• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.1010-1015
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• 2012

본 연구에서 폐열 에너지를 수집하여 직접 전기로 변환하는 박막형 열전지를 제작하였다. 전도성 탄소섬유에 탄소나노튜브를 코팅함으로써 전기 전도도는 증가하였고, 다양한 곡률 반경에 대한 굽힘 실험에서 전극의 저항변화는 없었다. 열전지의 최대출력은 온도차의 제곱에 비례하여 증가하였으며, $3.4^{\circ}C$의 온도차에서 2.5 mW/kg의 전력을 생산하였다. 12시간의 방전 실험 결과, 열전지는 지속적으로 구동이 가능함을 확인하였다. 또한, 유연한 열전지를 뜨거운 유체가 흐르는 파이프에 감아 구동한 결과, 파이프의 곡률반경에 따라 내부저항은 감소하였고, 생산된 전력은 최대 30 % 상승하였다. 따라서 제작된 열전지는 다양한 곡면형 열원에 적용이 가능하다.

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.348-352
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• 2007

반도체 기술이 초고집적화 되어감에 따라 미세화공정에 의하여 소자의 크기가 급격히 줄어들고 있으며, 공정에서는 선폭이 크게 줄어드는 추세이다. 또한 박막을 다층으로 제조하여 소자의 집적도를 높이는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. 이와 같은 수많은 제조 공정을 거치는 동안, Si 기판과 금속 박막사이에는 확산에 의한 많은 문제점들이 발생되고 있기 때문에, 이러한 금속과 Si 사이의 확산을 방지하는 것이 큰 이슈로 부각되어 왔다. 특히 Cu는 낮은 온도에서도 Si과 확산을 일으켜 Si 기판과 접합에서 확산에 의한 소자 failure 등이 문제로 발생하게 되며, 또한 선폭이 줄어듦에 따라 고열이 발생하여 실리콘으로 spiking이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 논문에서는 질소와 탄소를 첨가한 3개의 화합물로 구성된 Tungsten-Carbon-Nitrogen (W-C-N) 확산방지막을 사용하였다. 실험은 물리적 기상 증착법(PVD)으로 질소비율을 변화하며 확산방지막을 증착하였고, 이를 여러 가지 온도에서 열처리하여 열적인 안정성에 대한 실험을 실시하였다. 결정구조를 확인하기 위하여 X-ray Diffraction 분석을 통하여 확산방지막의 특성을 연구하였다.

• 한국진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.24-29
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• 2009

층간 절연막으로 사용 가능한 SiOC 박막에 대하여 유전상수가 낮아지는 원인을 이온에 의한 분극과 전자에 의한 분극에 대하여 측정하였다. MIS 구조를 이용하여 전형적인 C-V측적법에 의하여 유전상수를 구하였으며, 굴절률을 측정하여 전자에 의한 분극의 효과에 의한 유전상수를 측정하고 서로 비교하였다. SiOC 박막의 화학적인 특성은 FTIR 분석을 이용하였으며, FTIR 분석에서 디컨벌류션한 데이터는 탄소의 함량에 대한 변화를 구하였다. 탄소의 함량변화는 굴절률의 변화와 비슷한 경향성을 나타내었으나, 유전상수와는 반비례하였다. 전자에 의한 분극의 효과는 유전상수가 떨어지는 것에 큰 영향을 주지는 않았으며, 이온에 의한 분극의 효과가 SiOC 박막의 유전상수를 낮게 하는 효과가 더욱 크게 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.732-742
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• 1995

