• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.57 no.2
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• pp.279-288
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• 2013

In this study, we analyzed the values of ionization and ionization constants in the chemistry textbooks developed during 1945-2009 year. The chemistry teachers compared strength of strong acids in aqueous solution by questionnaire. In the questionnaire, we searched chemistry teachers' cognitions about the discordance reason of ionization constant formulation and the values in the textbooks. The subjects were 46 chemistry teachers. As results, the teachers compared the strength of strong acids in aqueous solution based on the ionization and ionization constant values in the textbooks. They didn't notice the problem of discordance of ionization constant formulation and the values in the textbooks. Even though they recognized the problem, they could not find the solution, and thought the problem arrived by experiment error or measurement error.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.30 no.8 s.251
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• pp.976-984
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• 2006

Time-temperature superposition has been studied to determine the long-term fatigue life over millions of cycles for glassy polymers. π le superposition is supposed to make an accelerated lifetime testing (ALT) technique possible. Dog-bone shaped specimens made of carbon filled Polycarbonate (PC) were tested under fatigue, based on the stress-lifetime approach (S-N curve). Fatigue-induced localized yield-like deformation is considered as the defect leading to fatigue and its evolution behavior is characterized by a modified energy activation model in which temperature is considered as fatigue acceleration factor. This model allows the reduced time concept to account for effects of different temperature in short-term fatigue data to determine long-term fatigue life through the use of time-temperature superposition that is applicable under a low frequency and isothermal conditions. The experimental results validated that the proposed technique could be a possible method for accelerated lifetime testing (ALT) of time-dependent polymeric materials.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.321-322
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• 2013

최근 모바일 디바이스의 다양화에 따라 여러 가지 출력사양과 호환 가능한 Charger가 요구되는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 다양한 출력시스템을 구별하여 인지할 수 있는 Smart Charger에 필요한 부하시스템 인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 부하시스템 인식 기술은 Linear Regulator를 이용하여 출력 전압을 가변시켜 부하시스템이 요구하는 출력사양을 찾는 방식으로 하나의 Charger로 다양한 출력사양을 가진 디바이스와 호환이 가능하다. 제안방식의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 2가지 출력 사항에 대한 인식 및 출력이 가능한 시작품을 제작하여 제안 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.14 no.11
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• pp.1450-1457
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• 2011

Currently most of leak detection monitoring systems use digital maps with paying royalties, and this increases the cost of system construction and financial burdens on local self-governing bodies that manage such systems. Moreover, they have inefficiencies in repair and maintenance, functional expansion, and compatibility with other systems. Thus, this study developed a waterworks pipe network monitoring system that pursues low cost and high efficiency using general-purpose maps on the Internet such as google maps. As this system uses highly compatible free maps, it costs less in construction and its hardware requirements are lower than existing systems, and consequently, overall monitoring performance is enhanced and the cost of construction goes down sharply. This study also proposed a method for pipeline DB construction, which can be started together with the construction of the monitoring system, in order to improve the field applicability of the system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.129-129
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• 2011

ISFET (ion sensitive field effect transistor)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액 속의 이온들이 감지막의 표면에서 속박되어 막의 표면전위의 변화를 유발하는 것을 이용한다. 그 결과, ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. ISFET의 높은 pH감지능력을 얻기 위하여 높은 high-k물질 들이 감지막으로서 연구되었다. Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수, non-ideal 효과에 대한 immunity 그리고 높은 pH 감지능력 등 많은 장점을 가지고 있는 물질로 알려졌다. 본 연구에서는, SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 적층막을 이용한 EIS (electrolyte- insulator-silicon) pH센서를 제작하였다. EIS구조는 ISFET로의 적용이 용이하며 ISFET보다 제작 방법과 소자 구조가 간단하다는 장점이 있다. HfO2은 22~25의 높은 유전상수를 가지며 높은 pH 감지능력으로 인하여 감지막으로서 많은 연구가 이루어지고 있는 물질이다. 하지만 HfO2의 물질이 가진 고유의 특성상 화학적 용액에 대한 non-ideal 효과는 다른 금속계열 산화막에 비하여 취약한 모습을 보인다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 이러한 물질들의 성질을 고려하여 OHA의 새로운 감지막의 적층구조를 생각하였다. 먼저 Si과 high-k물질의 양호한 계면상태를 이루기 위하여 5 nm의 얇은 SiO2막을 완충막으로서 성장시켰다. 다음으로 높은 유전상수를 가지고 있는 8 nm의 HfO2을 증착시킴으로서 소자의 물리적 손상에 대한 안정성을 향상시켰다. 최종적으로 화학용액과 직접적인 접촉이 되는 부분은 non-ideal 효과에 강한 Al2O3을 적층하여 소자의 화학적 손상에 문제점을 개선시켰다. 결론적으로 감지막의 적층 모델링을 통하여 각각의 high-k 물질이 가진 고유의 특성에 대한 한계점을 극복함으로써 높은 pH 감지능력뿐만 아니라 신뢰성 있는 pH 센서가 제작 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.284-284
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.42-43
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• 2002

