• 한국자기학회지
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• 제25권4호
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• pp.117-122
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• 2015

고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(Giant magnetoresistance-spin valve; GMR-SV) 박막소자의 미세패턴 공정으로 인한 교환결합력과 보자력 약화 문제를 해결하고자 전자사이크로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance) Ar-이온 밀링을 이용하여 GMR-SV 박막에 지름 $35{\mu}m$인 원형 모양의 홀(Hole)을 패턴닝 하였다. GMR-SV를 4-단자법으로 측정한 자기저항 곡선으로부터 홀 개수가 많아질수록 자기저항비와 자장감응도는 홀이 없을 때 측정된 초기값과 같은 값을 유지하였고, 교환결합세기와 보자력은 120 Oe에서 190 Oe, 10 Oe에서 41 Oe로 크게 향상되었다. 이러한 현상은 GMR-SV 박막내의 자화용이축과 같은 방향을 띄고 센싱 전류의 방향과 수직인 공간에 위치하는 용이 자구영역(Easy magnetic domain; EMD)의 역할에 기인하는 결과를 보여주었다. GMR-SV 바이오 소자 제작시 폭을 넓게 하고 소자내부에 홀의 개수를 증가시켜 발생하는 EMD 효과가 자기저항특성을 향상시킬 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제25권3호
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• pp.95-104
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• 2022

상용 리튬이온전지의 에너지밀도 한계와 안전성 이슈로 불연성 전고체전지 개발이 현안이 되고 있다. 특히, 전기자동차를 위한 차세대 이차전지에 황화물 고체전해질의 적용 가능성이 높아지면서, 고체전해질의 대량생산과 저가격화를 위한 노력 또한 활발해 진행되고 있다. 황화물 고체전해질에 관한 현재까지의 대부분의 연구에서는 조성 및 불순물 제어가 용이하고 균질화와 열처리 시간을 줄일 수 있는 고에너지 기계적 밀링법을 이용하여 열역학적으로 안정한 상 및 준-안정한 상에 대한 탐색을 수행해 왔다. 이를 통해 액체 전해질의 리튬이온전도도를 능가하는 다양한 황화물 고체전해질이 보고되어, 고에너지밀도 고안전성 전고체전지 구현에 대한 기대가 커지고 있다. 그러나, 고에너지 기계적 밀링법은 대량생산에 따른 동일 물성 획득이 쉽지 않고, 입도나 형상 제어가 용이하지 않으며, 분쇄-분급 과정에서 물성의 열화가 발생하는 단점이 알려져 있다. 이에 비해 대량생산과 저가격화에 유리한 습식 합성기술은 아직 다양한 고체전해질 제조에 응용되지는 못하고 있다. 습식 합성기술에서는 입자형, 용액형, 또는 혼합형으로 전구체를 합성하고 용매를 제거한 후 열처리하는 공정을 통해 제조하고 있으나, 전구체의 형성 메커니즘에 대한 명확한 규명도 아직 이루어지지 않고 있다. 본 총설에서는 용매 내 원료들의 반응 메커니즘을 중심으로 한 황화물 고체전해질의 습식 합성기술 동향을 살펴보고자 한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권4호
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• pp.343-353
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• 2017

KAERI의 PRIDE 시설에서 공학규모의 전해환원용 원료물질인 $UO_2$ 다공성펠렛 제조를 위해 공정과 장치를 최적화시킨 내용을 다루었다. $UO_2$ 분말과 별도로 attrition 밀링된 대용산화물 분말을 출발분말로, 정밀 칭량을 통해 사용후핵연료 조성을 모사하였다(Simfuel). Simfuel 분말은 각각 tumbling mixer로 혼합하여 균질화 하고, rotary press로 성형하여 furnace를 이용해 소결하였다. $4%\;H_2-Ar$ 분위기에서 $1450^{\circ}C$ 24시간 고온 열처리하여 제조된 소결펠렛은 $6.89g{\cdot}cm^{-3}$의 벌크밀도를 가지며 이는 후속 전해환원 공정의 요구에 부합한다. 소결된 다공성펠렛의 미세구조 관찰을 통해 다공성 기지상과 함께 산화/금속 석출물이 관찰되어 사용후핵연료의 상이 모사됨을 확인하였다. 본 결과는 향후 공학규모 이상의 파이로 연구를 위한 $UO_2$ 다공성펠렛 제조에 중요한 기초자료로 활용 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제5권6호
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• pp.937-946
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• 1995

본 연구에서는 NiCuZn Ferrite 제조공정의 제어를 위하여 제조공정 변수에 따른 NiCuZn Ferrite의 물성 및 자기적특성의 변화를 검토하여, 겉보기밀도(bulk density)와 초기투자율의 관계를 명확하게 하는 것을 목적으로 하였다. $700^{\circ}C$에서 3시간 하소 한 NiCuZn Ferrite를 약 60시간 볼밀링하여 약 $0.5\mu\textrm{m}$ 입자크기로 분쇄한 후 분무 건조하여 과립화하였다. 본 연구에서는 (1)NiCuZn Ferrite 과립의 크기와 성형압력 변화와 (2)일정한 성형조건에서 소성온도의 변화에 따른 성형체 및 소성체의 물성측정, 그리고 자기적 특성을 검토하였다. NiCuZn Ferrite의 green density는 과립의 크기보다는 성형압력에 더 의존하였으며, 과립의 크기가 $150\mu\textrm{m}$ 이하 일 때 성형압력이 증가 함에 따라 green density는 $2.484\;g/cm^{3}$에서 $3.002\;g/cm^{3}$로 크게 증가하 였다. NiCuZn Ferrite의 bulk density는 소성온도에 의하여 거의 직선적으로 $3.470\;g/cm^{3}$에서 $4.754\;g/cm^{3}$로 증가하였다. 성형압력 변화 및 소성온도 변화에 따른 NiCuZn Ferrite 초기투자율과 겉보기밀도 관계를 비교 검토한 결과, NiCuZn Ferrite의 초기투자율($\mu_{i}$)과 겉보기밀도($\rho$)의 관계를 $\mu_{i}=a+b_{\rho}+c_{\rho}^2$와 같이 실험식으로 표현할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권3호
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• pp.169-173
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• 2003