다이아몬드 증착시 기판의 표면처리를 변화시켰을 때 다이아몬드의 핵생성 밀도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 실험장치는 열 필라멘트 CVD 장치를 사용하였고, 반응가스로 메탄과 수소가스를 사용하였다. 기판의 표면 처리는 탄소 상을 기판에 증착시키는 방법, Soot에 의한 기판 표면처리, 혹연에 의한 기판 표면처리로 크게 3가지로 행하였다. 모든 경우에 핵생성 밀도가 증가하였으나 탄소 상을 증착시킨 경우와 soot에 의한 사전처리의 경우의 핵생성 밀도의 증가가 혹연에 의한 처리보다 더 현저하였다. 또한 탄소강의 증착의 경우 표면에 굴곡이 없는 매우 평탄하고 균일한 다이아몬드 막을 얻을 수 있었다. 사전증착처리 한 기판에 탄소 층을 형성시켰을 때 탄소 층과 기판과의 접착력이 약한 것을 이용하여 다이아몬드 막을 쉽게 분리시켜 free standing 다이아몬드 박막을 얻을 수 있음을 알았다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.45-49
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• 2019

최근 널리 연구되고 있는 대표적인 OOA(out-of-autoclave) 공정의 하나인 수지필름 인퓨전(resin film infusion, RFI) 공정은 우수한 기계적 물성과 수지의 균일한 함침성을 가지면서도 대형 구조물에서의 공정비용을 대폭 저감할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 RFI 탄소섬유 복합재를 2 m 이상급 무인기 구조체에 적용하여 구조적 안전성을 향상시킴과 동시에 경량화를 달성하기 위한 연구를 수행하였다. 재료 인장시험결과 T300급 탄소섬유 복합재료와 비교하였을 시 강도는 46% 높은 결과를 보이며 강성은 유사한 수준임을 확인할 수 있었다. 또한 상기 재료물성을 적용한 탄소섬유 복합재 날개구조의 설계 및 해석 결과, 유리섬유 복합재를 적용한 기존 모델 대비 날개 길이방향 강성이 증가하여 날개 끝단 처짐량은 31% 감소하고 구조 안전계수가 28% 증가함과 동시에 전체 구조의 무게를 10% 이상 경량화 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.20-25
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• 2007

SiOC 박막과 같은 유무기 하이브리드 실리카 물질에서의 열처리효과에 의한 결합구조의 변화와 유전상수에 관하여 연구하였다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 BTMSM과 산소의 혼합가스를 이용한 CVD방법에 의하여 증착되었다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 증착조건에 따라 3가지 유형으로 분류되었으며, 유전상수는 MIS 구조에 의하여 조사되었다. XPS 분석에 의하여 C 1s 스펙트라는 O2/BTMSM=1.5의 유량비를 갖는 박막에서 282.9 eV의 organometallic carbon 반응을 보여주는 피크를 나타내었다. organometallic carbon반응의 결과는 안정성 있는 크로스 링크 결합구조를 만들어내며, 하이브리드 특성을 갖는 이 박막에서 열처리 후 유전상수는 가장 낮았다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권3호
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• pp.198-205
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• 2017

Thermal dissipation was investigated for poly methyl methacrylate (PMMA) composite films containing graphite and multi wall carbon nanotube(CNT) powders as filler materials. After mixing PMMA with fillers, solvent, and dispersant, the pastes were prepared by passing through a three roll mill for three times. The prepared pastes were coated $15{\sim}40{\mu}m$ thick on a side of 0.4 mm thick aluminium alloy plate and dried for 30 min at $150^{\circ}C$ in an oven. The content of fillers in dried films was varied as 1, 2, and 5 weight % maintaining the ratio of graphite and CNT as 1:1. Raman spectra from three different samples exhibited D, G and 2D peaks, as commonly observed in graphite and multi wall CNT. Among those peaks, D peak was prominent, which manifested the presence of defects in carbon materials. Thermal emissivity values of three samples were measured as 0.916, 0.934, and 0.930 with increasing filler content, which were the highest ever reported for the similar composite films. The thermal conductivities of three films were measured as 0.461, 0.523, and $0.852W/m{\cdot}K$, respectively. After placing bare Al plate and film coated samples over an opening of a polystyrene box maintained for 1 h at $92^{\circ}C$, the temperatures inside and outside of the box were measured. Outside temperatures were lower by $5.4^{\circ}C$ in the case of film coated plates than the bare one, and inside temperatures of the former were lower by $3.6^{\circ}C$ than the latter. It can be interpreted that the PMMA composite film coated Al plates dissipate heat quicker than the bare Al plate.

