• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.490-490
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• 2011

Graphene, hexagonal network of carbon atoms forming a one-atom thick planar sheet, has been emerged as a fascinating material for future nanoelectronics. Huge attention has been captured by its extraordinary electronic properties, such as bipolar conductance, half integer quantum Hall effect at room temperature, ballistic transport over ${\sim}0.4{\mu}m$ length and extremely high carrier mobility at room temperature. Several approaches have been developed to produce graphene, such as micromechanical cleavage of highly ordered pyrolytic graphite using adhesive tape, chemical reduction of exfoliated graphite oxide, epitaxial growth of graphene on SiC and single crystalline metal substrate, and chemical vapor deposition (CVD) synthesis. In particular, direct synthesis of graphene using metal catalytic substrate in CVD process provides a new way to large-scale production of graphene film for realization of graphene-based electronics. In this method, metal catalytic substrates including Ni and Cu have been used for CVD synthesis of graphene. There are two proposed mechanism of graphene synthesis: carbon diffusion and precipitation for graphene synthesized on Ni, and surface adsorption for graphene synthesized on Cu, namely, self-limiting growth mechanism, which can be divided by difference of carbon solubility of the metals. Here we present that large area, uniform, and layer controllable graphene synthesized on Cu catalytic substrate is achieved by acetylene-assisted CVD. The number of graphene layer can be simply controlled by adjusting acetylene injection time, verified by Raman spectroscopy. Structural features and full details of mechanism for the growth of layer controllable graphene on Cu were systematically explored by transmission electron microscopy, atomic force microscopy, and secondary ion mass spectroscopy.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.286-286
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• 2011

최근 폴리머를 기판으로 하는 Flexible TFT (thin film transistor)나 3D-ULSI (three dimensional ultra large-scale integrated circuit)에서 높은 에너지 소비효율과, 빠른 반응 속도를 실현 시키기 위해 낮은 비저항(resistivity)을 가지며, 높은 홀 속도(carrier hall mobility)를 가지는 다결정 반도체 박막(poly-crystalline thin film)을 만들고자 하고 있다. 이를 실현 시키기 위해서는 높은 온도에서 장시간의 열처리가 필요하며, 이는 폴리머 기판의 문제점을 야기시킬 뿐 아니라 공정시간이 길다는 단점이 있었다. 이에 반도체 박막의 재결정화 온도를 낮춰주는 metal (Al, Ni, Co, Cu, Ag, Pd etc.,)을 이용하여 결정화 시키는 방법이 많이 연구 되어지고 있지만, 이 또한 재결정화가 이루어진 반도체 박막 안에 잔여 금속(residual metal)이 존재하게 되어 비저항을 높이고, 홀 속도를 감소시키는 단점이 있다. 이에 본 실험은 HiPIMS (High power impulse magnetron sputtering)와 PIII and D (plasma immersion ion implantation and deposition) 공정을 복합시킨 프로세스로 적은양의 금속이온주입을 통하여 재결정화 온도를 낮췄을 뿐 아니라, 잔여 하는 금속의 양도 매우 적은 다결정 반도체 박막을 만들 수 있었다. 분석 장비로는 박막의 결정화도를 측정하기 위해 GAXRD (glancing angle X-ray diffractometer)를 사용하였고, 잔여 하는 금속의 양과 화학적 결합 상태를 알아보기 위해 XPS를 통해 분석을 하였다. 마지막으로 홀 속도와 비저항을 측정하기 위해 Hall measurement와 Four-point prove를 사용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.88-88
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• 2011

