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인공지능에게 대체되지 않는 나를 만드는 법 에이트 / 이지성 / 독후감

[인공지능에게 대체되지 않는 나를 만드는 법]저자 : 이지성아는 교수님의 추천으로 읽기 시작하여 시간 가는 줄도 모르고 정말로 재미있게 읽은 책 중 하나였다. 제목에서 알 수 있듯이 ‘인공지능’에 대체되지 않는 ‘나’를 만드는 8가지 방법에 대해서 소개하고 있다. 책은 크게 세 파트로 나뉘어져 있다. Part 1에서는 앞으로 다가올 인공지능 중심의 4차 산업 혁명에 대해서 소개를 하고 있고, Part 2에서는 다가올 미래에 내가 설 자리는 없다는 다소 충격적이면서 인정하기 싫은 주제를 다루고 있다. 마지막으로 Part 3 에서는 이러한 인공지능에 대체되지 않는 나를 만드는 8가지 방법에 대해서 소개를 하며 책은 마무리된다.가장 기억에 남았던 파트는 Part 1 이었다. 앞으로 인간 세계에는 인공지능에게 지배를 받는 그룹과, 인공지능을 지배하는 두 그룹만이 존재한다고 한다. 인류의 모든 지성을 합친 것보다 인공지능이 더 뛰어난 능력을 가지는 특이점이 올 것이고 전 세계의 엘리트들은 이 특이점을 준비하기 위해 실리콘밸리로 향하고 있다고 한다.과연 나는 인공지능, 4차 산업 혁명 시대에 두 그룹 중 어떤 계급이 들까? 에 대해서 고민을 해봤다. 작년부터 시작한 코딩 공부를 시작해서 여름 방학 때 용돈 벌이로 시작한 Data Labeling, 학점을 위한 공부, 과제를 위한 공부에 익숙해져 있는 나는 살면서 처음으로 이 고민을 했다. 공학을 전공하면서 4차 산업 인재가 되기 위해 노력했지만, 사실 이는 인공지능에게 지배당하는 지름길로 향하고 있는 내 모습을 보고 매우 큰 충격에 빠졌다.Part2에서는 20세기 중반 본격적으로 시작된 인공지능 연구가 1997년 5월 딥블루가 나오면서 서양 대중들에게 처음으로 공개가 되었고, 이후 슈퍼비젼, 알파고를 소개하며 앞으로 인공지능이 우리의 삶에 스며들어 어떤 식으로 인간의 삶을 대체하는지에 대해서 자세한 설명이 나온다. 결국 인공지능에게 대체되지 않는 나 자신을 만들기 위해서는 ‘공감능력’ 과 ‘창의적인 상상력’이 필요하다는 것에 대해서 배울 수 있었다.이는 우리 주위의 글로벌 기업들을 보면 쉽게 알 수 있다. 애플의 Siri, 구글의 Youtube 알고리즘, 테슬라의 옵티머스 그리고 페이스북, 인스타그램 등 수많은 SNS의 알고리즘 등 우리의 삶 속에 깊숙이 들어와 우리의 삶에 공감하여 새로운 상상력으로 우리를 열광시키고 있다.마지막으로 Part 3에서는 결론적으로 우리는 앞으로 무엇을 준비해야 하는가? 에 대해서 자세하게 다루고 있다. 결국 우리는 인간다운 인간성을 키워야만 한다. 즉, 인간만이 할 수 있는 ‘공감’ 능력과 창의적인 ‘상상력’ 이 절대적으로 필요한 것이다. 이를 가장 효율적으로 키울 수 있는 방법은 철학적 사고방식이다. 단순히 지식 중심의 철학이 아닌, 사색하고 이를 타인에게 잘 설명하여 타인의 생각을 듣고 공감하는 과정을 통해서 키워지는 철학이다. 또한, 내 인생에서 단 1% 라도 타인을 위해 봉사하고 헌신하는 시간이 필요하다. 이것이 우리가 인공지능 시대에 맞서 우리만의 경쟁력을 키울 수 있는 방법이다. 마지막으로 이 책에서 가장 기억에 남는 문장으로 마무리를 하자면“어쩌면 인공지능은 더 이상 기계처럼 살고 싶지 않다는, 이제는 진정한 인간의 삶을 살고 싶다는 인류의 오랜 바람에 응답해서 나온 게 아닐까? 지금 인공지능은 인류에게 이렇게 묻고 있는 듯하다. 지금처럼 나만 아는 삶을 살다가 기계에 대체될 것인가? 아니면 너와 우리까지 아는 삶을 살면서 기계의 주인이 될 것인가?”항상 기계적으로만 살아온 나에게 큰 교훈과 감동을 준 책이다. 항상 바쁘다는 핑계로 봉사는 물론, 문화 생활 또한 소홀히 하며 인간성을 잃은 상태로 살아왔다. 코딩, 딥러닝, 인공지능, 빅데이터 등 수많은 강의 중 어떤 것을 들을까? 에만 너무 몰두한 나머지 너무 근시안적으로만 바라보았던 나에게 이 책은 앞으로 나아갈 방향성에 배울 수 있었던 갚진 경험이었다.

