초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 수소의 안전한 저장/이용을 위한 수소 인프라 안전측정기술 개발
- 수소 환경 하 정적 역학특성 측정 기술 개발
- 고압용 수소가스 인프라의 신뢰성 측정 기술 개발
- 수소의 금속침투 및 분포 측정 기술 개발
2. 첨단측정기술개발 및 재료측정표준확립
- 첨단 소재 두께 측정법 개발
- 다원합금 박막 조성분석법 개발
- 전산란을 이용한 국소구조 측정 기술 개발
- 초음파집속을 이용한 나노입자 분산기술 개발(25 nm 급 TiO₂ po

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 수소의 안전한 저장/이용을 위한 수소 인프라 안전측정기술 개발
- 수소 환경 하 정적 역학특성 측정 기술 개발
- 고압용 수소가스 인프라의 신뢰성 측정 기술 개발
- 수소의 금속침투 및 분포 측정 기술 개발
2. 첨단측정기술개발 및 재료측정표준확립
- 첨단 소재 두께 측정법 개발
- 다원합금 박막 조성분석법 개발
- 전산란을 이용한 국소구조 측정 기술 개발
- 초음파집속을 이용한 나노입자 분산기술 개발(25 nm 급 TiO₂ powder)
- 나노입도 측정 국제비교 시험(VAMAS, APMP)수행
- SMPS를 이용한 나노입도 측정시 문제점 해결
- 스핀 전자 현미경의 측정 정량화 연구
- 스핀 전자 현미경이용 자성 탐침의 스핀 분극률 결정
- 비커스 경도 불확도 인자 특성 평가
- 70 GPa 급 인장 탄성 계수 기준물 개발
- 탄성계수 측정 표준 개발을 위한 측정 불확도 평가 절차서 개발
- 인장 물성 측정 국제 비교 시험
- Four-Point Probe Method를 이용한 면저항 CRM 재료의 특성평가
- 면저항 CRM 2종(850 Ω/sq., 1500 Ω/sq.) 개발
- 면저항 CRM(10 Ω/sq., 100 Ω/sq., 1000 Ω/sq.)의 국제비교 수행
- 면저항 인증절차서 개발
- 나노압입 국제비교시험(APMP pilot lab) 수행 및 중강성 기준물질 개발(fused silica)
- XRR 두께 표준물질 제조 및 불확도 평가
- 노이즈 저항 측정표준 확립을 위한 불확도 평가 및 시험기 검정 방법 연구
3. 에너지재료 측정표준기술 개발
- 열전나노선 형성기술 개발
- 저차원 소재의 열전물성 평가 시스템 구축
- 나노스케일에서의 열전물성 측정 및 에너지 변환효율 평가기술 확립
- 전산모사를 통한 열전물성 평가기술 확립 및 최적화된 열전 나노소재 설계
- 분자선 에피탁시 증착법을 이용한 GaAs, InAs 나노선 성장 제어기술 개발
- 전산모사법으로 나노소재의 물성 예측 및 해석
- 화합물 반도체 나노선의 초미세 결정구조 특성 및 평가
- 광반사율 측정을 통한 화합물 반도체 나노선 광특성 평가
- Ga, As 및 GaAs 결정 및 분자구조들의 양자역학계산 및 이를 통한 reactive force field 파라미터 최적화
- 단일 양자점의 전자 구조와 자기 특성을 원자 분해능으로 측정하는 터널링 분광 평가 기술 개발
- 전산모사를 통해 실리콘 (111) 표면 결함에서 나타날 수 있는 스핀상태 예측
- 여러 개의 표면결함에 각각 국소화 되어 있는 스핀들 사이의 상호작용에 대한 이해

Abstract ▼

Ⅲ. Contents and Scope
1. Development of safety measurement technology for hydrogen energy
- Study on the effect of highly pressurized hydrogen gas on tensile properties of low alloy steels used for CNG storage vessels.
- Study on hydrogen embrittlement for stainless 316L steel at high press

