• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.3
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• pp.251-256
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• 2017

This study presents measures to enhance the efficiency of Successive Alkalinity Producing Systems(SAPS), a natural biological purification method that prevents environmental pollution arising from the release of Acid Mine Drainage(AMD) from abandoned mines into rivers and groundwater. The treatment of AMD using SAPS is based on biological processing technology that mostly involves sulfate reducing bacteria(SRB). It has been proven effective in real-world applications, and has been employed in various projects on the purification of AMD. However, seasonal decrease in temperature leads to a deterioration in the efficiency of the process because sulfate-reducing activity is almost non-existent during cold winters and early spring even if SRB is able to survive. Against this backdrop, this study presents measures to enhance the activity of the SRB of the organic layer by integrating light emitting diode(LED)s in SAPS and to maintain the active temperature using LEDs in cold winters. Given that mine drainage facilities are located in areas where power cannot be easily supplied, solar cell modules are proposed as the main power source for LEDs. By conducting further research based on the present study, it will be possible to enhance the efficiency of AMD treatment under extreme cold weather using solar energy and LEDs, which will serve as an environmentally-friendly solution in line with the era of green growth.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.317-317
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• 2012

사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하여 GaN 성장을 위한 기판으로 사용된다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결함의 형성 메커니즘과 결정 결함의 평가기술 등에 대한 이해가 필요하고, 특히 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정 내 결함이 위치하는 부분은 분자나 원자간의 결합이 약하거나 높은 에너지 상태이므로, 결정의 표면을 적절한 산이나 염기 등을 이용하여 에칭하면 에칭반응은 결정의 전위 위치에 해당하는 부분부터 일어나 결정의 표면에 에치핏을 형성한다. 따라서 결정 표면에 나타나는 에치핏의 개수를 관찰하면 결정의 전위 밀도 파악이 비교적 간단하고, 에칭반응의 이러한 특징은 전위의 정량적 평가에 이용이 가능하다. 본 연구는 4인치 사파이어 조각기판을 수산화칼륨(KOH)으로 습식에칭 후 표면에 나타나는 에치핏의 형성거동과 이의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 단결정의 전위밀도를 예측하기 위해 사파이어 조각시편의 단위면적당 에치핏의 개수를 파악하여 에치핏밀도(EPD, etch pid density)를 계산하였고, 값의 불확도(uncertainty)를 계산하여 전위밀도의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과, 사파이어 조각시편의 에치핏밀도는 단위면적($cm^2$)당 약 ${\sim}10^2$개로 확인되었고, 이 값은 약 2%의 상대불확도를 가지는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.327-327
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• 2012

사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하기 때문에 GaN 성장을 위한 기판으로 사용될 수 있다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파 장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결정 결함에 대한 평가기술과 결함의 형성 메커니즘 등에 대한 이해가 필요하다. 특히, 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정을 산이나 염기 등을 이용하여 화학적 식각을 하게 되면 분자나 원자 간의 결합이 약한 부분이나 높은 에너지 상태에 있는 부분부터 반응을 하게 되는데, 이러한 반응을 통해 결정의 표면에 형성되는 것을 에치 피트(etch pit)라고 한다. 일반적으로 결정 내에 존재하는 전위는 높은 에너지 상태이므로, 이러한 에치 피트는 전위와 관련되어 있다. 따라서 사파이어 결정과 같은 결정질 물질은 표면의 식각을 통하여 관찰되는 에치 피트 등의 형상이나 반응성 등을 평가하여 결정 특성을 연구할 수 있다. 본 연구는 화학적 식각법으로 사파이어 결정의 특성을 평가하기 위하여 진행하였다. 사파이어 결정의 식각을 위하여 다양한 산-염기 용액들이 사용되었다. 식각 용액의 종류에 따른 사파이어 결정의 식각거동을 연구하고, 표면에 나타나는 형상을 연구하여 사파이어 결정의 구조적 특성을 파악하였다. 특히, 에치 피트 형성거동의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.10
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• pp.6925-6931
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• 2015

LED(Light Emitting Diode) is used in various filed like a display because of low power consuming, long life span, high brightness, rapid response time and environmental-friendly characteristic. General fabrication method is combination blue light LED chip with yellow fluorescent substance. Because this way is suitable for industry field in terms of convenience, economic, efficiency. In white light LED packaging process, encapsulation process that is dispensing fluorescent substance with silicon to blue light LED chip is most important. So, in this paper we develop EHD pump system using voice coil motor and electrostatic pump for dispensing fluorescent substance. For these things we conduct basic test about liquid surface profiles by voltage and process time. Through this data we decide optimal process condition and verify the optimal condition using design of experiment method. And to confirm uniformity of the condition, we conduct repeat dispensing test.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.3
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• pp.491-499
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• 2019

