4H-SiC Schottky Barrier Diode Using Double-Field-Plate Technique

김태완,심슬기,조두형,김광수,Kim, Taewan,Sim, Seulgi,Cho, Dooyoung,Kim, Kwangsoo The Institute of Electronics and Information Engin 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.7

탄화규소(Silicon Carbide)는 와이드 밴드 갭 물질로써 실리콘(Si)에 비해 고전력, 고주파, 고온 소자용 반도체 물질로서 각광받고 있다. 탄화규소를 이용하여 만든 반도체 소자 중 특히 쇼트키 배리어 다이오드는 현재 가장 많이 사용되는 전력반도체 소자로써 스위칭 속도가 매우 빠르고 낮은 온저항 특성을 가지는 소자이다. 하지만 컨텍 엣지에서의 전계집중으로 인해 항복전압이 낮아지는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 엣지 터미네이션 기술이 제안되고 있는데, 본 논문에서는 최적의 항복전압을 갖기 위한 이중 필드 플레이트(Double Field Plate) 소자 구조를 제안하였다. 측정결과 제작한 소자는 온저항을 유지한 채 38% 향상된 항복전압을 나타내었다. 제안한 소자 특성 검증을 위해 소자를 설계 및 제작한 후 전기적 특성을 측정하였으며, 이중 필드 플레이트 구조는 길이와 두께가 서로 다른 필드 플레이트를 겹쳐 올림으로써 구현하였다. Silicon carbide (SiC) has received significant attention over the past decade because of its high-voltage, high-frequency and high-thermal reliability in devices compared to silicon. Especially, a SiC Schottky barrier diode (SBD) is most often used in low-voltage switching and low on-resistance power applications. However, electric field crowding at the contact edge of SBDs induces early breakdown and limits their performance. To overcome this problem, several edge termination techniques have been proposed. This paper proposes an improvement in the breakdown voltage using a double-field-plate structure in SiC SBDs, and we design, simulate, fabricate, and characterize the proposed structure. The measurement results of the proposed structure, demonstrate that the breakdown voltage can be improved by 38% while maintaining its forward characteristics without any change in the size of the anode contact junction region.

중층 종합병원 건물의 내진성능평가

김태완,추유림,김승래,Kim, Taewan,Chu, Yurim,Kim, Seung Rae 한국지진공학회 2017 한국지진공학회논문집 Vol.21 No.5

The building which are essential for disaster recovery is classified as a special seismic use group. Especially, achievement of seismic performance is very important for the hospital, so the hospital should be able to maintain its function during and right after an earthquake without significant damage on both structural and non-structural elements. Therefore, this study aimed at checking the seismic performance of a hospital building, but which was limited to structural elements. For the goal, a plan with a configuration of general hospitals in Korea was selected and designed by two different seismic-force-resisting systems. In analytical modeling, the shear behavior of the wall was represented by three inelastic properties as well as elastic. Nonlinear dynamic analyses were conducted to evaluate the performance of structural members. The result showed that the performance of shear walls in the hospital buildings was not satisfied regardless of the seismic-force-resisting systems, while the demands on the beams and columns did not exceed the capacities. This is the result of only considering the shear of the wall as the force-controlled action. When the shear of the wall was modeled as inelastic, the walls were yielded in shear, and as the result, the demands for frames were increased. However, the increase did not exceed the capacities of the frames members. Consequently, since the performance of walls is significant to determine the seismic performance of a hospital building, it will be essential to establish a definite method of modeling shear behavior of walls and judging their performance.

피로인산 전해질에서 양극산화를 통한 알루미늄 3104 합금 나노섬유 산화물 형성

김태완,이기영,Kim, Taewan,Lee, Kiyoung 한국전기화학회 2021 한국전기화학회지 Vol.24 No.1

본 연구에서는 산업에서 많이 이용되는 알루미늄 3104H18 금속을 양극산화하여 다공성 나노구조 및 나노섬유 구조의 알루미늄 산화막을 형성하였다. 양극산화를 위한 전해질은 피로인산(H4P2O7)과 증류수를 혼합하여 사용하였다. 양극산화 진행 시 전해질의 농도, 온도, 인가전압과 같은 다양한 변수를 통해 다공성 알루미늄 산화막과 나노섬유 구조를 형성할 수 있었다. 나노섬유 구조를 형성하기 위해서는 피로인산 전해질 농도가 75 wt%, 인가전압이 30 V, 20℃의 양극산화 온도가 최적 조건임을 밝혀냈다. 인가전압이 40 V 이상이 되었을 때는 산화물의 용출속도의 증가 또는 높아진 전압으로 인한 채널벽의 두께증가로 인하여 다공성 나노구조의 형태가 나타난다는 것을 확인했다. 본 연구를 통하여 전해질의 농도, 인가전압 및 온도에 따른 산화물의 형성 및 용해반응이 평형을 이루었을 때 가장 나노섬유가 잘 형성된 알루미늄 산화막을 형성할 수 있음을 밝혔다. In this study, we investigated the formation of the metal oxide nanostructure by anodization of aluminum 3104H18 alloy. The anodization was performed in pyrophosphoric acid (H4P2O7) electrolyte. By the control of anodization condition such as concentration of electrolyte, anodization temperature and applied voltage, nanoporous or nanofiber structures were obtained. The optimal anodization condition to form nanofiber structures are 75 wt% of H4P2O7 at 30 V and 20℃. When anodization was performed at over 40 V, nanoporous structures were formed due to accelerated dissolution reaction rate of nanofiber structures or increasing thickness of channel wall.

