• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.80-81
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• 2012

Recently, one of the critical issues in the etching processes of the nanoscale devices is to achieve ultra-high aspect ratio contact (UHARC) profile without anomalous behaviors such as sidewall bowing, and twisting profile. To achieve this goal, the fluorocarbon plasmas with major advantage of the sidewall passivation have been used commonly with numerous additives to obtain the ideal etch profiles. However, they still suffer from formidable challenges such as tight limits of sidewall bowing and controlling the randomly distorted features in nanoscale etching profile. Furthermore, the absence of the available plasma simulation tools has made it difficult to develop revolutionary technologies to overcome these process limitations, including novel plasma chemistries, and plasma sources. As an effort to address these issues, we performed a fluorocarbon surface kinetic modeling based on the experimental plasma diagnostic data for silicon dioxide etching process under inductively coupled C4F6/Ar/O2 plasmas. For this work, the SiO2 etch rates were investigated with bulk plasma diagnostics tools such as Langmuir probe, cutoff probe and Quadruple Mass Spectrometer (QMS). The surface chemistries of the etched samples were measured by X-ray Photoelectron Spectrometer. To measure plasma parameters, the self-cleaned RF Langmuir probe was used for polymer deposition environment on the probe tip and double-checked by the cutoff probe which was known to be a precise plasma diagnostic tool for the electron density measurement. In addition, neutral and ion fluxes from bulk plasma were monitored with appearance methods using QMS signal. Based on these experimental data, we proposed a phenomenological, and realistic two-layer surface reaction model of SiO2 etch process under the overlying polymer passivation layer, considering material balance of deposition and etching through steady-state fluorocarbon layer. The predicted surface reaction modeling results showed good agreement with the experimental data. With the above studies of plasma surface reaction, we have developed a 3D topography simulator using the multi-layer level set algorithm and new memory saving technique, which is suitable in 3D UHARC etch simulation. Ballistic transports of neutral and ion species inside feature profile was considered by deterministic and Monte Carlo methods, respectively. In case of ultra-high aspect ratio contact hole etching, it is already well-known that the huge computational burden is required for realistic consideration of these ballistic transports. To address this issue, the related computational codes were efficiently parallelized for GPU (Graphic Processing Unit) computing, so that the total computation time could be improved more than few hundred times compared to the serial version. Finally, the 3D topography simulator was integrated with ballistic transport module and etch reaction model. Realistic etch-profile simulations with consideration of the sidewall polymer passivation layer were demonstrated.

• 한국가스학회지
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• 제17권2호
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• pp.9-20
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• 2013

고갈가스전은 저류층을 개발할 당시 충분한 탄성파 탐사 및 시추 등을 수행하기 때문에 지질구조와 저류층의 물성 등의 파악이 완료된 상태이므로 가스저장전으로의 전환이 용이하다. 이러한 고갈가스전을 가스저장전으로 전환 시 저류층의 압력을 유지하기 위한 쿠션가스는 재생산을 위해 주입된 워킹가스의 재생산율에 영향을 미친다. 본 연구에서는 쿠션가스와 가스재생산율과의 관계 및 재생산 사이클에 따른 적정 쿠션가스의 양을 분석하기 위해 가스저장전의 주입 및 재생산에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 주입 및 재생산 사이클은 5개월 주입 5개월 생산, 7개월 주입 3개월 생산 두 가지 경우에 대한 분석을 수행하였다. 본 시스템을 대상으로 수행한 분석결과, 5개월 주입 5개월 생산 사이클의 경우 최소 10개의 생산정으로 50%의 쿠션가스를 유지해야 안정적인 생산이 가능하였고, 7개월 주입 3개월 생산 사이클의 경우 12개의 생산정으로 60%의 쿠션가스를 유지해야 안정적인 재생산이 가능한 것으로 산출되었다.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.87-95
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• 2008