Recently, there has been increasing demand for power quality in power supply devices. The IEC 61000-3-2 standard requires that the AC / DC power supply for lighting meet the specifications for the power factor (PF) and total waveform distortion (THD). In addition, advanced countries in Europe are regulating the ripple rate as 15 ~ 30% for the flicker phenomenon caused by the change in the amount of foot energy due to the change in current of the output terminal. Therefore, domestic standards and regulations are being updated. This study adopted the Flyback converter to satisfy the PFC standard, and has the circuit first and second insulation function. To reduce the low frequency ripple of the LED current, Flyback, Coupled Inductor, LC parallel resonance filter, LLC resonance filter, and Cuk were simulated by PSIM to mimic each LED driving circuit. A coupled LC resonant circuit with a coupled inductor on the primary side and LC resonance on the secondary side was also proposed for output side ripple reduction.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.425-426
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• 2013

IIIN계 물질 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 일반적인 청색 및 녹색 발광영역의 활성층으로는 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 사용하고 있으나, 장파장의 녹색 발광을 얻기 위해서는 인듐의 함유량이 증가하여야 한다. 하지만, 인듐의 함유량이 증가함에 따라서 InGaN/GaN 다중양자우물 구조내에서 인듐의 편석현상의 발생이 용이하게 되어 계면 특성을 저하할 뿐 아니라, 비발광 센터를 증가하여 발광 효율을 급격히 감소시키는 원인이 되고 있다. 또한, InGaN과 GaN의 큰 성장온도의 차이에 따라 800도 부근의 저온 영역에서 성장된 InGaN층이 1,000도 이상의 고온 영역에서 GaN층이 성장시 InGaN층의 열화 현상이 급격히 발생되고 있다. 이를 억제하기 위해서 금속유기화학증착법의 성장 변수 최적화, 응력제어, 도핑 등의 편석 억제기술 및 보호층이 사용되고 있다. 본 연구에서는 인듐함유량이 증가된 녹색 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 InGaN 우물층 상하부에 도입된 GaN 보호층에 따라 발생되는 양자우물구조의 광학 및 결정학적 특성 분석을 통해 GaN 보호층의 역할을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금속유기화학증착장치를 이용하여 사파이어 기판위에 GaN 템플릿을 성장하고, n-형 GaN, InGaN/GaN 다중양자우물구조 및 p-형 층을 성장하였다. 앞선 언급하였듯이, InGaN/GaN 다중양자우물구조내에 GaN 보호층의 역할을 규명하기 위하여 샘플 A의 경우는 보호층이 전혀 없는 구조이고, 샘플 B의 경우는 InGaN 우물층의 상단부에만, 샘플 C의 경우에는 우물층 상부 및 하단부 모두에 약 2.0 nm 두께의 GaN 보호층을 형성하였다. 이 보호층의 유무에 따른 다중양자우물구조의 계면 특성을 확인하기 위한 X-선 회절을 이용하였고, 광학적 특성을 확인하고 상온 포토루미네선스법을 이용하여 녹색 발광 파장의 변화 및 발광세기를 관찰하였다. 우선적으로, 상온 포토루미네선스법을 이용하여 각 샘플의 발광특성을 확인한 바 상하부 모두에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 C의 경우 약 510 nm 부근에서 발광이 관찰되었지만, 상단부에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 B는 약 495 nm영역에 발광이 확인되었다. 특히, 전혀 보호층이 존재하지 않는 샘플 A의 경우 약 440 nm에서 발광하는 현상을 관찰하였다. 이는 우물층 상단부 및 하단부에 존재하는 GaN 보호층이 In의 확산을 억제하는 것으로 판단된다. 또한, 발광파장 및 세기를 확인한 바, 보호층의 존재하지 않을수록 단파장화가 발생함에도 불구하고 발광세기는 급격히 약해지는 것으로 보아 계면특성이 저하되어 비발광센터가 증가되는 것으로 판단된다. 이를 구조적으로 확인하기 위하여 X-선 회절법을 통한 ${\omega}$/$2{\Theta}$ 스캔의 결과는 In의 0차 피크가 GaN 보호층이 없을 경우 GaN의 피크 방향으로 이동하는 것으로 보아 GaN 보호층은 우물층 성장 후 GaN 장벽층을 성장하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 In의 확산되는 것으로 판단된다. 또한, 하부 GaN 보호층의 경우 GaN 장벽층 성장 후 온도를 감소시키는 과정에서 성장되므로, 우물층으로부터 In의 탈착현상이 아닌 장벽층과의 상호 확산으로 판단된다. 또한, 계면특성을 확인하기 위해 InGaN의 X-선 위성 피크를 확인한 바 샘플 A의 경우 매우 넓고 약한 피크가 관찰된 반면, 보호층이 존재하는 샘플 B와 C의 경우 강하고 얇은 피크가 확인되었다. 이는 GaN 보호층의 도입으로 인해 계면특성이 향상되는 것으로 판단된다. 따라서, 우리는 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 GaN 보호층은 상부의 열화 억제 뿐아니라, 하부의 장벽층 및 우물층 사이의 상호확산을 억제하는 GaN 보호층의 도입을 통하여 우수한 계면 특성 및 비발광센터의 억제를 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 이는 향후 GaN계 발광다이오드의 전계 발광특성을 증가하여 우수한 발광소자를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.8
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• pp.1107-1113
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• 2018

