PECVD에 의한 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막 제조

김기동,신동근,조영아,전진석,최동수,박종진,Kim, Gi-Dong,Sin, Dong-Geun,Jo, Yeong-A,Jeon, Jin-Seok,Choe, Dong-Su,Park, Jong-Jin 한국재료학회 1999 한국재료학회지 Vol.9 No.3

PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 yttria-stabilized zirconia(YSZ) 박막을 제조하였다. 반응물질로 금속유기화합물을 $Zr[TMHD]_4$와 $Y[TMHD]_3$그리고 산소를 사용하였으며, 증착온도는 $425^{\circ}C$, rf power는 0~100W까지 적용하였다. YSZ 박막은 (200)면이 기판에 평행한 입벙정상 구조를 가졌으며, 1시간 내에 $1\mu\textrm{m}$ 두께를 형성하였다. EDX에 의한 막의 성분분석 결과로부터 환산된 박막내의 $Y_2O_3$의 함량은 0-36%의 범위였다. 버블러의 온도 및 운반기체의 유량이 증가함에 따라 박막의 두께 역시 비례하여 증가하였는데, 이는 precursor의 flux 증가로 인한 박막내의 $Y_2O_3$의 함량증가에 의한 것이었다. Zr 및 Y, O는 박막의 두께에 따라 일정한 조성비를 나타내었다. 운반기체를 Ar로 하였을 때 $1000\AA$이하의 크기를 갖는 YSZ 입자들이 column 모양으로 기판에 수직하게 성장하였으며, 운반기체가 He인 경우에도 column 모양으로 성장하였으며 입도가 $1000~2000\AA$으로 Ar의 경우보다 조대해졌다. XRD 분석결과 $Y_2O_3$의 함량이 증가함에 따라 YSZ의 격자상수 값이 약간씩 증가하였다. 이는 박막 전반에 걸쳐 형성된 균열에 의해 격자변형으로 인해 발생한 응력을 완화시켰지 때문이다. A Abstract Yttria-stabilized zirconia(YSZ) thin films were synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition process. $Zr[TMHD]_4$ $Y[TMHD]_3$ precursors and oxygen were used with the deposition temperature of $425^{\circ}C$ and rf power ranging 0-100 watt. Effects of the deposition parameters were studied by X-ray diffraction and thickness anal­ysis. YSZ thin films have cubic crystal structure with (200) orientation. From the results of EDX analysis, the converte ed content of $Y_2O_3$ was determined to be 0-36%, and the film thickness was increased with bubbling temperature which is considered to be due to increasing $Y_2O_3$ flux. The depth profiles of Zr, Y and 0 appeared relatively $\infty$nstant through film thickness. Columnar grains of $1000~2000\AA$ grew vertical to the substrate surface for the case of Ar carri­er gas. In case of He carrier gas, the grain size was observed to be about $1000~2000\AA$. X-ray diffraction data showed the increase of lattice constant with $Y_2O_3$ content. It was that the presence of the cracks formed during film deposition, partially released the stress generated by the increase of lattice constant.

차량 속도-시간 이력을 이용한 고규격 종방향 연성 배리어 설계

김기동,고만기,김동성,주재웅,장대영,Kim. Kee Dong,Ko. Man Gi,Kim. Dong Seong,Joo. Jae Woong,Jang. Dae Young 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.3

