• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.226-234
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• 2011

해양환경 하에서 염화물의 침투를 억제하여 부식 위험을 최소화함으로써 콘크리트 구조물의 공용기간을 연장할 수 있다. 효과적으로 구조물을 관리하기 위해 적절하게 유지관리하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 효과적인 유지관리 전략을 세우기 위한 보수된 구조물의 유지관리비용 평가와 연계하여 구조물의 사용수명을 정량적으로 평가하는 방법을 제안하였다. Fick의 제2법칙으로부터 Crank-Nicolson법에 기초한 유한 차분법을 제안하여 보수되지 않은 콘크리트 구조물과 보수된 콘크리트 구조물의 염화물 이온 분포를 예측하였다. 이를 이용하여 보수에 의해 연장 가능한 사용수명과 목표한 공용기간 동안에 필요한 보수 횟수를 평가하였다. 게다가 보수 횟수와 콘크리트 교체 비용을 고려하여 총 유지관리 비용을 산출하였다. 마지막으로 제안된 방법의 적용성 검토를 위해 수치해석 예제를 제시하였다.

• 분석과학
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• 제7권4호
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• pp.527-540
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• 1994

본 연구는 질소이온 주입시킨 7050A1 합금의 표면 미세구조 변화에 대하여 살펴보았다. 이온 주입은 이온을 가속시켜서 물리적으로 모재의 표면에 주입시키는 표면처리의 한 방법으로서, 본 연구에서는 가속 에너지를 100KeV로 하고 전류밀도는 $23.1{\mu}A/cm^2$, 주입량은 $5{\times}10^{15}ions/cm^2$, $5{\times}10^{17}ions/cm^2$과, $8{\times}10^{17}ions/cm^2$로 질소이온을 주입하였다. 이온 주입층은 EPMA, AES, XPS, TEM 등으로 분석하였으며, 그 결과를 computer simulation을 통하여 비교하여 보았다. 질소이온 주입시킨 7050A1 합금은 극 표면에서부터 약 $4000{\AA}$ 사이에서 AlN이 Gaussian 분포를 지니고 있었으며, 일정 깊이에서 이온의 주입에 의해 충격을 받은 영역을 관찰할 수 있었고 이러한 표면의 변화들은 미소경도에 영향을 미치게 되어 저하중에서 경도값의 상승을 야기했다.

• 열처리공학회지
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• 제8권1호
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• pp.32-43
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• 1995

Ti-6Al-4V alloy are widely used in chemical and aircraft industries for their good corrosion resistance and high strength to weight ratio. Surface alloying of Ti alloy by $CO_2$ laser is able to produce few hundred micrometers thick TiN surface-alloyed layer with high hardness on the substrate very simplely by injecting reaction gas($N_2$) into a laser-generated melt pool and adjust the hardness to the specific requirements of the individual application by changing of laser processing parameters. This research has been investigated the effect of such parameters on TiN surface-alloying of Ti-6Al-4V alloy by $CO_2$ laser. The maximum hardness of TiN surface-alloyed zone waw obtained by injecting 100% $N_2$ gas and it was decreased as the amount of $N_2$ gas in Ar and $N_2$ gas mixture was decreased. As scanning speed was increased, the hardness and depth of TiN surface-alloyed zone was decreased at constant laser power. The surface hardness after double scanning laser treatment is higher than that of single scanning. At constant laser power, the surface roughness is increased after the surface alloying if laser scanning speed is decreased.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권7호
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• pp.667-673
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• 2010

Copper filling into TSV (through-silicon-via) and reduction of the filling time for the three dimensional chip stacking were investigated in this study. A Si wafer with straight vias - $30\;{\mu}m$ in diameter and $60\;{\mu}m$ in depth with $200\;{\mu}m$ pitch - where the vias were drilled by DRIE (Deep Reactive Ion Etching) process, was prepared as a substrate. $SiO_2$, Ti and Au layers were coated as functional layers on the via wall. In order to reduce the time required complete the Cu filling into the TSV, the PPR (periodic pulse reverse) wave current was applied to the cathode of a Si chip during electroplating, and the PR (pulse-reverse) wave current was also applied for a comparison. The experimental results showed 100% filling rate into the TSV in one hour was achieved by the PPR electroplating process. At the interface between the Cu filling and Ti/ Au functional layers, no defect, such as a void, was found. Meanwhile, the electroplating by the PR current showed maximum 43% filling ratio into the TSV in an hour. The applied PPR wave form was confirmed to be effective to fill the TSV in a short time.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권6호
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• pp.498-504
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• 2011