ZnO는 직접 천이형 반도체로써, 상온에서 3.4eV에 해당하는 띠틈을 가지고 있다. 뿐만 아니라 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지고 있어 단파장 광전 소자 영역의 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode)에 널리 사용되고 있다. 하지만 일반적으로 격자틈새 Zn(Zni2+)이온이나 O 빈자리(V02+)이온과 같은 자연적인 도너 이온이 존재하여 n-형 전도성을 나타낸다. 그러므로 ZnO계 LED와 LD의 개발에 있어서 가장 중요한 연구 과제는 재현성 있고 안정된 고농도의 p-형 ZnO박막을 성장시키는 것이다. 하지만, 자기보상효과나 얕은 억셉터 준위, 억셉터의 낮은 용해도로 인하여 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 고품질의 p-형 ZnO박막을 제작하기 위해 AlN를 도핑시킨 ZnO박막을 RF 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 Ar과 O2분위기에서 성장시켰다. ZnO와 AlN타겟을 동시에 사용하였으며, ZnO타겟에 걸어준 RF 파워는 80W, AlN타겟에 걸어준 RF 파워는 5~20W로 변화시켰다. 박막의 전기적, 광학적 특성은 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS (Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy), XRD (X-ray Diffraction), SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), AES (Auger Electron Spectroscopy), Hall measurement를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, AlN를 도핑시킨 ZnO박막의 Zn2p3/2와 O1s피크는 undoped ZnO박막의 피크보다 낮은 결합에너지에서 측정되었다. 모든 박막이 결정화 되었으며, (002)방향으로 우선적으로 성장된 것을 확인할 수 있었다. 홀 측정 결과, 기판을 $200^{\circ}C$로 가열하면서 성장시킨 박막이 p-형을 나타내었으며, 비저항(Resistivity)이 $5.51{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}m$, 캐리어 농도(Carrier Concentration)가 $1.96{\times}1018cm^{-3}$, 이동도(Mobility)가 $481cm^2$/Vs이었다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성분석 결과, 가시광선영역에서 투과율이 90%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.144-144
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• 2012

최근 폴리머를 기판으로 하는 고속 Flexible TFT (Thin film transistor)나 고효율의 박막 태양전지(Thin film solar cell)를 실현시키기 위해 낮은 비저항(resistivity)을 가지며, 높은 홀 속도(carrier hall mobility)와 긴 이동거리를 가지는 다결정 반도체 박막(poly-crystalline semiconductor thin film)을 만들고자 하고 있다. 지금까지 다결정 박막 반도체를 만들기 위해서는 비교적 높은 온도에서 장시간의 열처리가 필요했으며, 이는 폴리머 기판의 문제점을 야기시킬 뿐 아니라 공정시간이 길다는 단점이 있었다. 이에 반도체 박막의 재결정화 온도를 낮추어 주는 metal (Al, Ni, Co, Cu, Ag, Pd, etc.)을 이용하여 결정화시키는 방법(MIC)이 많이 연구되어지고 있지만, 이 또한 재결정화가 이루어진 반도체 박막 안에 잔류 금속(residual metal)이 존재하게 되어 비저항을 높이고, 홀 속도와 이동거리를 감소시키는 단점이 있다. 이에 본 실험은, 종래의 MIC 결정화 방법에서 이용되어진 금속 증착막을 이용하는 대신, HIPIMS (High power impulse magnetron sputtering)와 PIII&D (Plasma immersion ion implantation and deposition) 공정을 복합시킨 방법으로 적은 양의 알루미늄을 이온주입함으로써 재결정화 온도를 낮추었을 뿐 아니라, 잔류하는 금속의 양도 매우 적은 다결정 반도체 박막을 만들 수 있었다. 분석 장비로는 박막의 결정화도를 측정하기 위해 GIXRD (Glazing incident x-ray diffraction analysis)와 Raman 분광분석법을 사용하였고, 잔류하는 금속의 양과 화학적 결합 상태를 알아보기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통한 분석을 하였다. 또한, 표면 상태와 막의 성장 상태를 확인하기 위하여 HRTEM(High resolution transmission electron microscopy)를 통하여 관찰하였다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제28권2호
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• pp.23-36
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• 2011

