• 제목/요약/키워드: 손상 메커니즘

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ITO 전극에 성장된 ZnO 나노구조의 구조적 및 광학적 특성 연구

  • 이희관;김명섭;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • ZnO는 3.37 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 갖는 투명 전도성 반도체이며 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 광원소자 개발을 위한 새로운 물질로 많은 주목을 받아왔다. 더욱이, ZnO는 쉽게 나노구조 형성이 가능하기 때문에 이를 응용한 가스센서, 염료감응태양전지, 광검출기 등의 소자 개발이 활발히 이루어지고 있다. 최근에는 GaN 기반 발광다이오드 (light emitting diode, LED)의 광추출 효율을 향상시키기 위한 ZnO 나노구조 응용에 관한 연구가 보고되고 있다. GaN 기반 LED의 경우 반도체 물질과 공기 사이의 높은 굴절률 차이로 인하여 낮은 광추출 효율을 나타낸다. 이를 해결하기 위한 방법으로 표면 roughening, texturing 등 에칭공정을 이용해 광추출 효율을 개선하려는 연구들이 보고되고 있으나, 복잡한 공정과정을 필요로 하고 에칭공정에 의한 소자 표면 손상으로 전기적 특성이 나빠질 수 있다. 반면 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노구조를 이용할 때, 보다 간단한 방법으로 쉽고 빠르게 나노구조를 형성할 수 있고 낮은 공정온도를 가지기 때문에 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 주지 않는다. 수직방향으로 잘 정렬된 ZnO 나노구조를 갖는 LED의 경우 내부 Fresnel 반사 손실을 효과적으로 줄여 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, ZnO 나노구조의 성장제어 및 성장특성을 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 ITO glass 위에 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. ITO glass 기판 위에 RF magnetron 스퍼터를 사용하여 Al 도핑된 ZnO (AZO)를 얇게 증착한 후 전기화학증착법으로 ZnO 나노구조를 성장하였다. 농도, 인가전압, 공정시간 등 다양한 공정조건을 변화시키면서 성장 메커니즘을 분석하였고, scanning electron microscope (SEM) 및 X-ray diffraction (XRD)을 통하여 구조 및 결정성 등을 분석하였다. 또한, UV-Visible-NIR spectrophotometer를 사용하여 투과율을 실험적으로 측정하여 ZnO 나노구조의 광학적 특성을 분석하였고, rigorous coupled wave analysis (RCWA) 방법을 사용하여 계면에서 발생하는 내부 반사율을 계산함으로써 나노구조의 효과를 이론적으로 분석하였다.

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High-k 물질의 적층을 통한 고신뢰성 EIS pH 센서

  • 장현준;정홍배;이영희;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.284-284
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    • 2011
  • Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.

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디지털 컴퓨팅 환경의 디지털 증거화를 위한 침해 데이터보증 메커니즘 (An Assurance Mechanism of Intrusion Data for Making Digital Evidence in Digital Computing Environment)

  • 장은겸
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.129-141
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    • 2010
  • 디지털 컴퓨팅 환경에서 가질 수 있는 기기의 오류에 의해 오작동과 악의적인 침해가 발생할 수 있다. 이러한 침해행위는 개인의 사생활을 위협하는 치명적인 요소로 작용한다. 이러한 침해행위에 대한 법적 대응을 위해 침해증거 확보 기술과 관리기술을 세계적으로 연구하고 있다. 침해행위에 대한 증거확보기술은 사건발생 시점을 기준으로 증거 대상시스템을 압수하여 법정에서 증거자료로 활용한다. 그러나 수집된 증거물은 증거물 수집, 증거물 분석, 법정의 영역에서 변조 및 손상에 위험성을 가질 수 있다. 즉, 증거물의 무결성과 대상시스템에서 수집된 증거물이 맞는지에 대한 신뢰성에 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 디지털 컴퓨팅 환경에서 시스템의 오작동 및 침해증거를 보호하여 컴퓨터 포렌식스를 지원할 수 있도록, 디지털 증거물의 무결성 및 신뢰성 보증을 위한 기법을 제안한다. 제안한 기법으로는 피해시스템, 증거수집, 증거 관리, 법정(제3의 신뢰기관)의 각 개체간에 상호 인증을 통해 증거물을 관리하고 증거물이 법정에서 법적 효력을 발휘할 수 있도록 접근 통제 보안 모델을 제안하여 안전한 증거물 관리 정책을 수립한다.

