• Korean Journal of Materials Research
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• v.33 no.12
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• pp.525-529
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• 2023

β-Ga₂O₃ has become the focus of considerable attention as an ultra-wide bandgap semiconductor following the successful development of bulk single crystals using the melt growth method. Accordingly, homoepitaxy studies, where the interface between the substrate and the epilayer is not problematic, have become mainstream and many results have been published. However, because the cost of homo-substrates is high, research is still mainly at the laboratory level and has not yet been scaled up to commercialization. To overcome this problem, many researchers are trying to grow high quality Ga₂O₃ epilayers on hetero-substrates. We used diluted SiH4 gas to control the doping concentration during the heteroepitaxial growth of β-Ga₂O₃ on c-plane sapphire using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Despite the high level of defect density inside the grown β-Ga₂O₃ epilayer due to the aggregation of random rotated domains, the carrier concentration could be controlled from 1 × 10¹⁹ to 1 × 10¹⁶ cm^-3 by diluting the SiH4 gas concentration. This study indicates that β-Ga₂O₃ hetero-epitaxy has similar potential to homo-epitaxy and is expected to accelerate the commercialization of β-Ga₂O₃ applications with the advantage of low substrate cost.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.29 no.4
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• pp.63-69
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• 2022

Vanadium dioxide shows a unique and interesting property of metal-insulator transition, which has attracted great attention from the viewpoints of fundamental materials science and industrial applications. In this study, the effect of Mg and W addition on the metal-insulator transition of VO₂ were investigated for the bulk materials that are prepared by spark plasma sintering. The X-ray diffraction analysis of the sintered specimens revealed that the lattice parameters barely change, and the secondary phases are present. The transition temperature of MIT appears in the range of 64.2-64.6℃, regardless of the impurity element and content. On the other hand, the addition of Mg and W alters the electrical conductivity, i.e., the electrical conductivity increases by a factor of up to 2.4 or decrease by a factor of up to 57.4 depending on the impurity type and its content. The thermal conductivity showed the values of 1.8~2.5 W/m·K below the transition temperature, and the values of 1.9~2.8 W/m·K above the transition temperature. These changes in electrical and thermal conductivities can be attributed to the combination of the change in charge carrier density, the impurities as scattering centers, and the change in microstructures.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.5
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• pp.347-357
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• 2024

Numerous prior studies have delineated the size distribution of noncohesive sediment in suspension, focusing on mean size and standard deviation. However, suspensions comprise a heterogeneous mixture of sediment particles of varying sizes. The transport dynamics of suspended sediment in turbulent flow are intimately tied to settling velocities calculated based on size and density. Consequently, understanding the grain size distribution becomes paramount in comprehending sediment transport phenomena for noncohesive sediment. This study aims to introduce a straightforward modeling approach for simulating the grain size distribution of suspended sediment amidst turbulence. Leveraging insights into the contrast between cohesive and noncohesive sediment, we have meticulously revised a stochastic flocculation model originally designed for cohesive sediment to aptly simulate the grain size distribution of noncohesive sediment in suspension. The efficacy of our approach is corroborated through a meticulous comparison between experimental data and the grain size distribution simulated by our newly proposed model. Through numerical simulations, we unveil that the modulation of grain size distribution of suspended sediment is contingent upon the sediment transport capacity of the carrier fluid. Hence, we deduce that our simplified approach to simulating the grain size distribution of suspended sediment, integrated with a sediment transport model, serves as a robust framework for elucidating the pivotal bulk properties of sediment transport.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.134-135
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• 2011

