이온성 클러스터 빔 증착의 박막 형성 기구에 관한 연구

신치범,이경호,황경순,문상흡,조원일,윤경석 ( C . B . Shin,K . H . Lee,G . S . Hwang,S . H . Moon,W . I . Cho,K . S . Yun ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.3

이온화 클러스터 빔 증착에 의한 박막 형성 기구를 연구하였다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지, 임계핵 크기 등이 박막의 결정입자크기 및 표면 평활도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 Monte-Carlo방법에 근거한 전산 모사 프로그램을 개발하였다. 클러스터의 운동에너지가 박막형성에 미치는 영향을 관찰함으로써 높은 가속전압이 입자들의 표면이동에너지를 증가시키며 단결정막의 생성을 용이하게 함을 알 수 있었다. 기판온도가 증가함에 따라 입자의 운동에너지 소산(dissipation)속도는 느려지고 따라서 결정입자의 크기가 커졌다. 이러한 효과는 임계핵 크기가 클수록 두드러졌다. 표면이동 활성화에너지는 입자와 기판간의 상호작용력과 운동에너지 소산속도에 영향을 미침이 발견되었다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지는 박막의 평활도에 복합적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. The mechanism of thin-film formation by Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD) was investigated. A simulation program based on the Monte-Carlo method was developed in order to investigate the effects of the acceleration voltage, substrate temperature, activation energy for the surface migration, and critical nuclei size on grain size and surface roughness. Studies of the effect of kinetic energy of clusters on the film formation processes revealed that high acceleration voltage enhanced the surface-migration of adatoms and made it easier for an epitaxial film to be formed. The relaxation time of kinetic energy of adatoms increased with the substrate temperature, which in turn increased the grain size of the crystalline film. This effect was more clearly distinguished when the critical nuclei size was large. The surface-migration activation energy was found to affect the interaction between the adatoms and the substrate and thus the relaxation time of kinetic energy. Investigations of the surface roughness revealed that the acceleration voltage, the substrate temperature, and the surface-migration activation energy exerted a collective effect on the morphology of the film surface.

전기자동차용 축전지의 열적 특성 모델링

신치범,박성용,양철남,윤창연,Berezhnoj,S . V . 한국화학공학회 2000 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.38 No.5

전기자동차용 축전지의 다양한 작동조건, 주변환경 및 설계인자들이 축전지의 열적 거동에 미치는 영향을 예측하기 위한 3차원 모델링을 수행하였다. 축전지의 열전도도는 각종 구성요소의 열전도저항이 직렬 및 병렬로 연결된 것으로 간주하였으며, 전극내에서 열이 균일하게 발생하는 것으로 가정하여 축전지의 열적 특성을 해석하였다. 작동 조건에 따른 최대 온도를 제시함으로써 축전지가 작동한계온도 범위 내에서 작동할 수 있는지를 판단할 수 있도록 하였다. 또한, 축전지의 특정부분의 표면온도를 측정하는 것만으로 내부의 최고 온도 예측을 가능하게 함으로써 축전지를 제어할 수 있는 기초자료로 사용할 수 있게 하였다. 본 연구의 결과는 전기자동차용 축전지의 최적 열관리 기술 개발에 효과적으로 활용될 수 있다. A three-dimensional modeling was carried out to investigate the effects of operating conditions, ambient conditions, and design factors on the thermal behavior of an electric-vehicle(EV) battery. Thermal conductivities of various compartments of the battery were estimated based on the equivalent network of parallel/series thermal resistances of battery components. Heat generation rate was assumed to be uniform throughout battery electrodes. The maximal temperatures within the battery at various operating conditions were calculated in order to check whether the operating temperature of the battery is within acceptable range. In addition, the relation between the surface temperature of the specific region and the maximal temperature of the battery interior was obtained so that the measurement of the surface temperature may be used to predict the maximal temperature of the interior. The results of this study may be useful for the optimal design of the thermal management system of an EV battery.

금속수소 전극의 방전기구에 대한 수학적 모델

신치범,홍정호,윤경석,조병원,조원일,전귀 ( Chee Burm Shin,Jung Ho Hong,Kyung Suk Yun,Byung Won Cho,Won Il Cho,Gui Jeon ) 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.5

기고문 : 육상자위대 OAC과정 유학기

신치범 한일군사문화학회 2004 한일군사문화연구 Vol.2 No.-

고밀도 플라즈마 발생장치 2 차원 모델링

신치범,이상덕,Berezhnoj,Stas 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.1

고밀도 플라즈마 발생장치의 해석을 위하여 2차원 유체 모델링을 수행하였다. 모델에서는 플라즈마 전달현상, 중성입자 동력학, 기체 유동, 열전달 및 외부로부터 공급되는 동력의 영향이 모두 포함되었다. 다성분계의 전달 현상에 대한 지배방정식은 유도 결합 동력의 분포를 구하기 위한 Maxwell 방정식과 연립하여 해를 구하였다. 이 모델을 헬리컬 공진기 염소 플라즈마 발생장치에 적용하여 반응기 압력, 기체 유량 및 공급된 동력이 플라즈마 밀도 및 전자 온도에 미치는 영향을 검토하였다. A two-dimensional fluid modeling was performed for the analysis of the high-density plasma source. The model coupled plasma transport, neutral species dynamics, gas flow, heat transfer, and plasma power coupling from an external source. The governing equations for multicomponent transport system were solved along with Maxwell's equations for inductively coupled power deposition. The model was applied to a chlorine discharge in the plasma source chamber of helical resonator. The effects of reactor pressure, gas flow rate, and deposited power on the plasma density and the electron temperature were examined.

