• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2010.04a
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• pp.67-67
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• 2010

이미지를 이용한 도공층 구조 분석은 도공층의 실제 Morphology를 분석하여 평가하는 방법으로서 최근 세밀한 도공층 구조 분석을 위해 이 방법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 이러한 방법은 수은압입법(Mercury intrusion)이나 질소흡착법 (Nitrogen adsorption by BJH theory) 등과 같은 기존의 공극 특성 평가 방법과 달리 pore aspect ratio 및 orientation 등과 같은 공극 dimension을 평가할 수 있는 장점이 있다. 이러한 공극 dimension은 size distribution 및 porosity와 더불어 인쇄, 라미네이션 접착 등과 같은 Liquid interfacial 및 침투 측면에서 중요한 요소이기 때문에 이를 평가하기 위한 적합한 방법으로 인식되고 있다. 또, 원지 부분과 도공층 간의 경계를 명확하게 보여주고 Surface와 Cross-section 영역을 구분하여 평가 할 수 있어 더 명확한 평가를 가능하게 한다. 본 연구에서는 이미지 분석을 통해 도공액 구성 조건에 따른 도공층의 공극 구조 특성을 평가 하였고 일부 요소에 대해서는 수은 압입법과 비교 평가하여 이미지 분석법과의 상관성에 대해 고찰 하였다. 본 연구에서 사용된 FE (Field Emission)-SEM은 일반 SEM과 달리 전압에 의한 높은 전기장의 형성을 통해 저 가속 전압으로 이미지를 구현하는 장비로서 본 연구에서는 FE-SEM을 통해 도공층의 세밀한 Morphology와 공극 구조 이미지를 구현할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.109-110
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• 2014

주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.

• KSBB Journal
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• v.16 no.3
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• pp.295-301
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• 2001

The leaching effect of Thiobacillus ferrooxidance (ATCC 19859) upon polished pyrite ore in 9K medium at $30^{circ}C$ for 30 days was investigated. The surface atomic ratios for Fe, S, Al, Si, and Cu were analyzed by EPMA using fresh and leached samples. The atomic ratio of Fe and S were changed to Fe rich phase as leaching progressed over 13 days but the Fe/S ratio became constant between 13 and 30 days. SEM imaging showed that $10\mum$ oblong shapes formed on the surface after 13 days and that these further developed until 23 days. Fe, S and K atomic ratios were analyzed by SEM-EDS.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.4
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• pp.1803-1811
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• 2011

We have analyzed the electrical defect detection mechanism using low energy microcolumn on the TFT substrate for TFT-LCD. In this study, we have acquired the SEM images of the various pixel defects for 7-inch TFT substrate by scanning of low energy electron beam in the high vacuum chamber. Futhermore, we have interpreted the defect detection mechanism through the correlations between the SEM images and electrical behaviors of the defective pixels. As a result, we obtained consistent results as the follows. We can confirm that the SEM images using low energy electron beam are significantly affected by the space charge effect.

• Applied Microscopy
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• v.39 no.1
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• pp.65-72
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• 2009

Cryo-SEM which enables specimens to be observed in frozen form has been used to study liquid specimens in their native states. Cryo-methods, sample preparation for cryo-SEM, are quite complex and involve several discrete but vitally interconnected steps which are rapid cooling, fracturing, sectioning, etching and coating. It is important to select practical techniques and to optimize conditions of each steps considering analytic purpose and specimen characters, viz., sample dimension, water contents. In this study, etching methods and sample preparation before freezing had been studied for observation of cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803 using cryo-SEM and their cryo-SEM images were compared to Conventional SEM (CSEM) images treated by chemical fixation. We could observe the improved morphological images of the pili of the surface and membranes of Synechocystis sp. PCC 6803 and the three-dimensional architectures of their biofilm, which were difficult to observe using chemical fixation and CSEM. These results suggest that cryo-methods/cryo-SEM are useful techniques for morphological study of biological specimen.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.53-53
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• 2008