Ladar (LAser Detection And Ranging, Lidar)는 레이저 신호를 이용하여 대상지역에 대하여 정밀한 3차원 거리를 취득하는 센서로 최근 들어 미사일, 항공기 등에 탑재되어 자동표적인식 등에 활용되고 있다. 기존의 영상기반센서와 달리 센서와 표적과의 거리를 밝기나 색상 값으로 표현한 range 영상을 제공하며, 이로부터 표적의 정밀한 3차원 모델의 생성이 가능하기 때문에 표적의 인식과 식별을 가능하게 한다. 이러한 Ladar 센서의 데이터를 모의 생성한다면, 센서의 개선 및 개발 또는 센서 데이터 처리 알고리즘의 개발을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 될 것이다. 이에 본 연구에서는 특히 Linear FM 기반의 Ladar 센서의 신호 생성 및 신호처리 과정을 시뮬레이션하여 Ladar 영상을 모의 생성하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선 FM chirp modulator를 탑재한 시스템의 레이저 신호를 모의로 생성하고, FFT기반 신호처리를 통해 센서와 표적과의 거리를 획득하였으며, 최종적으로 Ladar range 영상을 성공적으로 모의 생성하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.400-425
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• 2018

본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.485-496
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• 2022

국내외로 첨단 ICT 융합기술이 농업 분야에 적용되기 시작하면서, 시설원예 설비들이 고도화되고, 스마트팜 구축 기술 및 인력이 축적되기 시작하였다. 그러나 우리나라 농촌의 경우, 농업생산 연령의 고령화, 국내 농촌 인구의 지속적인 유출, 저출산 등으로 인하여 스마트팜 확대 및 적용에 어려움이 많은 실정이다. 따라서 공간 및 시간에 구속을 받지 않는 간편한 농업인 교육 프로그램이 필요하며, 최근 부상하고 있는 시뮬레이션 기술을 활용한다면 농업 교육용 시뮬레이션 툴 개발도 가능할 것으로 판단된다. 온실 환경 제어 모델을 이용한 시뮬레이션은 다양한 지역과 기상 조건 하에서 대상 온실의 열과 물질에너지의 상호작용을 합리적으로 예측할 수 있게 해준다. 본 연구에서는 온실 환경 제어 모델을 활용하여 외부 기상 데이터를 통해 온실의 환경 변화를 예측하고 가상의 환경 제어시스템을 통해 환경 제어 시 필요한 에너지값들을 시뮬레이션 할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 이용자가 직접 맞춤형 환경 제어를 할 수 있도록 편의성을 고려한 사용자 인터페이스를 구축할 것이며, 실제 파프리카 재배 온실의 제어 요소들을 반영할 수 있도록 설계될 것이다. 농업용 교육 시뮬레이션 툴을 최근 활발하게 연구가 이루어지고 있는 작물 생육 모델링 기술 및 전산유체역학 기술과 융합하면 더욱타당한 결과를 보일 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권3호
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• pp.1-6
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• 2010

Saddle MOSFET의 모서리의 효과에 대한 고전역학과 양자역학적 시뮬레이션의 비교분석을 3차원 수치 시뮬레이터를 사용하여 수행하였다. 비교분석 결과 양자역학적 시뮬레이션에서는 실리콘 핀의 단면에서의 정확한 최대 전자 밀도의 위치와 크기를 제공함으로써 소자의 정확한 설명을 제공하는 것을 보여 주었고, 이를 이용하여 모서리 효과 및 그것이 소자의 문턱전압의 특성을 미치는 영향의 정확한 분석이 실행되었다. 또한, 모서리 효과를 억제하기 위해서 실리콘 핀의 모서리를 둥글게 하거나 구석의 바디도핑을 낮추는 두 가지 가능한 기법을 제시했다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.71-81
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• 2014

