• Corrosion Science and Technology
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• 제20권6호
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• pp.451-465
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• 2021

In this investigation, electrochemical characteristics and damage behavior of 316L stainless steel polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) were analyzed by potentiodynamic and potentiostatic tests in cathode operating condition of PEMFC. As the result of potentiodynamic polarization test, range of passive region was larger than range of active region. In the result of potentiostatic test, damage depth and width, pit volume, and surface roughness were increased 1.57, 1.27, 2.48, and 1.34 times, respectively, at 1.2 V compared to 0.6 V at 24 hours. Also, as a result of linear regression analysis of damage depth and width graph, trend lines of damage depth and width according to applied potentials were 16.6 and 14.3 times larger, respectively. This demonstrated that applied potential had a greater effect on pitting damage depth of 316L stainless steel. The damage tendency values were 0.329 at 6 hours and 0.633 at 24 hours with applied potentials, representing rapid growth in depth direction according to the test times and applied potentials. Scanning electron microscopy images revealed that surface of specimen exhibited clear pitting damage with test times and applied potentials, which was thought to be because a stable oxide film was formed by Cr and Mo.

• 접착 및 계면
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• 제23권3호
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• pp.94-99
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• 2022

졸-겔 공정 및 용액 블렌딩 공정을 이용하여 삼성분계(그래핀/실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 물질을 제조하였다. SEM 관찰 및 XRD 분석을 통하여 제조된 산화 그래핀의 삽입/박리 구조뿐만 아니라 나노 복합 물질 내에서의 그래핀 나노 판상체와 실리카 입자의 박리 구조 및 분산 상태를 확인하였다. 삼성분계 나노 복합 물질로 코팅된 BOPP의 산소 차단성은 산화 그래핀 및 실리카 입자를 일정 수준의 함량으로 첨가했을 때 이성분계(실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 필름에 비해 뚜렷하게 향상되었나, 그 이상의 함량으로 첨가하면 불완전한 박리 및 그래핀 적층체의 분산과 실리카 클러스터의 미세 크랙 발생으로 인하여 차단성이 거의 일정하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. 또한 나노 복합 코팅 필름의 투명성은 그래핀 함량에 따른 필름의 광투과율을 측정함으로써 확인하였으며, 이러한 결과로부터 식품 포장 필름으로의 적용 가능성을 제시할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.109-114
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• 2021

상압 수소 플라즈마 전처리가 구리-구리 직접 본딩에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 상압 수소 플라즈마 처리를 통해 구리 박막의 표면 산화층을 환원시킬 수 있었음을 GIXRD 분석을 통해 확인하였다. 플라즈마 파워가 크고 플라즈마 처리 시간이 길수록 환원력 및 표면 거칠기 관점에서 효과적이었다. DCB를 이용한 계면 결합 에너지 측정에서 상압 수소 플라즈마 전처리 후 300℃에서 본딩한 경우 양호한 계면 결합 에너지를 나타내었으나, 본딩 온도가 낮아질수록 계면 결합 에너지가 낮아져 200℃에서는 본딩이 이루어지지 않았다. 습식 전처리의 경우 250℃ 이상에서 본딩한 경우 강한 결합력을 보였으며, 200℃에서는 낮은 계면 결합 에너지를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제32권9호
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• pp.384-390
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• 2022

A spin coating process for RRAM, which is a TiN/TiO₂/FTO structure based on a PTC sol solution, was developed in this laboratory, a method which enables low-temperature and eco-friendly manufacturing. The RRAM corresponds to an OxRAM that operates through the formation and extinction of conductive filaments. Heat treatment was selected as a method of controlling oxygen vacancy (V_O), a major factor of the conductive filament. It was carried out at 100 ℃ under moisture removal conditions and at 300 ℃ and 500 ℃ for excellent phase stability. XRD analysis confirmed the anatase phase in the thin film increased as the heat treatment increased, and the Ti³⁺ and OH- groups were observed to decrease in the XPS analysis. In the I-V analysis, the device at 100 ℃ showed a low primary SET voltage of 5.1 V and a high ON/OFF ratio of 10⁴. The double-logarithmic plot of the I-V curve confirmed the device at 100 ℃ required a low operating voltage. As a result, the 100 ℃ heat treatment conditions were suitable for the low voltage driving and high ON/OFF ratio of TiN/TiO₂/FTO RRAM devices and these results suggest that the operating voltage and ON/OFF ratio required for OxRAM devices used in various fields under specific heat treatment conditions can be compromised.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.348-352
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• 2022

Hydrogen gas (H₂) which is odorless, colorless is attracting attention as a renewable energy source in varions applications but its leakage can lead to disastrous disasters, such as inflammable, explosive, and narcotic disasters at high concentrations. Therefore, it is necessary to develop H₂ gas sensor with high performance. In this paper, we confirmed that H₂ gas detection ability of SnO₂ based H₂ gas sensor along with thermal treatment effect of SnO₂. Proposed SnO₂ based H₂ gas sensor is fabricated by MEMS technologies such as photolithgraphy, sputtering and lift-off process, etc. Deposited SnO₂ thin films are thermally treated in various thermal treatement temperature in range of 500-900 ℃ and their H₂ gas detection ability is estimatied by measuring output current of H₂ gas sensor. Based on experimental results, fabricated H₂ gas sensor with SnO₂ thin film which is thermally treated at 700 ℃ has a superior H₂ gas detection ability, and it can be expected to utilize at the practical applications.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.363-369
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• 2022