목적 : 이 연구는 관절 및 심혈관계 질환 치료에 사용되는 송절(松節)(Pinus densiflora Gnarl)을 약침용 시료로 조제하여 본 약물의 항산화 효능을 규명하고자 하였으며 이를 다양한 시스템에서 검토하였다. 방법 : $FeCl_2$-ascorbic acid system에서 흰쥐 간조직의 지질과산화 반응을 관찰하였고, Fenton reaction system에서 자유기에 의한 plasmid DNA 분절을 유도하였다. 또한 deoxyribose assay를 통해 hydroxyl radical 소거능을 관찰하였고, NBT reduction assay로 superoxide radical 소거능을 검토하였다. 또한 human low-density lipoprotein(LDL)의 산화를 유도하기 위해 $CuSO_4$와 AAPH를 사용하였으며 relative electrophoretic mobility (REM) assay로 LDL 산화 억제 효능을 대조 항산화물질과 비교 검토하였다. 결과 : 송절 약침액은 자유기에 의한 간조직의 지질과산화(p < 0.01)및 DNA 분절을 현저하게 억제하였으며, hydroxyl radical, superoxide radical (p < 0.01), nitric oxide 및 peroxynitrite를 강하게 소거하였다. 또한 $CuSO_4$ ($IC_{50}=9.2{\pm}0.2\;{\mu}g/ml$)와 AAPH ($IC_{50}=34.8{\pm}5.1\;{\mu}g/ml$)에 의해 유도된 human LDL의 산화를 억제하였고, REM assay에서도 산화 억제 효능을 재확인할 수 있었다. 결론 : 송절 약침액은 활성산소종 및 활성질소종를 소거하였고, 지질과산화를 억제하였으며, 특히 human LDL의 산화적 손상을 방어하였다. 이에 본 약물은 자유기에 의한 심혈관의 산화적 손상을 효과적으로 보호할 것으로 판단된다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권3호
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• pp.109-115
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• 2014

High power impulse magnetron sputtering (HIPIMS), also known as the technology is called peak power density in a short period, you can get high, so high ionization sputtering rate can make. Higher ionization of sputtered species to a variety of coating materials conventional in the field of improving the characteristics and self-assisted ion thin film deposition process, which contributes to a superior being. HIPIMS at the same power, but the deposition speed is slow in comparison with DC disadvantages. Since recently as a replacement for HIPIMS modulated pulse power (MPP) has been developed. This ionization rate of the sputtered species can increase the deposition rate is lowered and at the same time to overcome the problems to be reported. The differences between the MPP and the HIPIMS is a simple single pulse with a HIPIMS whereas, MPP is 3 ms in pulse length is adjustable, with the full set of multi-pulses within the pulse period and the pulse is applied can be micro advantages. In this experiment, $In_2O_3$ : $SnO_2$ composition ratio of 9 : 1 wt% target was used, Ar : $O_2$ flow rate ratio is 4.8 to 13.0% of the rate of deposition was carried out at room temperature. Ar 40 sccm and the flow rate of $O_2$ and then fixed 2 ~ 6 sccm was compared against that. The thickness of the thin film deposition is fixed at 60 nm, when the partial pressure of oxygen at 9.1%, the specific resistance value of $4.565{\times}10^{-4}{\Omega}cm$, transmittance 86.6%, mobility $32.29cm^2/Vs$ to obtain the value.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.939-949
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• 2017

고장 예지 및 건전성 관리 기술(Prognostics and Health Management; PHM)은 시스템의 현재 상태를 진단하고 향후 발생 가능한 고장 시점을 신뢰성 있게 예지하는 기술로써 유지 보수 비용의 절감 및 시스템의 안정성 향상을 꾀하고자 하는 다양한 산업분야에서 활발하게 이용되고 있다. 스마트 그리드의 에너지 저장장치, 전기차, 스마트폰, 항공우주산업 등 광범위한 사용처에서 중요한 에너지원으로 사용되고 있는 배터리 또한 성능 저하 및 폭발의 위험성으로부터 자유로울 수 없기 때문에 이러한 고장 예지 및 건전성 관리 기술이 반드시 적용되어야 할 어플리케이션이다. 본 논문에서는 PHM의 기본적인 개념을 소개함과 동시에 배터리의 잔존 유효 수명(Remaining Useful Life; RUL)을 예측하는 각종 알고리즘 및 성능 평가 지표 서술에 초점을 맞추도록 한다. 더불어 배터리의 기능적 동작 원리 및 전기화학 기반의 모델링에 대한 설명을 통해 향후 잠재적인 가능성을 지닌 배터리의 전반적인 특성에 대한 깊은 이해 및 응용 기술에 대한 통찰력을 제시하고자 한다.