독후감/창작| 2022.10.24| 2페이지| 1,500원| 조회(166)

인공지능, 독후감, 레포트, 이지성, 리포트, 과제, 딥러닝, 인공지능에게 대체되지 ..

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생체모방기술에 대한 간략한 소개

생체모방기술YTN science에서 제작된 “자연에서 찾은 첨단기술”을 감상했다. 자연 속 생물들의 특수 기능을 인간 생활에 응용하는 기술인 생체 모방은 인류의 오랜 역사와 함께 발전해 왔다. 약 40여 분 동안 그동안 적용된 수많은 사례를 소개하며 영상은 끝난다. 상어비늘을 이용한 전신 수영복, 민들레 씨앗을 이용한 낙하산, 게크도마뱀, 연꽃 등 다양한 흥미로운 사례들이 등장한다. 그 중 가장 흥미로웠던 주제는 ‘흰개미 행동 소프트웨어’이다.흰개미는 인간보다 더 오랜 역사동안 살아오면서 그들만의 고도로 발달된 사회생활을 바탕으로 계급과 질서가 있는 생활을 하고 있다. 컴퓨터 트랙킹 기술을 통해 흰개미의 움직임을 좌표로 얻어 ‘흰개미 행동 소프트웨어’를 만드는 연구가 활발히 진행 중이며 현재 미국, 유럽 등 여러 나라에서 이러한 사회성 동물을 이용해 자그마한 로봇 집단을 구성해 특별한 임무를 수행하는 연구 또한 진행 중이다. 예를 들어 작은 골목에 흰개미의 사회화된 프로그램이 적용된 로봇 집단을 투입해 인간이 해결하기 힘든 공학적인 문제, 지하 탐사 등 여러 사회적 문제를 해결하는 것이다. 일상생활에서 “개미처럼 일해라”라는 말을 많이 한다. 말이 씨가 돼 로봇이 개미처럼 일하는 세상이 얼마 안 남은 것 같다.요즘에는 자율 로봇 연구가 한참이다. 이미 설계된 단순 작업을 넘어서 자율적으로 판단하고 임무를 수행하기 위해선 기계적으로 완벽하고 통제된 환경 속에서 뿐 아니라 예측하지 못한 순간을 가정한 연구도 진행되어야 한다고 생각한다. 진사회성을 지닌 동물들의 패턴으로 프로그램화된 군집 로봇을 이용하면 비록 정확하게 예측은 못 하지만 건물 건설, 탐색 작업 등 시시각각 변화하는 작업 요구 사항에 즉각 반응하여 유연하게 임무를 완수할 수 있어 더 효율적이라고 생각된다.이처럼 현대 생체모방기술은 단순한 구조를 모방하는 것이 아닌 동적 모방, 응답성 고분자, 나노단위의 개발, 군집 형태로의 협업을 통한 정보와 지능 공유 등 고차원적으로 연구되어 인간의 삶을 편리하게 할 수 있는 형태로 재탄생되고 있다.

공학/기술| 2019.07.02| 1페이지| 1,000원| 조회(545)

첨단기술, 소개, 생체모방기술

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lead-free soldering(무연솔더링) 소개 및 장단점(반도체, mems개론 자료)

