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뜬 마이크로 디바이스를 이용한 Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowires 의 열전도율 측정 (Thermal Conductivity Measurement of Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowires Using Suspended Microdevices)

  • 박현준;나정효;;설재훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권10호
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    • pp.825-829
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    • 2015
  • 나노선에서 코어-셸 헤테로 구조를 도입함으로써 열 전도율을 낮출 수 있으며, 이로 인해 열전 효율(ZT)을 향상시킬 수 있다는 것이 이론 연구를 통해 제안되었다. 본 논문에서는 코어-셸 나노선의 열전도율 감소를 실험적인 방법을 통해 확인하였다. 화학증기 증착법을 통해 만든 게르마늄-규소 $_x$ 게르마늄 $_{1-x}(Ge-Si_xGe_{1-x})$ 코어-셸 나노선의 열전도율을 마이크로 크기의 뜬 디바이스를 이용하여 측정하였다. 셸에서 측정된 실리콘의 함유율(x)는 0.65 로 확인하였으며, 게르마늄은 코어와 셸 사이에서, 격자 불일치(lattice mismatch)에서 비롯된 결점(defect)와 같은 역할을 한다. 또한, 4-point I-V 측정실험에, 휘트스톤 브릿지 실험을 추가 진행함으로써 측정 민감도를 강화하였다. 측정된 열전도율은 상온에서 9~13 W/mK 으로써, 비슷한 지름을 가지는 게르마늄 나노선과 비교하였을 때, 열전도율이 약 30 % 낮아졌음을 확인하였다.

$Bi_{2}Se_{3}$ 함량에 따른 Bi$_{2}$(Te$_{1-x}$Se$_{ x}$)$_{3}$ (Thermoelectric Properties of the Hot-Pressed Bi$_{2}$(Te$_{1-x}$Se$_{ x}$)$_{3}$ Alloys with the $Bi_{2}Se_{3}$ Content)

  • 김희정;오태성;현도빈
    • 한국재료학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.408-412
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    • 1998
  • Bi$_{2}$(Te$_{1-x}$Se$_{ x}$)$_{3}$(0.05$\leq$x$\leq$0.25)합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 가압소결 후, $Bi_{2}$Se$_{3}$함량에 따른 열전특성의 변화거동을 분석하였다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$(Te$_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$ 가압소결체는 단결정과는 달리 donor dopant의 첨가없이도 n형 전도를 나타내었다. $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})_3$ 합금분말을 (50%H$_{2}$+50% Ar)분위기 중에서 환원처리하여 가압소결시, 분말 효면의 산화층 제거와 과잉 Te 공격자의 소멸에 기인한 전자 농도의 감소로 p형으로 천이되었다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$($Te_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$가압소결체는 x=0.15조성에서 $1.92{\times}10^{-3}$ K의 최대 성능지수를 나타내었다.

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GTZO 박막의 두께 변화에 따른 구조적, 전기적 및 광학적 특성 연구 (Influence of Film Thickness on the Structural, Electrical, and Optical Properties of GTZO Thin Films)

  • 정양희;강성준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1133-1140
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    • 2024
  • 본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리기판위에 GTZO 박막을 제작하여, 두께에 따른 구조적 특성과 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해, GTZO박막의 두께가 증가함에 따라 박막의 결정성이 향상되고 결정립 크기가 커짐을 알 수 있었다. GTZO박막의 두께가 증가함에 따라 투과도 곡선이 장파장 쪽으로 이동하는 현상이 관찰되었고, 가시광 영역에서의 평균 투과도는 85.25에서 77.21%로 감소하는 경향을 나타내었다. Hall 측정 결과, 비저항은 GTZO박막의 두께가 증가함에 따라 9.41×10-3 에서 5.12×10-4 Ω·cm로 감소한 반면 이동도와 캐리어 농도는 각각 3.69 에서 7.85 cm2/V·s 로, 1.80×1020 에서 1.55×1021cm-3 으로 증가하였다. 재료평가지수는 박막의 두께가 증가할수록 커지는 경향을 나타내었으며, 600nm두께의 GTZO박막에서 8.83×10-3 Ω-1 으로 가장 큰 값을 나타내었다.

