의 형상을 TEM과 HRTEM으로 관찰하였으며, $600^{\circ}C$ 열처리 후에 계면에서 ZrSi$_{2}$의 상형성이 시작되는 것을 관찰하였다. 80$0^{\circ}C$ 열처리 후에도 계면과 표면형상은 비교적 균질한 형상이 유지되었음이 관찰되었으며, 이는 C49 ZrSi$_{2}$가 높은 온도에서도 잘 응집되지 않으며 고온 안정성을 가지는 재료임이 관찰되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.1-41.1
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• 2009

최근 금형은 자동차뿐만 아니라 여러 산업에서 필수적이며 제품의 품질은 물론 제조원가에 막대한 영향을 미친다. 이러한 금형은 침탄, 질화, 고주파담금질등에 의해 표면처리 되어져 왔으나, 이와 같이 기존의 처리 방법은 모두 처리물 전체를 가열하거나 균일한 가열을 하지 못하기 때문에 변형의 문제와 처리후의 후가공의 경비 문제, 그리고 극히 일부분만 경화가 필요한 부품에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 표면처리로서 레이저 표면처리 방법이 대두되고 있으며, 레이저 표면처리는 레이저 빔을 피처리물의 표면에 조사하고 적당한 속도로 이동을 하게 되면 레이저조사부위가 급속하게 가열되고 레이저빔이 통과한 후에는 표면의 열이 내부로 열전도 되어 급속히 자기냉각(Self-quenching)됨으로서 표면에 새로운 기계적 성질을 갖게 하는 표면처리법이다. 이와 같이 레이저를 이용한 표면처리로 기존의 CW Nd:YAG 레이저 열원보다 효율이 좋은 HPDL(High Power Diode Laser)를 이용한 고효율, 고기능 금형 표면처리 후 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 레이저빔의 조사속도 및 온도변화에 따른 표면처리부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대한 경도특성 및 미세조직 변화를 관찰하였다. 또한 조사속도 및 온도변화에 대해 경화깊이를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.2
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• pp.83-89
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• 2012

We investigate the electrocatalytic activities for oxygen reduction at nanoporous gold (NPG) surfaces fabricated by selective dissolution of Ag from electrodeposited Ag-Au layers on electrode surfaces. The structure of NPG was controlled by changing the concentration ratios of precursor metal complexes during the electrodeposition of Ag-Au layers and the corresponding surface morphology and surface area was examined. NPG structures with Ag/Au ratio of 2.0 exhibited the highest electrocatalytic activity for oxygen reduction, where the nanoporous structure plays a key role, but the surface area does not affect on the electrocatalytic activity. The mechanism of electroreduction of oxygen was investigated by rotating disk electrode techniques. In acidic media, oxygen was first reduced to hydrogen peroxide followed by further reduction to water through 2-step 4-electron mechanism, whereas the oxygen was reduced directly to water by 4-electron mechanism in basic media.