• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.771-775
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• 2010

In this study, piezoelectric and dielectric properties of the $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-(1-x)(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3-xBaTiO_3$ [NKN-(1-x)BNT-xBT] ceramics were investigated. The lead-free NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics were fabricated by a conventional mixed oxide method. The results indicate that the addition of $BaTiO_3$ significantly influences the sintering, microstructure, phase transition and electrical properties of NKN-BNT ceramics. A gradual change in the piezoelectric and dielectric properties was observed with the increase of BT contents. The dielectric constant, piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) increased at the morphotropic phase boundary (MPB). The $d_{33}$=184 pC/N, $k_p$=0.38, dielectric constant=1455 with dielectric loss value of less than 1% were obtained for the NKN-0.95BNT-0.05BT ceramics sintered at $1150^{\circ}C$ for 2h. These results demonstrate that the NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics is an attractive candidate for lead-free piezoelectric materials.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1394-1395
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• 2006

$(Na_{0.5}LaK_{0.5})NbO_3$ (NKN) thin films were fabricated by the alkoxide-based MOD method. NKN stock solutions were made spin-coated onto the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate. The structural properties of the NKN thin films examined by x-ray diffraction. The perovskite phase was obtained as a function of the annealing temperature from $550^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$ for 1h. The crystallinity and grain size of the NKN thin films increased with increasing annealing temperature. The dielectric constants and loss of the NKN thin films annealed at $650^{\circ}C$ ($t_{eq}$=2.35 nm) showed 323 and 0.025.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.803-806
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• 2011

1 mol% $Li_2O$ excess $0.9(Na_{0.52}K_{0.48})NbO_3-0.1LiTaO_3$ lead-free piezoelectric multilayer ceramic actuators were investigated to determine their aging properties. To reduce the thermal aging behavior, we applied a rectified unipolar electric field of 5 kV/mm to the specimen to accelerate the electric aging behavior. By employing a rectified unipolar electric field for the piezoelectric actuators, we could remove undesirable heating from the relaxation current in the motion of the ferroelectric domain. To accelerate the aging test, the applied electric fields had a frequency of 900 Hz. To have enough time for charging and discharging, we employed an accurate time constant to design the equivalent circuit model for the aging tester. To extract exact aging behavior, we measured the pseudo-piezoelectric coefficient before and after the aging process. We also measured the electro-mechanical coupling coefficient, the frequency-dependent dielectric permittivity, and the impedance to compare with fresh and aged specimen.

• 암석학회지
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• 제12권3호
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• pp.119-134
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• 2003

육십령 복운모화강암은 광물학$.$지화학적으로 과알루미나 성질을 특징적으로 나타낸다. 육십령 화강암체는 1.15∼l.20 범위의 높은 알루미나 포화 지수와 2.20∼2.98wt% 범위의 높은 CIPW norm 강옥 함량을 나타낸다. 색지수는 <16%이고, FeO$^{T}$ +MgO+TiO$_2$,는 평균 1.9 wt%로서 우백질화강암에 해당한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 SiO$_2$성분이 증가함에 따라, TiO$_2$, $Al_2$O$_3$, FeO, Fe$_2$O$_3$, MgO, CaO, $K_2$O, P$_2$O$_{5}$ , Rb, Ba, Sr 은 감소하는 경향을 나타내는 반면, Zr과 Th는 증가하는 경향을 나타내는데, 이는 장석, 흑운모, 인회석 저어콘의 분별경정작용에 기인한 것으로 해석된다. 거정질 암맥에는 SiO$_2$and P$_2$O$_{5}$ 는 높게, 그 외의 주원소는 결핍되어 나타난다. Manaslu, Hercynian 복운모 우백질화강암, Lachlan습곡대의 S-형 화강암과 비교해 보면, 육십령 복운모 우백질화강암은 낮은 Rb, 높은 Ba, Sr을 나타낸다. 거정질 암맥의 지화학적 특징은 육십령 복운모화강암을 형성했던 멜트로부터 일부 원소들의 제거 혹은 유동성에 의해 높은 Rb, Nb와, 낮은 Ba, Sr, Zr, Th, Pb 함유를 나타낸다. 육십령 복운모 우백질화강암은 총 휘토류 함량이 95.7∼123.3ppm 범위를 나타내며, 운석에 대해 표준해보면, 저 내지 중정도의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.7∼0.9)을 가지면서 경희토류원소가 풍부하고 중희토류원소가 결핍된 매우 경사가 져 있는((La/Yb)$_{N}$ = 6.9∼24.8) 변화를 보여준다. 반면에 페그마틱 암맥은 총 휘토류원소의 함량이 7.0ppm으로 운석에 대해 표준화하면, 강한 부의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.2)을 가진 편평한 양상을 나타낸다. 복운모 우백질화강암을 형성했던 멜트의 성분은 기원암 뿐만 아니라 기원암이 녹은 후의 잔류물질의 양에도 의존한다. 특히 CaO/$Na_2$O의 비와 Rb/Sr-Rb/Ba의 비들은 강한 과알루미나질 화강암에서는 기원암의 성분에, 즉, 기원암의 사장석과 점토 함량 비에 주로 의존한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 사장석 성분보다 점토 성분이 풍부한 암석에서 기원한 Manaslu와 Hercynian 복운모 우백질화강암들(예를 들면 Millevaches와 Gueret)보다는 더 높은 CaO/$Na_2$O의 비와 더 낮은 Rb/Sr-Rb/Ba 비를 나타내고 있는데, 이러한 지화학적 특징은 점토 성분보다는 사장석이 풍부한 석영장석질 암석으로부터 기원했던 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.675-687
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• 2006