Ultrasonography and photodynamic therapy have been proposed as useful tools as a treatment for inducing necrosis of cells using reactive oxygen species. Apoptosis is an internal mechanism necessary for cells regardless of damage. Ultrasound has the effect of inducing the apoptosis of these cells, and the frequency of 1 MHz is the most applicable area for medical use. The laser which is generally used in photodynamic therapy has a heat reaction and the treatment is limited. However, as a small light emitting diode is developed, it shows possibility to minimize the equipment and reduce heat reaction. On the other hand, there are relatively few researches on direct effects of light compared with studies using photosensitizers, and the area is also limited. Therefore, in this paper, we have developed a cancer cell proliferation control module using ultrasonic and light emitting diodes, which have relatively few side effects, and quantitatively analyze the effect of the module to propose an optimal suppression technique.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.187-188
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• 2018

2004년 체결된 평형수관리협약은 2016년 9월 비준되어 2017년 발효 예정이었다. 그러나 발효 직전, 물리적으로 모든 선박에 평형수 처리장치를 설치하기 어렵다는 의견에 따라 2년 유예되었다. 따라서 수만 척의 선박은 2024년까지 평형수 처리장치를 설치해야 하며, 해당 시장의 규모는 약 40조원까지 성장할 것으로 추정된다. 그러나 우리나라에서 개발한 현재 평형수 처리장치는 IMO 형식승인을 받은 제품만 있을 뿐 USCG 형식승인을 받은 제품이 없어 평형수 처리시장을 선점하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 USCG 성능기준을 만족하는 평형수 처리기술 개발을 위하여 IMO와 USCG 성능기준의 차이를 비교하고, 현재 사용되고 있는 선박평형수 처리장치의 국내 및 세계 기술 수준을 비교 분석하여 자외선 발광 다이오드 및 이산화티타늄을 이용한 평형수 처리장치 개발방향을 제시한다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.14 no.5
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• pp.91-101
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• 2009

This study's purpose is to revive pre-construction situation earlier than construction of media facade using light-emitting diode, and analyze the strong and weak points of simulation image making process and technology, including lots of expressing methods. Exterior building decoration that was originated from Super Graphic led to the LED construction with a trend of increased night activities of these days. Initial Super Graphic was just in the level of deciding what to do with simple CAD drawings, but today's media facade construction is not so simple as the previous ones. This is because of the problems that should think about balances between neighboring environment and buildings, including high construction costs. According to survey results, media facade construction simulation's various expressing methods, its processes of analysis, and its strong & weak points will suggest standards for its size of construction and simulation purpose, including recommending suggestions that can respond rapidly by clients' diverse demands.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.36 no.6
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• pp.537-546
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• 2023

Intrinsically stretchable light-emitting diodes, composed of stretchable electrodes, charge transport layers, and luminescent materials, have garnered significant interest for enhancing human well-being and advancing the field of deformable electronics. Various luminescent materials, such as perovskites and organics, have been integrated with stretchable elastomers to function as the stretchable emissive layers in these intrinsically stretchable LEDs. Stretchable conductors including Ag nanowire based percolating structures and conducting polymers have been utilized as stretchable transparent electrode. Despite this progress, their performances in terms of efficiency and stability remain challenging compared to their structurally stretchable and rigid LED counterparts. This review offers a comprehensive overview of recent advancements in intrinsically stretchable LEDs, focusing on material innovations.