스키웨어 착의시의 온열생리학적 특성

  • 홍현실;성수광
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.35-39
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    • 1997
  • 스키는 겨울철에 하는 옥외 스포츠로서, 때로는 -30 .deg. C 정도의 저온이나 강풍이 부는 한냉 환경하에서 행하여지는 경우도 있다. 이러한 한냉환경은 신체기능을 저하시켜서 불쾌감을 증가시키므로 의복의 중요성이 더욱 강조된다. 인간과 환경 사이에 놓여 있는 스키웨어는 그 시대의 세련된 패션성이 요구될 뿐만 아니라 운동기능성, 안전성, 내구성 그리고 쾌적성을 구비하지 않으면 안된다. 따라서 환경이 인체에 미치는 영향이나 인간의 생리적 메커니즘을 인식하므로서 비로서 쾌적한 스키웨어를 만들 수 있는 것이다. 다양한 형태의 삶을 추구하는 현대인들의 관심은 점차 여가 시간의 건전한 활용 및 스포츠에 집중 되고 있다. 이러한 사회적인 경향에 발 맞추어 신소재의 스키웨어의 개발이 활발히 진행되고 있다. 예컨데 태양 광선을 흡수하는 세라믹 투입의 신소재의 개발과 체내에서 방출하는 열을 가능한 발산하지 않는, 두 가 지 기능을 합한 축열보온 소재의 스키웨어와 또 탁월한 방수. 방풍의 효과와 운동시 발생되는 수분. 열 배출 을 위한 투습의 능력이 있고 보온의 효과가 매우 높은 힐스포(HEALSPO) 코팅 소재를 사용한 스키웨어도 개발 되고 있다. 그리고 보온성과 심리적 만족감을 위한 원피스, 투피스, 쓰리피스 타입의 디자인 개발도 진행되 고 있다. 본 연구에서는 한냉하 운동시의 축열보온 소재 및 힐스포 소재와 같은 특수소재 스키웨어가 인 체에 미치는 영향을 다른 일반 소재와 비교 고찰하고, 스키웨어의 디자인에 대한 보온성의 효과를 검토하기 위하여, 저온환경에서의 피험자의 온열생리학적 반응을 측정하였다.한 신장/근력 팀의 경우보다 높은 에너지 소비량과 심박수를 보였다.찰한 결과, 세포독성 및 염색체 이상을 유발하지 않았다. 또한 동물약품으로 사용되는 치료용량 및 투약방법에 근거하여 10mg/kg 및 5, 2.5mg/kg을 1일 1회씩 4회 투여한 군에서도 암수에 상관없이 전 농도 군에서 염색체이상을 나타내지 않아 유전독성을 나타내지 않음을 관찰하였다. 특히 vitamin C와 E의 병용투여는 상승적으로 적용하여 간세포손상을 더욱 억제시킴을 알 수 있었다.mance and on TFP(Total Factor Productivity) growth which is a pure measure of firm performance. To utilize the advantage of panel data, FEM(Fixed Effect Model) and REM(Random Effect Model) were used. The empirical result shows that the entropy index as a measurement of inter-business relatedness is not significant but technological relatedness index is significant. OLS estimates on pooled data were considerably different from FEM or REM estimates on panel data. By introducing interaction effect among the three variables for business

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저압확장파 검출을 통한 배관 누출 및 누출위치 예측 (Leak and Leak Point Prediction by Detecting Negative Pressure Wave in High Pressure Piping System)

  • 하태웅;하종만;김동혁;김영남
    • 한국가스학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.47-53
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    • 2007
  • 고압 가스 배관망의 안전관리는 매우 중요한 문제로 배관의 외적 손상으로 구멍이 생길 경우 발생하는 누출은 폭발 및 환경오염을 포함한 막대한 경제적 손실을 야기할 수 있다. 누출 검지를 위한 PLDS(Pipeline leak detection system린 기술로 저압확장파 검지 기술이 적용되고 있으며 본 논문에서는 CFD++ 상용코드를 활용하여 배관 누출시 유동특성을 이론적으로 해석하여 저압확장파의 발생 메커니즘과 음속으로 확장되는 전파특성을 규명하였다. 또한 긴 배관망에 적용하기 위한 1차원 해석 방법을 제시하고 신뢰성을 CFD해석 결과로 검증하였다.

