In this paper, the EMP-related standards and test methods used by the civilian and military have been introduced. The incoming EMP signal for seven military RF antennas which are the first to face EMP threats among military weapon systems have been also measured and analyzed. Overall, as the applied signal strength increased, the strength of the EMP signal entering in the antenna also showed an upward trend. The highest level of entering was observed at the peak value of the applied EMP signal, 50 kV/m. And at the peak value, all antennas received threatening signals. In particular, antennas in low frequency bands such as AM and FM were getting high voltage signals as high as thousands of volts. This means that the weapon systems linked to the antennas could suffer severe damage. Therefore, based on this paper, systematic research for EMP threat should be conducted to identify EMP vulnerabilities of major weapons systems and to devise practical protective measures.

To develop a high capacity lithium secondary battery, a new approach to anode material synthesis is required, capable of producing an anode that exceeds the energy density limit of a carbon-based anode. This research synthesized carbon nano silicon composites as an anode material for a secondary battery using the RF thermal plasma method, which is an ecofriendly dry synthesis method. Prior to material synthesis, a silicon raw material was mixed at 10, 20, 30, 40, and 50 wt% based on the carbon raw material in a powder form, and the temperature change inside the reaction field depending on the applied plasma power was calculated. Information about the materials in the synthesized carbon nano silicon composites were confirmed through XRD analysis, showing carbon (86.7~52.6 %), silicon (7.2~36.2 %), and silicon carbide (6.1~11.2 %). Through FE-SEM analysis, it was confirmed that the silicon bonded to carbon was distributed at sizes of 100 nm or less. The bonding shape of the silicon nano particles bonded to carbon was observed through TEM analysis. The initial electrochemical charging/ discharging test for the 40 wt% silicon mixture showed excellent electrical characteristics of 1,517 mAh/g (91.9 %) and an irreversible capacity of 133 mAh/g (8.1 %).

본 연구는 고속스핀에코 기법을 이용한 MRI 검사에서 영상 변수가 전자파 흡수율(SAR)과 온도 증가에 미치는 영향을 평가해 보고자 하였다. 이를 위해 인체 등가 조직 팬텀을 제작하였고 같은 조건에서 재위상화 RF의 FA와 ETL을 증가시키 며 MRI 검사를 시행하였다. SAR는 장비에서 계산된 두부 SAR값을 사용하였고 팬텀의 온도 변화는 양성자 공명 주파수를 이용해 계산하였다. 실험 결과, FA를 60°에서 180°까지 증가시켰을 때 SAR는 약 8배까지 상승하였고 팬텀의 온도 상승의 폭은 약 2.8배(0.21°-0.599°) 증가하였다. 그리고 다중 회귀 분석 결과, FA는 SAR와 온도 상승의 관계에서 표준화 계수 가 각각 0.935, 0.741로 나타나 높은 상관관계를 보였다. ETL은 15에서 30까지 증가시켰을 때 SAR는 약 2배 증가하였 다. 하지만 팬텀의 온도 상승 폭은 오히려 39.2%(0.53°-0.303°) 감소하였다. 다중 회귀 분석 결과에서도 ETL은 SAR의 관계에서 표준화 계수가 0.741로 양의 상관관계를 보였지만 온도 상승의 경우 표준화 계수가 –0.482로 나타나 음의 상관 관계가 있었다. 이는 ETL이 15에서 30까지 증가함에 따라 검사 시간이 약 43% 짧아져 전자파의 노출 시간이 감소한 것이 원인이 될 수 있다. 결국, FSE 기법을 이용한 MRI 검사에서는 재위상화 FA는 최소화하고 기준 SAR 범위 내에서 ETL을 최대로 적용하면 전자파로 인한 온도 상승을 최소화할 수 있어 환자 안전을 증진 시킬 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구는 고속 스핀에코 기법의 T2 강조영상 획득에 있어 온도 상승을 최적화하기 위한 에코 개수(echo train length, ETL) 25를 기반으로 재자화 펄스의 범위에 따른 온도 변화와 이에 따른 신호대잡음비(signal to noise ratio, SNR) 분석을 통한 합리적인 영상 파라미터를 제시하고자 하였다. 온도 변화측정은 수소원자 공명주파수(proton resonance frequency shift. PRF) 기법을 활용했으며, 재자화 펄스의 각도(flip angle, FA)에 따른 온도 상승을 측정하였다. 온도 변화는 재자화 펄스 90도 인가 시에 약 0.202±0.023°C로 증가했으며, 이는 최소 FA인 60도(약 0.196±0.024°C)와 가장 유사하게 나타났다. 또한, 그 영상의 SNR은 FA 120도과 150도에 비해 FA 90도에서 약간 감소하는 경향이 나타났지만(약 12.5%), FA 180도와 비교하여 큰 차이는 발생하지 않았다 (FA 90도=349.66±3.68; FA 180도=357.68±3.21). 이 결과들은 고속스핀에코 기법에서 ETL 25를 사용한 빠른 영상획득 시간을 기반으로 합리적인 영상신호와 재자화 펄스에 의한 최소 온도 상승을 나타내며, 이는 인체 MR 안전기준을 충분히 보장하는데 기여할 수 있다. 특히, ETL 25와 결합된 90도 FA 사용은 가속화된 영상획득 시간, 합당한 T2 영상의 SNR, 그리고 최적의 인체 온도 증가를 위한 고속스핀에코 기법에서의 최적화된 영상 파라미터가 될 수 있을 것으로 사료된다.