비대칭성 창출 기반의 군사력 건설 관점에서 본 러시아 우크라이나 전쟁 - 1단계 작전(개전~D+40일)을 중심으로 -

신치범 미래군사학회 2022 한국군사학논총 Vol.11 No.2

This paper analyzes the ongoing war between Russia and Ukraine from the perspective of ‘building a military force based on asymmetry creation’ and draws implications for Revolution in Military Affairs 4.0, the next version of Defense Reform 2.0. The war between the Russian forces, 2nd in its global ranking of military power and Ukraine forces, 22nd in its global ranking of military power which is inferior to the South Korean forces (6th) is a modern battle between David and Goliath. Although Ukraine’s military is smaller than the giant Goliath, Ukraine forces has pursued ‘creation of asymmetry' and wins smartly by attacking the enemy's weaknesses with insistence while avoiding the enemy's strengths by grasping the opponent's strengths and weaknesses. It might be a reasonable explanation to say that Ukraine is doing well so far. In particular, in the end David Ukrainian Army, which is focusing on asymmetry creation, covering tangible and intangible elements in terms of means, strategy, cognition, domain, subject, and time. David Ukrainian Army is confronting smartly against the huge Goliath Russian army. Therefore, South Korean military, confronting North Korea with nuclear weapons and surrounded by powerful countries, also need to pay attention to the 'efforts to create asymmetry' that the Ukrainian military is pursuing smartly. So this paper suggest that the direction of Revolution in Defense Affairs 4.0, which aims to redesign the Korean military at the level of the second foundation, should focus on the construction of military power based on the creation of tangible and intangible asymmetry such as means, strategy, cognition, domain, subject, and time. 본 논문은 현재 진행 중인 러시아 우크라이나 전쟁을 ‘비대칭성 창출 기반의 군사력 건설’ 관점에서 분석하여 한국군이 추구하고 있는 국방개혁 2.0 차기 버전인 국방혁신 4.0에 주는 시사점을 도출하였다. 세계 군사력 지수 2위의 강대국 러시아군과 한국군(6위)보다 열세한 22위의 약소국 우크라이나군의 전쟁은 현대판 다윗과 골리앗의 전쟁이다. 비록 우크라이나군의 규모는 거대한 골리앗에 비해 작지만, 상대의 강·약점을 파악하여 적의 강점은 회피하면서 적의 약점을 집요하게 공격하여 승리를 쟁취하는 ‘비대칭성 창출’을 추구함으로써 예상과 달리 지금까지 선전하고 있다는 게 합리적인 설명이 될 수 있다. 특히 수단, 전략, 인지, 영역, 주체, 시간 측면에서 유·무형적 요소를 망라한 ‘비대칭성 창출’에 천착(穿鑿)하고 있는 다윗 우크라이나군이 거대한 골리앗 러시아군에 대해 스마트하게 대적하고 있는 것이다. 따라서 핵을 가진 북한과 강대국에 둘러싸인 한국군도 우크라이나군이 추구하고 있는 ‘비대칭성 창출 노력’에 주목할 필요가 있다. 제2 창군 수준으로 한국군 재설계를 지향하고 있는 국방혁신 4.0의 군사혁신 방향을 수단, 전략, 인지, 영역, 주체, 시간 등 유·무형적 ‘비대칭성 창출 기반의 군사력 건설’에 초점을 두고 추진할 것을 제안한다.