기존 저층 필로티 건물의 스펙트럼 변위 기반 손상도 기준 개선

김태완,Kim, Taewan 한국지진공학회 2021 한국지진공학회논문집 Vol.25 No.5

The Ministry of the Interior and Safety in Korea developed seismic fragility function for various building types in 2009. Damage states for most building types were determined by structural analyses of sample models and foreign references because actual cases damaged by earthquakes rarely exist in Korea. Low-rise, piloti-type buildings showed severe damage by brittle failure in columns due to insufficient stirrup details in the 2017 Pohang earthquake. Therefore, it is necessary to improve damage state criteria for piloti-type buildings by consulting actual outcomes from the earthquake. An analytical approach was conducted by developing analysis models of sample buildings reflecting insufficient stirrup details of columns to accomplish the purpose. The result showed that current spectral displacements of damage states for piloti-type buildings might be too large to estimate actual fragility. When the brittle behavior observed in the earthquake is reflected in the analysis model, one-fourth through one-sixth of current spectral displacements of damage states may be appropriate for existing low-rise, piloti-type buildings.

DSC 열분석을 통한 ZPP 화약의 장기 노화 반응 예측

김태완(Taewan Kim),이주현(Joohyeon Lee),편임옥(Limok Pyeon),백종규(Jong Gyu Paik),이승복(Seung Bok Lee),박태호(Taiho Park) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

파이로 작동기구의 핵심 점화제인 ZPP의 노화반응을 differential scaning calorimetry(DSC) 분석과 상업적인 소프트웨어인 “Advanced Kinetics and Technology Solutions(AKTS)” 프로그램을 이용하여 예측하고자 하였다. 200℃ 이상의 고온에서도 노화반응이 상당히 지연됨을 확인하였고, 이는 ZPP의 폭발시작반응의 온도가 높고 활성화 에너지 역시 높은 값을 가지기 때문으로 여겨진다. Long-term aging of ZPP, which is a core ignitor in pyrotechnic mechanical device (PMD) has been investigated using differential scaning calorimetry(DSC) combined with a commercial software (Advanced Kinetics and Technology Solutions(AKTS)). We found that the aging has been delayed even at the elevated temperature (~200 oC). It could be ascribed to high explosion initiation temperature and activation energy of ZPP.

한중일 해양갈등 연구

김태완(Taewan Kim),전용주(Yongjoo Jeon),김도경(Dokyung Kim),김상원(Sangwon Kim) 동아시아국제정치학회 2010 국제정치연구 Vol.13 No.1

It is the neoliberal conventional wisdom that international regimes facilitate cooperation among states. If that is true, the UNCLOS may help to ease the conflictive legacy in Northeast Asia. However, the conflict among three major countries, China, Japan, and Korea, seems to come up to the surface despite their participation of the UNCLOS. The three states have failed to delimitate the EEZ borders respectively for more than one decade since their ratification of the regime. This research adopts Haas and Speth"s four stages of regime evolution. The ocean conflict in Northeast Asia may fit in the fourth stage: The stage of implementation, monitoring, assessment and strengthening. If the conflicts among states occur in the process of application of the UNCLOS to the region, our suggestions in this research may effectively serve cooperation while reducing conflicts in Northeast Asia. That is, a potential regional maritime regime in Northeast Asia needs more compulsory regulations. Since there is no leadership in the region to initiate such a regime that might infringe on their national sovereignty, it is necessary for countries to make long-term efforts. First of all, including bilateral fishery agreement, international regimes in the region should be more sophisticated and ultimately developed into a general multilateral ocean management body. Diverse non-governmental efforts of groups and specialists, and transnational networks would function on the way of the maritime cooperation in the region.

유엔해양법협약 레짐과 동아시아 갈등

김태완(Kim, Taewan) 동아시아국제정치학회 2007 국제정치연구 Vol.10 No.1

국내 바텀애쉬의 전기비저항 특성 및 영향인자 분석

김태완 ( Taewan Kim ),박재성 ( Jaesung Park ),노수각 ( Sookack Noh ),봉태호 ( Taeho Bong ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