기존의 국내/외 충돌조건보다 상향된 충돌조건(900 kg의 승용차가 120 km/h의 속도와 <TEX>$20^{\circ}$</TEX>의 각도로 충돌하는 조건과 14 ton의 트럭이 85 km/h의 속도와 <TEX>$15^{\circ}$</TEX>의 각도로 충돌하는 조건, 그리고 13 ton의 버스가 90 km/h의 속도와 <TEX>$15^{\circ}$</TEX>의 각도로 충돌하는 조건)에 대하여 효과적으로 종방향 연성 배리어를 개발하기 위해서 차량 속도-시간 이력이 이용되었다. 차량 종방향 속도-시간이력 곡선과 횡방향 속도-시간 이력 곡선의 기울기가 충돌초기의 전반 부분에서 가능한 증가되고 THIV 발생시간 전후의 시간구간인 후반 부분에서 감소될 수 있도록 설계가 이루어 질 때 연성 배리어의 설계를 주로 좌우하는 THIV가 효과적으로 감소될 수 있었다. 이러한 이상적인 차량 속도-시간 이력을 발생시킬 가능성이 있는 다양한 예비설계가 수행되었고 LS-DYNA 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통하여 적합한 설계가 결정되었다. 최종설계에 대한 실물차량 충돌시험을 통하여 고규격 종방향 연성 배리어의 개발이 성공적으로 이루어졌다. Vehicle velocity-time histories were used to develop efficiently longitudinal a flexible barrier for the impact condition which is more severe than the existing domestic and foreign impact conditions(a passenger car of 900kg impacts with the velocity of 120km/h and the angle of <TEX>$20^{\circ}$</TEX>, a truck of 14ton impacts with the velocity of 85km/h and the angle of <TEX>$15^{\circ}$</TEX>, and a bus of 13 ton impacts with the velocity of 90 km/h and the angle of <TEX>$15^{\circ}$</TEX>). When the design of longitudinal barriers was implemented such that the initial slopes of vehicle longitudinal and transverse velocity-time history curves were increased as far as possible and the post slopes for the fore and hind portions of the time at which THIV was determined were reduced, THIV which mainly governed the design of longitudinal barriers could be effectively reduced. Various preliminary designs, which had the possibility of producing the above ideal vehicle velocity-time histories, were conducted and the final design of a longitudinal flexible barrier was determined by finite element analyses using LS-DYNA program. The development of a high-performance longitudinal flexible barrier was successfully completed by conducting full scale vehicle crash tests for the final design.

fabrication of Zirconia Thin Films by Plasma Enhanced Metal-Organic Chemical Vapor Deposition

김기동,조영아,신동근,전진석,최동수,박종진,Kim, Gi-Dong,Jo, Yeong-A,Sin, Dong-Geun,Jeon, Jin-Seok,Choe, Dong-Su,Park, Jong-Jin Materials Research Society of Korea 1999 한국재료학회지 Vol.9 No.2

Zirconia thin films of uniform structure were fabricated by plasma-enhanced metal-organic chemical vapor deposition. Deposition conditions such as substrate temperature were observed to have much influence on the formation of zirconia films, therefore the mechanism of decomposition of $Zr[TMHD]_4$precursor and film growth were examined by XRD, FT-IR etc., as well as the determination of the optimal deposition condition. From temperature dependence on zirconia, below the deposition temperature of 523K, the amorphous zirconia was formed while the crystalline of zirconia with preferred orientation of cubic (200) was obtained above the temperature. Deposits at low temperatures were investigated by FT-IR and the absorption band of films revealed that the zirconia thin film was in amorphous structure and has the same organic band as that of Zr precursor. In case of high temperature, it was found that Zr precursor was completely decomposed and crystalline zirconia was obtained. In addition, at 623K the higher RF power yielded the increased crystallinity of zirconia implying an increase in decomposition rate of precursor. However, it seems that RF power has nothing with the zirconia deposition process at 773K. It was found that the proper bubbler temperature of $Zr[TMHD]<_4$ precursor is needed along with high flow rate of carrier gas. Through AFM analysis it was determined that the growth mechanism of the zirconia thin film showed island model.

낙석방지울타리의 성능평가 II: 성능평가

김기동,고만기,김달성,한기장,Kim, Kee Dong,Ko, Man Gi,Kim, Dal Sung,Han, Ki Jang 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.1