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정량적 원인분석이 가능한 위험기반검사(KS-RBI)에 의한 화학설비의 위험도 경감방안 (Reduction Method for the Risk of the Chemical Facilities by KS-RBI Program Supporting the Quantitative Cause Analysis)

  • 김태옥;이헌창;조지훈;김규정;권혁면
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.110-117
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    • 2008
  • 정량적 원인분석이 가능한 위험기반검사 프로그램(KS-RBI Ver. 3.0)을 사용하여 화학설비의 위험도를 산출하고, 설비의 위험도를 경감할 수 있는 방안을 모색하였다. 그 결과, 손상메커니즘, 검사횟수 및 검사 유효성을 고려하여 사고발생 가능성(LOF)을 줄이고, 검출, 차단 및 완화 시스템의 수준을 변경하여 사고 피해 크기(COF)를 감소시킴으로써 설비의 위험도를 낮출 수 있었다. 특히, 고 위험도를 낮추기 위해서는 LOF와 COF를 동시에 낮출 수 있는 방안을 모색할 필요가 있으며, 설비의 위험도를 경감함으로써 설비의 안전성 향상으로 사고피해 감소는 물론 검사주기 연장으로 검사비용 및 인건비 절감 등을 기대할 수 있다.

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아산화질소 플라즈마 처리를 이용하여 형성한 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 특성과 어플리케이션

  • 정성욱;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.142-142
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    • 2010
  • 본 논문은 단결정 및 다결정 실리콘 기판 상에 아산화질소 플라즈마 처리를 통하여 형성한 초박형 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 특성과 이의 어플리케이션에 관한 것이다. 초박형 절연막은 현재 다양한 전자소자의 제작과 특성 향상을 위하여 활용되고 있으나 일반적인 화학 기상 증착 방법으로는 균일도를 확보하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 디스플레이의 구동소자로 활용되는 박막 트랜지스터의 특성 향상과 비휘발성 메모리 소자의 터널링 박막에 응용하기 위하여 초박형 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 증착과 이의 특성을 분석하였고, 실제 어플리케이션에 적용하였다. 실리콘 산화막과 실리콘 계면상에 존재하는 질소는 터널링 전류와 결함 형성을 감소시키며, 벌크 내에 존재하는 질소는 단일 실리콘 산화막에 비해 더 두꺼운 박막을 커패시턴스의 감소없이 이용할 수 있는 장점이 있다. 아산화질소 플라즈마를 이용하여 활성화된 질소 및 산소 라디칼들이 실리콘 계면을 개질하여 초박형 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 형성할 수 있다. 플라즈마 처리 시간과 RF power의 변화에 따라 형성된 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 두께 및 광학적, 전기적 특성을 분석하였다. 아산화질소 플라즈마 처리 방법을 사용한 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 시간과 박막 두께의 함수로 전환해보면 초기적으로 증착률이 높고 시간이 지남에 따라 두께 증가가 포화상태에 도달함을 확인할 수 있다. 아산화질소 플라즈마 처리 시간의 변화에 따라 형성된 박막의 전기적인 특성의 경우, 플라즈마 처리 시간이 짧은 실리콘 옥시나이트라이드 박막의 경우 전압의 변화에 따라 공핍영역에서의 기울기가 현저히 감소하며 이는 플라즈마에 의한 계면 손상으로 계면결합 전하량이 증가에 기인한 것으로 판단된다. 또한, 전류-전압 곡선을 활용하여 측정한 터널링 메카니즘은 2.3 nm 이하의 두께를 가진 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 직접 터널링이 주도하며, 2.7 nm 이상의 두께를 가진 실리콘 옥시나이트라이드 박막은 F-N 터널링이 주도하고 있음을 확인할 수 있다. 결론적으로 실리콘 옥시나이트라이드 박막을 활용하여 전기적으로 안정한 박막트랜지스터를 제작할 수 있었으며, 2.5 nm 두께를 경계로 터널링 메커니즘이 변화하는 특성을 이용하여 전하 주입 및 기억 유지 특성이 효과적인 터널링 박막을 증착하였고, 이를 바탕으로 다결정 실리콘 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다.