반도체 디바이스의 발전은 높은 직접화 및 동작 속도를 추구하고 있으며, 이를 위해서 MOSFET의 scale down시 발생되는 문제를 해결해야만 한다. 특히, Channel이 짧아짐으로써 발생하는 device의 열화현상으로 동작전압의 조절이 어려워 짐을 해결해야만 하며, gate oxide 두께를 줄임으로써 억제할 수 있다고 알려져 왔다. 현재, gate oxide으로 사용되고 있는 SiO2박막은 비정질로써 ～8.7 eV의 높은 band gap과 Si기판 위에서 성장이 용이하며 안정하다는 장점이 있으나, 두께가 1.6 nm 이하로 얇아질 경우 전자의 direct Tunneling에 의한 leakage current 증가와 gate impurity인 Boron의 channel로의 확산, 그리고 poly Si gate의 depletion effect[1,2] 등의 문제점으로 더 이상 사용할 수 없게 된다. 2001년 ITRS에 의하면 ASIC제품의 경우 2004년부터 0.9～l.4 nm 이하의 EOT가 요구된다고 발표하였다. 따라서, gate oxide의 물리적인 두께를 증가시켜 전자의 Tunneling을 억제하는 동시에 유전막에 걸리는 capacitance를 크게 할 수 있다는 측면에서 high-k 재료를 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다[3]. High-k 재료로 가능성 있는 절연체들로는 A1₂O₃, Y₂O₃, CeO₂, Ta₂O, TiO₂, HfO₂, ZrO₂,STO 그리고 BST등이 있으며, 이들 재료 중 gate oxide에 적용하기 위해 크게 두 가지 측면에서 고려해야 하는데, 첫째, Si과 열역학적으로 안정하여 후속 열처리 공정에서 계면층 형성을 배제하여야 하며 둘째, 일반적으로 high-k 재료들은 유전상수에 반비례하는 band gap을 갖는 것으로 알려줘 있는데 이 Barrier Height에 지수적으로 의존하는 leakage current때문에 절연체의 band gap이 낮아서는 안 된다는 점이다. 최근 20이상의 유전상수와 ～5 eV 이상의 Band Gap을 가지며 Si기판과 열역학적으로 안정한 ZrO₂[4], HfiO₂[5]가 관심을 끌고 있다. HfO₂은 ～30의 고유전상수, ～5.7 eV의 높은 band gap, 실리콘 기판과의 열역학적 안전성 그리고 poly-Si와 호환성등의 장점으로 최근 많이 연구가 진행되고 있다. 또한, Hf은 SiO₂를 환원시켜 HfO₂가 될 수 있으며, 다른 silicide와 다르게 Hf silicide는 쉽게 산화될 수 있는 점이 보고되고 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.91-93
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• 1991

