ZnO nanolasers on graphene films

Baek, Hyeonjun,Park, Jun Beom,Park, Jong-woo,Hyun, Jerome K.,Yoon, Hosang,Oh, Hongseok,Yoon, Jiyoung American Institute of Physics 2016 APPLIED PHYSICS LETTERS Vol.108 No.26

Epitaxial GaN Microdisk Lasers Grown on Graphene Microdots

Baek, Hyeonjun,Lee, Chul-Ho,Chung, Kunook,Yi, Gyu-Chul American Chemical Society 2013 Nano letters Vol.13 No.6

<P>Direct epitaxial growth of inorganic compound semiconductors on lattice-matched single-crystal substrates has provided an important way to fabricate light sources for various applications including lighting, displays and optical communications. Nevertheless, unconventional substrates such as silicon, amorphous glass, plastics, and metals must be used for emerging optoelectronic applications, such as high-speed photonic circuitry and flexible displays. However, high-quality film growth requires good matching of lattice constants and thermal expansion coefficients between the film and the supporting substrate. This restricts monolithic fabrication of optoelectronic devices on unconventional substrates. Here, we describe methods to grow high-quality gallium nitride (GaN) microdisks on amorphous silicon oxide layers formed on silicon using micropatterned graphene films as a nucleation layer. Highly crystalline GaN microdisks having hexagonal facets were grown on graphene dots with intermediate ZnO nanowalls via epitaxial lateral overgrowth. Furthermore, whispering-gallery-mode lasing from the GaN microdisk with a <I>Q</I>-factor of 1200 was observed at room temperature.</P><P><B>Graphic Abstract</B> <IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/nalefd/2013/nalefd.2013.13.issue-6/nl401011x/production/images/medium/nl-2013-01011x_0006.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/nl401011x'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>

Selective excitation of Fabry-Perot or whispering-gallery mode-type lasing in GaN microrods

Baek, Hyeonjun,Hyun, Jerome K.,Chung, Kunook,Oh, Hongseok,Yi, Gyu-Chul American Institute of Physics 2014 APPLIED PHYSICS LETTERS Vol.105 No.20

극한 양자기능물질 연구

백현준(Hyeonjun BAEK),박두선(Tuson PARK) 한국물리학회 2024 물리학과 첨단기술 Vol.33 No.1·2

Growth and Nitridation of Fe thin films on (0001) Al₂O₃ substrates

Hyeonjun Kong,Eunyoung Ahn,Yuon-Kyoung Baek,Jung-Goo Lee,Jinhyung Cho,Jaekwang Lee,Sungkyun Park,Hyoungjeen Jeen 한국자기학회 2016 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.2016 No.11

상향식 비탈면 보강공법 적용에 따른 지하수위 저감 효과 분석

윤현준 ( Hyeonjun Yoon ),백원진 ( Wonjin Baek ),이성열 ( Sungyeol Lee ),고화빈 ( Hwabin Ko ),임중재 ( Joungjae Lim ),신영수 ( Youngsoo Shin ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