Ⅲ. Contents and Scope
1. Development of safety measurement technology for hydrogen energy
- Study on the effect of highly pressurized hydrogen gas on tensile properties of low alloy steels used for CNG storage vessels.
- Study on hydrogen embrittlement for stainless 316L steel at high pressure gaseous hydrogen.
- Development of the durability testing system for high pressure gas tank.
2. Establishment of measurement standards and development of metrology for a high-tech industry field
- Development of measurement method for the thickness of multilayer films
- Development of the quantitative analysis method for the multi-component alloy films.
- Development of evaluation technique for the local structure of materials using total scattering
- Development of nano-particle dispersion method using ultrasonic homogenizer
- Accomplishment of international comparison on nano particle size distribution(VAMAS and APMP)
- Study on the effect of sample concentration on particle size distribution for SMPS system
- Development of quantitative measurement method of nano-magnetic properties using scanning electron microscopy with polarization analysis.
- Quantitative measurement of spin polarization of nano-magnetic probes
- Uncertainty evaluation on the Vickers hardness measurement of the new KRISS hardness standard machine
- Development of 70 GPa Class tensile elastic modulus reference material
- Development of standard procedure on uncertainty evaluation for elastic modulus measurement
- Supplementary comparison on tensile properties measurement
- Electrical property evaluation of materials for CRMs using a Four-Point Probe Method
- Development of sheet resistance CRMs having 850 Ω/sq. and 1500 Ω/sq.
- Completement of an international comparison among KRISS, CMS/ITRI and NIM for sheet resistance CRMs in the range of 10 Ω/sq., 100 Ω/sq. and 1000 Ω/sq.
- Development of certification procedure sheet resistance of silicon wafers by Four-Point Probe Method
- Preparation and accomplishment of international comparison on nanoindentation as an APMP pilot lab, and development of medium stiffness reference material.
- Fabrication of XRR film-thickness reference materials and estimation of measurement uncertainty
- evaluation of the uncertainty in noise resistance measurements and study on the methods for measurement of intrinsic noise in electrochemical noise measurement systems
3. Establishment of Measurement Standard for Low-Dimensional Energy Nanomaterials
- Design and synthesis of Si, Bi-Te, Bi-Sb nanowires with controlled morphology and crystallographic orientations
- Establishment of measurement systems for thermoelectric properties of low-dimensional nanomaterials
- Design and realization of all-in-one MEMS devices for the evalutation of thermoelectric properties of low-dimensional nanomaterials
- Development of nanometrologies for thermoelectric properties of nanomaterials(thermal conductivity, electrical conductivity, Seeback coefficient)
- Establishment of thermoelectric property evaluation technology and design of optimized thermoelectric nanometerials through computer simulations
- Development of Growth technology of GaAs, InAs nanowire by MBE
- Atomistic and electronic properties of III-V compound semiconductor using density functional theory calculations
- Characterization for structural, electrical and optical properties of compound semiconductor nanowire
- Quantum mechanical (QM) calculations for crystals and clusters of Ga, As, and GaAs and optimization of their reactive force field parameters based on the QM calculations
- Development of the tunneling spectroscopic technique for the evaluation of electronic and magnetic properties of single quantum dot with atomic resolution
- First-principles simulation of possible spin states on the silicon (111) surface
- Understanding the interactions among spins localized on surface defects