AlSi10Mg alloys are being actively studied through additive manufacturing for application in the automobile and aerospace industries because of their excellent mechanical properties. To obtain a consistently high quality product through additive manufacturing, studying the flowability and spreadability of the metal powder is necessary. AlSi10Mg powder easily forms an oxide film on the powder surface and has hydrophilic properties, making it vulnerable to moisture. Therefore, in this study, AlSi10Mg powder was hydrophobically modified through silane surface treatment to improve the flowability and spreadability by reducing the effects of moisture. The improved flowability according to the number of silane surface treatments was confirmed using a Carney flowmeter. In addition, to confirm the effects of improved spreadability, the powder prior to surface treatment and that subjected to surface treatment four times were measured and compared using s self-designed recoating tester. The results of this study confirmed the improved flowability and spreadability based on the modified metal powder from hydrophilic to hydrophobic for obtaining a high-quality additive manufacturing product.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권1호
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• pp.53-64
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• 2023

Atomic layer etching (ALE) is a promising technique with atomic-level thickness controllability and high selectivity based on self-limiting surface reactions. ALE is performed by sequential exposure of the film surface to reactants, which results in surface modification and release of volatile species. Among the various ALE methods, thermal ALE involves a thermally activated reaction by employing gas species to release the modified surface without using energetic species, such as accelerated ions and neutral beams. In this study, the basic principle and surface reaction mechanisms of thermal ALE?processes, including "fluorination-ligand exchange reaction", "conversion-etch reaction", "conversion-fluorination reaction", "oxidation-fluorination reaction", "oxidation-ligand exchange reaction", and "oxidation-conversion-fluorination reaction" are described. In addition, the reported thermal ALE processes for the removal of various oxides, metals, and nitrides are presented.

• 한국추진공학회지
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• 제26권4호
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• pp.28-43
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• 2022

고에너지 물질의 노화로 인하여 성능 감소를 최소화하기 위해 현재 노화 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 개별 재료에 집중한 연구가 대부분이며 일반적인 노화 메커니즘 파악에는 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 이러한 맹점을 해결하기 위해서 금속(W, Ti, Zr)과 KClO₄ 산화제를 기반으로 하는 고에너지 물질에 대하여 열/표면 분석을 수행하였으며, 이를 통해 고습도-고온 조건하에 노화된 해당 물질에서 보인 열역학적 특성 및 화학반응인자의 변화를 확인하였다. 그 결과, 금속 원소의 상태가 화학반응인자의 상당한 변화를 결정하였다. 즉, 금속의 산화 및 산화막 두께의 증가는 활성화에너지 평균값의 상승을 초래하였으며, 금속 원자의 전기음성도는 활성화에너지 값의 표준편차의 변화를 이끌어냈다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권3호
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• pp.323-327
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• 2024

The low-temperature coefficient of resistance (TCR) is a crucial factor in the development of space-grade resistors for temperature stability. Consequently, extensive research is underway to achieve zero TCR. In this study, resistors were deposited by co-sputtering nickel-chromium-based composite compositions, metals showing positive TCR, with SiO₂, introducing negative TCR components. It was observed that achieving zero TCR is feasible by adjusting the proportion of negative TCR components in the deposited thin film resistors within certain compositions. Additionally, the correlation between TCR and deposition conditions, such as sputtering power, Ar pressure, and surface roughness, was investigated. We anticipate that these findings will contribute to the study of resistors with very low TCR, thereby enhancing the reliability of space-level resistors operating under high temperatures.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.781-788
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• 2021

피부는 방사선에 대한 민감도가 높기 때문에 방사선치료 시에 피부에 조사되는 선량을 정확하게 측정하여 과도한 피폭을 방지할 필요가 있다. 임상에서는 film, OSLD, TLD, glass 선량계등과 같은 선량계를 사용하여 피부선량을 측정하고 있지만, 이러한 선량계들은 피부곡면에서의 정확한 선량측정이 힘든 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 인체 굴곡에 따라서 부착이 가능한 피부선량계를 개발하고 그 반응 특성을 평가하였다. 선량계 제작에는 높은 원자번호(Z_Pb: 82, Z_O: 8)와 밀도(9.53 g/cm³)로 방사선검출 측점에서 우수한 특성을 가지고 있는 Lead oxide(PbO)와 인체 굴곡에 따라 휘어질 수 있는 silicon 바인더를 사용하여 재조하였다. 한편 PbO 물질로 제작된 선량계의 경우 산화로 인한 성능 저하가 존재하기 때문에 parylene 등을 사용하여 성능저하를 방지해오고 있었지만, 기존에 사용된 parylene은 bending에 대한 영향을 받기 때문에 silicon을 이용한 새로운 형태의 passive layer를 제작하여 피부선량계에 적용하였다. 피부선량계의 특성평가는 SEM, 재현성, 선형성을 분석하여 평가하였다. SEM 분석을 통하여 bending에 영향을 받는지 평가하였으며, 6 MeV 에너지에서의 재현성, 선형성을 평가하여 피부선량계로 적용이 가능한지 평가하였다. SEM 분석을 통하여 선량계 표면을 관찰한 결과, parylene으로 passive layer가 올라간 parylene passive layer PbO 선량계는 구부러 졌을때, 표면에 crack이 발생하였다. 그에 반해 silicon passive layer가 올라간 silicon passive layer PbO 선량계에서는 crack 이 관찰되지 않았다. 재현성 측정 결과에서 silicon passive layer PbO 선량계의 RSD는 1.47%로 평가기준 RSD 1.5%를 만족하였으며, 선형성 평가 결과에서는 R²값이 0.9998로 나타나 평가기준 R² 0.9990을 만족하였다. silicon passive layer PbO 선량계는 bending에 따른 crack이 발생하지 않으며, 재현성, 선형성에서 높은 신호안정성과 정밀성, 정확성을 보여주어 피부선량계로의 적용이 가능한 것으로 평가되었다.