국내 화력발전소의 산업부산물인 바텀애쉬 발생량은 꾸준히 증가하고 있으며 이중 60%는 매립하고 있는 실정이다. 하지만 매립부지가 부족해 재활용이 시급하며 이에 대한 연구가 이루어져 왔다. 바텀애쉬는 모래와 그 성질이 유사해 뒷채움재, 성토재 등으로 활용되고 있으며 투수특성, 강도 등 많은 실험이 수행되었다. 하지만 넓은 지역의 물리적인 특성을 개략적으로 파악하는 전기비저항 탐사 등에 필요한 기초적인 전기적 특성 시험은 부족하다. 따라서 본 연구에서는 국내 9개 화력발전소에서 발생하는 바텀애쉬의 기초적인 전기적 특성을 파악하기 위해 평행판 전극법을 이용하여 비저항, 비유전율 등을 측정하였다. 동일한 양의 시료를 함수비 0, 5, 10, 15, 20%로 다져 실험을 실시하였으며 사용된 주파수 범위는 20Hz~10MHz 이다. 또한 XRF를 실시하여 각 화력발전소의 바텀애쉬의 성분을 분석하였으며 체분석을 통해 세립분 함량을 파악하여 비저항, 비유전율 등과의 상관성을 분석하였다. 그 결과 모든 시료에서 함수비가 높아질수록, 주파수가 높아질수록 비저항이 낮아지는 경향이 나타났으며 비유전율은 함수비가 낮아질수록 주파수가 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 또한 Cl, Na₂O, SO₃ 등 물에 녹아 이온화되기 쉬운 성분을 포함하고 있는 시료는 상대적으로 비저항이 낮게 나타나는 경향을 보였으며 세립분 함량이 높을수록 비저항이 낮아지는 것을 확인하였다.

Multi-level hierarchical attachment system Inspired by Gecko Feet

김태완(TaeWan Kim),이상돈(SangDon Lee) 한국트라이볼로지학회 2008 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2008 No.11

도마뱀 발붙이는 가장 진화한 응착 시스템으로 알려져 있다. 도마뱀 발은 setae, branches, spatulae로 이어지는 3층 구조로 구성되어 있으며 각 층은 수많은 섬모들로 이루어져 있다. 도마뱀의 응착 능력은 수많은 섬모들과 접촉 표면간의 반데르발스력이 1차 메커니즘이고 모세관력이 응착력을 증대시키는 2차 메커니즘으로 알려져 있지만 도마뱀 발붙이의 놀라운 응착 능력은 다층 구조의 응착 강화 효과로도 설명될 수 있다. 다층 구조의 성모들은 다양한 거친 표면에 대한 적합성을 높여 많은 수의 성모들이 표면과 직접 접촉함으로써 높은 응착력을 발휘할 수 있게 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 도마뱀 발 섬모의 다층 구조에 응착강화 효과를 시뮬레이션 하였다.

보훈정책의 시각에서 본 제주해녀 항일운동의 과제

김태완(Taewan Kim),라미경(Mi-kyoung Ra) 한국보훈학회 2019 한국보훈논총 Vol.18 No.4

본 연구의 목적은 보훈정책의 시각에서 제주해녀 항일운동의 현황과 과제를 분석하는데 있다. 제주해녀 항일운동은 1932년 전국 최초로 해녀 수천 명이 중심이 되어 궐기한 여성집단 독립운동이다. 제주지역은 전국 최초의 여성단체 항일운동이 전개된 의미 있는 지역이기도 하다. 제주해녀 항일운동의 주체였던 해녀회는 일제의 식민지 수탈에 대한 자신들의 처지를 직시하고 생존의 열악성을 절감하면서 스스로 역량을 키워낸 하나의 주체성을 가진 공동체로 거듭날 수 있는 계기를 마련하였다. 보훈정책의 시각에서 제주해녀 항일운동이 “나라를 위해 희생한 이들에 대한 갚음”이 제대로 이루어지고 있는가를 점검해보는 면에서 연구의 의미가 있다. 아직도 미 발굴된 여성독립운동가에 대한 연구의 필요성뿐만 아니라 국가보훈처와 제주시, 제주 시민단체, 연구기관의 보훈정책거버넌스 구축, 종합적인 시스템 정비, 국가적 지원이 시급히 이루어져야 할 것이다. 독립유공자의 포상기준이 적절치 않았다는 점을 바탕으로 제주 지역차원에서는 제주여성독립운동가를 지속적으로 발굴, 연구해야 할 것이다. The purpose of this study is to explore the present situation and tasks of Jeju woman divers’(Haenyeo) anti-Japanese movement in terms of veterans policy. The Jeju woman divers’ anti-Japanese movement was the nation s first independence movement in 1932, led by thousands of women. Jeju is also a significant area where the nation s first anti-Japanese movement was launched. The woman divers’ Union, which was the subject of the Jeju woman divers’ anti-Japanese Movement, faced their situation regarding the colonial occupation of Japan. They created an opportunity to be reborn as a community that developed its own capacity while reducing the poorness of survival. From the perspective of veterans policy, it was meaningful to check whether the Jeju woman divers’ anti-Japanese movement “repays those who sacrificed for the country”. There is still an urgent need for research on undeveloped women s independence activists, as well as national policy support, comprehensive system maintenance, and national support for the National Veterans Office, Jeju City, Jeju Citizens Organizations, and research institutes. Jeju Women s Independence activists should be continually searched and researched at the Jeju local level based on the inadequacy of the Independent Merit Award.