• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.5
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• pp.233-241
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• 2012

We have deposited the bilayer consisted of the underlayer and the overlayer by using DC magnetron sputter on Single crystal MgO (001) substrate. This bilayer was fabricated at fixed annealing temperature and time. We have controlled agglomeration effect by changing of the bilayer thickness. Finally, we have made the self-organization and nano-structured film. In this processing, we have made nano-dot which consists of the underlayer and the overlayer, unlike the existing method called the agglomeration effect in the single layer. The underlayer has deposited using Ti, Cr and Co. And the overlayer has deposited with Ag. Through the analysis of Atomic force microscopy (AFM), the microstructure of underlayer is observed by AFM to confirm the formation of nano-dot. As the nano-dot through above processing, we have found that the nano-dot has the different shape. As a result, when we manufactured nano-dot through the agglomeration effect of bi-layer, the best matching material is Ti for underlayer. And also, we have found that MgO/Ti/Ag samples have been grown expitaxially toward the direction of MgO (001) by X-ray Diffraction analysis.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.1-7
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• 2022

Recently, satellites equipped with high-performance electronics have required higher power consumption because of the advancement of satellite missions. For this reason, the size of the solar panel is gradually increasing to meet the required power budget. Increasing the size and weight of the solar panel is one of the factors that induce the elastic vibration of the flexible solar panel during the highly agile maneuvering of the satellite or the mode of vibration coupling to the satellite or the mode of vibration coupling to the micro-jitter from the on-board appendages. Previously, an additional damper system was applied to reduce the elastic vibration of the solar panel, but the increase in size and mass of system was inevitable. In this study, to overcome the abovementioned limitations, we proposed a high -damping yoke structure consisting of a superplastic SMA(Shape Memory Alloy) laminating a thin FR4 layer with viscoelastic tape on both sides. Therefore, this advantage contributes to system simplicity by reducing vibrations with small volume and mass without additional system. The effectiveness of the proposed superelastic SMA multilayer solar panel yoke was validated through free vibration testing and temperature testing using a solar panel dummy.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.219-222
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• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.135-135
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• 2018

천이금속 질화물 코팅은 우수한 기계적 특성들로 인해 공구 코팅으로 많이 사용 되어왔다. 그 중에서도 특히 Cr계 경질 코팅은 높은 경도와 낮은 표면조도, 우수한 마찰특성 등 뛰어난 기계적 특성을 나타내므로 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구산업의 발전으로 인해 공구가 더욱 가혹한 환경에서 사용됨에 따라, 공구의 수명을 향상시키고 보호하기 위해 코팅의 높은 밀착력이 요구되고 있으며, 모재와 코팅 사이에 중간층을 합성함으로써 공구의 밀착력을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이전 연구에서 모재/중간층/코팅간의 경도와 탄성계수 비율(H/E ratio)의 구배가 코팅의 밀착력에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 그러므로, WC 모재와 Cr계 코팅의 중간값의 H/E ratio를 갖는 중간층의 합성을 통해 코팅의 밀착력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는, 코팅의 밀착력을 향상시키기 위해 다양한 중간층을 증착한 CrZrN, CrAlN 코팅을 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장비를 이용하여 합성하였다. 모재로는 디스크 형상의 WC-6wt.%Co 시편을 사용하였고 Cr, Zr, Si, Al single 타겟을 이용하여 Cr, CrN, CrZrN, CrZrSiN 등의 중간층이 증착된 코팅을 합성했다. 코팅의 합금상, 경도 및 탄성계수, 미세조직 및 조성, 표면 조도을 확인하기 위해 X-ray diffractometer (XRD), Fischer scope, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy를 사용하였고, 코팅의 밀착 특성을 분석하기 위해 scratch tester와 optical microscopy (OM)를 이용하였다. 코팅의 내열성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 500, 600, 700, 800, 900, $1,000^{\circ}C$로 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였다. CrZrN 및 CrAlN 코팅을 나노 인덴테이션으로 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(33.4-35.8 GPa)와 탄성계수(384.1-391.4 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, 코팅의 마찰계수는 중간층의 종류에 따라 다른 값을 보였다. CrZrN 코팅의 경우 CrN 합금상 중간층을 갖을 때 가장 낮은 값을 보였으며, CrAlN 코팅의 경우 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착하였을때 마찰계수는 0.34로 CrZrN 중간층을 증착하였을 때(0.41)에 비해 낮은 값을 보였다. 또한, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아, CrN/CrZrSiN 중간층을 합성한 CrAlN 코팅의 내마모성이 상대적으로 우수한 것으로 판단된다. 코팅의 밀착력의 경우도 마찰계수와 비슷한 경향을 보였다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 모든 코팅을 열처리 후 경도 분석 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었고, 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 SiNx 비정질상의 우수한 내산화성에 의한 결과로 판단된다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.49 no.12
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• pp.654-664
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• 2000