비대칭성 기반 중국의 군사혁신: ‘국방혁신 4.0’에 주는 함의

신치범,강현 미래군사학회 2023 한국군사학논총 Vol.12 No.2

This paper analyzes how China, as a relative underdog in the strategic competition between the United States and China, constructs and operates its military power to counter the military capabilities of the superpower United States. It focuses on four key factors that create asymmetry to analyze the reality of China's military innovation based on asymmetry, which targets the vulnerabilities of the United States. In terms of asymmetry of means and subjects, China focuses on developing means and capabilities that exploit the relative weaknesses of the United States, such as satellite interception systems and deep-sea operational capabilities, and actively utilizes paramilitary organizations. In terms of cognitive asymmetry, China conducts cognitive warfare systematically by utilizing the Department of Cyber Systems at the national and Communist Party levels. In terms of strategic and tactical asymmetry, China employs an asymmetric strategy that maximizes the advantages of being a latecomer while utilizing all military and non-military means to target the weak points of the United States. Additionally, in terms of asymmetry of time and space, China concentrates on shortening the OODA (observe, orient, decide, act) cycle through military intelligence and seeks to maximize combat efficiency by actively utilizing all domains, including space, cyber warfare, electromagnetic spectrum, and cognitive domains. According to the results of various war games, China's military innovation based on this asymmetry has achieved significant success. Therefore, it is suggested that the Korean military pursue Revolution in Defense Affairs 4.0 in the form of military innovation based on asymmetry. 본 논문에서는 미・중의 전략적 경쟁 속에서 초강대국 미국의 군사력에 대항하기 위해 상대적 약자인 G2 중국이 어떻게 군사력을 건설・운용하고 있는지를 비대칭성 창출의 4대 핵심 요인으로 분석하여 미국의 급소(急所)를 찌르는 비대칭성 기반 중국의 군사혁신 실체를 분석한다. 중국은 수단・주체의 비대칭성 측면에서 위성요격체계, 심해작전능력 등 미국이 상대적으로 취약한 수단 개발 및 능력 확보에 집중하고, 준군사 조직을 적극적으로 활용하고 있다. 인지의 비대칭성 측면에서는, 국가 및 중국 공산당 차원에서 사이버시스템부를 활용하여 조직적으로 인지전을 수행 중이다. 전략·전술의 비대칭성 측면에서는, 큰 틀에서 후발주자의 이점을 극대화하는 전략을 구사하면서, 점혈전 전략으로 군사적 또는 비군사적 모든 수단을 활용하여 미국의 핵심 취약점인 급소를 찌르는 비대칭 전략을 구사하고 있다. 또한, 시·공간의 비대칭성 측면에서는, 군사 지능화를 통한 OODA 주기 단축에 역량을 집중하면서 우주·사이버전자기스펙트럼·인지 영역 등 전 영역을 적극적으로 활용하여 전투 효율성의 극대화를 추구하고 있다. 이러한 비대칭성 기반 중국의 군사혁신 성과는 다양한 워게임 결과에 따르면 상당히 큰 성과가 있는 바, 한국군이 ‘국방혁신 4.0’을 비대칭성 기반의 군사혁신 형태로 추진해 나갈 것을 제안한다.

이온화 클러스터 빔 증착의 박막 형성 기구에 관한 연구

신치범,이경호,황경순,문상흡,조원일,윤경석,Shin, C.B.,Lee, K.H.,Hwang, G.S.,Moon, S.H.,Cho, W.I.,Yun, K.S. 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.3

이온화 클러스터 빔 증착에 의한 박막 형성 기구를 연구하였다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지, 임계핵 크기 등이 박막의 결정입자크기 및 표면 평활도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 Monte-Carlo방법에 근거한 전산 모사 프로그램을 개발하였다. 클러스터의 운동에너지가 박막형성에 미치는 영향을 관찰함으로써 높은 가속전압이 입자들의 표면이동에너지를 증가시키며 단결정막의 생성을 용이하게 함을 알 수 있었다. 기판온도가 증가함에 따라 입자의 운동에너지 소산(dissipation)속도는 느려지고 따라서 결정입자의 크기가 커졌다. 이러한 효과는 임계핵 크기가 클수록 두드러졌다. 표면이동 활성화에너지는 입자와 기판간의 상호작용력과 운동에너지 소산속도에 영향을 미침이 발견되었다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지는 박막의 평활도에 복합적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. The mechanism of thin-film formation by Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD) was investigated. A simulation program based on the Monte-Carlo method was developed in order to investigate the effects of the acceleration voltage, substrate temperature, activation energy for the surface migration, and critical nuclei size on grain size and surface roughness. Studies of the effect of kinetic energy of clusters on the film formation processes revealed that high acceleration voltage enhanced the surface-migration of adatoms and made it easier for an epitaxial film to be formed. The relaxation time of kinetic energy of adatoms increased with the substrate temperature, which in turn increased the grain size of the crystalline film. This effect was more clearly distinguished when the critical nuclei size was large. The surface-migration activation energy was found to affect the interaction between the adatoms and the substrate and thus the relaxation time of kinetic energy. Investigations of the surface roughness revealed that the acceleration voltage, the substrate temperature, and the surface-migration activation energy exerted a collective effect on the morphology of the film surface.

연구발표 초록 - 특강 ( 이동현상 / 고분자유변학 (Ⅱ) ) : 박막의 식각공정 중에 일어나는 공동의 모양 변화에 대한 대류의 영향

신치범 (정) ( Chee Burm Shin ) 한국화학공학회 1991 춘계학술발표회 Vol.- No.-

第一次北朝鮮核危機と韓日米三國間の安保協力關係

신치범 ( Chi Bum Shin ) 한일군사문화학회 2009 한일군사문화연구 Vol.8 No.-