Lead Free Soldering 의 장단점솔더링이란 용융상태의 재료로 고체를 접합하는 과정으로 솔더링 과정 중에는 많은 공정 제어 인자들이 존재한다. 솔더링을 통해 고체 금속과 솔더 사이에 원자간 이동이 발생하는 금속화학적 변화로부터 금속간화합물이 형성되면서 접합이 일어난다.일반적으로 금속 납(Pb)은 가공이 용이하고 녹는점이 낮으며 가격이 저렴하여 오랜 기간 동안 광범위하게 사용되었다. 그 중 전기적, 화학적, 물리적, 열적, 기계적 성질이 적절히 조합된 Sn-Pb 솔더가 우수한 패키징 재료로서 사용되어 왔다. 하지만 폐기되어 매립될 때 조립에 사용된 Sn-Pb 솔더의 납 성분이 이온상태로 용출되는 환경적 문제뿐 아니라 용출된 납이 인체에 흡수되어 중추신경장애, 지능장애 등 여러 질병을 유발시킨다. 이로 인해 RoHS, WEEE, ELV 의 국제 환경 규제로 인해 사용이 제안되고 있으며 Pb를 대체하는 다양한 Lead Free soldering이 활발히 연구되고 있다. 다양한 연구 중 무연 솔더의 장점 및 단점에 대해 알아볼 계획이다.Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Bi, Sn-Ag-Zn 계 등 많은 종류의 솔더가 연구되고 있다. 그중 Sn-Ag-Cu, Sn-Ag 솔더는 융점이 상승되지 않으며 젖음성 및 기계적 특성 등 대부분의 특성이 개선되기 때문에 가장 유력한 무연솔더로 사용되고 있다. 이들 합금은 젖음성과 신뢰성이 높지만 융점이 다소 높기 때문에, 융점강하를 위해 Bi, In을 첨가하기도 한다.1) Sn-Ag계실용화에 가장 근접한 솔러링으로 Sn-Pb 공정과 비교시 우수한 열피로 특성을 가지고 있으며 마이그레이션 감수성이 낮으므로 솔더링 후 접합부 신뢰성이 우수하여 제품의 수명을 늘리게 된다.종류장점단점Sn-Ag고연신율, 열피로 특성 양호저강도Sn-Ag-Bi고강도화연신율, 내시효성, 열피로특성 저하 Fillet Lifting, Pb도금과의 반응Sn-Ag-Bi-In강도와 연신의 균형, 용해 온도 범위가 작다, 고신뢰성Flow에 부적당Sn-Ag-In내부식성양호, 고연신율Flow에 부적당, 산화물이 안정Sn-Ag-Cu고강도화, 열피로특성개선, 0.5%첨가로 조직 미세화4C정도만 융점 저하Bridge[표1, Sn-Ag계 무연솔더의 특징과 문제점]Sn-Ag 솔더의 표면장력은 Sn-Pb에 비해 높고, 접촉각은 낮은데 이것은 Sn-Ag 솔더가 Sn-Pb 솔더에 비해 젖음 특성이 떨어진다는 것을 알 수 있다. Sn-3.5Ag의 Cu기판과의 젖음 특성은 다른 솔더에 비해 좋지 않고 불활성 분위기에서도 크게 개선되지 않는다.2) Sn-Cu계종류장점단점Sn-Cu계경제적이다기계적인 인장강도, 크리프 특성이 종래의 솔더에 비해 떨어짐공정온도가 높아 솔더링 온도 역시 높으므로 웨이브 및 와이어용으로 한정[표2, Sn-Ag계 무연솔더의 특징과 문제점]3) Sn-Zn계종류장점단점Sn-Zn계인장강도 및 연신율 향상피로강도 우수Bi을 첨가하여 융점이 낮고 저가의 비내열 부품에 응용 가능Cu에 대한 젖음성이 좋지 않다Bridge, Void 등 결함 ㅂ라생[표3, Sn-Ag계 무연솔더의 특징과 문제점]Sn-Zn계는 Zn이 대기 중에서 쉽게 산화되기 때문에 종래의 플럭스를 사용할 때에는 젖음성이 나쁘다. 그러나 최근 플럭스가 개량되어 젖음성이 많이 개선되고 있다. 또한 Sn-Zn계 솔더 페이스트는 현재 빠른 속도로 발달하고 있으며, 대기 중에서도 솔더링이 가능한 수준이다. 하지만 아직은 질소분위기에서의 젖음성은 양호하지만 대기분위기에서의 젖음성은 불충분하다. 이를 개선하기 위해서 In을 첨가하기도 한다.4) Sn-Ag-Zn계Sn-Ag-Zn 계에서 개발된 합금조성은 Sn-3.5%Ag-1%Zn인데, Sn-Ag 솔더 중의 Sn에는 잘 고용되지 않으나 Ag에 잘 고용되는 원소를 첨가하면 강도 및 내크립성을 증가시킬 수 있다. Sn-Ag에 Zn을 첨가하고 질소분위기를 유지하면 젖음력이 Sn-3.5Ag와 유사하면서 최대 인장응력이 48% 정도 향상되는 장점이 있다.5) Sn-In계종류장점단점Sn-In계연성 우수In의 가격이 비싸다전단강도가 낮으며 Dross 발생률이 높아 상용화에 어려움이 있다이 솔더는 연성과 젖음성이 우수한 저온용 솔더이나 고가인 것이 단점이다.많은 무연 솔더 합금이 제안되었으며, 대부분 2원계 ３원계 합금이다. 무연솔더는 친환경적이어야 하고 기존 Pb 솔더와 비슷한 융점이여야 하며, 전기 전도성, 열 전성이 일정이상 되어야 한다. 또한, 기존 Pb 솔더와 비교하였을 때기계적 강도, 신뢰성 및 비용적인 측면에서 비슷하거나 우수해야 한다.다양한 연구를 통해 선정된 실용화를 위한 무연솔더의 후보합금 중 몇 개를 간략히 살펴보았다. 이들 합금들은 아직 Sn-37Pb기준 솔더 합금과 동등한 수준은 아니라고 할지라도 대체 솔더로는 가장 유력한 것들 중의 하나라고 할 수 있다. 무연 솔더의 사용은 지구 환경의 보호라는 큰 목표가 있지만 현실적으로 기술 장벽의 역할을 할 수 있다. 기존의 솔더에 비해 무연 솔더링은 작업이 어려워서 작업조건이 엄격히 관리되지 않으면 도입 초기에 불량이 급증할 수 있다. 또한 솔더와 패드의 박리, 기판과 패드의 박리, 위스커 등 기존의 솔더에는 발생하지 않았던 결함들이 나타날 수 있다. 이외에도 Self alingment 특성이나 솔더 볼 발생량, 페이스트 솔더 인쇄 후의 빠짐성 등 여러 특성들이 Sn-37Pb 솔더에 비해 좋지 않기 때문에 보다 정확하고 엄격한 작업조건을 확보하여야 한다.