현재 비탈면의 안정성 확보를 위한 대책공법으로는 주로 전단강도를 증가시키는 공법이 적용되고 있으며, 배수를 통한 지하수위 저감 문제는 부수적으로 다루고 있는 실정으로 강재를 비탈면에 보강하는 공법과 수평다발관 등의 배수재를 병행해서 시공하는 공법들이 사용되고 있다. 전단강도의 보강공법과 배수공을 통한 지하수위 저감공법의 병행시공으로 인한 비탈면의 복잡한 구조형성과 보강공법은 비탈면 토질을 단단하게 결속하는 반면 배수공은 비탈면토질의 이완을 유발하는 이중성을 갖고 있는 모순이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 기존 경사배수재의 장점인 지하수위 저감효과와 단점으로 인식되는 비탈면내 토사유실을 방지할 수 있는 역경사 시공에 의한 배수기능과 필터기능을 겸비한 보강재를 연구, 개발하였다. 개발된 보강재의 역경사 매설각도에 따른 효율적인 배수효과를 검증하기 위해 현장조건을 반영한 모델지반과 보강재의 매설각도의 변화가 안정성 및 지하수위 저하 특성에 미치는 영향에 대한 수치모델링을 수행하였다. 그 결과 개발된 보강재의 도입으로 무보강에 비해 안전율이 크게 상승된 것으로 나타났다. 보강재의 현장 적용성을 검토하기 위해 성토 비탈면을 조성하여 실시한 현장실험결과, 강우시 보강재 매설에 의해 무보강에 비해 약 11~18%의 지하수위 저감 효과가 나타났으며, 보강재의 매설각도를 비교하였을 때, 40°에서 약 8%의 지하수위 저감 효과가(크게) 발휘되는 것으로 나타났으며, 보강재의 매설각도를 10°~60°까지 적용하여 안전율과 지하수위 저감율, 비탈면 경사(1:1.4, 1:1.5, 1:1.6)의 영향, 대규모 비탈면 조건으로 경사도가 1:1.4인 비탈면을 2단(10m)으로 설정하여 보강재의 효과를 비교했을때 1:1.6의 비탈면 경사에서 가장 높은 지하수위 저감량이 나타났다. 본 연구에서 개발된 보강재와 기술을 실제 용출수가 예상되는 절·성토 비탈면에 적용하였을 경우, 경제성 및 시공 성과 토사유실의 방지를 도모함으로써 표층 유실을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

편재하중을 받는 연약지반상 성토체의 측방유동에 관한 사례연구 및 수치모델링

윤현준 ( Hyeonjun Yoon ),백원진 ( Wonjin Baek ),이성열 ( Sungyeol Lee ),이정훈 ( Junghoon Lee ),정원철 ( Wonchul Jeong ),신영수 ( Youngsoo Shin ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

물류의 이동 및 사회활동의 광역화로 도로, 철도 등의 성토 공사시 연약지반상에는 편재하중으로 인한 측방유동의 발생으로 대규모의 전단파괴가 빈번하게 발생하게 된다. 이 연구에서는 이와같은 측방유동에 의한 전단파괴가 발생한 사례지구를 대상으로 하부지반의 공학적 특성을 파악하기 위해 파괴 발생 지반과 인접지반에 대해 지반조사를 실시하여 지반의 물리적 특성과 공학적 특성을 파악하였다. 또한 역해석을 통한 수치해석기법으로 사례지구의 주변여건, 기상여건 등을 종합적으로 분석하여 전단파괴 발생원인을 분석하였다. 본 사례연구를 통해 연약지반 상 성토공사에 따른 측방유동발생 범위를 확인하고 안정성 확보를 위해 필요한 지반보강 범위 및 심도를 제안하고자 기존의 유사사례 및 문헌조사를 통해 측방유동으로 인한 안정성 저해 요인을 정리하였다. 정리된 결과를 이용하여 국내의 대표적 연약지반의 공학적 특성(연약층 두께, 전단강도(내부마찰각, 점착력))을 선정하고 수치모델링을 위한 대표단면을 설정하였다. 수치모델링은 측방유동으로 인장균열이 발생한 성토부의 위치와 측방유동이 영향을 미치는 범위, 파괴심도 등을 분석하였다. 해석결과, 성토체의 영향범위는 지반의 비배수점착력보다는 층 두께의 영향을 크게 받는 것으로 나타났으며, 층 두께의 평균 1.35배로 분석되었다. 또한 사례지구와 같은 대칭단면의 도로에 적용했을 때 상부 성토 영향폭이 감소하고 상부폭이 작아질수록 원호활동파괴에 대한 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 통해, 측방유동의 발생으로 인한 전단파괴를 예방하기 위한 지반개량 범위와 심도를 결정, 수치모델링을 통해 안정성 확보여부와 적용성을 검증, 측방유동의 영향인자에 대한 수치모델링 결과를 활용한 성토단면의 안정성 확보 및 유지관리 방안 수립에 필요한 자료를 제시하였다.