DLC has been attractive as semiconductor materials for solar cell due to its biological friendliness, flexible microstructures, and especially its tunable band gap. In order to fabricate high-efficiency multiband gap solar cell, it is important to control the sp3/ sp2 bonds ratio of DLC film corresponding to optical band gap (Eg). There are many references reporting the relations among the fabrication conditions, Eg, sp3/ sp2, and ID/ IG. However, a more comprehensive database is needed for controllable fabrication. Especially, the quantitative relationship of sp3/ sp2 ratio to Eg of DLC film by PECVD is unclear. In this paper, 36 sets of DLC films were fabricated by RF-PECVD. Characterization methods of XPS, Raman spectroscopy, and IR absorption have been used to determine the sp3/ sp2 ratio of DLC films. UV/visible light absorption method has applied to evaluate Eg. The Eg obtained is in the range 1.45–3.0 eV. Our results agree well with the references. The XPS spectra gives a linear relationship as Eg = − 0.161 (± 0.136) + 26.095 (± 1.704) · {sp3 (XPS)/sp2}, the Raman spectra shows a linear function that Eg = 1.327 (± 0.046) + 0.428 (± 0.036) · (ID/IG), as well as the FTIR analysis demonstrates that Eg = − 0.492 (± 0.093) + 0.464 (± 0.044) · {sp3 (FTIR)/sp2}.

Effects of growth variables and post-growth annealing on the optical, structural and electrical properties of magnetron-sputtered Ga0.04Mg0.10Zn0.86O films are characterized in detail. It is observed that films grown from pure oxygen plasma showed high resistivity, ~102 Ω·cm, whereas films grown in Ar plasma showed much lower resistivity, 2.0 × 10− 2 ~ 1.0 × 10−1 Ω·cm. Post-growth annealing significantly improved the electrical resistivity, to 4.3 ~ 9.0 × 10−3 Ω·cm for the vacuum annealed samples and to 1.3 ~ 3.0 × 10−3 Ω·cm for the films annealed in Zn vapor. It is proposed that these phenomena may be attributed to the improved crystalline quality and to changes in the defect chemistry. It is suggested that growth within oxygen environments leads to suppression of oxygen vacancy (Vo) donors and formation of Zn vacancy (VZn) acceptors, resulting in highly resistive films. After annealing treatment, the activation of Ga donors is enhanced, Vo donors are annihilated, and crystalline quality is improved, increasing the electron mobility and the concentration. After annealing in Zn vapor, Zn interstitial donors are introduced, further increasing the electron concentration.

