• 한국재료학회지
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• 제23권12호
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• pp.667-671
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• 2013

We present an easy method of preparing two-dimensional (2D) periodic hollow tin oxide ($SnO_2$) hemisphere array gas sensors using polystyrene (PS) spheres as a template. The structures were fabricated by the sputter deposition of thin tin (Sn) metal over an array of PS spheres on a planar substrate followed by calcination at an elevated temperature to oxidize Sn to $SnO_2$ while removing the PS template cores. The $SnO_2$ hemisphere array structures were examined by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The structures were calcined at various temperatures and their sensing properties were examined with varying operation temperatures and concentrations of nitric oxide (NO) gas. Their gas-sensing properties were investigated by measuring the electrical resistances in air and the target gases. The measurements were conducted at different NO concentrations and substrate temperatures. A minimum detection limit of 30 ppb, showing a sensitivity of S = 1.6, was observed for NO gas at an operation temperature of $150^{\circ}C$ for a sample having an Sn metal layer thickness corresponding to 30 sec sputtering time and calcined at $600^{\circ}C$ for 2 hr in air. We proved that high porosity in a hollow $SnO_2$ hemisphere structure allows easy diffusion of the target gas molecules. The results confirm that a 2D hollow $SnO_2$ hemisphere array structure of micronmeter sizes can be a good structural morphology for high sensitivity gas sensors.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.44-50
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• 2004

본 논문에서는 FR4(h= 1.6 mm, $\varepsilon_{{\gamma}}$/=4.6) substrate 상에서 2 GHz 대역의 이중 평형 혼합기를 구현하였다. 일반적으로, DBM(Doubly Balanced Mixer)는 2개의 발룬과 쿼드 다이오드로 구성된다. 발룬을 위해, microstrip과 CPS(Coplanar Strip)을 이용한 새로운 발룬 회로가 제안되고, 설계되어졌다. 제안된 발룬의 측정 결과, 1.5 GHz에서 2.5 GHz내에서 위상의 불평형 정도가 180$^{\circ}$$\pm$ $1.5^{\circ}$이내였으며, 진폭의 불평형 정도가 $\pm$ 0.2 ㏈ 이내였다. 발룬을 사용한 DBM이 성공적으로 구현되었으며, 동작 대역 내에서 up/down 변환기로써 변환 손실은 약 6 ㏈ 정도를 보였다. 더 많은 연구를 통해, backside via를 포함하는 프로세스가 있는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.d Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.549-560
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• 1993

접지면이 있는 무한 평판의 유전체상에 놓인 점 전기전류원 문제에서 야기되는 마이크로스트립 표면 dyadic Green 함수에 대한 간단하면서도 정확한 근사표현식이 본 논문에서 개발된다. 이 근사표현식은 본 논문에서 소개하는 새로운 방법에 의해서 유도된 공간파와 표면파 그리고 전이지역에서 이들간의 결합을 나타내는 전이함수를 모두 포함하고 있으며, 유전체 두께가 $0.04\pi$($\pi$는 자유공간파장)나 되는 두꺼운 경우에도 점원에서 $0.1\pi$ 떨어진 가까운 위치에서까지 유용하므로 실제 마이크로스트립 안테나 어레이설계시 안테나 소자간 전자기적 결합에 의한 어레이 안테나의 특성저하나 마이크로웨이브회로 또는 초고속의 디지탈 프린트 회로기판 설계시 연결선 특성임피던스와 연결선간의 crosstalk에 의한 회로성능 저하 문제를 해석하는데 아주 유효하다. 이 근사식에 의한 상호임피던스 수치해석 결과와 함께 계산에 소요되는 CPU 시간을 예시함으로써 본 근사식의 정확성 및 효율성을 입증하여 보았다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.473-478
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• 2015

본 논문에서는 어선원 및 일반인들이 해상에서 조난을 당하였을 경우 구조를 위해 조난신호 및 위치정보를 송신할 수 있으면서, 팽창식 구명조끼에 장착이 가능한 유연한 다중대역 안테나를 제안한다. 이 안테나는 VHF-DSC 대역(156MHz), COSPAS-SARSAT 대역(406MHz) 및 GPS대역(1,575MHz) 에서 동작하는 3중대역 안테나이다. GPS대역은 사각형 슬롯 링(square slot-ring) 형태의 평판 구조로 구현하였고, COSPAS-SARSAT 대역과 VHF-DSC 대역은 모노폴 구조로 구현을 하였다. 또한 기판은 구명조끼 장착을 위한 유연성 확보를 위해 0.2mm 두께를 가지는 FR4-epoxy 기판을 사용하였다. 제작된 안테나는 최종적으로 사람이 구명조끼를 장착한 상태에서 VHF-DSC, COSPAS-SARSAT, GPS 대역에서 각각 -8.8dB, -20.4dB, -10.7dB의 반사손실 특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.420-426
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• 2024

This study proposes an innovative methodology for developing flexible printed circuit boards (FPCBs) capable of conforming to three-dimensional shapes, meeting the increasing demand for electronic circuits in diverse and complex product designs. By integrating a traditional flat plate-based fabrication process with a subsequent three-dimensional thermal deformation technique, we have successfully demonstrated an FPCB that maintains stable electrical characteristics despite significant shape deformations. Using a modified polyimide substrate along with Ag flake-based conductive ink, we identified optimized process variables that enable substrate thermal deformation at lower temperatures (~130℃) and enhance the stretchability of the conductive ink (ε ~30%). The application of this novel FPCB in a prototype 3D-shaped sensor device, incorporating photosensors and temperature sensors, illustrates its potential for creating multifunctional, shape-adaptable electronic devices. The sensor can detect external light sources and measure ambient temperature, demonstrating stable operation even after transitioning from a planar to a three-dimensional configuration. This research lays the foundation for next-generation FPCBs that can be seamlessly integrated into various products, ushering in a new era of electronic device design and functionality.