We examined the microstructure and optical properties of crystallized ~30 nm-ZnO/~10 nm amorphous $TiO_2$ nano bilayered films as nano electrodes were deposited at extremely low substrate temperatures of $150-210^{\circ}C$. The bilayered films were deposited on silicon substrates with 10 cm diameters by ALD (atomic layer deposition) using DEZn (diethyl zinc(Zn(C2H5)2)) and TDMAT (tetrakis dimethyl-amid $titanium(Ti(N(CH_3)_2)_4)$ as the ZnO and $TiO_2$ precursors, respectively, and $H_2O$ as the oxidant. The microstructure, phase, and optical properties of the bilayered films were examined by FE-SEM, TEM, XRD, AES, and UV-VIS-NIR spectroscopy. FE-SEM and TEM showed that all bilayered films were deposited very uniformly and showed crystallized ZnO and amorphous $TiO_2$ layers. AES depth profiling showed that the ZnO and $TiO_2$ films had a stoichiometric composition of 1:1 and 1:2, respectively. These bilayered films have optical absorption properties in a wide range of ultraviolet wavelengths, 250-390 nm, whereas the single ZnO and $TiO_2$ films showed an absorption range of 350-380nm.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.19-24
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• 2023

약 1.12 ev의 밴드갭 에너지를 갖는 실리콘은 동작 온도가 250 ℃ 이하로 제한되어, 밴드갭 에너지가 큰 SiC 기판을 이용한 MIS(metal-insulator-semiconductor) 구조의 시료를 제작하여 고온에서 수소 응답 특성을 고찰하였다. 적용된 유전체 박막은 수소가스에 대해 침투성이 강하고 고온에서 안정성을 보이는 탄탈륨 산화막(Ta₂O₅)으로, 스퍼터링으로 증착된 탄탈륨(Ta)을 900 ℃의 온도에서 급속열산화법(RTO)으로 형성하였다. 이렇게 형성된 탄탈륨 산화막은 TEM, SIMS, 및 누설전류 측정을 통해, 두께, 원소들의 깊이 분포 및 절연특성을 분석하였다. 수소가스 응답특성은 0부터 2,000 ppm의 수소가스 농도에 대해, 상온으로부터 200와 400 ℃의 온도에서 정전용량의 변화로 평가하였다. 그 결과, 시료로부터 감도가 우수하고, 약 60초의 응답 시간을 나타내는 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제4권2호
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• pp.86-94
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• 2023

Climate change is more rapid in the Arctic than elsewhere in the world, and increased precipitation and warming are expected cause changes in biogeochemical processes due to altered microbial communities and activities. It is crucial to investigate microbial responses to climate change to understand changes in carbon and nitrogen dynamics. We investigated the effects of increased temperature and precipitation on microbial biomass and community structure in dry tundra using two depths of soil samples (organic and mineral layers) under four treatments (control, warming, increased precipitation, and warming with increased precipitation) during the growing season (June-September) in Cambridge Bay, Canada (69°N, 105°W). A phospholipid fatty acid (PLFA) analysis method was applied to detect active microorganisms and distinguish major functional groups (e.g., fungi and bacteria) with different roles in organic matter decomposition. The soil layers featured different biomass and community structure; ratios of fungal/bacterial and gram-positive/-negative bacteria were higher in the mineral layer, possibly connected to low substrate quality. Increased temperature and precipitation had no effect in either layer, possibly due to the relatively short treatment period (seven years) or the ecosystem type. Mostly, sampling times did not affect PLFAs in the organic layer, but June mineral soil samples showed higher contents of total PLFAs and PLFA biomarkers for bacteria and fungi than those in other months. Despite the lack of response found in this investigation, long-term monitoring of these communities should be maintained because of the slow response times of vegetation and other parameters in high-Arctic ecosystems.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2022

본 연구는 낙동강 상류에 위치한 안동댐 하류(4,565.7 km²)를 대상으로 1차원 물리적 서식처모형인 PHABSIM(Physical Habitat Simulation System)과 2차원 물리적 서식처 모형인 River2D를 이용하여 대표어종인 피라미에 대해 환경생태유량과 어류서식처 면적을 산정하였다. 두 모형의 구축을 위해 낙동강 하천기본계획보고서(2009)를 수집하여 하천단면과 수리학적 자료를 두 서식처모형에 적용하였다. 유속과 수위자료의 경우, 낙동강수문조사연보와 검보정된 HEC-RAS를 활용하여 갈수량 Q355(10.95 m³/sec)와 평수량 Q185(41.72 m³/sec)에서의 유속과 수위를 생성하여 적용하였다. 대표어종 선정을 위해 총 4회에 걸쳐 현장조사를 진행하였으며, 수집한 어종들에 대해 상대풍부도와 출현 개체수 분석결과 54.2%의 상대풍부도와 총 110개의 개체수를 나타낸 피라미(Z acco platypus)를 대표어종으로 선정하였다. 서식처 적합도 지수 HSI(Habitat Suitability Index)는 피라미 출현시기의 수심(Depth), 유속(Velocity) 그리고 하상재료(Substrate)를 조사하여 적립하였으며 수심은 0.4~0.6 m, 유속은 0.3~0.5 m/s, 하상재료는 모래(2.0 mm)~잔자갈(16.0 mm)일 때 HSI가 가장 적합한 것으로 분석되었다. PHABSIM을 이용하여 피라미에 대해 최적 환경생태유량 산정결과 20.0 m³/sec로 산정되었고, 모의한 30개 유량에 대해 평균 어류서식처 면적은31,905.3 m²/1,000m로 산정되었다. PHABSIM으로 산정된 환경생태유량과 River2D를 이용하여 하천유량이 Q355와 환경생태유량일 때의 공간분석을 실시하였다. Q355와 비교하여 환경생태유량일 때 유속과 수심 HSI에 대한 공간분포와 어류서식처 면적 또한 더 큰 것으로 분석되었다.