Powder quality, including high flowability and spherical shape, determines the properties of additively manufactured products. Therefore, the cheap production of high-quality powders is critical in additive manufacturing. Radio frequency plasma treatment is an effective method to fabricate spherical powders by melting the surface of irregularly shaped powders; in the present work, mechanically milled Zr powders are spheroidized by radio frequency plasma treatment and their properties are compared with those of commercial Zircaloy-2 alloy powder. Spherical Zr particles are successfully fabricated by plasma treatment, although their flowability and impurity contents are poorer than those of the commercial Zircaloy-2 alloy powder. This result shows that radio-frequency plasma treatment with mechanically milled powders requires further research and development for manufacturing low-cost powders for additive manufacturing.

The enamel powders used traditionally in Korea are produced by a ball-milling process. Because of their irregular shapes, enamel powders exhibit poor flowability. Therefore, polygonal enamel powders are only used for handmade cloisonné crafts. In order to industrialize or automate the process of cloisonné crafts, it is essential to control the size and shape of the powder. In this study, the flowability of the enamel powders was improved using the spheroidization process, which employs the RF plasma treatment. In addition, a simple grid structure and logo were successfully produced using the additive manufacturing process (powder bed fusion), which utilizes spherical enamel powders. The additive manufacturing technology of spherical enamel powders is expected to be widely used in the field of cloisonné crafting in the future.

Silicon nitride thin films are deposited by RF (13.57 MHz) magnetron sputtering process using a Si (99.999 %) target and with different ratios of Ar/N2 sputtering gas mixture. Corning G type glass is used as substrate. The vacuum atmosphere, RF source power, deposit time and temperature of substrate of the sputtering process are maintained consistently at 2 ~ 3 × 10−3 torr, 30 sccm, 100 watt, 20 min. and room temperature, respectively. Cross sectional views and surface morphology of the deposited thin films are observed by field emission scanning electron microscope, atomic force microscope and X-ray photoelectron spectroscopy. The hardness values are determined by nano-indentation measurement. The thickness of the deposited films is approximately within the range of 88 nm ~ 200 nm. As the amount of N2 gas in the Ar:N2 gas mixture increases, the thickness of the films decreases. AFM observation reveals that film deposited at high Ar:N2 gas ratio and large amount of N2 gas has a very irregular surface morphology, even though it has a low RMS value. The hardness value of the deposited films made with ratio of Ar:N2=9:1 display the highest value. The XPS spectrum indicates that the deposited film is assigned to non-stoichiometric silicon nitride and the transmittance of the glass with deposited SiO2-SixNy thin film is satisfactory at 97 %.

In the present work, spheroidization of angular vanadium powders using a radio frequency (RF) thermal plasma process is investigated. Initially, angular vanadium powders are spheroidized successfully at an average particle size of 100 μm using the RF-plasma process. It is difficult to avoid oxide layer formation on the surface of vanadium powder during the RF-plasma process. Titanium/vanadium/stainless steel functionally graded materials are manufactured with vanadium as the interlayer. Vanadium intermediate layers are deposited using both angular and spheroidized vanadium powders. Then, 17-4PH stainless steel is successfully deposited on the vanadium interlayer made from the angular powder. However, on the surface of the vanadium interlayer made from the spheroidized powder, delamination of 17-4PH occurs during deposition. The main cause of this phenomenon is presumed to be the high thickness of the vanadium interlayer and the relatively high level of surface oxidation of the interlayer.

