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고출력 전자기파의 커플링 효과에 의한 마이크로 컨트롤러의 손상
洪胄壹(Joo-Il Hong),黃先默(Sun-Mook Hwang),許昌洙(Chang-Su Huh) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.12
We investigated the malfunction and destruction characteristics of microcontroller devices under high power electromagnetic (HPEM) wave by magnetron. HPEM was rated at a microwave output of 0 to 1,000 W, at a frequency of 2,450 ± 50 ㎒ and was radiated from the open-ended standard rectangular waveguide (WR-340) to free space. The influence of different reset-, clock-, data-, and power supply-line lengths has been tested. The variation of the line length was done with flat cables. The susceptibility of the tested microcontroller devices was in general much influenced by clock-, reset-, and power supply-line length, little influenced by data-line length. Further the line length was increased, the malfunction threshold was decreased as expected, because more energy couples to the devices. The surfaces of the destroyed microcontroller devices were removed and the chip conditions were investigated with microscope. The microscopic analysis of the damaged devices showed component and bond wire destructions such as breakthroughs and melting due to thermal effects. The obtained results are expected to provide fundamental data for interpreting the combined mechanism of microcontroller devices in an intentional microwave environment.
코로나 방전에 노출된 고분자 애자용 실리콘 고무의 표면열화
홍주일,허창수,이기택,황선묵,연복희,Hong, Joo-Il,Huh, Chang-Su,Lee, Ki-Taek,Hwang, Sun-Mook,Youn, Bok-Hee 한국전기전자재료학회 2004 전기전자재료학회논문지 Vol.17 No.10
In this paper we investigated the characteristics of surface degradation in silicone rubber due to corona exposure and recovery mechanism. It was shown that surface free energy was 22.42 mJ/$m^2$ on initial sample but surface free energy was approximately increased to 71.14 mJ/$m^2$ after 45 minutes. However, surface free energy on silicone rubber after corona discharge treatment was completely recovered within a short time due to diffusion of low molecular weight(LMW) silicone fluid. It was shown that corona discharge insured the increase of diffusible LMW chains, which could lead to recover the surface hydrophobicity. 200~370 g/mol distribution of LMW silicone fluid which was extracted by solvent-extraction with gel permeation chromatography (GPC) was contributed to recovery. The surface degradation characteristics on silicone rubbers and the recovery mechanism based on our results were discussed.
고출력 전자기파의 커플링 효과에 의한 마이크로컨트롤러 소자의 피해
홍주일,황선묵,허창수,Hong, Joo-Il,Hwang, Sun-Mook,Huh, Chang-Su 한국군사과학기술학회 2008 한국군사과학기술학회지 Vol.11 No.6
We investigated the damage effects of microcontroller devices under high power electromagnetic(HPEM) wave. HPEM wave was radiated from the open-ended standard rectangular waveguide(WR-340) to free space. The influence of different reset-, clock-, data-, and power supply-line lengths has been tested. The susceptibility of the tested microcontroller devices was in general much influenced by clock-, reset-, and power supply-line length, little influenced by data-line length. Further the line length was increased, the malfunction threshold was decreased as expected, because more energy couples to the devices. The surfaces of the destroyed microcontroller devices were removed and the chip conditions were investigated with microscope. The microscopic analysis of the damaged devices showed component and bondwire destructions such as breakthroughs and melting due to thermal effects.
인위적으로 발생된 전자파에 의한 반도체 소자의 파괴 효과
홍주일(Joo-Il Hong),황선묵(Sun-Mook Hwang),황청호(Cheong-Ho Hwang),박신우(Shin-Woo Park),허창수(Chang-Su Huh) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
이 논문은 인위적으로 전자파를 발생시켜 이 전자파에 의한 반도체 소자의 피해 효과를 조사한 것이다. 동작주파수가 2.45 ㎓인 마그네트론으로부터 발생되는 전자파는 끝단이 개방되어있는 도파관을 통해 자유공간으로 전파되고, 도파관 끝단으로부터 30㎝~50㎝인 지점에 반도체 소자들을 위치시켜 동작상태를 확인하였다. 시험에 사용된 피시험체인 반도체 소자로는 TTL과 CMOS 기반기술의 반도체를 사용하였고, LED 구동회로를 구성하여 LED의 점등 여부로 오동작 및 파괴 여부를 육안 식별 하였다. 또한 시험 전후의 반도체 소자 표면을 제거 후 칩 상태를 SEM 분석하였다. 시험 결과 도파관 끝단으로부터 50 ㎝, 40 ㎝ 떨어진 지점에 반도체 소자를 위치시키고 도파관 끝단에서 발생되는 전자파에 의한 반도체 소자의 피해는 전혀 없었다. 그러나 30 ㎝ 떨어진 지점에서 오동작 및 파괴가 일어났다. 오동작 및 파괴가 일어난 시료의 칩 상태를 SEM 분석한 결과 칩 내부의 onichipwire의 용융으로 인한 파괴와 bondingwire의 완전 파괴를 확인할 수 있었다. 위의 시험 결과는 인위적인 전자파 환경에서 반도체 소자의 결합 기구를 해석하는 기초 자료로 활용되며, 전자 장비들의 전자파 장해에 대한 이해에 도움이 되는 자료로 활용될 수 있을 것이다.