공학/기술| 2019.07.02| 3페이지| 5,000원| 조회(318)

반도체, 수업과제, mems개론

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현충원 감상문(현 현충원의 문제점을 중심으로)

죽은 자는 말이 없다1. 시작말5월 30일 목요일, 아침 일찍 집을 나서 한국사 수업 전에 현충원에 갔다. 생각해보니 서울에 산지 20년이 훌쩍 지났지만 현충원 견학은 처음이었다. 매번 현충원 근처만 지나갔지 방문할 생각은 한 번도 하지 않았다. 현충원이란 국가와 민족을 위해 순국한 호국 영령들이 안장되어 있는 묘지로서 국가나 사회를 위해 희생하거나 공헌한 사람이 사망한 후 그를 안장하고 그 정신을 기리며 선양하기 위한 장소이다.이번 과제의 취지가 단순한 현충원 소개가 아닌 나만의 문제의식 그리고 현대사에서의 현충원의 의미를 중심으로 기술하는 것임에 따라 표제를 “죽은 자는 말이 없다”로 결정했다.“죽은 자는 말이 없다”는 일상 속에서 자주 쓰이는 관용어구로 말 그대로 죽은 자는 말을 할 수 없다는 뜻이다. 흔히 억울한 죽음 또는 죽은 사람이 아쉬운 경우도 이러한 표현을 사용하기도 하지만 ‘역사를 내키는 대로 뒤바꿔도 그 비밀을 아는 죽은 자는 아무 말도 할 수 없다’는 뜻으로 이러한 모습을 비꼬는 표현으로도 사용된다. 이는 현충원에 묻힌 독립운동가들의 마음을 대변해준다고 생각한다. 표제를 위와 같이 정한 이유는 아래와 같다.2. 현 현충원의 문제점 그리고 해결방안우선 현충원 견학 전 간단하게 사전 조사를 하였다. 현충원 홈페이지에 들어가서 간단하게 묘역, 시설물 등을 확인하고 코스를 살펴보았다. 개인적으로 예전부터 논란이 되었던 현충원 속 친일파 묘에 관심이 많았다. 현재 현충원에는 대전현충원까지 포함해 대통령 산하‘친일반민족행위 진상규명위원회(2005~2009)에서 발표한 친일반민족행위자 11명의 무덤이 있으며 친일인명사전을 기준으로는 63명의 친일파가 있다. 특히 실제로 방문해보면 친일 인사의 묘소와 독립운동가의 묘소는 멀게는 400m, 가깝게는 100m, 10m 정도로 매우 인접해 있는 경우도 있다고 한다. 이 기사를 보고 과거 친일파를 제대로 청산하지 못 한 것도 억울한데 뻔히 친일인명사전에 등재된 사람을 “어떻게 현충원에 무덤을 만들었지? 수많은 반대의 목소리를 무시하면서까지 누가 허락을 해줬지?”등 여러 생각이 들었다. 따라서 이번 견학은 순국선열을 기리는 의미가 아닌 현 현충원의 문제점 그리고 개인적인 궁금증을 해소하고자 친일파 묘를 중점으로 알아봤으며 해결방안에 대해 생각했다.현충원의 문제점을 간단하게 요약해서 말하자면 대한민국은 과거 1948년 제헌국회에서 구성했던 반민특위가 강제로 해산된 이후에 친일 행적에 대한 객관적 자료는 부족하다. 그러던 중 군 장성, 20년 이상 근무했던 군인들은 그들의 친일행위와는 상관없이 국립묘지에 들어올 수 있는 자격을 갖추게 되면서 현충원에 안치됐다.