ZnO thin-films are grown on a p-Si(111) substrate by RF sputtering. The effects of growth temperature and O2 mixture ratio on the ZnO films are investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and roomtemperature photoluminescence (PL) measurements. All the grown ZnO thin films show a strong preferred orientation along the c-axis, with an intense ultraviolet emission centered at 377 nm. However, when O2 is mixed with the sputtering gas, the half width at half maximum (FWHM) of the XRD peak increases and the deep-level defect-related emission PL band becomes pronounced. In addition, an n-ZnO/p-Si heterojunction diode is fabricated by photolithographic processes and characterized using its current-voltage (I-V) characteristic curve and photoresponsivity. The fabricated n-ZnO/p-Si heterojunction diode exhibits typical rectifying I-V characteristics, with turn-on voltage of about 1.1 V and ideality factor of 1.7. The ratio of current density at ± 3 V of the reverse and forward bias voltage is about 5.8 × 103, which demonstrates the switching performance of the fabricated diode. The photoresponse of the diode under illumination of chopped with 40 Hz white light source shows fast response time and recovery time of 0.5 msec and 0.4 msec, respectively.

목 적：치아교정용 보철장치를 부착한 환자의 MRI 검사는 꾸준히 시행돼 오고 있다. 그러나 MRI 검사에서의 안전성에 대한 입증은 명확히 이루어지지 않고 있다. 이에 본 논문은 3.0T MRI에서의 자기장과 RF에 의한 치아교정용 보철장치와의 상호작용을 실제 임상 조건으로 실험하여 안전성을 입증하고자 한다. 대상 및 방법：3.0T MRI 장치와 광섬유 온도 측정계, 온도 측정용액, 치아교정용 보철장치를 사용하였으며, 자장에 의한 왜곡 실험은 편향각과 토크 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, RF에 의한 발열 온도 측정은 wire와 bracket을 결합한 후 온도 측정용액에 담그고, 광섬유 온도계의 온도 센서를 치아교정용 보철장치와 그 주변부에 설치한 후 실제 임상 조건으로 실험하였다. 결 과：고정 자기장에 의한 편향각 측정에서 bracket은 5회 측정 평균 19.88ﾟ, Ni-Ti wire는 1.96ﾟ, stainless steel wire는 119ﾟ로 측정되었으며, torque 실험에서는 bracket과 Ni-Ti wire는 0점으로 no torque이었으며, stainless steel wire는 +4점으로 very strong torque로 측정되었다. RF 주파수인가로 인한 온도 변화는 Ni-Ti wire bracket에서는 임 상 조건 실험 시작 전 target 온도 21.8ﾟC에서 약 23분 34초간 측정하였을 때 22.2ﾟC로 약 0.4ﾟC 상승하였으며, 주변부 온도는 21.4ﾟC에서 22.4ﾟC로 약 1ﾟC 상승하였고, stainless steel bracket에서는 target 온도 23.5ﾟC에서 23.9ﾟC로 0.4 ﾟC, 주변부 온도는 23.4ﾟC에서 23.3ﾟC로 측정되었다. 결 론：본 연구의 실험을 통해 치아교정용 보철장치의 RF에 의한 발열 현상에 따른 온도 변화는 크지 않고, 주 자기장에 의한 영향은 치아교정 보철장치의 자화 감수성에 따라 크게 차이가 남으로써 주 자기장에 의한 치아교정용 보철장치의 치아 내 위치 변화가 발생할 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

In order to increase the efficiency of the sputtering method widely used in thin film fabrication, a dc sputtering apparatus which supplies both high frequency and magnetic field from the outside was fabricated, and cobalt thin film was fabricated using this apparatus. The apparatus can independently control the applied voltage, the target-substrate distance, and the target current, which are important parameters in the sputtering method, so that a stable glow discharge is obtained even at a low gas pressure of 10−3 Torr. The fabrication conditions using the sputtering method were mainly performed in Ar+O2 mixed gas containing about 0.6% oxygen gas under various Ar gas pressures of 1 to 30 mTorr. The microstructure of Co thin films deposited using this apparatus was examined by electron diffraction pattern and X-ray techniques. The magnetic properties were investigated by measuring the magnetization curves. The microstructure and magnetic properties of Co thin films depend on the discharge gas pressure. The thin film fabricated at high gas pressure showed a columnar structure containing a large amount of the third phase in the boundary region and the thin film formed at low gas pressure showed little or no columnar structure. The coercivity in the plane was slightly larger than that in the latter case.

