• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
• /
• pp.2204-2206
• /
• 1999

Pulsed Nd:YAC laser is used widely for materials processing and instrumentation. It is very important to control the laser energy density in materials processing by a pulsed Nd:YAG laser. A pulse repetition rate and a pulse width are regarded as the most dominant factors to control the energy density of laser beam. In this study, the alternating charge-discharge system was designed to adjust a pulse repetition rate. This system is controlled by one chip microprocessor and allows to replace an expensive condenser for high frequency to a cheap condenser for low frequency. In addition. we have investigated the current pulse shape of flashlamp and the operating characteristics of a pulsed Nd:YAG laser. As a result, it is found that the laser output of the power supply using the alternating charge-discharge system is not less than that of typical power supply. As the pulse repetition rate rises from 30pps to 120pps by the step of 30pps at 1200V, it is found that the laser efficiency decreases but the laser output power increases about 6W at each step.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제47권3호
• /
• pp.380-387
• /
• 2015

A lead slowing-down spectrometer (LSDS) system is a promising nondestructive assay technique that enables a quantitative measurement of the isotopic contents of major fissile isotopes in spent nuclear fuel and its pyroprocessing counterparts, such as $^{235}U$, $^{239}Pu$, $^{241}Pu$, and, potentially, minor actinides. The LSDS system currently under development at the Korea Atomic Energy Research Institute (Daejeon, Korea) is planned to utilize a high-flux ($>10^{12}n/cm^2{\cdot}s$) neutron source comprised of a high-energy (30 MeV)/high-current (~2 A) electron beam and a heavy metal target, which results in a very intense and complex radiation field for the facility, thus demanding structural shielding to guarantee the safety. Optimization of the structural shielding design was conducted using MCNPX for neutron dose rate evaluation of several representative hypothetical designs. In order to satisfy the construction cost and neutron attenuation capability of the facility, while simultaneously achieving the aimed dose rate limit (< $0.06{\mu}Sv/h$), a few shielding materials [high-density polyethylene (HDPE)eBorax, $B_4C$, and $Li_2CO_3$] were considered for the main neutron absorber layer, which is encapsulated within the double-sided concrete wall. The MCNP simulation indicated that HDPE-Borax is the most efficient among the aforementioned candidate materials, and the combined thickness of the shielding layers should exceed 100 cm to satisfy the dose limit on the outside surface of the shielding wall of the facility when limiting the thickness of the HDPE-Borax intermediate layer to below 5 cm. However, the shielding wall must include the instrumentation and installation holes for the LSDS system. The radiation leakage through the holes was substantially mitigated by adopting a zigzag-shape with concrete covers on both sides. The suggested optimized design of the shielding structure satisfies the dose rate limit and can be used for the construction of a facility in the near future.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.55.2-55.2
• /
• 2012

Intensive theoretical and experimental studies have been carried out at Korean Institute of Science and Technology (KIST) on controlling the bio absorbing rate of the Mg alloys with high mechanical strength through tailoring of electrochemical potential. Key technology for retarding the corrosion of the Mg alloys is to equalize the corrosion potentials of the constituent phases in the alloys, which prevented the formation of Galvanic circuit between the constituent phases resulting in remarkable reduction of corrosion rate. By thermodynamic consideration, the possible phases of a given alloy system were identified and their work functions, which are related to their corrosion potentials, were calculated by the first principle calculation. The designed alloys, of which the constituent phases have similar work function, were fabricated by clean melting and extrusion system. The newly developed Mg alloys named as KISTUI-MG showed much lower corrosion rate as well as higher strength than previously developed Mg alloys. Biocompatibility and feasibility of the Mg alloys as orthopedic implant materials were evaluated by in vitro cell viability test, in vitro degradation test of mechanical strength during bio-corrosion, in vivo implantation and continuous observation of the implant during in vivo absorbing procedures. Moreover, the cells attached on the Mg alloys was observed using cryo-FIB (focused ion beam) system without the distortion of cell morphology and its organ through the removal of drying steps essential for the preparation of normal SEM/TEM samples. Our Mg alloys showed excellent biocompatibility satisfying the regulations required for biomedical application without evident hydrogen evolution when it implanted into the muscle, inter spine disk, as well as condyle bone of rat and well contact interface with bone tissue when it was implanted into rat condyle.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.291-291
• /
• 2011