다음으로 현충원의 문제점을 해결하기 위한 몇 가지 방안을 생각해봤다. 현충원의 문제는 누군가의 잘못이라고 단정 짓기는 힘들다. 우리의 아픈 역사, 창피한 과거 그리고 국민들의 무관심 속에서 복합적인 문제가 얽혀 있는 상황이다. 우선 국회, 보훈처 그리고 대학생으로 나눠 각자의 입장에서 해결방안을 생각했다.첫째, 국회는 하루빨리 국립묘지 운영에 관한 법률을 개정해야 한다. 현충원에 묘지가 안치되었어도 뒤늦게 친일행위가 드러난 경우 국립묘지의 영예성을 훼손하는지 여부를 판정한 후 사실로 입증이 되면 강제 이장하는 것이 가능하도록 법안 개정을 해야 한다. 2007년부터 2018년까지 총 5번 관련 법안이 제출되었다. 법안 제출이 되고 발의가 되었지만 제대로 논의되지 못하고 해당 국회의원들의 임기가 만료되는 바람에 자동 폐기가 되었다. 따라서 현재 관련 법안은 없는 상태에서 친일변절자 자손 스스로 유해를 이장하지 않는 이상 강제 이송은 불가능하다. 예를 들어 올해 내로 이송하겠다는 형식적인 답변만 할뿐 아무런 조치가 없어도 우리는 그저 지켜볼 수밖에 없다.두 번째로 보훈처는 경각심을 가지고 기준의 안일한 관행을 바꿔야 한다. 현충원에 안치하기 전에 보훈처에서보다 면밀하게 검토하고 논의해야 한다. 실제로 2016년 김규환이 현충원 충혼당에 안치가 결정되고 그의 친일행적 민원을 받았지만 아무런 조치가 없었다. 3년이라는 시간이 있었지만 그들은 진상규명을 하지 않았고 그 결과 또 한명의 친일파가 현충원에 들어갔다.마지막으로 대학생들은 관심을 가지고 공론화 시킬 필요가 있다. 우리는 과거의 친일청산의 실패에서 유래된 수많은 과제들을 떠 앉고 있다. 조선 광복 후 미국 군정 하에 임시정부를 설립하고 올바른 교육, 양성된 인력이 없어 상대적으로 행정경험, 정치 경험이 많은 친일파들을 등용했던 것은 당시 상황을 고려하면 머리로는 이해가 된다. 그럼에도 불구하고 수십 년이 지금 역사도 재조명되는 판국에 2019년 대한민국에서 이런 논쟁이 생기는 것은 옳지 못하다. 하지만 더 큰 문제는 국민들, 특히 젊은 층들은 잘 모를 뿐 아니라 관심이 없다는 것이다. 3.1운동 그리고 임시정부 수립 100주년을 기념하여 우리 대학생들은 이런 부분에 대해 관심을 가지고 공론화시켜 국회에서 제도 개선에 나설 수 있도록 해야 한다.3. 맺음말역사는 승리자의 것이라는 말처럼 우리가 잊지 말아야할 진실이 숨겨져 왜곡된 거짓을 사실이라 착각하는 경우가 많다. 책임져야 할 사람이 사실을 왜곡하고 보상받아야 할 사람은 그저 무덤 속에서 침묵만이 계속될 수밖에 없다. 마치 죽은 자는 말이 없는 것처럼 말이다. 하지만 많은 사람들이 못 다한 친일청산을 위해 노력하고 있으며 숨겨진 진실들이 새로운 증거와 함께 잇따라 나오고 있다. 하루빨리 역사를 재조명해 과거의 적폐를 청산하고 독립운동가들의 숭고한 정신을 영원히 기려야 한다.