양자점은 전자와 양공을 3차원으로 속박 시키므로 기존의 bulk나 양자우물보다 양자점을 이용한 레이저 다이오드의 경우 낮은 문턱 전류, 높은 미분이득 및 온도 안전성의 장점이 있을 거라 기대되고 있다. 그러나, 양자점은 낮은 areal coverage 때문에 높은 속박효율을 얻지 못하고 있다. 이러한 양자점의 문제점을 해결하기 위해 양자점을 양자우물 안에 성장시켜 운반자들의 포획을 향상시키는 방법들이 연구되고 있다. 양자우물 안에 양자점을 넣으면 양자우물이 운반자들의 포획을 증가 시키고, 열적 방출도 억제하여 온도 안정성이 향상 되는 것으로 알려져 있다. 광통신 대역의 1.3 ${\mu}m$ 경우, GaAs계를 이용하여 InAs 양자점을 strained InGaAs 박막을 우물층으로 한 dot-in-a-well 구조의 연구는 몇몇 보고된 바 있다. 그러나 InP계를 사용하는 1.55 ${\mu}m$ 대역에서 dot-in-a-well구조의 연구는 아직 미미하다. 본 연구에서는 유기 금속 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition)을 이용하여 InP 기판 위에 InAs 양자점을 자발성장법으로 성장하였으며 dot-in-a-well 구조에서 우물층으로 1.35 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.69}Ga_{0.31}As_{0.67}P_{0.33}$ (1.35Q)를, 장벽층으로는 1.1 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.85}Ga_{0.15}As_{0.32}P_{0.68}$(1.1Q)를 사용하였다. 양자우물층과 장벽층은 모두 InP 기판과 격자가 일치하는 조건으로 성장하였다. III족 원료로는 trimethylindium (TMI)와 trimethylgalium (TMGa)을 사용하였으며 V족 원료 가스로는 $PH_3$ 100%, $AsH_3$ 100%를, carrier gas로는 $H_2$를 사용하였다. InP buffer층의 성장 온도는 640$^{\circ}C$이며 양자점 성장 온도는 520$^{\circ}C$이다. 양자점 형성은 원자력간 현미경(Atomic force microscopy)를 이용하여 확인하였으며, 박막의 결정성은 쌍결정 회절분석(Double crystal x-ray deffractometry)를 이용하여 확인하였다. 확인된 성장 조건을 이용하여 양자점 시료를 성장하였으며 광여기분광법(Photoluminescence)을 이용하여 광특성을 분석하였다. Fig. 1은 dot in a barrier 와 dot-in-a-well 시료의 성장구조이다. Fig. 1(a)는 일반적인 dot-in-a-barrier 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장한 후 양자점을 성장하였다. 그 후 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 1(b)는 dot-in-a-well 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장 후 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하였다. 그 위에 InAs 양자점을 성장하였다. 그 후에 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하고 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 2는 dot-in-a-barrier 시료와 dot-in-a-well 시료의 상온 PL data이다. Dot-in-a-barrier 시료의 PL 파장은 1544 nm이며 반치폭은 79.70 meV이다. Dot-in-a-well 시료의 파장은 1546 nm이며 반치폭은 70.80 meV이다. 두 시료의 PL 파장 변화는 없으며, 반치폭은 dot-in-a-well 시료가 8.9 meV 감소하였다. Dot-in-a-well 시료의 PL peak 강도는 57% 증가하였으며 적분강도(integration intensity)는 45%가 증가하였다. PL 데이터에서 높은 에너지의 반치폭 변화는 없으며 낮은 에너지의 반치폭은 8 meV 감소하였다. 적분강도 증가에서 dot-in-a-well 구조가 dot-in-a-barrier 구조보다 전자-양공의 재결합이 증가한다는 것을 알 수 있으며, 반치폭 변화로부터 특히 높은 에너지를 갖는 작은 양자점에서의 재결합이 증가 된 것을 알 수 있다. 이는 양자우물이 장벽보다 전자-양공의 구속력을 증가시키기 때문에 양자점에 전자와 양공의 공급을 증가시키기 때문이다. 따라서 낮은 에너지를 가지는 양자점을 모두 채우고 높은 에너지를 가지는 양자점까지 채우게 되므로, 높은 에너지를 가지는 양자점에서의 전자-양공 재결합이 증가되었기 때문이다. 뿐만 아니라 파장 변화 없이 PL peak 강도와 적분강도가 증가하고 낮은 에너지 쪽의 반치폭이 감소한 것으로부터 에너지가 낮은 양자점보다는 에너지가 높은 양자점에서의 전자-양공 재결합율이 급증하였음을 알 수 있다. 우리는 이와 같은 연구에서 InP계를 이용해 1.55 ${\mu}m$에서도 dot in a well구조를 성장 하여 더 좋은 특성을 낼 수 있으며 앞으로 많은 연구가 필요할 것이라 생각한다.