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 21
• 목차 ... 23
• 제 1 장 서 론 ... 27
• 제 2 장 수소의 전환/저장/이용을 위한 안전 측정 기술 개발 ... 30
• 제 1 절 서 론 ... 30
• 제 2 절 수소 환경 하 정적 역학특성 측정 기술 개발 ... 33
• 1. 역학특성 측정 국제비교 ... 33
• 2. 수소가스 분위기하 in-situ 역학시험 ... 39
• 3. 고압 수소가스 환경에서의 소형펀치시험 ... 50
• 제 3 절 고압용 수소가스 인프라의 신뢰성 측정 기술 개발 ... 63
• 1. 고압수소가스 용기의 신뢰성 측정을 위한 시험절차 개발 ... 63
• 2. 펄스 와전류에 의한 수소 용기 및 배관의 균열탐지기술개발 ... 68
• 3. 초음파에 의한 수소 재료의 손상측정 기술개발 ... 75
• 4. 수소 누출 감지 센서 ... 81
• 5. 수소 누출 감시 모니터링 장치 개발 ... 91
• 제 4 절 수소침투 총량측정 기준물질 개발 ... 99
• 1. 서 론 ... 99
• 2. 금속수소화물을 이용한 수소기준물질 합성개념 ... 103
• 3. 금속수소화물 충전용 순철비드 가공 및 세척 ... 104
• 4. 수소기준물질 합성 및 분석: Mg수소화물 충전 ... 106
• 5. 수소기준물질 합성 및 분석: Ti수소화물 충전 ... 109
• 6. 수소기준물질 불확도 평가 및 금속수소화물 분석관련 향후계획 ... 112
• 7. 결 론 ... 115
• 제 5 절 위탁연구 ... 117
• 1. API 천연가스 배관 용접 열영향부의 수소취성 특성평가 ... 117
• 2. API강의 미세조직이 수소취성에 미치는 영향 ... 127
• 제 6 절 결 론 ... 140
• 1. 수소환경 하 정적 역학 특성 측정 기술 개발 ... 140
• 2. 고압용 수소가스 인프라의 신뢰성 측정 기술 개발 ... 141
• 3. 수소침투 총량측정 기준물질 개발 ... 143
• 4. 위탁연구 ... 144
• 제 3 장 첨단산업 측정기술 개발 및 재료측정표준 확립 ... 146
• 제 1 절 서 론 ... 146
• 제 2 절 다층박막 두께측정법 개발 ... 147
• 1. 서 론 ... 147
• 2. 분석시편 제작 및 분석 ... 147
• 3. SIMS에 의한 다층박막 두께측정 절차 ... 149
• 4. 다층박막 두께측정 연구 ... 151
• 5. 결 론 ... 157
• 제 3 절 다원합금 박막 조성분석법 개발 ... 158
• 1. 서 론 ... 158
• 2. 분석 시편 제작 및 인증 ... 158
• 3. 연구 결과 및 고찰 ... 161
• 4. 결 론 ... 165
• 제 4 절 전산란을 이용한 국소구조 측정기술 ... 167
• 1. 서 론 ... 167
• 2. Atomic Pair Distribution Function 원리 ... 168
• 3. 전산란 회절시스템 설계 및 제작 ... 170
• 4. 결 론 ... 173
• 제 5 절 나노입도 측정기술 개발 ... 174
• 1. SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer) 나노입자 입도측정 시 문제점 ... 174
• 2. 결과 및 고찰 ... 175
• 3. 결 론 ... 182
• 제 6 절 나노자성체 스핀 물성 정량 측정 기술 개발 ... 183
• 1. 연구의 배경과 필요성 ... 183
• 2. 연구내용: 스핀 전자 현미경 측정 정량화 확립 ... 184
• 3. 요약 및 전망 ... 190
• 제 7 절 경도 측정표준 확립 ... 191
• 1. 서 론 ... 191
• 2. 비커스 경도 시험기의 표준요소 ... 192
• 3. 비커스 경도 표준기 불확도 인자 특성 평가 ... 193
• 4. 경도분야 3rd Round Peer Review ... 199
• 5. 로크웰 경도 구형 누르개 CRM 보급 ... 199
• 6. 결 론 ... 200
• 제 8 절 금속재료의 인장 특성 측정 표준 확립 ... 201
• 1. 서 론 ... 201
• 2. 탄성 계수 기준물 개발 ... 202
• 3. 탄성 계수 측정 불확도 평가 ... 206
• 4. 인장 물성 측정 표준 확립을 위한 국제비교시험 ... 209
• 5. 결론 및 향후 계획 ... 213
• 제 9 절 면저항 측정표준 확립 및 CRM 보급 ... 214
• 1. 서 론 ... 214
• 2. 연구내용 ... 215
• 3. 결 론 ... 220
• 제 10 절 나노압입 특성 측정 표준 확립 ... 22
• 1. 서 론 ... 222
• 2. 나노압입시험 국제 비교 준비 ... 222
• 3. 나노압입시험 국제 비교 시험 결과 ... 226
• 4. 요약 및 결론 ... 236
• 제 11 절 X-선 메트롤로지(metrology) 측정표준 확립 ... 237
• 1. XRR(X-ray reflectometry) 두께 표준물질 ... 237
• 제 12 절 Noise 저항 표준 확립 ... 245
• 1. 서 론 ... 245
• 2. 시험절차의 보완 ... 246
• 3. 노이즈 저항 측정에서의 불확도 평가 보완 ... 247
• 4. 시험기 검정 절차의 연구 ... 248
• 5. 전기화학적 노이즈 데이터의 fractal analysis ... 250
• 6. 국제 표준화 활동 참여 ... 251
• 7. 요약 및 결론 ... 251
• 제 13 절 국제 재료측정표준 체계 확립 ... 252
• 1. 서 론 ... 252
• 2. APMP WGMM 연혁 ... 253
• 3. APMP ad-hoc WGMM의 비교시험 상황 ... 254
• 4. CIPM CC와의 연결 및 코드 ... 254
• 5. Ad-hoc WGMM의 정식 조직화 ... 256
• 제 14 절 결 론 ... 257
• 제 4 장 에너지재료 측정표준기술 개발 ... 259
• 제 1 절 저차원 나노소재의 열전물성 측정 평가기술 확립 ... 259
• 1. 결정학적 특성이 제어된 Bi-Te 계 나노선 제조기술 개발 ... 259
• 2. 수직정렬 나노선 상에 air-gap을 갖는 상부전극 형성 기술 ... 267
• 3. 열전물성 측정용 all-in-one MEMS 소자의 설계 및 구현 ... 277
• 4. 열전물성 전산모사를 통한 측정평가기술 신뢰성 확립 ... 289
• 제 2 절 화합물 반도체 나노선 광·전기 특성평가 및 분석기술 개발 ... 305
• 1. 화합물 반도체 나노선 성장제어 기술개발 ... 305
• 2. 화합물 반도체 나노선의 구조적, 광학적 특성 평가 기술 개발 ... 312
• 3. 밀도함수론 기반 화합물 반도체 물성 예측 및 분석 기술 개발 ... 328
• 4. In-silico 기반 화합물 반도체 물성 예측 및 분석 기술 개발:Ga-As계 리액티브포스필드 개발 ... 337
• 제 3 절 저온 STM을 이용한 스핀 양자점 측정기술 개발 ... 345
• 1. 저온 및 고자기장에서 Si(111) 표면 위의 점결함 특성 측정 ... 345
• 2. In-stage 저온 증착이 가능한 저온 STM 제작 ... 350
• 3. 순환식 냉동기를 이용한 저온 STM 제작 ... 357
• 제 4 절 결 론 ... 367
• 1. 목표달성도 ... 367
• 2. 관련분야 기여도 ... 368
• 3. 연구개발 결과의 활용 계획 ... 369
• 4. 연구개발결과과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 370
• 제 5 장 결 론 ... 371