독후감/창작| 2019.07.02| 3페이지| 1,500원| 조회(343)

한국사, 현충원, 현충원 견학 후 감상문입니다. 에이쁠, 현충원의 문제점

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반도체 재료적&전기적 성질에 대한 리포트입니다(재료공학과제)

< 목 차 >Ⅰ. 반도체 재료1. 반도체개요1-1) 반도체의 성장 p.21-2) 우리나라 반도체 산업의 역사 및 발전상황 p.32. 반도체재료2-1) 반도체재료란? p.82-2) 반도체재료별 특징 p.83. 결론 p.174. 재료의 전기적 성질 개요 p.18Ⅱ. 재료의 전기적 성질5. 전기적 성질5-1) 전기전도 p.185-2) 반도체성 & 비고유 반도체성 p.285-3) 이온성 세라믹 및 고분자의 전기전도 p.316. 결론 p.337. 참고문헌 p.34Ⅰ. 반도체 재료1. 개요1-1) 반도체의 성장19세기 후반에서부터 발전한 전자의 움직임을 응용한 진공의 발명이 1904년 Fleming의 2극 진공관, 1906년 De Forest의 3극관으로 이어졌고, 이를 이용한 전기 제품들이 개발되었으며 특히 정보산업의 주역인 Computer가 만들어졌다. 그러나 진공관을 이용한 기기들은 부피가 크고 발열량이 많아 내구성의 문제가 대두되었다. 이러한 문제점을 개선하기 위한 연구가 2차 세계 대전 이후에 활발히 전개되었으며 고체 물리학을 토대로 한 전기적인 여러 현상을 근거로 한 고체 증폭 회로 소자를 개발하게 된다. 이것이 바로 1947년 발명된 Bipolar Transistor로써 20세기의 최대의 발명이라 일컬어진다. 그러나 반도체 Memory에 쓰이는 소자는 일반적으로 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로써, 1960년 AT & T Bell Lab에서 한국인인 D.Khang에 의해서 처음으로 만들어졌다. FET에 대한 이론이나 특허는 이미 1930년도에 J.E Lilenfield에 의해 제시되었으나 제작상의 여러 문제(특히, 제작 장소의 청정도, 불순물 주입 기술의 정확도 등) 때문에 30여년의 시간이 필요했다.반도체 산업은 “산업의 쌀”, “산업의 기름”이라 일컬어지며 산업 구조의 고도화를 위한 핵심 기반 산업이다. 또한 반도체 산업은 기술 집약적이며 기술 혁신 속도가 빠른 고부가가치 산업이며 평 paste2-2) 반도체 제조용 Chemicals다양한 반도체재료가 있지만 그 중 대표적 몇 가지를 소개하고자 한다.- Silicon(Si)원료로 사용되는 실리콘(Si)은 지곡이 많이 함유되어 있는 원소이나, 순도 98.4~99%의 고순도실리콘의 원료인 공업용실리콘에 이용되는 양질의 규석(SiO2)은 특정지역에서만 채광되고 있다. 특히, 규석을 고순도 실리콘으로 환원시킬 경우에는 톤당 12,000KWh이상의 전력을 필요로 한다.SiO2(규석)---->환원--->Si + 2CO(금속실리콘)이 금속실리콘을 분쇄해 할로겐(Halogen)화하여 트리클로로실란 수소환원법과 모노실란 열분해법에 의해 다결정실리콘을 제조한다. 이것을 절단하여 세정을 거쳐 CZ법, FZ법 등에 의해 단결정실리콘을 제조한다. 현재 반도체 등에 사용되는 실리콘 단결정 제조법은 세계적으로 90%정도 CZ법이 사용되고 있는 것으로 추정된다.실리콘 단결정은 규격, 용도에 따라 절단, Chemicaletch, 경면연마, 실리콘웨이퍼, 디바이스메이커에 의해 디바이스프로세스를 거쳐 IC, LSI, 트랜지스터, Diode, 태양전지 등의 반도체소자로서 사용되고 있다.