홍주일(Joo-Il Hong),이석현(Seok-Hyun Lee),안원영(Won-Young An),조철희(Chul-Hee Jo) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
에너지 사용량 증가에 따른 에너지 자원의 고갈뿐만 아니라 지구 온난화와 같은 환경 파괴의 우려로 오늘날 친환경적이며 영구 재생가능한 에너지원인 풍력, 지열, 태양, 해양 에너지 등에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 우리나라 서해안과 남해안은 조수간만의 차가 높고, 해류의 속도가 커 해류를 이용한 에너지가 다른 에너지원을 이용한 발전 시스템보다 유리하다. 이 논문은 현실적으로 우리나라의 많은 에너지 공급을 담당할 수 있는 해양에너지 중 해류의 흐름을 이용한 조류 발전 시스템에 관한 것이다. 조류 발전 시스템은 바람의 흐름을 이용하는 풍력 발전 시스템의 원리와 유사하다. 따라서 조류 발전 모의 실험장치는 터빈을 모의할 수 있는 전동기와 전기를 생성하는 발전기를 기본으로 구성하였다. 유속 변화에 따른 발전기로부터 발전된 전기를 상용전력 계통에 연계 할 수 있도록 변환시키는 인버터부와 전동기 및 발전기의 토크와 회전 속도 및 발전기에서 출력되는 전기 신호를 실시간 취득 할 수 있는 DAQ(data acquisition system)으로 구성되어 있다. 이 때 취득한 데이터를 바탕으로 조류 발전 시스템의 성능 평가 및 효율적 운용을 위해 LabVIEW를 이용하여 시스템을 구축하였다.
반도전성 실리콘 고무의 플라즈마 표면처리에 따른 접착특성과 절연성능
황선묵,이기택,홍주일,허창수,Hwang, Sun-Mook,Lee, Ki-Taek,Hong, Joo-Il,Huh, Chang-Su 한국전기전자재료학회 2005 전기전자재료학회논문지 Vol.18 No.5
In this paper, the effect of adhesion properties of semiconductive-insulating interface layer of silicone rubber on electrical properties was investigated. The modifications produced on the silicone surface by oxygen plasma were accessed using ATR-FTIR, contact angle and Surface Roughness Tester. Adhesion was obtained from T-peel tests of semiconductive layer haying different treatment durations. In addition, ac breakdown test was carried out for elucidating the change of electrical property with duration of plasma treatment. From the results, the treatment in the oxygen plasma produced a noticeable increase in surface energy, which can be mainly ascribed to the creation of O-H and C=O. It is observed that adhesion performance was determined by surface energy and roughness level of silicone surface. It is found that at dielectric strength was increased with improving the adhesion between the semiconductive and insulating interface.
코로나 방전처리에 의한 반도전-절연 실리콘 고무의 표면특성 및 접착특성
이기택,황선묵,홍주일,허창수,Lee, Ki-Taek,Hwang, Sun-Mook,Hong, Joo-Il,Huh, Chang-Su 한국전기전자재료학회 2006 전기전자재료학회논문지 Vol.19 No.9
In this work, the effects of the corona treatment on surface properties of semiconducting silicone rubber were investigated in terms of contact angles, ATR-FTIR(Attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopy) and XPS(X-ray photoelectron spectroscopy). And the adhesive characteristics were studied by measuring the T-peel strengths. Based on chemical analysis, the surface modification can be mainly ascribed to the creation of chemically active functional groups such as C-O, C=O and C-OH on semiconducting silicone surface. This oxidized rubber layer is inorganic silica-like structure of Si bound with three to four oxygen atoms ($SiOx,\;x=3{\sim}4$. The Corona treatment produces an increase in joint strength that is maximum for 10 min treatment. However, due to brittle property of this oxidized layer, the highly oxidized layer from too much extended treatment could be act as a weak point, decreasing the adhesion strength.
도선에 커플링 되는 고출력 전자파에 의한 CMOS IC의 피해 효과 및 회복 시간
황선묵(Sun-Mook Hwang),홍주일(Joo-Il Hong),한승문(Seung-Moon Han),허창수(Chang-Su Huh) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.6
본 논문은 고출력 전자파에 따른 CMOS IC 소자의 피해 효과와 회복 시간을 알아보았다. 고출력 전자파 발생장치는 마그네트론을 사용하였고, CMOS 인버터의 오동작/부동작 판별법은 유관 식별이 가능한 LED 회로로 구성하였다. 그리고 고출력 전자파에 의해 오동작된 CMOS 인버터의 전원 전류와 회복 시간을 관찰하였다. 그 결과, 전계 강도가 약 9.9 ㎸/m에서의 전원 전류는 정상 전류의 2.14배가 증가하였다. 이는 래치업에 의한 CMOS 인버터가 오작동된 것을 확인할 수 있었다. 또한, COMS 인버터의 파괴는 컴포넌트, 온칩와이어, 그리고 본딩와이어에서 다른 형태로 관찰하였다. 위 실험 결과로, 전자 장비의 고출력 전자파 장해에 대한 이해를 돕는데 기초 자료로 활용될 것으로 예측된다. This paper examines the damage effect and delay time of CMOS integrated circuits device with coupling caused by high power microwaves. The waveguide and magnetron was employed to study the influence of high power microwaves on CMOS inverters. The CMOS inverters were composed of a LED circuit for visual discernment. Also CMOS inverters broken by high power microwave is observed with supply current and delay time. When the power supply current was increased 2.14 times for normal current at 9.9 ㎸/m, the CMOS inverter was broken by latch-up. Three different types of damage were observed by microscopic analysis: component, onchipwire, and bondwire destruction. Based on the results, CMOS inverters can be applied to database to elucidate the effects of microwaves on electronic equipment.