Thin films of ZnO are deposited by using an RF magnetron sputtering with varying the substrate temperature(RT~39$0^{\circ}C$) and RF power(50~250W). Cu-doped ZnO(denoted by ZnO:Cu) films have also been prepared by co-spputtering of a ZnO target on which some Cu-chips are attached. Different substrate materials, such as Si, $SiO_{2}/Si$, sapphire, DLC/Si, and poly-diamond/Si, are employed to compare the c-axial growth features of deposited ZnO films. Texture coefficient(TC) values for the (002)-preferential growth are estimated from the XRD spectra of deposited films. Optimal ranges of RF powers and substrate temperatures for obtaining high TC values are determined. Effects of Cu-doping conditions, such as relative Cu-chip sputtering areas, $O_{2}/(Ar+O_{2})$ mixing ratios, and reactor pressures, on TC values, electrical resistivities, and relative Cu-compositions of deposited ZnO:Cu films have been systematically investigated. XPS study shows that the relative densities of metallic $Cu(Cu^{0})$ atoms and $CuO(Cu^{2+})$-phases within deposited films may play an important role of determining their electrical resistivities. It should be noted from the experimental results that highly resistive(> $10^{10}{\Omega}cm$ ZnO films with high TC values(> 80%) can be achieved by Cu-doping. SAW devices with ZnO(or Zn):Cu)/IDT/$SiO_{2}$/Si configuration are also fabricated to estimate the effective electric-mechanical coupling coefficient($k_{eff}^{2}$) and the insertion loss. It is observed that the devices using the Cu-doped ZnO films have a higher $k_{eff}^{2}$ and a lower insertion loss, compared with those using the undoped films.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.1
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• pp.107-112
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• 1994

The phase transition and the surface and interface morphologies of $TiSi_2$ formed on atomically clean Si substrates are investigated. 200$\AA$ Ti and 400$\AA$ Si films on Si(ll1) have been codeposited at elevated temperatures (400~$800^{\circ}C$) in ultrahigh vacuum. The phase transition of TiSiL is characterized with using XRD. The results distinguish the formation of the C49 and C54 crystalline titanium silicides. The surface and interface morphologies of titanium silicides have been examined with SEM and TEM. A relatively smootb surface is observed for the C49 phase while a rough surface and interface are observed for C54 phase. The islanding of the C54 phase becomes severe at high temperature ($800^{\circ}C$). Islands of TiSiL have been observed at temperatures above $700^{\circ}C$ but no islands are observed at temperatures below $600^{\circ}C$. For films deposited at $400^{\circ}C$ and 500%. weak XRD peaks corresponding to TiSi were observed and TEM micrographs exhibited small crystalline regions of titanium silicide at the interface.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.9 no.2
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• pp.463-471
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• 2004

The Fabry-Perot interferometer filters for UV meter were designed using the design program of optical thin films. From the data obtained, two filters were fabricated. The transmittance of two filter were measured by spectrophotometer in order to analysis their optical property. The transmittance was controlled by the thickness of Ag reflector and the wavelength of the transmission was controlled by the thickness of $SiO_2$ spacer. The two UV filters were fabricated by the RF magnetron sputtering which are the multilayers of [air/$SiO_2$(174.6 nm)|Ag(78 nm)|$SiO_2$(68 nm)|Ag(78 nm)|Cr(5 nm)|glass] and [air/$SiO_2$(174.6 nm)|Ag(S8 nm)|$SiO_2$(56 nm)|Ag(58 nm)|Cr(S nm)|glass]. One filter has the maximum transmittance of 6% at the about 370nm and it has the transmittance of below 0.2% at 400nm. The other filter can be found that the transmittance is increased as the thickness of Ag is decreased and the wavelength of the transmission is controlled by the thickness of $SiO_2$ spacer layer.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.24 no.2
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• pp.174-181
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• 2007