웨이블릿을 이용한 디지털유방영상의 노이즈 제거 (Denoising of Digital Mammography Images Using Wavelet Transform)

  • 최석윤;고성진;강세식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.181-189
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    • 2013
  • 디지털유방촬영기에서 자동모드를 설정해서 검사를 할 경우 환자가 받는 평균유선선량(average grandular dose)를 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 최적의 노출 파라미터를 찾고 노이즈 감소 알고리즘을 적용하여 화질을 개선하고자 한다. 실험을 위하여 Nuclear Associates Model 18-222 의 팬텀을 사용 하였으며, 입사선량(enterance dose)과 평균 유선선량을 측정하였다. 다음 노이즈(noise) 제거 알고리즘을 적용하였고, 적용 전 후에 대해서 Signal, Noise, SNR, FOM을 측정하고 비교 평가 하였다. 실험결과 첫째, 노이즈 제거 전 Mo/Mo 23kvp에서 SNR이 가장 높았고, 평균유선 선량은 W/Rh 35kvp 에서 가장 낮았다. FOM 결과 W/Rh의 28kVp를 사용하는 것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 노이즈 제거 알고리즘 적용 후 SNR은 Mo/Mo 23kvp에서 SNR 가장 높았고, FOM의 결과 W/Rh의 28kVp를 사용 하는것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 이때 동일한 평균유선선량을 갖는 조건에서 노이즈 값은 4.36에서 1.74로 감소되었으며, SNR 값은 4.6에서 11.6으로 향상되었다. 제안하는 노이즈 제거 처리를 적용하면 영상에서 중요한 정보를 유지하면서 노이즈를 감소시킬 수 있고, 최적의 노이즈 처리와 최적의 검사조건을 선택함으로써 유방 검사 시 발생하는 방사선 피폭을 줄일 수 있을 것이다.

Traveling heater method에 의해 성장된 Bi2Te2.7Se0.3의 열전특성 (Thermoelectric properties of Bi2Te2.7Se0.3 grown by traveling heater method)

  • 노임준;현도빈;김진상
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.135-139
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    • 2015
  • 단결정 ingot 성장기술 중 하나인 traveling heater method(THM) 기술을 이용하여 n형 열전소재인 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물을 성장하였다. 고용체 화합물내 $CdCl_2$$SbI_3$을 첨가하여 dopant의 영향을 확인하였고 각각의 dopant의 최적의 첨가량[$CdCl_2$ 0.1 wt%(Z: $2.73{\times}10^{-3}/K$), $SbI_3$ 0.05 wt%(Z: $2.29{\times}10^{-3}/K$)]을 확인하였다. THM 기술을 통해 성장된 ingot의 각 부위별 열전특성을 확인해 본 결과 주요 인자들의 표준편차가 낮은 매우 균질화된 특성을 보였다. 또한 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물의 비등방성 지수와 dopant와의 관계를 확인하기 위하여 $90(Bi_2Te_3)10(Bi_2Se_3)$ 조성의 고용체화합물에 donor dopant로서 $CdCl_2$(0.05~0.1 wt%)을 첨가하여 dopant의 증가에 따른 비등방성 지수의 변화를 확인해본 결과 dopant가 증가함에 따라 비등방성 지수가 변하는 것을 확인하였고 이러한 비등방성 지수의 변화가 실제 열전성능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다.