본 연구에서는 페이즈필드 설계법을 통한 다중 유전체로 구성된 콜리메이터 구조를 설계하였다. 제작 가능성을 고려하여 폴리프로필렌과 파라핀을 유전체 재질로 선정하였고, 측정영역의 전기장의 세기의 면적분으로 계산하여 이를 최대화하는 것 으로 설계의 목적 함수를 설정하였다. 두 가지 유전체 재질을 이용하여 설계영역 내의 중공영역이 배제된 구조를 도출하였 으며 컷오프를 통해 최종 형상을 모델링하였다. 수치해석을 통하여 설계된 다중 유전체 구조의 콜리메이터를 이용하는 경우 자유공간 내의 원형 전자기파 대비 측정영역에서 105%의 전기장 세기가 증가된 평행파를 생성하는 콜리메이터의 성능을 확인하였다. 설계된 모델의 수치해석을 통하여 콜리메이터의 역변환 가능성과 구조적 내구성의 증가를 확인하였고, X밴드 대역 전체에서의 성능을 평가하였다.

목 적 : MRI는 부분 영역을 자세히 영상화하는 검사이다. 그럼에도 불구하고 인체에 위해 한 RF를 전신에 주고 있다. 따라 서 본 연구에서는, 부분 촬영 시 RF를 차단할 수 있는 방호복을 자체 제작하여 적용함으로써, 전신에 인가되는 RF로 인해 발생할 수 있는, 온도 상승으로 인한 인체의 위해를 방지하고자 하였다. 대상 및 방법 : 연구 방법은, RF 차단 섬유의 성능을 평가하기 위해, 원통형 fluid phantom을 이용하여 phantom 실험을 시 행한 후 그 결과를 바탕으로 방호복을 제작하여 무릎에 임상실험을 시행하였다. 영상 획득은, 3.0T 초전도 자기공명영상장 치와 32 channel anterior 코일을 사용하여, T1 WI, T2 WI, T2 FS 영상을 획득하였고, 영상 측정 프로그램을 이용하여 영상의 소거 정도와 aliasing artifact 발생 정도를 측정하였으며, 대응 표본 T 검정을 이용하여 적용 전, 후에 따른 유의한 차이가 있는지 비교 평가하였다. 결 과 : 실험 결과, phantom 실험의 경우, 영상의 소거 정도와 aliasing artifact 발생 정도 모두 적용 전보다 후가 평균 98.94% 감소하였다. 이는, RF 차단 섬유가 RF를 완벽히 차단한다는 것으로, RF가 인체와 반응하지 못했다는 것을 의미한 다. 이와 같은 결과는 임상실험 결과를 통해서도 알 수 있는데, 임상실험 또한, phantom 실험과 마찬가지로 영상의 소거 정도와 aliasing artifact 발생 정도 모두 적용 전보다 후가 평균 95.89% 감소하였다. 결과를 종합해 보면, 본 연구의 방호복이 RF를 완벽히 차단하여 인체에 유해한 온도 상승을 제어할 수 있는 가장 직접적인 개선 방안이다. 결 론 : 본 연구에서 제시한 RF 방호복은, RF와 인체와의 상호작용을 원천적으로 차단할 수 있어 규정된 SAR의 초과 우려가 없으며, 이는 곧 온도 상승으로 인해 인체에 발생할 수 있는 위해를 감소시킬 수 있다. 따라서 저자들은 주자장이 높아지고 있는 현 상황에서 본 연구가 제시한 RF 방호복이, 부분 촬영 시 전신에 인가되는 RF로 인해 발생할 수 있는 인체의 위해를 줄일 수 있는 최적의 대안이라고 생각한다.