- Germanium(Ge)게르마늄은 보통 아연, 동 생산에서 나오는 부산물로서 최초로 이산화게르마늄이 생산되어진다. 이곳에 염소를 반응시켜 사염화게르마늄을 제조한다. 그리고 최우선적으로 금속 Ge의 다결정체를 제조하며, 존멜팅(Zonemelting)법으로 단결정체를 얻는다. 이와 함께 아연정광으로도 휘발시키고 수회에 걸쳐 산추출 등을 통해 조사염화게르마늄을 제조하는 방법이 모색되고 있다.또한 최근에는 화력발전의 석탄 잔재로 연진에서 회수하는 방법도 행해지고 있으며, Ge단결정에서 펠릿생산시의 스크랩, 다이오드 생산시 및 기타 발생하는 각종 스크랩 발생량은 상당히 크며, 현재 중요한 원료공급처가 되어 있다.융점 : 936°C비등점 : 2830°C밀도 : 5.32g/cm³비열 : 0.074cal/g/°C조산화게르마늄을 만들때까지 공정은 함게르마늄Sb 및 InSb 등의 화합물반도체재료 이외의 각종 저항체, 센서재료 등에 사용되고 있다.한편, 일본에선 원료인 안티몬광석, 지금, 삼산화안티몬으로 수입되어 정제한 후 안티몬 지금 및 삼산화안티몬으로 판매되고 있는 것으로 알려졌다. 이 가운데 가장 수요가 많은 것은 삼산화안티몬이다.삼산화안티몬의 특징은 플라스특, 고무, 지류의 난연조제에서 할로겐계난연제와의 상승효과를 나타내는 것이다. 삼산화안티몬은 백색분말로 물에는 녹지 않으나 염산, 가성카리, 주석산, 초산 등에는 녹는다. 또한, 알코올, 희황산, 희질산에는 녹지 않으나 농황산, 농질산에는 녹는다. 적열에 의해 황색액체가 되며 냉각시키면 백색결정이 된다.분자량291.52전기적 특성불량도체비중5.2~5.4색조백색융점656°C결정계등축정계 및 사방정계비등점1425°C용해성염산, 황산, 주석산, 알칼리에 가용물, 초산에 불용경도2~2.5원료는 안티몬광과 금속안티몬이며, 주로 휘안광으로 산출된다. 삼산화안티몬의 제법에는 안티몬환원법, 철침전법, 용융로법 등이 있다.- 안티몬환원법유화광을 가열, 건조한 후 승화성 삼산화안티몬으로서 휘발시킨다. 저급 휘안광을 이용하여 회전로에서 가열건조하여 얻어진 Sb2O3을 코크스 또는 목탄으로 환원시키면 안티몬이 얻어진다.- 철침전법비교적 고품질의 광석을 반사로에서 철가루에 의해 환원된다.- 용융로법유화광을 용융로에서 상호반응 또는 배소반응에 의해 환원을 한다.고순도 금속안티몬은 주로 화합물반도체 InSb 및 GaSb에 사용된다. InSb단결정은 Hole소자와 적외선검출 디바이스 등에 사용되며, GaSb단결정은 화합물반도체용으로 연구되고 있다. 이러한 화합물반도체용 이외에도 저항체박막용 Target재료, Si-Sb 등 원적외선용 광도전체, Sb2O3 촬상관 타겟비젼, Al ? Sb 등의 방사선 검출소자에 사용된다. 국내에서는 안티모니를 전량 수입에 의존하고 있으며 주 수입국은 중국이다.- Phosphorus(P)인의 원료로서 인광석은 세계 각국에 광상이 분포되어 있으며, 지곡중에는해야 할 경우, 재료의 전기적 성질을 반드시 고려해야 할 때가 종종 있다. 재료에 따라 전기적 거동은 다양하다. 어떤 것은 전기전도도가 높아야 하고 전기절연성을 필요로 한다.이번에는 재료의 전기적 성질, 즉 외부 전기장(electrical field)에 대한 반응을 설명하는 것이다. 매개변수, 전자에 의한 전도 메카니즘, 전자 에너지대(electron energy band)구조 등에 대해 알아보고 이러한 원리들을 바탕으로 금속, 반도체, 절연체로 확장된다.5. 전기적 성질5-1) 전기 전도- 옴의 법칙고체의 가장 중요한 전기적 특성 중의 하나는 고체가 얼마나 용이하게 전류를 잘 흐르게 할 수 있는가이다. 