기존의 Al 합금 소재의 단점을 보완한 Al-Mg 합금 소재를 이용해 다이캐스팅으로 만들어진 핸드폰 케이스에 적용하고자 titanium 타겟을 사용한 반응성 스퍼터링 공정을 연구하였다. 코팅특성은 스펙트로포토 미터를 이용하여 색상분석을 하였고, 미세표면이미지는 FE-SEM을 이용하였다. DC 마그네트론 스퍼터링에 의한 착색코팅은 산소유량이 많은 경우 밝기 L*값이 더 커졌다. 색상의 편차와 재현성을 나타내주는 ${\Delta}E^*ab$ 값을 비교해보면, 모든 경우 ${\Delta}E^*ab^*$<1로 매우 우수한 색상균일성을 보여준다. FE-SEM에 의한 표면이미지는 전반적으로 산소유량이 많은 0.8SCCM에서 코팅한 경우보다 산소유량이 적은 0.375SCCM에서 코팅한 경우가 결정립계의 구별이 확실하고 결정립 모양이 선명하고 결정립크기도 증가함을 확인할 수 있다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.28 no.1
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• pp.59-65
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• 2016

Commercial synthetic resins with great amount of hydrogen atoms were investigated for neutron shielding aggregates. Total three types of resins were considered in this study: high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), and ultra molecular weight polyethylene (UPE). When these resins replaced 20, 40, 60 vol% of fine aggregates, mechanical properties were first evaluated including compressive and tensile strengths, and then image/microstructure analyses such as cross-section analysis, SEM, and X-ray CT were performed. The results showed that the compressive and tensile strengths decreased with the increase of replacement ratio of HDPE and PP, which was found through image analysis that it was closely related to the distribution of resins at the failure surface of test specimens. The strength reduction of UPE was quite small compared to HDPE and PP but it abruptly increased when the replacement level exceeded 60 vol%. The results of microstructure analyses indicated that the replacement level significantly affected the amount of air void so that it is critical to determine the reasonable amount of UPE to make cementitous materials for neutron shielding.

• Analytical Science and Technology
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• v.29 no.6
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• pp.283-292
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• 2016

Conventional fingerprint powders used during crime scene investigations pose potential health hazards. Thus, multiple natural replacement powders, including squid ink powder, indigo and rice powder were used to develop (visualize) latent fingerprints on non-porous surfaces (e.g., glass, plastic and tile). Fingerprints developed using the natural powders were compared using the Automatic Fingerprint Identification System (AFIS) with those developed with traditional black powder. The peak areas of ridges were also compared using densitometric image analyses. Collectively, objective and quantitative evaluation methods were developed. The effectiveness of natural powders varied depending on the surface but, in general, squid ink powder performed well on most surfaces. Indigo powder performed well on tile surfaces, while rice powder performed well on glass surfaces. Plastic was the most difficult surface from which to develop fingerprints. Image analysis using Field Emission Scanning Electron Microscopy (SEM) demonstrated the importance of the size and shape of natural powder particles to properly adhere to the ridges. Although densitometric image analyses did not correlate the number of minutiae and ridge peak areas, an unbiased, objective evaluation method would be possible using image analyses with a reference image. Additional experimentation will yield safe and cost-effective natural powders with which adequate fingerprint development can be performed.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.5
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• pp.455-464
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• 2019

Experiments were conducted to investigate the sensitivity of steel plate oxidation with temperature in a simulated furnace. Used steel plates were a general steel and a high tensile steel. Porous media burner (PM burner) used in model furnace was made for uniform temperature profile. The surrounding temperature was controlled by adjusting the flow rate of the mixture in the combustor. Oxide layer analysis was performed using SEM image analysis and EDS line scanning. Both steel sheets showed a tendency to increase the thickness of the steel sheet surface oxide layer as the temperature increases, and it was confirmed that the flaking phenomenon in surface oxidation layer appeared when the temperature was above a certain temperature.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.5 no.4
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• pp.366-374
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• 2017

This study investigates enzyme stabilization in clay-rock bricks through mechanical tests and image processing. Appropriate soil mixtures were designed using clay/crushed rock with ratios of 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, and 30/70 by weight to verify the strength of the enzyme brick and soil compaction. The maximum compressive and flexural strengths in the 60/40 ratio mixture were found to be 5MPa and 1.25MPa, respectively; however, the maximum dry unit weight of $2.073g/cm^3$ was found in the 50/50 clay/gravel ratio mixture. Generally, the strength of the enzyme brick was improved by 27%. The paper concludes that in order to achieve optimal strength, soils should be mixed with the 60/40 clay/gravel ratio, which provides an adequate strength, while 50/50 ratio should be used for achieving more compaction. The SEM-EDX observation and Matlab image processing verified how the bond structure appeared after enzyme stabilization. It was found that enzymes created bond with the clay soil and the crushed rock for rendering strength and stability.