1차원 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si(111) 기판 위에 Ga-droplet을 촉매로 사용을 하여 molecular beam epitaxy로 성장을 하였다. 성장온도는 600$^{\circ}C$로 고정을 하였고 growth rate은 GaAs(100) substrate에서 2.5 A/s로 Ga의 양을 고정하고 V/III ratio를 1부터 8까지 변화를 시켰다. As의 양에 따라서 생성되는 NWs의 개수가 증가하고 growth rate이 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. Transmission Electron Microscopy 분석 결과 낮은 V/III ratio에서는 zincblende, wurtzite 그리고 stacking faults 가 혼재 되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결함은 소자를 만드는데 한계가 있기 때문에 pure zincblende나 pure wurtzite를 가져야 하는데 V/III ratio : 8 에서 pure zincblende구조가 되었다. Gibbs-Thomson effect에 따르면 구조적 변화는 Ga droplet과 NWs의 접면에서 크기가 중요한 역할을 한다[1]. 연구 결과 V/III ratio : 8일 때 Ga droplet의 크기가 zincblende성장에 알맞다는 것을 예상할 수 있었다. laser confocal photoluminescence 결과 상온에서 1.43 eV의 bandgap을 가지는 bulk구조와는 다른 와 1.49eV의 bandgap을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.303-303
• /
• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.187-187
• /
• 2013

양자점(Quuantum dot, QD)은 0차원 특성을 가지는 구조로 양자 구속 효과로 인하여 bulk와 는 다른 구조적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있다. InAs QD는 size와 barrier의 bandgap 조절을 이용하여 쉽게 bandgap을 바꿀 수 있는 장점이 있어 solar cell, semiconductor laser diode, infrared photodetector 등으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 Stranski-Krastanov (SK) mode로 성장한 InAs QD는 보통 GaAs epilayer와의 lattice mismatch (7%)를 이용하여 성장을 하고 이로 인하여 strain을 가지고 있고 QD의 density와 stack이 높을수록 strain이 커진다. 하지만 sub-monolayer (SML) QD 같은 경우 wetting layer가 생기는 지점인 1.7 ML이하에서 성장되는 성장 방식으로 SK-QD보다는 작은 strain을 가지게 된다. 또 QD의 size가 작아 SK-QD보다 큰 bandgap을 가지고 있다. 본 연구에서는 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE)를 이용하여 semi-insulating GaAs substrate 위에 InAs QD를 0.5/1/1.5/1.7/2/2.5 monolayer로 성장을 하였다. GaAs과 InAs의 성장온도와 성장속도는 각각 $590^{\circ}C$, 0.8 ML/s와 $480^{\circ}C$, 0.2 ML/s로 성장을 하였으며 적층사이의 interruption 시간은 10초로 고정하였고 10주기를 성장하였다. Photoluminescence (PL)측정 결과 SML-QD는 size에 따라서 energy가 1.328에서 1.314 eV로 약간 red shift를 하였고 SK-QD의 경우 1.2 eV의 energy정도로 0.1 eV이상 red shift 하였다. 이는 QD size에 의하여 energy shift가 있다고 사료된다. 또 wetting layer의 경우 1.41 eV의 energy를 가지는 것으로 확인 하였다. SML-QD는 SK-QD 보다 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 작은 것은 확인을 하였고 strain field의 감소로 해석된다. 하지만 SML-QD의 경우 SK-QD보다 상대적으로 작은 PL intensity를 가지고 있었다. 이를 개선하기 위해서는 보다 높은 QD density를 요구하게 되는데 growth temperature, V/III ratio, growth rate 등을 변화주어서 연구할 계획이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.658-658
• /
• 2013

Graphene is an attractive material for various device applications due to great electrical properties and chemical properties. However, lack of band gap is significant hurdle of graphene for future electrical device applications. In the past few years, several methods have been attempted to open and tune a band gap of graphene. For example, researchers try to fabricate graphene nanoribbon (GNR) using various templates or unzip the carbon nanotubes itself. However, these methods generate small driving currents or transconductances because of the large amount of scattering source at edge of GNRs. At 2009, Bai et al. introduced graphene nanomesh (GNM) structures which can open the band gap of large area graphene at room temperature with high current. However, this method is complex and only small area is possible. For practical applications, it needs more simple and large scale process. Herein, we introduce a photosensitive graphene device fabrication using CdSe QD coated nano-porous graphene (NPG). In our experiment, NPG was fabricated by thin film anodic aluminum oxide (AAO) film as an etching mask. First of all, we transfer the AAO on the graphene. And then, we etch the graphene using O2 reactive ion etching (RIE). Finally, we fabricate graphene device thorough photolithography process. We can control the length of NPG neckwidth from AAO pore widening time and RIE etching time. And we can increase size of NPG as large as 2 $cm^2$. Thin CdSe QD layer was deposited by spin coatingprocess. We carried out NPG structure by using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). And device measurements were done by Keithley 4200 SCS with 532 nm laser beam (5 mW) irradiation.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.559-566
• /
• 2017