본 논문에서는 삼차원 소자 시뮬레이터(Sentaurus)를 이용하여 tri-gate FinFET의 fin과 소스/드레인 구조의 변화에 따른 소자의 성능을 분석하였다. Fin의 구조가 사각형 구조에서 삼각형 구조로 변함에 따라, fin 단면의 전위 분포의 차이로 문턱 전압이 늘어나고, off-current가 72.23% 감소하고 gate 커패시턴스는 16.01% 감소하였다. 소스/드레인 epitaxy(epi) 구조 변화에 따른 성능을 분석하기 위해, epi를 fin 위에 성장시킨 경우(grown-on-fin)와 fin을 etch 시키고 성장시킨 경우(etched-fin)의 소자 성능을 비교했다. Fin과 소스/드레인 구조의 변화가 회로에 미치는 영향을 살펴보기 위해 Sentaurus의 mixed-mode 시뮬레이션 기능을 사용하여 3단 ring oscillator를 구현하여 시뮬레이션 하였고, energy-delay product를 계산하여 비교하였다. 삼각형 fin에 etched 소스/드레인 epi 구조의 소자가 가장 작은 ring oscillator delay와 energy-delay product을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권3호
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• pp.317-324
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• 1994

본 논문에서는 ISDN(Intergrated Services Digital Network) LAPD(Link Access Procedure on the D-channel)와 LAPB(Link Access Procedunre on the B-channel) 프로토콜 구현과 비 ISDN 기기 용 ISDN 접속장치인 TA(Terminal Adaptor)를 위한 새로운 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 지금까지의 방법과는 달리 실시간 운영체제의 커널부를 타켓보드(target board)에 이식하여 ISDN LAPD와 LAPB 프로토콜을 구현하는 것이다. 구현된 시스템의 특징은 첫째, 각 계층에서 발생한 프로세스들을 병렬적(Multi Tasking)으로 처리하도록 하였고, 둘째, 프로토콜 구현을 위해 필요한 타이머들이 커널부로부터 소프트웨어적으로 지원되도록 하였으며, 셋째, 운영체계의 포트 함수를 응용하여 CCITT에서 권고하는 SAP(service access point)를 구현 하였다. 제안한 방법에 따라 운영체계를 이용하여 ISDN 사용자 망 인터페이스를 위한 LAPD의 계층1(layer1), 계층2(layer2) 및 계층3(Call control) 프로토콜과 LAPB프로토콜을 구현하여 모의 망 종단 장치에 연결시켜 실험을 수행한 결과 계층2(LAPD)에서의 TEI(Terminal Equipment Identifier)할당과, 다중 프레임 전송모드의 설정 후 계층3의 메세지가 전송됨을 확인하였고, 이를 이용하여 계층3에서 호설정이 이루어지고 해제되는 것을 확인 하였다. 그리고 설정된 패스를 통해 LAPB 프로토콜을 이용하여 B 채널로 데이터의 전송이 이뤄짐을 확인하였다. 따라서, 본 논문에서는 PC로부터의 초음파 의료 영상 또는 음성 정보를 ISDN환경에서 보다 효율적으로 전송할 수 있는 ISDN망에서의 전송시스템이 구현됨으로써 향후 ISDN망에 접속하여 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.496-523
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• 2018