부분 재구성을 이용한 노이즈 영상의 경계선 검출 시스템 (Edge Detection System for Noisy Video Sequences Using Partial Reconfiguration)

  • 윤일중;정희원;김승종;민병석;이주흥
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-31
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    • 2017
  • 본 논문에서는 Zynq SoC 플랫폼을 사용하여 노이즈 영상의 경계선 검출 및 노이즈 감소를 위한 부분 재구성 시스템을 설계한다. 실시간 1080p 영상 시퀀스의 처리를 위한 높은 연산량을 제공하기 위해 재구성이 가능한 Programmable Logic 영역을 사용하고 하드웨어 필터를 구현한다. 또한 하드웨어 필터들은 부분 재구성 가능한 영역을 활용한 자동 재구성 기능을 통해 제한된 환경의 임베디드 시스템에서 더욱 더 효과적으로 하드웨어 자원 활용을 가능하게 한다. 주어진 한계점을 넘는 잡음을 포함한 입력 영상의 경우 적응적 노이즈 제거를 위한 필터링 연산을 하드웨어에 자동 재구성하여 수행함으로써 제안된 시스템은 향상된 경계선 검출 결과를 보여 주고 있다. 제안 하는 시스템을 사용하여 영상 시퀀스의 잡음 밀도에 따라 영상 처리 필터의 bitstream이 스스로 재구성 되었을 때 경계선 검출의 정확도에 대한 결과가 향상된 것을 (14~20배 PFOM) 구현 결과에서 보여 준다. 또한, ZyCAP을 사용하여 구현 한 경우 2.1배 빠르게 부분 재구성함을 확인하였다.

SiO2 버퍼층을 갖는 PET 기판위에 증착한 IZTO 박막의 전기적 및 광학적 특성 (Electrical and Optical Properties of the IZTO Thin Film Deposited on PET Substrates with SiO2 Buffer Layer)

  • 박종찬;정양희;강성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.578-584
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    • 2017
  • PET (Polyethylene terephthalate) 플라스틱 기판 위에 IZTO (In-Zn-Sn-O) 박막을 증착하기 전에, $SiO_2$ 버퍼층을 전자빔 증착 방법으로 100 nm 의 두께로 증착하였다. IZTO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF 파워는 30~60 W 로, 공정 압력은 1~7 mTorr 로 변화시켜가며 $SiO_2$/PET 에 증착하여 IZTO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr 에서 증착한 IZTO 박막이 $4.53{\times}10^{-3}{\Omega}$ 의 제일 큰 재료평가지수와 이때 $4.42{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ 의 비저항과 $27.63{\Omega}/sq.$ 의 면저항으로 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 가시광 영역 (400~800 nm) 에서의 평균 투과도도 81.24 % 로 가장 큰 값을 나타내었다. AFM 으로 IZTO 박막의 표면 형상을 관찰한 결과, 모든 IZTO 박막이 핀홀이나 크랙 같은 결함이 없는 표면을 가지며, RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr에서 증착한 박막이 1.147 nm 의 가장 작은 표면 거칠기를 나타내었다. 이로부터 $SiO_2$/PET 구조위에 증착한 IZTO 박막이 차세대 플렉시블 디스플레이 소자에 응용될 수 있는 매우 유망한 재료임을 알 수 있었다.

다공질 SiC 반도체와 Ag계 합금의 접합 (Junction of Porous SiC Semiconductor and Ag Alloy)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.576-583
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    • 2018
  • 탄화규소는 실리콘과 비교시 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 ${\beta}$-SiC 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 세라믹스의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 높은 열전 변환 효율을 나타내었다. SiC 열전 변환 반도체를 응용하기 위해서는 변환 성능지수도 중요하지만 $800^{\circ}C$ 이상에서 사용할 수 있는 고온용 금속전극 또한 필수적이다. 일반적으로 세라믹스는 대부분의 보편적인 용접용 금속과는 우수한 젖음을 갖지 못 하지만, 활성 첨가물을 고용시킨 합금의 경우, 계면 화학종들의 변화가 가능해서 젖음과 결합의 정도를 증진시킬 수 있다. 액체가 고체 표면을 적시면 액체-고체간 접합면의 에너지는 고체의 표면에너지 보다 작아지고 그 결과 액체가 고체 표면에서 넓게 퍼지면서 모세 틈새로 침투할 수 있는 구동력을 갖게 된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 낮은 융점을 갖는 Ag를 이용해서 다공질 SiC 반도체 / Ag 및 Ag 합금 / SiC 및 알루미나 기판간의 접합에 대해 연구하였고, Ag-20Ti-20Cu 필러 메탈의 경우 SiC 반도체의 고온용 전극으로 적용 가능할 것으로 나타났다.