• 한국조경학회지
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• 제40권6호
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• pp.190-197
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• 2012

본 연구는 저관리 경량형 옥상녹화의 열수지를 정량화하기 위하여 모의실험을 수행하였다. 콘크리트블록을 이용하여 가로 $1.2m{\times}$세로 $1.2m{\times}$높이 1m의 모의실험구 2개를 제작하여 하나는 한국잔디를 식재한 토심 10cm의 옥상녹화 실험구로 하였으며, 옥상녹화를 실시하지 않은 나머지 하나는 대조구로 하였다. 2012년 6월 6일~7일에 기온, 상대습도, 풍향, 풍속 등 외부 기상환경, 증발산량, 옥상녹화와 대조구인 콘크리트의 표면과 천장면의 온도, 열류량, 열수지를 측정하였다. 6일과 7일의 일최고기온은 각각 $29.4^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$로 초여름 날씨로는 매우 무더웠다. 6일과 7일의 일증발산량은 각각 $2,686.1g/m^2$과 $3,312.8g/m^2$이었으며, 일사량이 증가함에 따라 증발산량도 증가하였다. 외부 기온이 가장 높은 시간일 때의 옥상녹화 표면과 대조구 표면의 온도차이를 비교해 보면 대조구 표면이 $5.5^{\circ}C$(6일)와 $2.2^{\circ}C$(7일) 더 높은 것으로 나타났다. 옥상녹화 천장과 대조구 천장의 온도차이를 비교해 보면 $13.1^{\circ}C$(6일)와 $14.2^{\circ}C$(7일)로 나타나 옥상녹화에 의한 실내온도저감효과가 매우 큰 것으로 나타났다. 옥상녹화와 대조구인 콘크리트 표면의 열수지를 분석한 결과, 옥상녹화는 순복사량과 잠열량이 많은 비율을 차지하고 있었으나 대조구는 현열량과 전도열량의 비율이 높았다. 즉, 옥상녹화는 한국잔디와 식재토양에 의한 증발산으로 열을 식혀주는 잠열의 비율이 높은 반면에 대조구인 콘크리트 표면은 식물이 식재되어 있지 않기 때문에 열을 식혀주는 잠열은 $0W/m^2$인 반면에 주위 온도를 증가시키는 현열량과 건물내로 전달되는 전도열량의 비율이 높아 표면과 천장면의 온도를 상승시켰다. 본 연구는 옥상녹화의 온도저감과 열수지 해석을 시도했다는 점에서는 매우 의의가 크다고 할 수 있지만, 옥상녹화는 토심과 토양배합비, 식물종, 계절 등 여러 변수에 따라 온도저감효과가 다르게 나타날 수 있기 때문에 이에 대한 후속연구가 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.53-61
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• 2015

멸종위기종인 조름나물의 인공서식지 조성을 위해 식재 모듈을 이용하여 호수의 가장자리에서 개방수면으로 생장하는 조름나물의 서식 유형을 재현하였다. 간편하게 설치할 수 있고, 관리를 최소화할 수 있는 형태의 서식지를 조성할 목적으로 메조코즘 실험을 수행하고 3년간 모니터링 하였다. 또한 조름나물 식재 모듈이 사용된 메조코즘이 수서 대형무척추동물에게 서식지로서의 기능을 발휘할 수 있는지를 확인하였다. 식재 모듈은 상토와 펄라이트, K-SOIL(바텀애쉬를 활용한 인공경량토양)로 기질 조건을 달리하였고, 이 모듈은 크기가 다른 2종류의 습지박스($1170{\times}2250{\times}300mm^3$, $900{\times}1360{\times}190mm^3$)에 설치되었다. 모니터링 결과 조름나물은 잎의 수와 피도에 있어서 기질 조건과 습지박스 크기에 의해 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 잎의 수는 상토(평균 23개)와 K-SOIL(평균 28개) 조건에서는 유사한 생육상태를 보였지만, 펄라이트(평균 2개)에서는 생육이 불량하였다. 또한 큰 습지박스의 조름나물이 작은 습지박스의 조름나물에 비해 더 많은 잎을 가졌다(p=0.015). 피도와 지하경의 길이, 지하경의 수에 있어서도 유사한 경향을 나타내었다. 1,145개체를 포함한 수서 대형무척추동물 21개 분류군이 조름나물 메조코즘 내에 서식하는 것을 확인하였으며, 다양도 지수 및 정착 지수 값 또한 주변 인공습지를 대상으로 한 결과와 유사하였다. 이러한 결과들은 조름나물 메조코즘은 수서 대형무척추동물에게 충분히 서식지를 제공할 수 있음을 의미한다. 식재 기질로 상토와 K-SOIL을 사용하고, 조름나물이 생장할 수 있는 개방수면이 확보되도록 모듈을 설치하며, 수심이 약 30cm가 되도록 관리한다면 식재모듈을 이용한 조름나물 서식지 조성은 성공적일 것이다.