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낙산사 칠층석탑에 발달한 표면균열의 특성과 성장 메커니즘 (A Study on the Characteristics and the Growth Mechanism of Surface Cracks from the Naksansa Seven-Storied Stone Pagoda, Korea)

  • 박성철;김재환;좌용주
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권2호
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    • pp.136-149
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    • 2013
  • 보물 제499호로 지정되어 있는 낙산사 칠층석탑에 대해 표면풍화로 인한 표면균열 발달 양상을 연구하였다. 이 석탑의 석재는 흑운모 화강암과 각섬석-흑운모 화강암으로, 중립질 이상의 입자크기와 회백색을 띄며 특징적으로 거정의 장석 반정을 수반하는 반상조직이 나타난다. 석탑에 나타나는 표면균열은 기단부 및 1층 탑신에서 많이 관찰되며, 대부분 수직, 수평, 대각선 방향으로 발달하고 있다. 석탑에 사용된 석재 내부의 미세균열은 원래부터 리프트 결과 그레인 결의 방향으로 잘 발달한 것이며, 이 두 결이 균열성장과 그에 따른 손상을 야기한 것으로 판단된다. 이와 더불어 석탑에서 나타나는 수직균열은 탑의 자체 하중에 의한 압축응력과 평행하게 미세균열이 성장하였으며, 수평균열은 주 압축응력에 대한 반발 인장력이 균열의 성장을 촉진시킨 것으로 판단된다. 한편, 석탑의 남동쪽 부재 탈락은 압축과 인장에 의한 것과 더불어 거정질 알칼리장석 반정의 벽개와 쌍정면의 영향으로 인해 발생한 것으로 해석된다.

철근콘크리트 부재의 전단강도 산정모델 (Shear Strength Estimation Model for Reinforced Concrete Members)

  • 이득행;한선진;김강수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 부재의 전단파괴가 휨-전단 메커니즘에 지배된다는 가정을 바탕으로 인장측과 압축측에 대한 2개의 전단요구곡선들과 이에 대응되는 잠재전단강도곡선들을 각각 도출하였으며, 이를 기반으로 전단강도 산정모델을 제안하였다. 제안모델에서는 철근과 콘크리트의 부착거동을 고려하여 휨균열폭과 철근의 국부응력증가분을 산정하였다. 또한, 휨균열로부터 발전되는 지배전단균열의 생성과 균열진전거동을 이론적으로 모사하기 위하여 균열집중계수를 도입하였으며, 이를 통해 단면높이가 큰 철근콘크리트 부재에서 관측되는 크기효과를 반영하였다. 또한, 기존의 해석모델과는 다르게 전단철근과 콘크리트의 전단기여분 사이의 상호작용을 고려할 수 있는 새로운 형태의 수식을 개발하였다. 제안모델의 검증을 위하여 방대한 전단실험체들을 기존문헌으로부터 수집하였으며, 이를 통해 해석모델을 검증한 결과는 제안모델이 실험체들의 재료, 크기 및 철근의 부착특성에 관계없이 실험결과를 정확하게 평가할 수 있음을 보여주었다.

플랜트팜용 3원계 (Zn-Al-Mg) 합금도금 강판의 국부손상에 따른 부식 메커니즘 (Corrosion Mechanism According to Localized Damage of Zn-Al-Mg Alloy Coated Steel Sheet Used in Plant Farm)

  • 박진성;이재원;김성진
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제22권2호
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    • pp.123-130
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    • 2023
  • This study aimed to evaluate corrosion resistance of steel coated with GI and Zn-Al-Mg alloy using cyclic corrosion test (CCT) with electrochemical polarization and impedance measurements. Results showed that the Zn-Al-Mg alloy coated steel had a much higher corrosion rate than GI coated steel in early stages of corrosion. With prolonged immersion, however, the corrosion rate of the Zn-Al-Mg alloy coated steel greatly decreased, mainly owing to a significant decrease in the cathodic reduction reaction and an increase in polarization resistance at the surface. This was closely associated with the formation of protective corrosion products including Zn5(OH)8Cl2·H2O and Zn6Al2(OH)16CO3. Moreover, when the steel substrate was locally exposed due to mechanical damage, the kinetics of anodic dissolution from the coating layer and the formation of protective corrosion products on the surface of the Zn-Al-Mg alloy coated steel became much faster compared to the case of GI coated steel. This could provide a longer-lasting corrosion inhibition function for Zn-Al-Mg alloy coated steel used in plant farms.