REDD 기준선 설정 시 토지이용변화 예측모형 적용의 한계: 중국 운남성 시솽반나 열대림 사례를 중심으로 (Limitations of Applying Land-Change Models for REDD Reference Level Setting: A Case Study of Xishuangbanna, Yunnan, China)

  • 김오석
    • 대한지리학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.277-287
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    • 2015
  • 본 논문은 REDD(Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation, 개발도상국의 산림파괴 및 산림황폐화 방지를 통한 온실가스 감축) 기준선 설정시 토지이용변화 예측모형 적용의 한계점을 지적한다. REDD는 산림을 보호하는 대가로 탄소배출권을 생성하고 이를 거래하는 내용이 골자를 이루는 국제환경보전 정책이다. 탄소배출권의 규모는 기준선(reference level)에 근거해 정해지는데, '기준선'이란 산림파괴 패턴이 현상태 그대로 유지될 경우 미래에 발생할 탄소배출량을 의미한다. 본 논문에서는 토지이용변화 예측모형인 Geographic Emission Benchmark(GEB)와 GEOMOD의 모델링 결과를 비교하여 공간적 스케일이 변함에 따라 이들의 정확도가 어떻게 달라지는지를 분석하였다. 두 모형을 중국 운남성 시솽반나 열대림 사례에 적용한 결과, GEB가 상대적으로 양적 예측이 더 우수한 것으로 나타났고, GEOMOD는 위치적 예측이 더 정확한 것으로 밝혀졌다. 양적 예측은 몇 헥타르의 산림이 미래에 경작지로 개간이 될 것인가에 대한 결과를 의미하고, 위치적 예측은 그 개간이 어디에서 일어날 것인가에 대한 결과를 가리킨다. 또한, 위치적 예측이 다소 부정확하더라도 양적인 예측이 우수하면 전반적으로 특정 모형이 우수한 결과를 나타낼 수 있는 것으로 나타났다. 이는 REDD 기준선 설정시 양적 예측과 위치적 예측이 모두 중요한 만큼 다양한 조건 하에서의 정확도 변이를 고려하여 신중하게 토지이용변화 예측모형 적용해야지만 정확한 기준선을 설정할 수 있음을 시사한다.

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멀티미디어 동화수업과 구연동화 수업이 유아의 언어표현력과 그리기 표상능력에 미치는 영향 (The Effects of Multimedia Fairy Tale and Narrative Fairy Tale Lectures on Children's Language Expression Ability and Drawing Representation Ability)

  • 김정겸;변정숙
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1404-1413
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    • 2014
  • 본 연구는 멀티미디어 동화수업과 구연동화 수업이 유아의 언어표현력과 그리기 표상능력에 미치는 영향을 알아보는데 목적을 갖고, 2011년 3월에서 4월간 D광역시에 소재하고 있는 K유치원과 S유치원 만5세 유아 50명(연구집단 25명, 비교집단 25명)을 대상으로 하였다. 분석결과 첫째, 멀티미디어 동화수업 집단이 구연동화 수업 집단에 비해 언어표현력 점수가 높았다. 둘째, 멀티미디어 동화수업 집단이 구연동화 수업 집단에 비해 그리기 표상능력 점수가 높았다. 이는 유아교육에서 멀티미디어를 활용한 교육활동의 중요함을 나타낸 것으로 유아들은 멀티미디어 동화를 듣고 다양한 언어활동을 통해 이야기를 보다 잘 이해 할 수 있으며, 동화 속 주인공을 탐색하고 그리기로 연계해서 표상하는 과정을 통해 유아의 언어표현력과 그리기 표상능력의 향상을 가져옴을 시사하였다. 그러나 멀티미디어 동화수업 하나만을 강조하는 교육활동보다는 구연동화의 장점을 보완한 상호 적절하게 연계한 교육활동이 요구된다.