• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1214-1218
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• 2005

As demands for precision parts are increased, existing methods to fabricate them such as MEMS, LIGA technology have the technical limitations like high precision, high functionality and ultra miniaturization. A micro-stereolithography technology based on $DMD^{TM}$(Digital Micromirror Device) can meet these demands. In this technology, STL file is the standard format as the same of conventional rapid prototyping system, and 3D part is fabricated by stacking layers that are sliced as 2D section from STL file. Whereas in conventional method, the resin surface is cured as scanning laser beam spot according to the section shape, but in this research, we use integral process which enables to cure the resin surface at one time. In this paper, we deal with the dynamic pattern generation and $DMD^{TM}$ operation to fabricate micro structures. Firstly, we address effective slicing method of STL file, conversion to bitmap, and dynamic pattern generation. Secondly, we suggest $DMD^{TM}$ operation and optimal support manufacturing for $DMD^{TM}$ mounting. Thirdly, we examine the problems on continuous stacking layers, and their improvements in software aspects.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.93-98
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• 2001

YMnO$_3$ films are excellent gate dielectric materials of ferroelectric random access memories (FRAMs) with MFSFET (metal -ferroelectric-semiconductor field effect transistor) structure because YMnO$_3$ films can be deposited directly on Si substrate and have a relatively low permittivity. Although the patterning of YMnO$_3$ thin films is the requisite for the fabrication of FRAMs, the etch mechanism of YMnO$_3$ thin films has not been reported. In this study, YMnO$_3$thin films were etched with Cl$_2$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of YMnO$_3$ film is 285$\AA$/min under Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) of 1.0, RF power of 600 W, dc-bias voltage of -200V, chamber pressure of 15 mTorr and substrate temperature of $25^{\circ}C$. The selectivities of YMnO$_3$ over CeO$_2$ and $Y_2$O$_3$ are 2.85, 1.72, respectively. The selectivities of YMnO$_3$ over PR and Pt are quite low. Chemical reaction in surface of the etched YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface of the selected YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The etch profile was also investigated by scaning electron microscopy(SEM)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.276-276
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• 2010

Large-area micropatterned array of Co/Ni bilayer anti-dots was fabricated using photolithography and wet etching process. The surface morphology as well as the surface topography was checked by scanning electron microscopy and atomic force microscopy, whereas the magnetic properties were studied by magneto-optical Kerr effect (MOKE) and magnetic force microscopy (MFM). Systematic studies of the magnetic-reversal mechanism, the in-plane anisotropy and the switching field properties were carried out. To get a comprehensive knowledge about the domain configuration, we also employed OOMMF simulations. It was found from the MOKE measurements that a combined effect of configurational and the magneto-crystalline anisotropy simultaneously works in such micropatterned bilayer structures. In addition, the inclusion of holes in the uniform magnetic film drastically affected the switching field. The MFM images show well-defined domain structures which are periodic in nature. The micromagnetic simulations indicate that the magnetization reversal of such a structure proceeds by formation and annihilation of domain walls, which were equally manifested by the field-dependent MFM images. The observed changes in the magnetic properties are strongly related to both the patterning that hinders the domain-wall motion and to the magneto-anisotropic bilayered structure.

• 에너지공학
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• 제29권1호
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• pp.75-84
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• 2020

본 연구에서는 간단하면서, 효과적이고, 지속가능성이 높은 3차원 프린터를 활용한 마찰 전기 발전기 제작 방식을 소개하고자 합니다. 본 연구는 매크로 사이즈의 표면 패턴을 생성하는 방식으로써, 새롭게 소개되는 마찰전기 발전기 제작 방식입니다. 모든 실험은 특별히 제작된 test-bed에서 수행되었으며, test-bed는 마찰을 일으키는 무게와 빈도수, 상대 습도 등을 조정할 수 있는 실험 환경입니다. 추가적으로, 본 연구를 통하여 본연구진은 어떠한 공정을 거치지 않은 마찰전기 발전기에 비해 공정을 거친 마찰전기 발전기가 1.6배가량 전압의 성능이 향상된 것을 확인하였습니다. 기존의 마이크로 그리고 나노 사이즈의 패턴들과 비교하여 3차원 프린터를 활용한 본 연구의 방식은 제작이 훨씬 빠르고, 용이하며, 대량 생산에 적합한 방법이 될 수 있습니다.

