공항철도 1단계 개통 전 시운전 중 직통열차가 무정차 정거장인 화물청사역을 통과할때 발생된 열차풍으로 인하여 마감재인 천장판이 마치 파도처럼 출렁이다가 떨어지는 현상이 발생되었다. 이 현상을 처리하기 위해 화물청사역에 풍압 및 풍속에 대한 측정시험을 실시하여 직통열차 무정차 통과로 발생된 열차풍이 건축마감재에 미치는 현상을 조사하고 발생된 열차풍에 대한 지하정거장내 이동 경로를 파악하였다. 또한 홍대입구정거장 축소모형을 제작하여 모형열차를 운행 열차주행실험을 실시하였다. 이 결과를 분석 종합 평가하여 공항철도 2단계 지하역사에 반영하여 쾌적한 지하 환경을 조성하고 앞으로 직통열차가 계획되거나 계획 예정인 지하정거장에 적용하여 직통열차 통과로 발생된 열차풍을 최소화하는 방안을 제시하였다.

Recently, one-dimensional semiconducting nanomaterials have attracted considerable interest for their potential as building blocks for fabricating various nanodevices. Among these semiconducting nanomaterials,, SnO2 nanostructures including nanowires, nanorods, nanobelts, and nanotubes were successfully synthesized and their electrochemical properties were evaluated. Although SnO2 nanowires and nanobelts exhibit fascinating gas sensing characteristics, there are still significant difficulties in using them for device applications. The crucial problem is the alignment of the nanowires. Each nanowire should be attached on each die using arduous e-beam or photolithography, which is quite an undesirable process in terms of mass production in the current semiconductor industry. In this study, a simple process for making sensitive SnO2 nanowire-based gas sensors by using a standard semiconducting fabrication process was studied. The nanowires were aligned in-situ during nanowire synthesis by thermal CVD process and a nanowire network structure between the electrodes was obtained. The SnO2 nanowire network was floated upon the Si substrate by separating an Au catalyst between the electrodes. As the electric current is transported along the networks of the nanowires, not along the surface layer on the substrate, the gas sensitivities could be maximized in this networked and floated structure. By varying the nanowire density and the distance between the electrodes, several types of nanowire network were fabricated. The NO2 gas sensitivity was 30~200 when the NO2 concentration was 5~20ppm. The response time was ca. 30~110 sec.

Transparent conducting oxide (TCO) films are widely used for optoelectronic applications. Among TCO materials,zinc oxide (ZnO) has been studied extensively for its high optical transmission and electrical conduction. In this study, the effectsof O2 plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films (GZO) on polyethylene naphthalate (PEN) substrate werestudied. The O2 plasma pretreatment process was used instead of conventional oxide buffer layers. The O2 plasma treatmentprocess has several merits compared with the oxide buffer layer treatment, especially on a mass production scale. In this process,an additional sputtering system for oxide composition is not needed and the plasma treatment process is easily adopted as anin-line process. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesionbetween the PEN substrate and the GZO film, the O2 plasma pre-treatment process was used prior to GZO sputtering. As theRF power and the treatment time increased, the contact angle decreased and the RMS surface roughness increased significantly.It is believed that the surface energy and adhesive force of the polymer surfaces increased with the O2 plasma treatment andthat the crystallinity and grain size of the GZO films increased. When the RF power was 100W and the treatment time was120 sec in the O2 plasma pretreatment process, the resistivity of the GZO films on the PEN substrate was 1.05×10-3Ω-cm,which is an appropriate range for most optoelectronic applications.

최근 지하철 역사 내의 사고위험을 줄이기 위해 승강장에 스크린도어(PSD; Platform Screen Door)를 설치하는 사례가 늘고 있다. 일반적으로 지하철역사와 같이 폐쇄된 공간에 있어서 유동장의 해석 및 예측은 전산유체해석 (CFD: Computational Fluid Dynamics)을 주로 사용한다. 그러나, CFD는 실제로 열차가 주행할 때에 발생하는 비정상적(unsteady)인 유동장의 3차원적인 해석에는 승강장의 세부적인 형태의 모델링이 어렵기 때문에 어느 정도의 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 밀폐형 스크린도어가 설치된 지하승강장을 대상으로 직통열차에 의한 스크린도어 및 승강장 천장마감재에 작용하는 풍압을 계측하였다. 계측된 풍압으로부터 스크린도어의 구조안전성을 위한 설계풍압을 결정하고, 승강장 내부의 천장마감재에 작용하는 풍압을 평가하여 승강장의 안전한 풍환경을 확보하는데 기초적인 자료를 제시하였다.

0.9Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.1PbTiO3계 완화형 강유전체에서 MnO2 첨가가 압전물성에 미치는 영향을 강유전성이 우세한 온도영역인 -40~30˚C의 온도범위에 걸쳐 조사하였다. MnO2 첨가에 의한 효과를 유전특성, 압전특성, 전계유기 변형특성 등의 영역에서 고찰하였다 MnO2 첨가량이 증가할수록 유전성 및 압전성은 hard piezoelectric의 경향을 나타내었다. 이러한 실험적 고찰로부터 첨가된 Mn은 강유전 도메인 분역을 고정하는 역할을 하는 것으로 제안되었다.