본 연구의 목표는 톱밥의 건조, 급속열분해, 바이오오일 응축, 바이오오일 수첨개질, 전기생산, 폐수처리를 포함하는 2개의 바이오오일 생산공정들에 대한 경제적 타당성을 평가하는 것이다. 첫번째 공정은 수소생산을 위한 steam-methane reforming (SMR)을 포함하는 바이오오일 생산공정이다(Case 1). 두번째 공정은 SMR을 포함하지 않고 수소를 외부로부터 공급받아 수첨개질을 수행하는 바이오오일 생산공정이다(Case 2). 상용공정모사기인 ASPEN Plus를 이용하여 이두 공정에 대한 공정흐름도를 구축하였고, 물질 및 에너지 수지식을 계산하였다. 원료로서 40%의 수분을 포함하는 톱밥 100 t/d, 30% 자기자본비율, 자기자본에 상응하는 자본지출, 수소 구입가 $1,050/ton, 완전건조된 원료대비 수송용 연료 수율 20% (Case 1) 및 25% (Case 2) 로 가정하고, 4단계 경제성 분석기법인 4-level EP를 사용하여 기술경제성 분석을 수행하였다. 총투자비(TCI), 총생산비(TPC), 연간판매금액(ASR), 그리고 개질 바이오오일의 최소판매가격(MFSP)은 Case 1에 대하여 $22.2 million, $3.98 million/yr, $4.64 million/yr, 그리고 $1.56/l 이고, Case 2에 대하여 $16.1 million, $5.20 million/yr, $5.55 million/yr, $1.18/l로 산출되었다. 수소를 직접 생산하는 Case 1과 수소를 외부로 부터 공급받는 Case 2의 투자회수율(ROI)와 투자회수기간(PBP)은 큰 차이를 보여주지 않았고, Case 1과 Case 2의 원료 공급량을 1,500 t/d로 증가할 경우, ROI는 15% 이상으로 향상될 것으로 예상되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제95권6호
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• pp.649-656
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• 2006

인공강우발생장치를 이용하여 4년간 대구 동구지역에 발생한 산불발생지를 대상으로 산불발생지사면의 토양침식량을 계량화하기 위하여 산불발생 후 경과년수에 띠라 각 지역에 대한 강우강도 및 경사별로 토양침식량을 관측하여 산불발생지의 토양침식 특성을 구명하고, 또한 토양침식량과 강우강도, 경사, 경과년수와의 관계를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 산불발생연도별 토양침식량은 강우강도가 30 mm/hr씩 증가함에 따라서 1.9~5.7배 증가하였고, 경사가 $10^{\circ}$씩 증가함에 따라서는 1.4~14.2배 증가하였다. 2. 산불발생당년에는 강우강도 80 mm/hr, 경사 $30^{\circ}$에 대해 초기 강우 10분 동안 토양침식이 많이 발생하였으며, 시간이 경과할수록 점차 그 양이 감소하는 경향을 보였고, 산불발생 후 2년 뒤부터는 강우강도 및 경사별로 경과시간에 따른 토양침식량은 거의 일정하였다. 3. 산불발생 후 경과년수에 따라 강우강도 및 경사별 토양침식량은 산불발생 3년 후의 경우 발생당년에 비해 28.9%~94.1%로 감소하였고, 산불발생당년에는 강우강도 및 경사별로 토양침식량이 많았으며, 산불발생 후 2년 뒤부터 점차 토양침식량의 감소추세가 둔화되었다. 4. 산불발생지사면에서의 토양침식량에 대해 각 인자간의 영향성을 분석한 결과, 강우강도, 경사, 경과년수의 각각의 주효과와 강우강도${\times}$경사, 강우강도${\times}$경과년수의 상호작용 효과에 대해서는 차이를 보였고, 경사${\times}$경과년수, 강우강도${\times}$경사${\times}$경과년수의 상호작용 효과에 대해서는 차이가 없었다. 토양침식량에 영향을 미치는 인자의 영향도는 강우강도가 가장 큰 영향을 미치고 다음이 경사, 경과년수의 순이었다. 5. 토양침식량과 이에 영향을 미치는 인자들과의 상관관계에 있어서, 강우강도, 경사간에는 1%수준에서 유의적인 정(+)의 상관관계가 있었고, 경과년수는 1%수준에서 유의적인 부(-)의 상관관계가 나타났다. 6. 토양침식량과 이에 영향을 미치는 인자들과의 회귀분석 결과, 산불발생지사면에서 토양침식량을 설명하는데 유의한 인자는 강우강도, 경사, 경과년수이었다. 7. 강우강도, 경사, 경과년수를 이용하여 다음과 같은 토양침식량 추정식을 산출하였다. S.E = 0.092R.I + 0.211D.S - 0.942E.Y(S.E : 토양침식량, R.I: 강우강도, D.S: 경사, E.Y: 경과년수)