• 한국재료학회지
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• 제6권5호
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• pp.489-493
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• 1996

다공질 실리콘층(Porous Silicon LayerLPSL)을 사용하여 저온 열산화 (50$0^{\circ}C$, 1시간)와 급속 열산화공정(rapid thermal oxidationLRTO)(115$0^{\circ}C$, 1분)을 통하여 저온 산화막을 제조하였다. 제조된 산화막의 특성을 IR흡수 스펙트럼, C-V 곡선, 절연파괴전압, 누설전류, 그리고 굴절률을 조사함으로써 알아보았다. 절연파괴전압은 2.7MV/cm, 누설전류는 0-50V 범위에서 100-500pA의 값을 보였다. 산화막의 굴절률은 1.49의 값으로서 열산화막의 굴절률에 근접한 값을 나타냈다. 이 결과로부터 다공질 실리콘층을 저온산화막으로 제조할 때, RTO공정이 산화막의 치밀화(densification)에 크게 기여함을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.62-68
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• 2004

본 연구에서는 SHS 공정에 의하여 기공의 크기를 조절함으로서 전기저항 발열 특성을 가지는 다공성 $MoSi_2$를 제조하는 공정에 관하여 연구하였다. 결함이 억제된 다공질 재료를 제조하기 위하여 Si 함량 변화 및 예열 공정을 실시하였으며, 성형체 제조에 사용되는 Mo 분말의 크기 변화에 따른 가공 형성 거동에 대하여 연구하였다. 실험 결과 합성된 $MoSi_2$ 입자의 크기는 Mo 입자의 크기와는 관계없이 연소 합성시 발열되는 발열양에 의해 좌우되었으며, 기공의 크기는 Mo 입자의 크기에 따라 결정되었다. 또한 가공 경사 $MoSi_2$ 다공질 재료를 만들기 위하여 150-300${\mu}m$ Mo 분말과 4-5${\mu}m$ Mo 분말을 단계별로 5층으로 혼합하여 합성한 결과 거시적으로 순차적인 기공 크기 분포를 나타내었으며, 이를 통하여 포집 효율등이 우수한 다공성 발열체 재료의 제조가 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제4권4호
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• pp.70-74
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• 1995

다공질 실리콘을 형성하는데 있어서 이방성 양극 반응 과정을 관찰하였다. 실험재료는 n형 기판 위에 $n^{+}$가 확산되고 그 위에 n에 피층이 있는 $n/n^{+}/n$ 구조의 (100) 실리콘 웨이퍼였다. 상충부 n실리콘 에피층을 식각하여 다공질 실리콘 층의 양극 반응 창을 내고 양극반응이 $n^{+}$매몰층까지만 일어나게 한다. 다공질 실리콘 층의 형성과정은 이방성이었다. 반응창의 형태들이 서로 다를 지라도 반응된 다공질 실리콘 영역의 모양은 모두 사각형 형태의 것이었다. 이 실험 결과는 다공질 실리콘 양극반응은 화학반응에 달려 있는 것이 아니고 전기전도 성질 즉 결정방향에 따른 정공의 서로 다른 전도도에 있다는 것을 보여 준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2003-2005
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• 2002

바이오 마이크로 시스템 및 바이오 MEMS 분야, 특히 실리콘을 기질로 하는 바이오 센서 제작에서 반도체 공정 기술은 센서의 대량 생산과 초소형화를 위해서 반드시 필요한 기술이다. 그러나, 감지전극의 마이크로화에 따른 센서의 감도 및 안정성 저하 문제는 해결해야 할 과제이다. 최근, 다공질 실리콘이 갖는 대면적이 실리콘 기질과 생체 고분자 (예: 단백질, 핵산 등) 간의 결합력을 향상시킬 수 있음이 알려지면서, 바이오 센서 분야에서, 새로운 형태의 드랜스듀서 재료로서의 다공질 실리콘에 대한 논의가 활발히 전개되고 있으며 또한, ISFET (Ion-Selective Field-Effect Transistors) 와는 달리 다공질 실리콘 층은 저항이 크기 때문에 센서 제작 과정에서의 부가적인 절연막을 필요로 하지 않는다. 본 연구에서는, 백금을 증착한 다공질 실리콘 표면에 전도성 고분자로서 Polypyrrole (PPy) 필름과 생체 고분자 물질로서 Urease를 각각 전기화학적으로 흡착하였다. 다공질 실리콘 층의 형성을 위해 테플론 소재의 전기화학 전지에 불산 (49%), 에탄올 (95%), $H_2O$ 혼합 용액을 넣고 실리콘 웨이퍼에 일정시간 수 mA의 산화 전류를 흘려주었으며, 약 $200{\AA}$의 티타늄 박막과 $200{\AA}$의 백금 박막을 RF 스퍼터링하여 작업 전극을 제작하였고, 백금 박막 및 Ag를 기화 증착하여 제작한 Ag/AgCl 박막을 각각 상대 전극과 기준전극으로 하였다. 박막 전극의 표면 분석을 위해 SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) 등을 이용하였다. 제작된 요소 센서로부터 요소 농도 범위 0.01 mmol/L ${\sim}$ 100 mmol/L에서 약 0.2 mA/decade의 감도를 얻었다.