본 논문은 시공단계에서 가설지주 설치를 요구하지 않는 역삼각 트러스 거더로 보강된 새로운 합성 데크플레이트 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존 시스템 대비 증가된 강성과 강도를 보유할 뿐 아니라 절대 층고 변화를 최소 수준으로 낮출 수 있으며 기존의 H형강 및 U형 합성보와 같은 다양한 형태의 합성보 부재와 함께 사용될 수 있다. 제안된 시스템의 시공단계 하중에 대한 구조적 성능을 평가하기 위해 5.5m의 스팬을 갖는 5개의 시험체를 제작하여 현장 조건과 유사한 재하하중을 단계적으로 적용시켜 실험을 수행하였다. 실험결과로부터 각 시험체 별 하중-변위 그래프를 구해 비선형 3차원 유한요소해석결과와 비교하였다. 비교 결과 보강 트러스 거더와 데크플레이트 사이에 효율적인 하중 분배가 이루어져 두 구조요소가 잘 일체화되었을 뿐 아니라 시공단계 하중에서의 최대 처짐이 건축구조기준의 제한치를 하회하여 사용성 조건을 잘 만족시킴을 알 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.29.1-29.1
• /
• 2009

Fabrication of good quality P-type GaN remained as a challenge for many years which hindered the III-V nitrides from yielding visible light emitting devices. Firstly Amano et al succeeded in obtaining P-type GaN films using Mg doping and post Low Energy Electron Beam Irradiation (LEEBI) treatment. However only few region of the P-GaN was activated by LEEBI treatment. Later Nakamura et al succeeded in producing good quality P-GaN by thermal annealing method in which the as deposited P-GaN samples were annealed in N2 ambient at temperatures above $600^{\circ}C$. The carrier concentration of N type and P-type GaN differs by one order which have a major effect in AlGaN based deep UV-LED fabrication. So increasing the P-type GaN concentration becomes necessary. In this study we have proposed a novel method of activating P-type GaN by electrochemical potentiostatic method. Hydrogen bond in the Mg-H complexes of the P-type GaN is removed by electrochemical reaction using KOH solution as an electrolyte solution. Full structure LED sample grown by MOCVD serves as anode and platinum electrode serves as cathode. Experiments are performed by varying KOH concentration, process time and applied voltage. Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) analysis is performed to determine the hydrogen concentration in the P-GaN sample activated by annealing and electrochemical method. Results suggest that the hydrogen concentration is lesser in P-GaN sample activated by electrochemical method than conventional annealing method. The output power of the LED is also enhanced for full structure samples with electrochemical activated P-GaN. Thus we propose an efficient method for P-GaN activation by electrochemical reaction. 30% improvement in light output is obtained by electrochemical activation method.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.67-79
• /
• 2008

본 연구에서는 매입형 합성보에서 전체 보의 휨거동 및 합성면에서의 상대변위(Slip) 등을 분석함으로써 화학적 부착, 부착파괴 후 기계적 맞물림 및 마찰작용, 전단 스터드가 합성보 전체의 강도 및 강성과 합성단면에서의 전단합성거동에 기여하는 정도를 해석해 보고자 한다. 이를 위해 U자형 성형강판을 이용한 합성보 및 CT형강 용접방식 강판성형 합성보에 대해 구조성능 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 실험 및 해석결과에 의하면, 전단 스터드의 설치 유무에 따라 매입형 합성보의 극한 모멘트성능 차이는 약 10% 미만을 나타내었다. 이것은 강재 보의 단면형상으로 인한 화학적 및 기계적 부착력이 크기 때문에 이에 의한 합성작용으로도 일정 이상의 모멘트성능 발휘가 가능하여 완전합성상태에 해당하는 소성 모멘트내력과의 차이가 비교적 크지 않으며, 합성율이 증가하는 것에 비해 휨모멘트 내력은 완만하게 증가하기 때문으로 나타났다.