• 한국산업융합학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.103-109
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• 2012

To enhance the cutting performance of high speed steel(HSS) endmill, single and multilayer coating is applied on the substrated of the HSS endmill. Coating material reduces cutting force and enhances resistance against abrasive wear. This paper presents the physical vapour deposition(PVD) coating technology and evaluate the PVD coated HSS endmill. The performance of coated HSS endmills are fifteen times better than uncoated HSS endmill on proposed cutting conditions. The TiAlN monolayer coated endmills(futura nano coating) are better than those of multilayer coated endmills(futura coating) on machined surface and tool wear.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.207-207
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• 2009

In this work, we report the physical properties of amorphous $Al_2O_3$ thin films by plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) using trimethyl-aluminium (TMA) as the Al precursor at low temperatures. The thin films were deposited on Si substrates. The composition and the bonding structure of the amorphous $Al_2O_3$ films were studied using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Ellipsometer and UV-visible Spectrophotometer and MOCON.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권5호
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• pp.848-854
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• 2012

SCM420 steel cutting gear to improve the durability is quenched. When quenching, increases surface hardness, a change of the physical properties and machinability or fall. This study, using a solid carbide hobs skiving hobbing gear cutting finishing. And cutting tool solid carbide TiAlN coating hove when TiAlN coating on the surface of multi-con polishing hob conducted aero lap nano polishing for each cutting. Experimental results conducted aero lap nano coating on the surface polishing tool machinability was excellent. And aero lap nano polishing tool results were reduced 2.5 times the tool wear compared to TiAlN coated tools. Excellent results were 1.42 times longer tool life.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.140-140
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• 2000

The effects of partial pressures of various gases on the qualities of coated conductors are studied, where the long samples were fabricated in a vacuum of a large physical vapour deposition system. The various gases such as $0_25,$H_2$,H_20$,$C_n H_m$, and CO come out from the large heating system and gives somewhat complicated effects on the interfacial chemistry at CeO/Ni which Is Important for the epitaxial growth of the film. The results of XRD measurements on the films fabricated in the controlled partial pressures of thoes gases will be presented.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.119-125
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• 2013

To enhance the cutting performance of high speed steel(HSS) endmill, single and multilayer coating is applied on the substrated of the HSS endmill. Coating material reduces cutting force and enhances resistance against abrasive wear. This paper presents the physical vapour deposition(PVD) coating technology and evaluate the PVD coated HSS endmill. The performance of coated HSS endmills are fifteen times better than uncoated HSS endmill on proposed cutting conditions. The TiAlN monolayer coated endmills(futura nano coating) are better than those of multilayer coated endmills(futura coating) on machined surface and tool wear.

• 한국표면공학회지
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• 제34권3호
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• pp.195-205
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• 2001

The surface characteristics of Ti/TiN films coated on sintered stainless steels (SSS) by electron beam physical vapour deposition (EB-PVD) were investigated. Stainless steel compacts containing 2, 4, and 10wt%Cu were prepared by the electroless Cu-plating method, which results in increased homogenization in the alloying powder. The specimens were coated with Ti and TiN with a 1.0$\mu\textrm{m}$ thickness respectively by EB-PVD. The microstructures were investigated using scanning electron microscopy (SEM). The corrosion behaviors were investigated using a potentiosat in 0.1 M $H_2$$SO_4$, and 0.1M HCl solutions and the corrosion surface was observed using SEM and XPS. The Ti coated specimens showed rough surface compared to Ti/TiN coated specimens. Ti and Ti/TiN coated SSS revealed a higher corrosion and pitting potential from anodic polarization curves than that of Ti and Ti/TiN uncoated SSS. In addition, Ti/TiN coated SSS containing 10wt% Cu exhibited good resistance to pitting corrosion due to the formation of a dense film on the surface and the decrease in interconnected porosity by electroless coated Cu.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.21-21
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• 2010