편재하중을 받는 연약지반상 성토체의 측방유동에 관한 사례연구 및 수치모델링

윤현준 ( Hyeonjun Yoon ),백원진 ( Wonjin Baek ),이성열 ( Sungyeol Lee ),이정훈 ( Junghoon Lee ),정원철 ( Wonchul Jeong ),신영수 ( Youngsoo Shin ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

물류의 이동 및 사회활동의 광역화로 도로, 철도 등의 성토 공사시 연약지반상에는 편재하중으로 인한 측방유동의 발생으로 대규모의 전단파괴가 빈번하게 발생하게 된다. 이 연구에서는 이와같은 측방유동에 의한 전단파괴가 발생한 사례지구를 대상으로 하부지반의 공학적 특성을 파악하기 위해 파괴 발생 지반과 인접지반에 대해 지반조사를 실시하여 지반의 물리적 특성과 공학적 특성을 파악하였다. 또한 역해석을 통한 수치해석기법으로 사례지구의 주변여건, 기상여건 등을 종합적으로 분석하여 전단파괴 발생원인을 분석하였다. 본 사례연구를 통해 연약지반 상 성토공사에 따른 측방유동발생 범위를 확인하고 안정성 확보를 위해 필요한 지반보강 범위 및 심도를 제안하고자 기존의 유사사례 및 문헌조사를 통해 측방유동으로 인한 안정성 저해 요인을 정리하였다. 정리된 결과를 이용하여 국내의 대표적 연약지반의 공학적 특성(연약층 두께, 전단강도(내부마찰각, 점착력))을 선정하고 수치모델링을 위한 대표단면을 설정하였다. 수치모델링은 측방유동으로 인장균열이 발생한 성토부의 위치와 측방유동이 영향을 미치는 범위, 파괴심도 등을 분석하였다. 해석결과, 성토체의 영향범위는 지반의 비배수점착력보다는 층 두께의 영향을 크게 받는 것으로 나타났으며, 층 두께의 평균 1.35배로 분석되었다. 또한 사례지구와 같은 대칭단면의 도로에 적용했을 때 상부 성토 영향폭이 감소하고 상부폭이 작아질수록 원호활동파괴에 대한 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 통해, 측방유동의 발생으로 인한 전단파괴를 예방하기 위한 지반개량 범위와 심도를 결정, 수치모델링을 통해 안정성 확보여부와 적용성을 검증, 측방유동의 영향인자에 대한 수치모델링 결과를 활용한 성토단면의 안정성 확보 및 유지관리 방안 수립에 필요한 자료를 제시하였다.

비탈면 보강재의 매설각에 따른 지하수위 저감효과 분석

윤현준(Hyeonjun Yoon),이성열(Sungyeol Lee),백원진(Wonjin Baek),강재모(Jaemo Kang),김진영(Jinyoung Kim),고화빈(Hwabin Ko) 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.8