• 한국자기학회지
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• 제22권1호
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• pp.6-10
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• 2012

본 연구에서는 인산 용액 하에서 2차 양극 산화 기법에 의해 제작된 양극 산화 알루미나 기판 상에 최대 13 nm 두께의 얇은 니켈 박막을 증착하며 증착 시 박막 두께에 따라 감소하는 박막의 저항 변화를 살펴보았다. 양극 산화 알루미나 막 표면에 존재하는 미세 기공 구조를 따라 증착된 니켈 박막 역시 다공 구조의 박막으로 성장하게 되며 증착된 박막의 두께 범위 내에서 박막의 저항은 $150k{\Omega}$ 이상의 값을 보이면서 박막 두께에 따른 저항의 감소가 매우 천천히 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 측정된 저항 값은 기존에 보고된 균일한 기판 상에 증착된 동일 두께의 니켈 박막에 비해 매우 큼을 볼 수 있었으며 기판 표면에 존재하는 기공 구조에 의해 핵자가 형성될 수 있는 표면 면적 비가 박막 성장을 설명하는 스미기(percolation) 현상이론에서 예측하는 임계 값보다 매우 적어 미세 기공에 의해 박막의 성장과 함께 나타나는 전자 전도 채널의 형성이 저해됨으로 이해될 수 있다. 이와 함께 기존의 박막 두께에 따른 비저항 모델과 비교해 보았을 때 미세 기공의 경계에서 나타나는 전자 산란 현상 역시 박막저항의 증가에 기여함을 알 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제21권10호
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• pp.525-531
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• 2011

Two dimensional (2D) arrays of noble metal nanoparticles are widely used in the sensing of nanoscale biological and chemical events. Research in this area has sparked considerable interest in many fields owing to the novel optical properties, e.g., the localized surface plasmon resonance, of these metallic nanoarrays. In this paper, we report successes in fabricating 2D arrays of gold nano-islands using nanosphere lithography. The reproducibility and the effectiveness of the nano-patterning method are tested by means of spin coating and capillary force deposition. We found that the capillary force deposition method was more effective for nanospheres with diameters greater than 600 nm, whereas the spin coating method works better for nanospheres with diameters less than 600 nm. The optimal deposition parameters for both methods were reported, showing about 80% reproducibility. In addition, we characterize gold nano-island arrays both geometrically with AFM as well as optically with UV-VIS spectrometry. The AFM images revealed that the obtained nano-arrays formed a hexagonal pattern of truncated tetrahedron nano-islands. The experimental and theoretical values of the geometric parameters were compared. The 2D gold nano-arrays showed strong LSPR in the absorption spectra. As the nano-islands increased in size, the LSPR absorption bands became red-shifted. Linear dependence of the plasmon absorption maximum on the size of the gold nano-islands was identified through the increment in the plasmon absorption maximum rate for a one nanometer increase in the characteristic length of the nano-islands. We found that the 2D gold nano-arrays showed nearly seven-fold higher sensitivity of the absorption spectrum to the size of the nano-islands as compared to colloidal gold nano-particles.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.581-586
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• 2008

기존의 수 mN급의 MEMS 고체 추진제 추력기는 실제 마이크로/나노 위성체의 킥모터,지능탄(Smart bomb)의 측추력기로 응용하기에는 추력 레벨이 너무 낮다는 한계가 있었다. 이 연구에서는 고체 추진제의 연소 면적을 증대시킴으로써 추력 레벨이 향상된 MEMS 고체 추진제 추력기의 제작 가능성을 확인하고 연소 실험을 통해서 구조체의 안정성을 확인하였으며 직접 추력을 측정하여 수백 mN급의 단위 추력기를 개발하였다. 연소 챔버와 노즐, 덮개 층은 감광성 유리 기판을 이용하여 제작하였으며 마이크로 점화기는 파이렉스 기판 위에 300 ㎚ 높이의 니켈과 크롬을 페터닝(patterning)하여 제작하였다. 마이크로 점화기의 성능 해석과 실험을 통한 검증을 수행하여 고체 추진제의 점화를 위한 공급 전력을 계산하였으며 힘 센서를 통하여 추력기의 추력을 측정하였다. 측정된 추력은 K=15와 20인 경우에 300, 600 mN 이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.252.2-252.2
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• 2013