CIGS 박막 태양전지는 저가 기판의 사용, 원소재 소비가 적은 박막 증착, 연속공정 적용 등으로 인해 결정질 실리콘 태양전지에 비해 제조단가가 낮다. 변환효율의 경우 실험실 수준에서 최고 20%의 효율이 보고되고 있어 다결정 실리콘 태양전지와 견줄 만하다. 따라서 CIGS 박막 태양전지는 제조단가와 효율 면에서 매우 우수한 경쟁력을 가진 태양전지로 인식되고 있다. 일반적으로 CIGS 박막 태양전지는 Substrate/Mo전극/CIGS 광흡수층/CdS 버퍼층/ZnO 투명전극의 기본 구조를 가지고 있으며 다양한 공정과 디자인을 적용하여 제품이 생산되고 있다. 다양한 소재와 공정들 가운데에서 유리 소재를 기판으로 사용하면서 진공증발이나 스퍼터링과 같은 Physical Vapour Deposition(PVD)을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술이 가장 보편적으로 적용되고 있다. 즉 상용화에 가장 근접해 있는 기술이라고 할 수 있으며 현재는 대량생산체제 구축을 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 또한 종래의 기판소재와 광흡수층 제조 공정의 단점을 극복하기 위한 기술들도 개발되고 있다. 특히 유리 기판 소재를 금속이나 폴리머 소재를 대체하는 기술, PVD 공정이 아닌 비진공 공정을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술 등은 응용성과 제조 단가 측면에서의 파급력이 크다고 할 수 있다. 본 발표에서는 저가 고효율 CIGS 박막 태양전지 개발을 위한 이슈들을 정리하고, 이를 해결하기 위한 국내외의 연구 개발 동향을 살펴보고자 한다. 또한 이를 바탕으로 하여 CIGS 박막 태양전지의 발전방향에 대해서 전망하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.182-182
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• 2016

철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1855-1862
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• 2023

Graphite crucibles are used for melting uranium and its alloys in VIM furnace. Various coating materials namely Al₂O₃, ZrO₂, MgO etc. are applied on the inner surface of the crucibles using paint brush or thermal spray technique to mitigate U-C interaction. These leads to significant amount of carbon pick-up in uranium. In this study, the attempts are made to develop multilayer coatings comprising of SiC/Y₂O₃ and Mo/Y₂O₃ on graphite to study the feasibility of minimizing U-C interaction. The parameters are optimized to prepare SiC coating of about 70㎛ thickness using CVD technique on graphite coupons and subsequently Y₂O₃ coating of about 250㎛ thickness using plasma spray technique. Molybdenum and Y₂O₃ layers were deposited using plasma spray technique with 70㎛ and 250㎛ thickness, respectively. Interaction studies of the coated graphite with molten uranium at 1450℃ for 20 min revealed that Y₂O₃ coating with SiC interlayer provides physical barrier for uranium-graphite interaction, however, this led to the physical separation of coating layer. Y₂O₃ coating with Mo interlayer provided superior barrier effect showing no degradation and the coatings remained intact after interaction tests. Therefore, the Mo/Y₂O₃ coating was found to be a promising solution for minimizing carbon pick-up during uranium/uranium alloy melting.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2016

Thin films synthesized by plasma processes have been widely applied in a variety of industrial sectors. The structure control of thin film is one of prime factor in most of these applications. It is well known that the structure of this film is closely associated with plasma parameters and species of plasma which are electrons, ions, radical and neutrals in plasma processes. However the precise control of structure by plasma process is still limited due to inherent complexity, reproducibility and control problems in practical implementation of plasma processing. Therefore the study on the fundamental physical properties that govern the plasmas becomes more crucial for molecular scale control of film structure and corresponding properties for new generation nano scale film materials development and application. The thin films are formed through nucleation and growth stages during thin film depostion. Such stages involve adsorption, surface diffusion, chemical binding and other atomic processes at surfaces. This requires identification, determination and quantification of the surface activity of the species in the plasma. Specifically, the ions and neutrals have kinetic energies ranging from ~ thermal up to tens of eV, which are generated by electron impact of the polyatomic precursor, gas phase reaction, and interactions with the substrate and reactor walls. The present work highlights these aspects for the controlled and low-temperature plasma enhanced chemical vapour disposition (PECVD) of Si-based films like crystalline Si (c-Si), Si-quantum dot, and sputtered crystalline C by the design and control of radicals, plasmas and the deposition energy. Additionally, there is growing demand on the low-temperature deposition process with low hydrogen content by PECVD. The deposition temperature can be reduced significantly by utilizing alternative plasma concepts to lower the reaction activation energy. Evolution in this area continues and has recently produced solutions by increasing the plasma excitation frequency from radio frequency to ultra high frequency (UHF) and in the range of microwave. In this sense, the necessity of dedicated experimental studies, diagnostics and computer modelling of process plasmas to quantify the effect of the unique chemistry and structure of the growing film by radical and plasma control is realized. Different low-temperature PECVD processes using RF, UHF, and RF/UHF hybrid plasmas along with magnetron sputtering plasmas are investigated using numerous diagnostics and film analysis tools. The broad outlook of this work also outlines some of the 'Grand Scientific Challenges' to which significant contributions from plasma nanoscience-related research can be foreseen.