• 한국재료학회지
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• 제20권11호
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• pp.570-574
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• 2010

A diamond-like carbon (DLC) film deposited on a WC disk was investigated to improve disk wear resistance for injection molding of zirconia optical ferrule. The deposition of DLC films was performed using the filtered vacuum arc ion plating (FV-AIP) system with a graphite target. The coating processing was controlled with different deposition times and the other conditions for coating, such as input power, working pressure, substrate temperature, gas flow, and bias voltage, were fixed. The coating layers of DLC were characterized using FE-SEM, AFM, and Raman spectrometry; the mechanical properties were investigated with a scratch tester and a nano-indenter. The friction coefficient of the DLC coated on the WC was obtained using a pin-on-disk, according to the ASTM G163-99. The thickness of DLC films coated for 20 min. and 60 min. was about 750 nm and 300 nm, respectively. The surface roughness of DLC films coated for 60 min. was 5.9 nm. The Raman spectrum revealed that the G peak of DLC film was composed of $sp^3$ amorphous carbon bonds. The critical load (Lc) of DLC film obtained with the scratch tester was 14.6 N. The hardness and elastic modulus of DLC measured with the nano-indenter were 36.9 GPa and 585.5 GPa, respectively. The friction coefficient of DLC coated on WC decreased from 0.2 to 0.01. The wear property of DLC coated on WC was enhanced by a factor of 20.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권9호
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• pp.1019-1027
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• 2009

A noncompartmented microbial fuel cell (NCMFC) composed of a Mn(IV)-carbon plate and a Fe(III)-carbon plate was used for electricity generation from organic wastewater without consumption of external energy. The Fe(III)-carbon plate, coated with a porous ceramic membrane and a semipermeable cellulose acetate film, was used as a cathode, which substituted for the catholyte and cathode. The Mn(IV)-carbon plate was used as an anode without a membrane or film coating. A solar cell connected to the NCMFC activated electricity generation and bacterial consumption of organic matter contained in the wastewater. More than 99% of the organic matter was biochemically oxidized during wastewater flow through the four NCMFC units. A predominant bacterium isolated from the anode surface in both the conventional and the solar cell-linked NCMFC was found to be more than 99% similar to a Mn(II)-oxidizing bacterium and Burkeholderia sp., based on 16S rDNA sequence analysis. The isolate reacted electrochemically with the Mn(IV)-modified anode and produced electricity in the NCMFC. After 90 days of incubation, a bacterial species that was enriched on the Mn(IV)-modified anode surface in all of the NCMFC units was found to be very similar to the initially isolated predominant species by comparing 16S rDNA sequences.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.627-632
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• 2016

PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 PVDF 필름 표면에 유전체장벽 코로나 방전을 통한 EMA 단량체 커플링을 시도하였다. EMA 1% 분위기에서 코로나 표면처리한 PVDF 필름을 사용하여 제조한 PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력은 코로나 처리하지 않은 PVDF에 비해 현저히 향상되었다. 코로나 방전처리에 의해 PVDF 필름 표면의 접촉각은 현저히 감소하였다. XPS 분석 결과, 코로나 처리에 의해 필름 표면의 탄소와 산소함량은 증가하는 반면 불소 함량은 감소하였다. XPS $C_{1s}$ 피크의 curve fitting 결과, 코로나 방전 처리에 의해 비극성 C-C 결합 탄소와 산소와 결합하는 탄소의 비율은 점차 증가한 반면, 불소와 결합하는 탄소의 비율은 크게 감소하는 경향을 나타내었다.