• 한국표면공학회지
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• 제48권6호
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• pp.322-328
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• 2015

We investigated the diffusion behaviors, electrical properties, microstructures, and composition of In-Ga-Zn-O (IGZO) oxide thin films deposited by radio frequency reactive magnetron sputtering with increasing annealing temperatures. The samples were deposited at room temperature and then annealed at 300, 400, 500, 600 and $700^{\circ}C$ in air ambient for 2 h. According to the results of time-of-flight secondary ion mass spectrometry and X-ray photoelectron spectroscopy, no diffusion of In, Ga, and Zn components were observed at 300, 400, 500, $600^{\circ}C$, but there was a diffusion at $700^{\circ}C$. However, for the sample annealed at $700^{\circ}C$, considerable diffusion occurred. Especially, the concentration of In and Ga components were similar at the IGZO thin film but were decreased near the interface between the IGZO and glass substrate, while the concentration of Zn was decreased at the IGZO thin film and some Zn were partially diffused into the glass substrate. The high-resolution transmission electron microscopy results showed that a phase change at the interface between IGZO film and glass substrate began to occur at $500^{\circ}C$ and an unidentified crystalline phase was observed at the interface between IGZO film and glass substrate due to a rapid change in composition of In, Ga and Zn at $700^{\circ}C$. The best values of electron mobility of $15.5cm^2/V{\cdot}s$ and resistivity of $0.21{\Omega}cm$ were obtained from the sample annealed at $600^{\circ}C$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권11호
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• pp.2589-2594
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• 2009

Aging phenomena of plasma polymer films were studied by using the surface analysis techniques of contact angle measurement, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOFSIMS), and atomic force microscopy (AFM). The polymer films were grown on an aluminum substrate by using a plasma polymerization method from a gas mixture of acetylene and helium, and the films were subsequently modified to have a hydrophilic surface by oxygen plasma treatment. Aging of the polymer films was examined by exposing the samples to water and air environments. The aging process increased the hydrophobicity of the surface, as revealed by an increase in the advancing contact angle of water. XPS analysis showed that the population of oxygen-containing polar groups increased due to the uptake of oxygen during the aging, whereas TOF-SIMS analysis revealed a decrease in the polar group population in the uppermost surface layer. The results suggest that the change in surface property from hydrophilic to hydrophobic nature results from the restructuring of polymer chains near the surface, rather than compositional change of the surface. Oxidative degradation may enhance the mobility and the restructuring process of polymer chains.

• Molecules and Cells
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• 제39권6호
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• pp.477-483
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• 2016

Heat shock factors (Hsfs) are central regulators of abiotic stress responses, especially heat stress responses, in plants. In the current study, we characterized the activity of the Hsf gene HsfA3 in Arabidopsis under oxidative stress conditions. HsfA3 transcription in seedlings was induced by reactive oxygen species (ROS), exogenous hydrogen peroxide ($H_2O_2$), and an endogenous $H_2O_2$ propagator, 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone (DBMIB). HsfA3-overexpressing transgenic plants exhibited increased oxidative stress tolerance compared to untransformed wild-type plants (WT), as revealed by changes in fresh weight, chlorophyll fluorescence, and ion leakage under light conditions. The expression of several genes encoding galactinol synthase (GolS), a key enzyme in the biosynthesis of raffinose family oligosaccharides (RFOs), which function as antioxidants in plant cells, was induced in HsfA3 overexpressors. In addition, galactinol levels were higher in HsfA3 overexpressors than in WT under unstressed conditions. In transient transactivation assays using Arabidopsis leaf protoplasts, HsfA3 activated the transcription of a reporter gene driven by the GolS1 or GolS2 promoter. Electrophoretic mobility shift assays showed that GolS1 and GolS2 are directly regulated by HsfA3. Taken together, these findings provide evidence that GolS1 and GolS2 are directly regulated by HsfA3 and that GolS enzymes play an important role in improving oxidative stress tolerance by increasing galactinol biosynthesis in Arabidopsis.