• 소성∙가공
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• 제1권2호
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• pp.7-13
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• 1992

분말의 압축과 소결책의 단조 공정에서 균일하고 강도 높은 제품을 얻기 위해서는 밀도 및 밀도 분포의 조절이 매우 중요하다. 이 연구에서는 재료의 밀도 변화 특성을 고려할 수 있고, 임계 밀도 이하에서도 적용시킬 수 있는 다공질 재료의 항복조건을 유한요소법에 적용시켜 업셋 단조, 3차원 압흔 공정을 해석하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1996년도 재료학회 춘계학술발표회
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• pp.120-120
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• 1996

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 및 제6회 신소재 심포지엄
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• pp.67-67
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• 2004

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권6호
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• pp.552-559
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• 2009

The effect of porosity on the crack propagation is studied by using the cohesive zone model. Standard mode I fracture test were done by using compact tension specimens with various porosities. Load-load line displacement curves and ${\delta}_5$-crack resistance curves for various porosities were obtained from experiments. The cohesive zone model proposed by Xu and Needleman was employed to describe the crack propagation in porous media, and the Gurson model is used for constitutive relation of porous materials. These models were implemented into user subroutines of a finite element program ABAQUS. The fracture mode changes from ductile fracture to brittle fracture as the porosity increases. Numerical calculations agree well with experimental results.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.110-110
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• 2003

제올라이트는 다양한 유기질 분리의 촉매제 및 광학, 화학 센서, 기체 분리 등의 고기능 소재로서 크게 주목받고 있으며, 그 중 MFI type(ZSM-5, Silicalite-1) 제올라이트는 주로 석유화학공정에 주로 이용되고 있고, 분리막으로서 이산화탄소의 분리/회수 및 물/유기 혼합물의 분리 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 분리막 제조에 유리할 것으로 판단되어지는 적합한 크기와 형상을 갖춘 나노크기의 제올라이트 분말을 수열합성법과 마이크로웨이브 합성법을 이용하여 합성하였으며, 위의 조건으로 다공질 알루미나 지지 체 위에서 알루미나/제올라이트 분리막 제조를 하는데 성공하였다. 또 한 다양한 조건(시간, 온도, 조성)에 따른 막의 두께변화와 균열발생정도를 관찰한 결과 합성시간, 건조온도에 따라서 같은 조건의 분리막 사이에서도 현격한 차이가 나타남을 알 수 있었다. 얻어진 MFI type제올라이트 분말과 분리막은 XRD, SEM, BET, TGA, FT-IR등의 분석수단을 이용하여 물성평가를 실시하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.5.2-5.2
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• 2010

인체 경조직인 뼈와 치아는 콜라겐 단백질과 인산칼슘 무기질 성분으로 구성된 최적의 복합체라 볼 수 있다. 이러한 인산칼슘 무기질 성분은 결정학적, 화학적으로 hydroxyapatite (HA, Ca10(PO4)6(OH)2)와 거의 유사하여 높은 생체활성과 골전도성을 보이는 것으로 알려져 있다. 또한, hydroxyapatite의 고온 분해 산물로 볼 수 있는 tricalcuim phosphate(TCP, Ca3(PO4)2)는 체내에 이식시 체액에 용해되어 신생골을 유도하는 생체흡수성 세라믹스로 알려져있다. 이러한 HA와 TCP는 우수한 생체친화성에도 불구하고 기계적 특성이 낮아, non-load bearing 부위에 적용이 되어 다공질의 골수복재 용도로 활용되거나, load-bearing부위의 적용을 위한 금속 implant 등의 생체친화성 보완을 위한 표면 코팅재로 사용되고 있는 실정이다. 본 발표에서는 생체특성이 매우 우수한 인산칼슘 생체세라믹스의 load-bearing part 적용을 위하여 강도 및 파괴인성의 기계적 특성을 증진시킨 사례를 살펴보고, non-load bearing part에 실제 사용되는 인산칼슘 생체세라믹스의 다공질(porous) 골수복재(bone graft)의 역학 특성 증진을 위한 아이디어와 함께, 역학 특성이 매우 뛰어난 지르코니아 생체세라믹스의 강화-소결법에 대하여 소개하고자 한다.