옴의 법칙(Ohm’s law)은 전류 I, 즉 단위시간에 통과하는 전하량과 인가 전압 V의 관계를 나타내며, 그 관계식은 아래와 같다.V = IR여기서 R은 재료의 저항이다. V, I, R의 단위는 각각 volt(J/C), ampere(C/s), ohm(V/A)이다. R의 값은 시편의 형상에 따라 달라지며, 많은 재료의 경우에는 전류에 무관하다. 비저항(resistivity) ρ는 시편 형상에 무관하며 재료 고유의 값을 나타내는데, R과의 관계는 다음과 같다.ρ = RA/L여기서 L은 전압이 측정되는 두 시점 사이의 거리이고, A는 전류가 흐르는 방향에 수직한 단면적이다. ρ에 대한 단위는 ohm-meter(Ω-m)이다. 옴의 법칙과 비저항공식으로부터 다음의 관계식을 얻을 수 있다.ρ = VA/IL- 전기전도도전기전도도 σ가 재료의 전기적 특성을 규정하는데 종종 사용된다.σ = 1/ρ재료의 전류전도 능력의 용이성을 가리킨다. σ의 단위는 옴-미터의 역수(Ω-m)^-1 또는 mho/m)이다. 전기적 성질에 관한 이후의 논의들에서는 비저항과 전기전도도를 함께 사용한다. 옴의 법칙은 다음과 같이 나타낼 수 있다.J = σε여기서 J는 전류밀도, 즉 시편의 단위면적당 전류 I/A이고, ε는 전장의 세기 또는 두 점 간의 전압차를 두 점 사이의 거리로 나눈 것이다.ε 대 간격에 따라 달라진다. 주어진 온도에서, Eg가 클수록 원자가대의 전자가 전도대의 에너지 준위로 올라갈 확률이 작아진다. 다시 말하면, 에너지대 간격이 클수록 정해진 온도에서의 전기전도도가 낮아진다. 따라서 반도체와 절연체의 구별은 에너지대 간격의 크기에 달려 있다. 즉, 반도체에서는 이 간격이 좁은 반면에 절연체에서는 비교적 넓다.반도체나 절연체의 온도를 높이면, 전자가 여기할 수 있는 열 에너지가 증가하기 때문에 더 많은 전자가 전도대에 올라가게 되어 전도도를 향상시킨다.절연체 및 반도체의 전기전도도는 원자결합 모형들의 투시화법적 관점에서 살펴볼 수 있다. 전기절연 재료에 있어서, 원자 간 결합은 이온적이거나 대체로 공유적이다. 따라서 가전자들은 개개의 원자에 단단히 묶여 있거나 공유되어 있다. 달리 말하면, 이들 원자는 매우 국소화되어 있어서, 결코 결정 내를 자유롭게 돌아다닐 수 없다. 반도체 내의 결합은 공유결합이고 비교적 약하다. 이는 가전자들이 원자에 강하게 결합되어 있지 않음을 뜻한다. 결국 이러한 전자들은 열적 여기에 의해 절연체에서 더 쉽게 이동한다.- 금속의 전기 비저항대다수의 금속은 아주 좋은 전기 도체이다. 잘 알려진 여러 금속의 상온 전기전도도 값이 그림6과 같다. 즉, 금속 Fermi에너지보다 높은 비어 있는 상태로 많은 수의 전자가 여기하기 때문에 매우 높은 전기전도도를 가진다.금속에서 결정결함이 전도전자들에 대한 산란의 중심으로 작용하기 때문에 결함 수의 증가는 비저항 값을 높이게 된다. 이들 결함의 농도는 금속 시편의 온도, 조성, 가공도에 의해 결정된다. 실제로 금속의 총 비저항은 열진동, 불순물 및 소성변형의 기여에 의한 것을 모두 합한 것임이 실험적으로 관찰되었다. 즉, 각각의 산란 메카니즘들은 독립저긍로 작용한다. 이를 다음과 같이 수학적으로 나타낼 수도 있다.ρtotal = ρt + ρi + ρd여기서 ρt, ρi, ρd는 각각 열, 불순물 및 변형에 의한 비저항이다. 위 식은 마타이센(Mathiessem)법칙으로다.

공학/기술| 2019.05.29| 34페이지| 3,000원| 조회(276)

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