최근 이상기후로 인한 집중호우가 빈번히 발생함에 따라 비탈면의 표층 유실 및 간극수압의 증가로 인한 비탈면의 붕괴가 자주 발생하고 있다. 비탈면의 붕괴를 방지하기 위해서 활동저항력을 증가시키거나 간극수압을 감소시키는 등의 다양한 공법들이 적용되고 있으며, 활동저항력과 간극수압의 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 공법이 적용되면 비탈면 붕괴에 효율적으로 대응할 수 있기 때문에 이에 관한 연구가 꾸준히 수행되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 기존 수평으로 적용되는 배수재의 매설 경사를 상향 방향으로 매설하여, 비탈면의 보강 및 배수 기능을 모두 만족시킬 수 있는 상향식 비탈면 보강 공법을 제안하였다. 또한, 제안한 공법의 보강 및 배수효과가 가장 우수한 매설각도를 확인하기 위해 대표 단면에 수평 배수재를 0°~60°로 10° 단위로 설정한 조건에서 공법의 보강 및 배수 효과를 확인하였으며, 배수효과가 가장 뛰어난 40°와 안전율이 가장 우수한 20°의 조건으로 실내 모형실험을 수행하여 수치해석 결과를 검증하였다. 그 결과, 수치해석 결과와 마찬가지로 40°에서 상대적으로 배수효과가 높게 나타났으며, 20°의 경우 원활한 배수가 이루어지지 않아 비탈면이 붕괴되는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한, 상향식 비탈면 보강재의 보강 및 배수효과를 확인할 수 있었다. Due to frequent occurrences of concentrated heavy rainfall caused by abnormal climate conditions in recent years, collapses of steep slopes have been occurring frequently due to surface erosion and increased pore water pressure. Various methods are being applied to prevent slope collapses, such as increasing the resistance to movement and reducing pore water pressure. Research on these methods has been consistently conducted as they provide an efficient response to slope collapses by satisfying both the conditions of resistance to movement and pore water pressure simultaneously. Therefore, in this study, we propose an upward slope reinforcement method by burying drainage materials with an upward slope inclination, instead of the conventional horizontal application. This approach aims to satisfy both slope reinforcement and drainage functions effectively, offering a comprehensive solution for slope stabilization. Furthermore, to determine the optimal burial angle that exhibits the most effective reinforcement and drainage effects of the proposed method, we investigated the reinforcement and drainage effects under conditions where the horizontal drainage materials were set at angles ranging from 0° to 60° in increments of 10° on a representative cross-section. Additionally, indoor model experiments were conducted under the conditions of 40°, which showed the most outstanding drainage effect, and 20°, which exhibited the highest safety factor, to validate the numerical analysis results. The results showed that the burial angle of 40° exhibits a relatively higher drainage effect as with the numerical analysis results, while the angle of 20° results in inadequate drainage and observed slope collapse.

심층혼합처리공법 배치형태에 따른 지반 거동 특성

백원진(Wonjin Baek),이성열(Sungyeol Lee),장용채(Yongchai Chang),윤현준(Hyeonjun Yoon),임중재(Joungjae Lim),신영수(Youngsoo Shin) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.3

연약지반을 목적에 맞게 이용하기 위한 개량 공법은 현장 상황과 그 목적에 따라 다양하게 적용된다. 근래에 지반 하부를 고화제와 교반 혼합하여 균일 강도의 개량체를 조성하는 DCM (Deep Cement Mixing Method)에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다. 이와 관련 다양한 연구가 진행되고 있으나 DCM 개량체의 배치형태에 따른 개량지반의 거동특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 상사비가 적용된 모형 토조를 사용하여, 개량체를 제작하고 말뚝식과 벽식으로 배치하여 복합지반에 대한 거동특성을 파악하고자 실내실험을 수행하였다. 복합지반의 치환율은 46.2%로 설정하고, W/C 40%의 조건에서 개량체를 제작하였으며, 지반 거동을 파악하기 위하여 재하판 중심으로 8, 16 cm 거리에 변위계를 설치한 뒤 전단시험을 실시하였다. 그 결과, 수직으로 작용하는 하중에 대한 힘과 측방유동에 대한 변위 모두에서 벽식 배치형태가 유리한 것으로 나타났다. 또한 유한요소해석 프로그램을 통한 수치해석을 수행한 결과 말뚝식 배치형태에서 지반의 변위가 크게 발생하는 것으로 나타났다. The improvement method for using the soft ground efficiently was applied in various manners depending on the site condition and development purpose. Recently, there has been an increasing interest in the deep cement mixing (DCM) method, in which the lower part of the ground is mixed with a solidifying agent to form an improved body of uniform strength. Although various studies are being conducted on this topic, studies on the behavioral characteristics of the improved ground according to the arrangement of the DCM improved body are insufficient. Therefore, in this study, an improved body was manufactured using a model soil with a similar ratio, and laboratory tests were conducted to understand the behavioral characteristics of the composite ground in pile-type and wall-type arrangements. The replacement rate of the composite ground was set at 46.2%. The improved body was manufactured at W/C = 40%. A shear test was performed after installing displacement gauges at 8 cm and 16 cm from the center of the load plate to clarify the ground behavior. The test results suggested that the wall type arrangement was advantageous in the force for the load acting vertically and the displacement for the lateral flow. Additionally, numerical analysis using the finite element method suggested that significant ground displacement occurred in the pile-type arrangement.