In this study, $SiO_2/poly(ethylene-co-vinyl$ alcohol)(EVOH) hybrid coating materials with gas barrier property could be produced using sol-gel method. The biaxially oriented polypropylene (BOPP) substrate with surface pretreatment was coated with the prepared hybrid sols containing various inorganic silicate component by a spin coating method. Crystallization behavior of the hybrids was investigated in terms of analysis of X-ray diffraction and cooling thermogram from DSC experiment. From the morphological observation of the $SiO_2/EVOH$ hybrid gel, it was confirmed that there existed an optimum content of inorganic silicate precursor, Tetraethylorthosilicate (TEOS), to produce hybrid materials with dense microstructure, exhibiting uniformly dispersed silica particles with average size below 100 nm. When TEOS was added at below or above the optimum content, particle clusters with large domain were observed, resulting in phase separation. This morphological result was found to be in good agreement with that of oxygen permeability of the hybrid coated films. In the case of film coated with hybrid prepared from addition of 0.01 - 0.02mol of TEOS, a remarkable improvement in barrier property could be obtained, however, with the addition of TEOS more than 0.04 mol, the barrier property was dramatically reduced because of phase separation and micro-crack formation on the film surface.

• Horticultural Science & Technology
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• v.32 no.4
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• pp.493-498
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• 2014

The objective of this study was to make growth and yield models for common ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.) using expolinear functional equations in a closed-type plant production system. Three-band radiation type fluorescent lamps with a 12-hours photoperiod were used, and the light intensity was $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$. Nutrient film systems with three layers were used for plant growth. Environmental conditions, such as air temperature, relative humidity and $CO_2$ concentration were controlled by an ON/OFF operation. Leaf area, shoot fresh and dry weights, light use efficiency of common ice plant as function of days after transplanting, accumulative temperature and accumulative radiation were analyzed. Leaf area, shoot fresh and dry weights per area were described using an expolinear equation. A linear relationship between shoot dry and fresh weights was observed. Light use efficiency of common ice plant was $3.3g{\cdot}MJ^{-1}$ at 30 days after transplanting. It is concluded that the expolinear growth model can be a useful tool for quantifying the growth and yield of common ice plant in a closed plant production system.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.12 no.12
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• pp.962-966
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• 2002

The $SrBi_2$$Nb_2$$O_{9}$ (SBN) thin films were deposited with $SrNb_2$$O_{6}$ / (SNO) and $Bi_2$$O_3$ targets by co-sputtering method. For the growth of SBN thin films, we adopted the various power ratios of two targets; the power ratios of the SNO target to $Bi_2$$O_3$ target were 100 W : 20 W, 100 W : 25 W, and 100 W : 30 W during sputtering the SBN films. We found that the electrical properties of SBN films were greatly dependent on Bi content in films. The $Bi_2$Pt and $Bi_2$$O_3$ phase as second phases occurred at the films with excess Bi content greater than 2.4, resulting in poor ferroelectric properties. The best growth condition of the SBN films was obtained at the power ratio of 100 W : 25 W for the two targets. At this condition, the crystallinity and electrical properties of the films were improved at even low annealing temperature as $700^{\circ}C$ for 1h in oxygen ambient and the Sr, Bi and Nb component in the SBN films were about 0.9, 2.4, and 1.8 respectively. From the P-E and I-V curves for the specimen, the remnant polarization value ($2P_{r}$) of the SBN films was obtained about 6 $\mu$C/c $m^2$ at 250 kV/cm and the leakage current density of this thin film was $2.45$\times$10^{-7}$ $A/cm^2$ at an applied voltage of 3 V.V.