이 연구에서는 청풍지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 청풍지역의 자연배경치를 제시하고, 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰으며, 화학적 분석을 위해 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였다. 주성분원소 및 미량성분원소는 XRD, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 분석하였다. 청풍지역 하상퇴적물의 기반암에 따른 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 화강암질편마암지역, 메타텍틱편마암지역, 다도응회암지역, 유치역암 지역, 능주용암지역으로 분류하였다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 주성분원소 함량은 $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;Al_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$이다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}5ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$의 범위를 보였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권5호
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• pp.257-264
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• 2017

Film of new Ti-15Zr-5Nb alloy formed during galvanic anodizing in orthophosphoric acid solution was characterized by optical microscope, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and Raman micro-spectroscopy. Its anticorrosive properties were determined by electrochemical techniques. The film had a layer with nanotube-like porosity with diameters in 500-1000 nm range. The nano layer contained significant amounts of P and O as well as alloying element. Additionally, Raman micro-spectroscopy identified oxygen as oxygen ion in $TiO_2$ anatase and phosphorous as $P_2O_7{^{4-}}$ ion in phosphotitanate compound. All potentiodynamic polarization curves in artificial Carter-Brugirard saliva with pH values (pH= 3.96, 7.84, and 9.11) depending on the addition of 0.05M NaF revealed nobler behavior of anodized alloy and higher polarization resistance indicating the film is thicker and more compact nanolayer. Lower corrosion rates of the anodized alloy reduced toxicity due to less released ions into saliva. Bigger curvature radii in Nyquist plot and higher phase angle in Bode plot for the anodized alloy ascertain a thicker, more protective, insulating nanolayer existing on the anodized alloy. Additionally, ESI results indicate anodized film consists of an inner, compact, barrier, layer and an outer, less protective, porous layer.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.184-184
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• 2009

Lead-free Piezoelectric $[Li_{0.04}(Na_{0.44}K_{0.56})](Nb_{0.88}Ta_{0.1}Sb_{0.02})$ (abbreviated as NKNLTS) has been synthsized by conventional mixed oxide method traditional ceramics process without cold-isostatic pressing. Effect of $Bi_2O_3$ addition on NKNLTS ceramics was investigated. Piezoelectric properties of the ceramic were varied with the amount of $Bi_2O_3$ addition and showed the maximum Kp value at 0.4wt% $Bi_2O_3$ addition. The results show that the optimum poling condition for NKNLTS ceramics of 3.5kV/mm, poling temperature of $120^{\circ}C$ and poling time of 30min. At the sintering temperature of $1100^{\circ}C$ and the calcination temperature $800^{\circ}C$, the optimal values of density=$4.7g/cm^2$, Kp=0.44, $\varepsilon_r$=1309 were obtained. Consequently, lead free piezoelectric ceramics with the excellent piezoelectric could be fabricated using a conventional mixed oxide process and the optimal manuacturing condition of those was obtained.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권6호
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• pp.641-647
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• 2011

The present study aims to identify the effect of sintering atmosphere [$O_2$, 75$N_2$-25 $H_2$ (mol%) and $H_2$] on microstructural evolution at the relatively low sintering temperature of 1040$^{\circ}C$. Samples sintered in $O_2$ showed a bimodal microstructure consisting of fine matrix grains and large abnormal grains. Sintering in 75 $N_2$ - 25 $H_2$ (mol %) and $H_2$ caused the extent of abnormal grain growth to increase. These changes in grain growth behaviour are explained by the effect of the change in step free energy with sintering atmosphere on the critical driving force necessary for rapid grain growth. The results show the possibility of fabricating $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ at low temperature with various microstructures via proper control of sintering atmosphere.

• 암석학회지
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• 제8권2호
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• pp.57-70
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• 1999

울릉도의 화산암들은 매우 높은 알칼리 함량을 보이며 대부분 K2O/Na2O 비율이 높은 K-계열에 속한다. 울릉도의 화산암들은 매우 넓은 범위에 걸친 조성변화를 보여 총알칼리-실리카 분류도에 현무암으로부터 조면현무암, 현무암질 조면안산암, 조면안산암을 거처 조면암에 이르기까지의 범위를 차지한다. 이러한 조성의 일반적인 변화경향은 광물의 정출에 의한 분화에 의해 대체로 잘 설명되며 감람석, 단사휘석, 사장석, 티탄철석 및 인회석이 주된 정출광물로 판단된다. 울릉도 화산암의 Nb/U, Pb/Ce 값은 MORB, OIB등과 같은 해양성 화산암과 같으며 도호환경의 암석들과는 상당한 차이가 있어 이들의 생성이 일본열도를 연한 섭입작용과는 직접적인 관계가 없음을 말해준다. LREE가 HREE에 비해 매우 부화된 모슴을 보인다((La)N=193-420, (Lu)N=7.5-19.5). 다양한 암석중 조면암-1만이 두드러진 음의 뗘 이상치를 갖으며 상당한 사장석의 정출을 수반하여 만들어진 것으로 판단된다. 그러나 조면암-2와 조면암-3 및 포놀라이트와 부석등은 미량원소와 희토류원소의 변화경향이 조면암-1과 다르며, 별도의 마그마 솥에서 만들어져 서로 다른 분화경로를 갖고 진화한 것으로 판단된다. 울릉도 화산암에서는 성분의 양분화 및 중간 조성의 결핌 현상이 현저하게 나타난다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.177-193
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• 2009

삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$ 및 ${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.