마이크로파 유전체의 품질계수 측정에 사용되는 cavity resonator 방법에 대하여 실제 측정 결과와 전자기 시뮬레이션엔 의한 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 기법을 이용하여 마이크로파 유전체의 산란계수 S12 를 실제로 측정한 간과 시뮬레이션에 의해 구해진 값을 비교하였으며 마이크로파 유전체 내부에 기공이 있는 경우와 유전율이 다른 이차상이 존재할 때 마이크로파 품질계수가 어떻게 변화하는지를 검토하였다. 시뮬레이션을 통하여 기본 공진 모드인 TE01δ모드를 쉽게 찾을 수 있었으며 기공 및 이차상에 의한 품질계수의 저하를 정성적으로 확인할 수 있었다

0.9PMN-0.1PT계의 압전물성을 상전이 온도를 포함하는 -40˚C~100˚C의 넓은 온도범위에서 조사하였다. 압전물서의 측정을 위해 상전이 온도 이하인 -40˚C에서 시편을 분극처리를 한 후 승온하면서 공진반공진법에 의해 측정하였다. 0˚C이하에서 압전체의 필요충분조건인 압전 spectrum이 선명하게 나타남을 통해서 상전이 온도보다 충분히 낮은 온도에서 0.9PMN-0.1PT가 압전체임을 확인하였다. 상전이온도인 40˚C보다 훨씬 높은 90˚C 정도의 온도에서도 압전 spectrum이 관찰되어 있음을 통해서 0.9PMN-0.1PT 완화형 강유전체의 경우 상전이온도 이상에서도 전기기계 변환이 일어나고 있으며 강유전체인 압전체의 성질을 띠고 있다는 것을 확인하였다.

완화형 강유전체인 0.9MPb*Mg13/Nb23/)O3-0.1PbTiO3에서 강유전-상유전 상전이에 수반되는 relaxation거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 유전특성과 높은 전계에서 측정된 전계유기 분극 거동 등을 조사하였다. -50-90˚C의 상전이 온도범위에 걸쳐 1V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 수 kVmm의 강전계하에서 발생된 분극의 온도의존성을 관찰하였다. 이 모든 결과들은 Vogel-Fulcher관계식에 비교적 정확하게 일치되었으며 그 결과 Tf 는 294.6˚K로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 Vogel-Fulcher관계식에 의한 주파수 의존성은 낮은 전계하에서의 유전특성 뿐 아니라 강전계하에서의 여러물성들도 동일하게 적용되는 것을 확인할 수 있었다.

완화형 강유전체의 가장 대표적인 PMN계에서 첨가제의 종류와 함량, 측정온도, 인가 전계의형태 등의 변화에 따른 전계인가 변화특성을 광법위하게 조사하였다. Columbite precursor법에의해 분말을 준비하고 고상소결방법에 의하여 모든 시편을 제조하였다. 순수한 PMN에 첨가제로서 PbTiO3와 Pb(Zr, Ti)O3를 첨가한 경우에 완전한 perovskite 구조의 고용체가 형성되었음을 알 수 있었다. Tεmax이상에서는 변위의 이력이 크게 발생하는 강유전체의 거동을 보여주었다. 양방향으로 전계를 인가하여 변위를 이용하면 발생 strain은 실온 근방에서 온도에 대하여 안정적이지만 단방향 전계에 따른 변위는 온도에 따라 크기가 변한다는 것을 알 수 있었고 유전상수가 큰 경우가 전왜의 크기 또한 큰 것을 알 수 있었다. 0.9MN-0.1PT와 0.8PMN-0.2PZT의 경우 최대가 되는 온도는 유전율이 최대가 되는 온도보다 더 낮은 온도에서 나타났다.

60Hz의 교류전계를 사용하는 종래의 Sawyer-Tower회로를 응용하여 0.1Hz의 직류 개념(quasi-DC)의 전계를 이용한 polarization과 strain의 동시 측정을 실시하였다. 측정의 대상으로는 강유전체로서 압전변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT 계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PMN계로 하였다. 0.1Hz한 주기의 전계 인가로 이력곡선을 측정할 수 있어서 시편의 발열을 크게 억제할 수 있었고 정확한 온도에서의 측정이 가능하였다. 또한 양방향 전계뿐 아니라 단방향 전계, 바이어스 전계도 인가할 수 있기 때문에 종래의 Sawyer-Tower 방법에서는 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정도를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 이력곡선이 측정되는 한 주기 동안에 시편에 부착된 스트레인 게이지를 통해 전계인가에 따른 strain 변화를 동시에 측정할 수 있기 때문에 strain과 polarization의 상관관계를 정확히 조사할 수 있다는 장점이 있다. PMN계에서 인가되는 전계의 넓은 범위에서 전왜정수 Q값을 연속적으로 구할 수 있었다.

수산화물법에 의해 제작된 α-stannic acid의 열분해 거동과 SnO2분말의 성질에 미치는 잔류염소이온의 영향을 관찰하였다. SnCl4와 NH4OH 수용액을 중화시켜 α-stannic acid침전물을 제작하고 NH4NO3수용액으로 세척하였다. 분말내의 잔류 염소이온의 양을 주절하기 위하여 세척정도를 3단계로 조정하였다. 세척후 100˚C에서 건조하고, 500˚C ~ 1100˚C에서 하소함으로써 SnO2분말을 제조하였다. α-stannic acid의열분해 거동ㅇ르 DT-TGA 와 FTIR을 통하여 관찰하고, SnO2분말의 조성과 입자크기 및 비표면적을 각각 AES, TEM 및 BET을 통하여 측정하였다. 잔류 염소이온 양이 감소되면, 저온 하소시 일차입자의 상대적 크기가 커지는 반면 고온하소시에는 상대적으로 감소되었ㄷ. 잔류 염소이온의 일부는 α-stannic acid내의 격자산소 자리에 위치함으로써, 저온가열시 결정수탈리와 결정화를 지연시키고 또한 고온가열시에는 이의 증발에 의해 산소공공이 생성되어 소결을 촉진시킨다고 제의하였다.