본 연구는 낙석방지울타리의 성능평가에 관한 두 개의 동반논문 중에서 두 번째 논문이다. 동반논문에서는 낙석방지울타리의 성능평가에 필요한 성능평가기준을 제시하였고 본 논문에서는 동반논문에 제시된 성능평가기준을 이용하여 국내 낙석방지울타리의 성능평가를 수행하였다. 고속도로용 낙석방지울타리는 50kJ의 낙석이 발생하는 장소에서 적절하게 낙석을 방어하고 50kJ 정도의 낙석이 충돌한 직후에도 차량 통행을 방해하지 않을 것으로 평가되었다. 그러나 유럽지침의 수준으로 50kJ의 낙석에너지를 항상 소산시키기 위해서는 아래에서 8번째 와이어로프까지 와이어로프의 간격을 200mm로 조정하고 간격유지대를 연결하여야 한다고 판단되었다. 그리고 간격유지대가 없는 국도용 낙석방지울타리는 상당히 작은 낙석충돌에너지에 대해서도 낙석의 관통가능성이 높기 때문에 고속도로용과 같이 간격유지대를 설치할 필요가 있다고 파악되었다. This is the second of two companion papers that describe the performance assessment for flexible rockfall protection systems. Described in a companion paper is the criteria to assess the performance of flexible rockfall protection systems. In this study the performance assessment of domestic rockfall protection fences was implemented using the criteria suggested in the companion paper. It was investigated that the rockfall protection fences for express highways performed well to resist the rockfall energy of 50kJ and the deformed rockfall protection fences right after impacting would not obstruct the vehicle traffic. However, to dissipate the rockfall energy of 50kJ with the level of European standards constantly, the spacing of wireropes was adjusted to be 200mm up to the 8th wirerope from the bottom and spacing-maintainers should be extended to the 8th wirerope. It was figured out that the rockfall protection fences for general highways were required to install spacing-maintainers as those for express highways because they, which did not have spacing-maintenance members, were very prone to the penetration of rockfall even for the very small rockfall impact energies.

가정상업용DME-LPG 적용기술

김기동,이현찬,Kim, Gi-Dong,Lee, Hyeon-Chan 한국LP가스공업협회 2008 LP가스 Vol.20 No.3

Beam-Column Element Applicable to Nonlinear Seismic Analysis

김기동,고만기,이상수,Kim, Kee Dong,Ko, Man Gi,Lee, Sang Soo Korean Society of Steel Construction 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.4

이 연구의 목적은 매우 큰 지진하에 휨 모멘트에 의해서만 항복하는 부재와 휨 모멘트와 축 방향력에 의하여 항복하는 부재를 모델 할 수 있는 보-기둥 요소를 개발하는데 있다. 이 요소는 직렬 힌지 모델 (one-component series hinge model)로 간주 될 수 있으며, 축 방향 강성도 변화와 축 방향 소성 변형을 고려 할 수 있고 또한 단조, 주기, 임의 하중 등을 적절히 모델 할 수 있는 경화 법칙 (hardening rules)을 고려한다. 일반적으로 이 요소는 실험 결과 및 화이버 모델 (fiber model)에 비교하여 볼 때 기존의 이직선 힌지 모델 (bilinear hinge model)보다 우수한 거동을 보였고 모멘트 저항 뼈대 구조물의 강 부재의 보-기둥 거동을 적절하게 모델 할 수 있었다. 개발된 보-기둥 요소는 지진 하중하에서 구조물의 전체적인 거동과 설계에 필요한 국부 변형량을 기존의 이직선 힌지 모델 보다 매우 정확하게 예측 할 수 있다. The objective of the study in this paper was to develop a beam-column element to model members with purely flexural yielding, as well as members with yielding under combined flexure and axial force during severe earthquake ground motins. The developed element can be considered as an one-component series hinge type model. It has the capability to model plastic axial deformation and changes in axial stiffness, and employs hardening rules to handle monotonic, cyclic or arbitrary loading. In general, when compared to experimental results and fiber model predictions, the element showed significantly better performance than the bilinear hinger model and could properly model the beam-column behavior of bare steel members in moment resisting frames. The developed element can more accurately predict local deformation demands and overall responses of structural systems under earthquake loadings than the bilinear hinge element.

성토부 지주 보강과 SB3-B 연성배리어의 개발

김기동,박경룡,고만기,Kim,Kee Dong,Park,Kyoung Yong,Ko,Man Gi 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.1