DARBS는 저널베어링 및 구름베어링에 지지되어 있는 회전체-베어링계에 대한 동력학적 해석을 수행하는 프로그램이다. 해석에는 유한요소법(finite element method)을 이용하며 선회속도(whirl speed), 모우드 형성(mode shape), 임계속도(ciritical speed) 그리고 비동기 가진응답(asynchronous response)등에 대한 해석결과를 제공한다. 본 프로그램의 주된 특징은 람다 행렬(lambda matrices)의 개념을 도입하여 비동기 가진응답의 해석에 적용하 고, 베어링 상수와 자이로 효과와 같은 회전속도 의존성에 대하여 체계적인 접근방법을 사용했다는 점이다. 본 프로그램은 IBM PC 및 호환 기종에 적 합하도록 개발되었으며 기본적인 출력장치를 지원하는 S/W가 포함되어 있 다. 또한 대화식 데이타 입력과 메뉴처리방식을 채택하여 사용하기 편리하게 하였으며, 오류발생시 메세지가 나타나 오류수정을 용이하게 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.238-238
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액의 이온 농도를 측정하는 반도체 센서로, 1970년 Bergveld에 의해 처음으로 제안되었다. ISFET가 제안된 이래로, 제조공정이 간단하고 감지막의 감지 특성 평가가 용이한 electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) pH센서 또한 지속적으로 연구되었다. EIS pH센서는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 빠른 응답속도와 CMOS공정과의 호환성이 좋다는 장점이 있다. EIS 또는 ISFET 센서를 이용하여 생물학적 요소의 신호 감지 특성을 평가함에 있어 소자의 signal to noise 비율이 우수해야 한다. EIS pH센서의 높은 signal to noise 비율을 얻기 위해, 소자의 표면적을 증가시키거나 감지막으로 유전상수가 높은 물질을 사용하여 출력 특성을 향상시켜야 한다. 본 연구에서는 trench구조와 SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 적층 감지막을 갖는 EIS pH센서를 제작하여 출력 특성을 증가시키는 실험을 실시하였다. 120 nm, 380 nm, 780 nm의 다양한 깊이를 가진 trench를 형성하였으며, trench 깊이에 따른 출력특성을 비교하였다. 또한, 제작된 EIS 소자의 pH감지 특성을 분석하였다. 제작된 EIS소자의 감지막 중 SiO2는 Si와 high-k물질의 계면 상태를 보완하기 위한 완충막으로 성장되었고, HfO2는 높은 유전상수를 가지고 있어 signal to noise 비율을 향상시키는 물질로 증착되었다. 최종적으로 Al2O3는 pH용액과의 화학적 손상을 막기 위한 물질로 증착되었다. 실험 결과, trench 깊이가 깊어질수록 출력값이 증가하였고 이는 signal to noise 비율이 향상되는 것을 의미한다. 결론적으로 trench 형성을 통한 표면적 증가와 high-k물질을 적층한 감지막으로 인해 높은 출력 특성을 갖는 우수한 EIS 바이오센서를 제작할 수 있었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.306-309
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• 2007

지하구에는 국 가의 신경이라 할 수 있 는 전력, 통신, 상수도 등 주요시설물들이 수용되어 있으며, 지 하구는 화재, 집중호우에 의한 침수, 외부침입 등의 재난에 항상노출되어 있다. 2006년 12월에 발생된 구리 전력구 화재와 2000년 여의도 공동구 화재 등에서 보듯이 화재가 발생하면 화염과 연기, 유독가스로 인해 내부로 진입할 수 없으므로 조기경보 및 조기 대처가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 지하구 중에서 통신케이블을 수용하는 통신구의 재난에 조기 대처할 수 있는 통신구 원격감시 시스템에 대해 기술하고자 한다. 통신구 원격감시 시스템은 통신구내의 침입, 침수, 화재 등을 모니터링하여 재난을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 각 감지기 및 장치에 설정된 임계치를 초과한 경우 경보 현황을 운용자에게 알려 신속하게 조치할 수 있도록 하였으며, 시스템의 안정성과 확장성, 유지보수의 용이성 등을 고려하여 통합/분산 서버, 데이터 수집장치, 감지기 등 으로 구성 하였고, 시스템간의 연동과 호환성을 위해 표준화된 통신 프로토콜을 사용하였으며, 필요에 따라 감지기 및 장치를 수정, 추가할 수 있도록 개발하였다. 그리고 이를 검증하기 위해 부산지역의 지하철병행통신구 3.8km에 대해 시범설치하여 운용함으로써 시스템의 안정성, 운용성 등에 대해 검증하였다.