ZnO nanostructures have a lot of interest for decades due to its varied applications such as light-emitting devices, power generators, solar cells, and sensing devices etc. To get the high performance of these devices, the factors of nanostructure geometry, spacing, and alignment are important. So, Patterning of vertically- aligned ZnO nanowires are currently attractive. However, many of ZnO nanowire or nanorod fabrication methods are needs high temperature, such vapor phase transport process, metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), metal-organic vapor phase epitaxy, thermal evaporation, pulse laser deposition and thermal chemical vapor deposition. While hydrothermal process has great advantages-low temperature (less than $100^{\circ}C$), simple steps, short time consuming, without catalyst, and relatively ease to control than as mentioned various methods. In this work, we investigate the dependence of ZnO nanowire alignment and morphology on si substrate using of nanosphere template with various precursor concentration and components via hydrothermal process. The brief experimental scheme is as follow. First synthesized ZnO seed solution was spun coated on to cleaned Si substrate, and then annealed $350^{\circ}C$ for 1h in the furnace. Second, 200nm sized close-packed nanospheres were formed on the seed layer-coated substrate by using of gas-liquid-solid interfacial self-assembly method and drying in vaccum desicator for about a day to enhance the adhesion between seed layer and nanospheres. After that, zinc oxide nanowires were synthesized using a low temperature hydrothermal method based on alkali solution. The specimens were immersed upside down in the autoclave bath to prevent some precipitates which formed and covered on the surface. The hydrothermal conditions such as growth temperature, growth time, solution concentration, and additives are variously performed to optimize the morphologies of nanowire. To characterize the crystal structure of seed layer and nanowires, morphology, and optical properties, X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Raman spectroscopy, and photoluminescence (PL) studies were investigated.

• 멤브레인
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• 제31권3호
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• pp.161-169
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• 2021

전 세계적으로 물 위기인 상황에서 깨끗한 물에 대한 수요는 꾸준히 이어지고 있다. 이러한 상황에서 정수를 위한 멤브레인 분리 기술은 중요하다. 멤브레인의 오염 때문에 멤브레인의 분리 효과는 방해되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에 여러 방법으로 평막에 패턴을 제공하는 연구와 실험이 수행되었다. 멤브레인의 패턴화는 오염을 줄일 뿐 아니라 방법과 재료에 따라 물투과 유속을 증가시켰다. 각각의 적용된 사례에서 증가된 표면적, 높은 물 투과도, 그리고 향상된 여과 사이클 등과 같은 효과를 보여주었다. 본 총설에서는 오염방지에 대한 패턴화 멤브레인의 효과를 소개하고 논의한다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.175-182
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• 2018

본 연구에서는 유동박리공정에서 개발된 수계박리액의 수분함유량의 최적화를 통한 청정성을 연구하였다. 감광제 박리 특성을 상용 유기계 박리액과 비교 고찰하였다. 박리성능은 감광제의 패터닝 전 투명전극샘플과 코팅된 샘플을 박리 한 후의 투명전극표면에서의 전기 및 광학적 특성의 평가를 통해 비교 하였다. 상용화된 유기계 박리액과 수분함유량이 최적화된 수계 박리액의 감광제박리 공정 결과 수계박리액이 유기계 박리액보다 동등 이상의 우수한 전기 및 광학적 특성 결과를 나타내었다. 유동 박리공정에서 유기계 박리액은 박리 중 감광제가 용해되어 박리액내부로 용해가 된 반면, 개발 중인 수계박리액은 용제에 포함된 cyclodextrin에 의한 감광제 포집으로 박리액의 감광제 용해 감소의 효과가 나타난 것으로 판단된다. 이러한 박리 메커니즘의 차이에 의한 박리공정 후 유기계와 수계 박리액의 청정성을 비교 분석하였다.