• Solar Energy
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• v.20 no.2
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• pp.43-54
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• 2000

We prepared and characterized $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$(CIGS) films using a elemental co-evaporation method for absorbing layer of high efficiency thin film solar cells. The CIGS films deposited on a soda-lime glass exhibited low resistivity because of higher carrier concentration. Na was accumulated at the CIGS surface and the 0 and Se were also accumulated at the surface, suggesting that oxidation is a driving force of Na accumulation. The structure of CIGS film was modified or a secondary phase was formed in the Cu-poor CIGS bulk films probably due to the incorporation of Na into Cu vacancy sites. As the Ga/(In+Ga) ratio increased, the diffraction peaks of $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ films were shifted to larger angle and splitted, and the grain size of $Cu_{0.91}(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ films became smaller. All $Cu_{0.91}(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ films showed the p-type conductivity regardless of the Ga/(In+Ga) ratio. Ag/n-ZnO/i-ZnO/CdS/$Cu_{0.91}(In_{0.7}Ga_{0.3})Se_2$/Mo solar cells were fabricated. The currently best efficiency in this study was 14.48% for $0.18cm^2$ area ($V_{oc}=581.5mV,\;J_{sc}=34.88mA$, F.F=0.714).

• Journal of Korea Port Economic Association
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• v.34 no.4
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• pp.141-160
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• 2018

In this paper, to analyze the perception and response strategy of Korean ship owners on Global Sulphur Cap 2020, examined the IMO environmental regulation status focusing on MARPOL Annex VI regulation about air pollution prevention, technological measures to reduce SOx emission, shipping industry and management status of Korean ship owners. First of all, the questionnaire was conducted for Korean ship owners after selecting the evaluation factors. The purpose of this study was to investigate the difference of the perception and response strategy of Korean ship owners by corporation size and main vessel type using frequency and cross analysis. It is confirmed that various researches on SOx emission reduction have been carried out from various points of view at home and abroad. In this study, existing studies related to technical factors for regulatory response and economics analysis were examined and evaluation factors were selected. As a result of analysis, it is found that large-sized shipping companies are more prepared for regulatory response than small and medium-sized bulk carrier owners. There were similar perception and the direction of response strategy about the impacts by corporation size and main vessel type. In about two years to be implemented in 2020, It is necessary to find an appropriate response strategy based on the support policy of the government and related organizations and the systematic analysis of the ship owners. Through this study, although the difference between the perception and response strategy of the ship owners by corporation size and main vessel type was understood, it was found that there were limitations on specific response strategy and corporate data collection. In future research, we should overcome the limitations of this study and conduct an in-depth study.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.131-136
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• 1990