• 한국재료학회지
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• 제24권9호
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• pp.451-457
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• 2014

We developed a high-performance methane gas sensor based on a $SnO_2$ hollow hemisphere array structure of nano-thickness. The sensor structures were fabricated by sputter deposition of Sn metal over an array of polystyrene spheres distributed on a planar substrate, followed by an oxidation process to oxidize the Sn to $SnO_2$ while removing the polystyrene template cores. The surface morphology and structural properties were examined by scanning electron microscopy. An optimization of the structure for methane sensing was also carried out. The effects of oxidation temperature, film thickness, gold doping, and morphology were examined. An impressive response of ~220% was observed for a 200 ppm concentration of $CH_4$ gas at an operating temperature of $400^{\circ}C$ for a sample fabricated by 30 sec sputtering of Sn, and oxidation at $800^{\circ}C$ for 2 hr in air. This high response was enabled by the open structure of the hemisphere array thin films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.329-329
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• 2012

Mobile 기기로 둘러싸여있는 현대의 환경에서 Flash memory에 대한 중요성은 날로 더해가고 있다. Flash memory의 가격 경쟁력 강화와 사용되는 기기의 소형화를 위해 flash memory의 비례축소가 중요한 문제로 부각되고 있다. 그러나 다결정 실리콘을 플로팅 게이트로 이용하는planar flash memory 소자의 경우 비례 축소 시 short channel effect 와 leakage current, subthreshold swing의 증가로 인한 성능저하와 같은 문제들로 인해 한계에 다다르고 있다. 이를 해결하기 위해 CTF 메모리 소자, nanowire FET, FinFET과 같은 새로운 구조를 가지는 메모리소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 22 nm 게이트 크기의 FinFET 구조를 가지는 플래시 메모리소자에서 fin의 두께와 높이의 변화에 따른 메모리 소자의 전기적 특성을 3-dimensional 구조에서 technology computer aided design ( TCAD ) tool을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서는 3D FinFET 구조를 가진 플래시 메모리에 대한 시뮬레이션 하였다. FinFET 구조에서 채널영역은 planar 구조와 다르게 표면층이 multi-orientation을 가지므로 본 계산에서는 multi-orientation Lombardi mobility model을 이용하여 계산하였다. 계산에 사용된 FinFET flash memory 구조는 substrate의 도핑농도는 $1{\times}10^{18}$로 하였으며 source, drain, gate의 도핑농도는 $1{\times}10^{20}$으로 설정하여 계산하였다. Fin 높이는 28 nm로 고정한 상태에서 fin의 두께는 12 nm부터 28nm까지 6단계로 나누어서 각 구조에 대한 프로그램 특성과 전기적 특성을 관찰 하였다. 계산결과 FinFET 구조의 fin 두께가 두꺼워 질수록 채널형성이 늦어져 threshold voltage 값이 커지게 되고 subthreshold swing 값 또한 증가하여 전기적 특성이 나빠짐을 확인하였다. 각 구조에서의 전기장과 전기적 위치에너지의 분포가 fin의 두께에 따라 달라지므로써 이로 인해 프로그램 특성과 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1547-1552
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• 2003

In this paper, we present a planar single-crystalline silicon x-axis micro-gyroscope fabricated with a perfectly aligned vertical actuation combs on one silicon wafer, using the extended SBM technology. The fabricated x-axis micro-gyroscope has the resolution of 0.1 deg/sec, the bandwidth of 100 Hz. These research results allow integrating 6 axes inertial measurement (3 accelerations and 3 angular rates) on the same silicon substrate using the same process for the first time.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권10호
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• pp.3269-3273
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• 2012

In this study, we report a new method for the high contrast imaging of biomolecular interactions at roller printed protein surfaces using thermotropic liquid crystals (LCs). Avidin was roller printed and covalently immobilized onto the obliquely deposited gold surface that was decorated with carboxylic acid-terminated self-assembled monolayers (SAMs). The optical response of LCs on the roller printed film of avidin contrasted sharply with that on the obliquely deposited gold surface. The binding of biotin-peroxidase to the roller printed avidin was then investigated on the obliquely deposited gold substrate. LCs exhibited a non-uniform and random orientation on the roller printed area decorated with the complex of avidin and biotin-peroxidase, while LCs displayed a uniform and planar orientation on the area without roller printed proteins. The orientational transition of LCs from uniform to non-uniform state was triggered by the erasion of nanometer-scale topographies on the roller printed surface after the binding of biotin-peroxidase to the surface-immobilized avidin. The specific binding events of protein-receptor interactions were also confirmed by atomic force microscopy and ellipsometry. These results demonstrate that the roller printing of proteins on obliquely deposited gold substrates could provide a high contrast signal for imaging biomolecular interactions using LC-based sensors.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.213-217
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• 2014

본 논문에서는 WLAN/WiMAX 시스템에 적용 가능한 모노폴 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 제안된 모노폴 안테나의 기판은 FR-4이고 크기는 $30mm{\times}40mm$이다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 설계를 기본구조로 구성함으로서 WLAN/WiMAX 대역을 포함하는 삼중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타를 얻기 위해 상용 툴(CST's Microwave Studio Program)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 작용하는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 설계하였다. 따라서 제안된 안테나는 WLAN/WiMAX 대역을 동시에 만족하였다. 그리고 WLAN/WiMAX 대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.