2012년 11월에 개정된 `도로안전시설 설치 및 관리 지침`은 노측용 종방향 배리어에 대한 표준 성능시험을 평지부 대신에 성토부에서 시행하도록 규정하고 있다. 또한 성토부에 설치되는 지주의 현장지지력이 시험장지지력의 90% 이상이 되도록 하고 있다. 본 연구에서는 성토부에 설치되는 지주의 횡방향 지지력을 보강할 수 있는 다양한 지주 보강방안이 조사되었다. 보강되지 않은 일반지주(매입깊이 1.4 m)에 비하여 지주 매입깊이를 1.7 m로 증가시키는 경우에 33%의 지지력 증가가 나타났다. 다양한 형태의 보강판중에서 단면적과 지주를 감싸는 보강판의 절곡길이가 작은 경우에 시공성이 우수하였고 약 70%의 지지력 증가가 발생하였다. 그리고 Bracing을 사용하는 방안은 약 78%의 지지력 증가를 낳았다. 평지부 시험을 통과한 SB5-B등급 연성배리어의 구성요소와 동일한 구성요소를 적용하는 SB3-B등급 연성배리어가 개발되었다. SB3-B등급 충돌조건에 적절한 지주간격과 성토부 지주의 보강방안이 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 결정되었고 실물충돌시험을 통하여 최종성능이 검증되었다. The guidelines for the installation and management of roadway safety features, revised in November 2012, is regulating the standard performance test for roadside longitudinal barriers to be implemented on an embankment instead of a flatland. Furthermore, the post installed on an embankment should have the resisting force of a construction site higher than 90% of that of a test site. In this study, a variety of post reinforcement methods were investigated in order to strengthen the lateral resisting force of the post installed on an embankment. When increasing the post embedded depth to 1.7 m from a non-reinforced post with an embedded depth of 1.4 m, an increase of 33% in resisting force occurred. For the case of having a small cross section and a small flexure length of the reinforcing plate wrapping a post, out of various forms of reinforcing plates, the constructability was excellent and the resisting force increased by 70% approximately. For the reinforcement method using a bracing member, the increase of approximate 78% occurred in resisting force. A SB3-B flexible barrier that uses the same as the components of the SB5-B flexible barrier which passed the flatland performance test was developed. Post spacing and post reinforcement methods appropriate for SB3-B impact conditions were determined by various computer simulations, and the final performance was verified through full-scale vehicle crash tests.

Display유리

김기동,Kim, Gi-Dong 한국정보디스플레이학회 2003 인포메이션 디스플레이 Vol.4 No.5

낙석방지울타리의 성능평가 I: 성능평가기준

김기동,고만기,김달성,문병갑,Kim, Kee Dong,Ko, Man Gi,Kim, Dal Sung,Moon, Byung Gab 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.1

The purpose of this study is to suggest performance levels, a test method, and assessment criteria for the performance assessment to allow standardized tests for rockfall protection systems. The range of rockfall impact energy was determined by using domestic rockfall data and a total of 9 performance levels from 50kJ to 1500kJ were suggested. The performance assessment is implemented by two types of full-scale free-fall impact tests to investigate the serviceability and the maximum capacity as in European and American standards. It was considered to be reasonable that the specimens of rockfall protection systems consist of 3 spans and the concrete block of a polyhedron with 26 faces, similar to spheres, impacts at the center of a center span. Assessment criteria were constructed to investigate whether a rockfall penetrated rockfall protection systems and whether the deformed specimen encroached on the roadway or obstructed the vehicle traffic. 본 연구에서는 낙석방지울타리에 대한 표준화된 시험이 가능하도록 성능평가에 필요한 성능등급, 시험방법, 평가기준을 제안하고자 하였다. 국내 낙석자료를 이용하여 낙석에너지의 범위를 결정하고 50kJ에서 1500kJ까지 총 9등급의 성능등급을 제시하였다. 성능평가는 유럽과 미국의 기준과 같이 사용성과 최대성능을 조사하기 위한 2종류의 실물 자유낙하 충격시험으로 이루어진다. 낙석방지울타리의 시험체는 3경간으로 구성되고 구형에 가까운 26면체 콘크리트 블록이 중앙 경간의 중앙에 충돌하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 시험의 평가기준은 낙석의 관통여부와 변형을 겪은 낙석방지울타리가 도로를 침범하거나 차량통행을 방해할 가능성이 있는지를 검토하도록 구성되었다.

배관 부식도 측정을 위한 감마선 On-Line 조사 시스템

김기동,홍완,Kim, Gi-Dong,Hong, Wan 한국전기전자재료학회 2003 전기전자재료 Vol.16 No.4