여러해 전부터 선박의 생산실적이나 생산성 관련 자료를 기록하고 보완하는 작업을 꾸준히 개선토록 노력해온 결과중 중요한 것 하나는, 선박의 여러 가지 설계 검토과정에서 충분히 활용할 수 있는 함축성 있고 믿을만한 형태의 생산정보를 제공해줄 수 있게 되었다는 것이라고 말 할 수 있겠다. 이러한 자료들은 생산계획상 각 단계(stage)에서의 작업량, 예상재료비와 인건비의 산출등이 포함될 수 있으며, 선박이나 해상구조물의 전반적인 설계방법론(design methodology)을 개선코자 한다면 ''생산지향적 설계(Design for Production)''의 근간이 되는 선박건조전략(build strategy), 구매정책(purchasing policy)과 생산기술(production technology)에 대한 폭넓은 지식이 한데 어우러져야 한다. 최근에는 CIMS의 일부분에서 보는 바와 같은 경영관리, 설계 및 생산지원 시스템의 도입으로 이와 같은 설계 프로세스의 추진을 가능케하고 있다. 이와 병행하여 설계를 지원하기 위한 전산기술, 특히 대화형 화상처리기술(interactive graphics)의 발달은 설계자가 선박의 형상이나 구조 배치를 여러 가지로 변화시켜 가면서 눈으로 즉시 확인할 수 있도록 설계자의 능력을 배가시키는데 크게 기여하고 있다. 여러 가지의 설계안(alternative design arrangement)을 신속히 만들어내고 이를 즉시 검토 평가할 수 있는 능력을 초기설계 단계에서 가질 수 있다면 이는 분명히 큰 장점일 것이며, 더구나 설계초기 단계에 생산관련인자를 설계에서 고려할 수 있다면 이는 더욱 두드러진 발전일 것이다. 생산공법과 관련생산 비용을 정확히 반영한 각 가지의 설계안을 짧은 시간내에 검토하고 생산소요 비용을 산출하여 비교함으로써, 수주계약단계에서 실제적인 생산공법과 신뢰성있는 생산실적자료를 기준으로 하여 총 건조비(total production cost)를 최소로 하는 최적의 설계를 선택할 수 있도록 해 줄 것이다. 이제 이와 같은 새로운 설계도구(design tool)를 제공해 주므로써 초기설계에 각종 생산관련 정보나 지식 및 실적자료가 반영가능토록 발전되었다. 본 논문은 영국의 뉴카슬대학교(Univ. of Newcastle upon Type)에서 위에 언급한 특징들을 반영하여 새로운 선박구조 설계 방법을 개발한 연구결과를 보여주고 있다. 본 선계연구는 5단계로 구분되는데; (1) 컴퓨터 그라픽스를 이용하고 생산정보 데이타베이스와 연결시켜 구조형상(geometry)을 정의하고 구조부재 칫수(scantling) 계산/결정 (2) 블럭 분할(block division) 및 강재 배치(panel arrangement)의 확정을 위해 생산기술 및 건조방식에 대한 정보 제공 (3) 상기 (1) 및 (2)를 활용하여 아래 각 생산 단계에서의 생산작업 분석(work content assessment) a) 생산 준비 단계(Preparation) b) 가공 조립 단계(Fabrication/Assembly) c) 탑재 단계(Erection) (4) 각각의 설계(안)에 대하여 재료비(material cost), 인건비(labour cost) 및 오버헤드 비용(overhead cost)을 산출키 위한 조선소의 생산시설 및 각종 품셈 정보 (5) 총 건조 비용(total production cost)을 산출하여 각각의 설계안을 비교 검토. 본 설계 방식을 산적화물선(Bulk Carrier) 설계에 적용하여 구조배치(structural geometry), 표준화의 정도(levels of standardisation), 구조생산공법(structural topology) 등의 변화에 따른 설계 결과의 민감도를 분석(sensitivity studies)하였다. 전산장비는 설계자의 대화형 접근을 용이하도록 하기 위해 VAX의 화상 처리장치를 이용하여 각 설계안에 대한 구조형상과 작업분석, 건조비 현황 등을 제시할 수 있도록 하였다. 결론적으로 본 연구는 설계초기 단계에서 상세한 건조비 모델(detailed production cost model)을 대화형 화상 처리방법에 접합시켜 이를 이용하여 여러가지 설계안의 도출과 비교검토를 신속히 처리할 수 있도록 함은 물론, 각종 생산 실적정보를 초기설계에 반영하는 최초의 시도라고 믿으며, 생산지향적(Design for Production) 최적설계분야의 발전에 많은 도움이 되기를 기대해 마지 않는다. 참고로 본 시스템의 설계 적용결과를 부록에 요약 소개하며, 상세한 내용은 참고문헌 [4] 또는 [7]을 참조 요망한다.

• Journal of Korea Port Economic Association
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• v.37 no.4
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• pp.161-173
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• 2021

The shipping industry plummeted and was depressed due to the global economic crisis caused by the bankruptcy of Lehman Brothers in the US in 2008. In 2020, the shipping market also suffered from a collapse in the unstable global economic situation due to the COVID-19 pandemic, but unexpectedly, it changed to an upward trend from the end of 2020, and in 2021, it exceeded the market of the boom period of 2008. According to the Clarksons report published in May 2021, the decrease in cargo volume due to the COVID-19 pandemic in 2020 has returned to the pre-corona level by the end of 2020, and the tramper bulk carrier capacity of 103~104% of the Panamax has been in the ports due to congestion. Earnings across the bulker segments have risen to ten-year highs in recent months. In this study, as factors affecting BDI, the capacity and congestion ratio of Cape and Panamax ships on the supply side, iron ore and coal seaborne tonnge on the demand side and Granger causality test, IRF(Impulse Response Function) and FEVD(Forecast Error Variance Decomposition) were performed using VAR model to analyze the impact on BDI by congestion caused by strengthen quarantine at the port due to the COVID-19 pandemic and the loading and discharging operation delay due to the infection of the stevedore, etc and to predict the shipping market after the pandemic. As a result of the Granger causality test of variables and BDI using time series data from January 2016 to July 2021, causality was found in the Fleet and Congestion variables, and as a result of the Impulse Response Function, Congestion variable was found to have significant at both upper and lower limit of the confidence interval. As a result of the Forecast Error Variance Decomposition, Congestion variable showed an explanatory power upto 25% for the change in BDI. If the congestion in ports decreases after With Corona, it is expected that there is down-risk in the shipping market. The COVID-19 pandemic occurred not from economic factors but from an ecological factor by the pandemic is different from the past economic crisis. It is necessary to analyze from a different point of view than the past economic crisis. This study has meaningful to analyze the causality and explanatory power of Congestion factor by pandemic.