W-Cu composite powders can be prepared by mechanochemical process, where the $WO_3$-CuO composite powders were mechanically synthesized from the elemental oxide powders and subsequently reduced to W-Cu composite powders. In the present work, reduction behavior of$ WO_3$-CuO composite powders that were synthesized at different milling time was examined in terms of hygrometric analysis. In case of $WO_3$-CuO ball-milled for 20 h, the reaction temperature of CuO\longrightarrowCu became lower than in case of 1 h. Also, the reaction of $WO_3$\longrightarrow$WO_{2.9-2.72}$ and $WO_{2.9-2.72}$ \longrightarrow$WO_2$were shifted to lower temperatures and the peaks were changed to much sharper shape. While the reaction of $WO_2$\longrightarrowW in case of ball-milling for 20 h started at lower temperature, the peak temperature was the same as in 1 h ball-milling. The reduced W particle size was somewhat finer fer 20 h ball-milling. It was considered that the refinement of oxide particles caused by ball-milling process leads to such a change in the reduction behavior.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.40-45
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• 2016

선반 스크랩은 금속 가공 공정에서 선반 및 밀링 작업에 의해 발생된 철강제품의 부산물이므로, 섬유보강 시멘트 복합체 제작시 이를 활용할 경우 경제성뿐만 아니라 환경 친화적인 효과를 가져온다. 따라서 이 연구의 목적은 강섬유 대체재료로서 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체(LSRCCs)의 작업성 및 강도 특성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 금속 가공공장에서 3종류의 선반 스크랩을 채취한 후 폭 2 mm, 길이 40 mm로 가공하여 LSRCCs를 제작하였다. 그 결과, LSRCCs의 작업성은 플레인 모르타르보다 약간 저하되었고, 휨강도는 크게 개선되었으며, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 특성에 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.427-431
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• 2015

본 연구에서는 열-변색 소재로 잘 알려진 이산화바나듐($VO_2$) 분말을 $V_2O_5$ 분말과 옥살산 수화물로부터 여러 조건에서 수열합성과 하소공정을 통하여 제조하였다. 제조된 시료들의 화학적 구조, 결정구조 및 열적 특성들은 FE-SEM, XRD, XPS 및 DSC를 이용하여 분석하였다. 또한, 필름 시편들의 분광학적 및 열변색 특성은 제조된 분말 시료들을 볼밀링하여 50 nm 이하로 분산시켜 제조된 졸로부터 박막필름을 제작하여 UV-Vis-NIR 분광기를 이용하여 분석하였다. $VO_2$ 시료의 하소처리 온도를 증가시키면, 입자들의 크기가 증가함에 따라 시료의 상전이온도가 약 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$로 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.222-222
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• 2003

나노크기 금속입자가 분산된 세라믹 나노복합재료는 향상된 기계적 특성과 함께 독특한 전기적, 자기적 특성을 보여주어 새로운 기능성 재료로의 응용가능성을 갖고 있다. 그러나 소결 중의 반응이나 입자성장 등으로 형성된 반응상 또는 조대한 입자상이 세라믹 기지의 입계 등에 존재한다면, 나노크기 금속상 분산에 의한 기계적 특성의 향상과 독특한 기능성 부여라는 장점들이 없어지게 된다. 따라서 요구되는 특성을 구현할 수 있는 금속분산 나노복합재료의 제조를 위해서는 미세조직 제어를 위한 최적의 제조공정 확립과 미세조직과 특성 등의 관계에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 기지상으로 A1$_2$O$_3$를, 분산상으로는 저융점 금속이며 일반적인 A1$_2$O$_3$의 가압소결시에 (약 140$0^{\circ}C$) 액상으로 존재하는 금속 Cu를 선택하여 조성이 5 vol% Cu가 되도록 복합재료를 제조하였다. $Al_2$O$_3$와 CuO 원료분말들은 습식 및 건식 볼 밀링을 통하여 균일한 분말혼합체로 제조되었다. 혼합분말은 열간가압소결기 내에 장입한 후 35$0^{\circ}C$에서 30분 동안 H$_2$가스를 흘려주며 CuO를 Cu로 환원 처리하였다. 계속해서 H$_2$분위기를 유지하며 승온한 후, 각각 1000-145$0^{\circ}C$에서 분위기를 Ar 으로 치환하였다. 소결은 145$0^{\circ}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.32-37
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• 2003

소형화의 추세는 마이크로 로켓의 연구에도 적용되어 MEMS 공정으로 제작된 마이크로 로켓들이 시도되었다. 본 논문에서는 마이크로 밀링을 사용한 3차원 마이크로 로켓의 제작과 연소 및 발사시험의 결과를 다루고자 한다. 로켓의 동체는 알루미늄 6061 합금을 사용하였다. 3차원 마이크로 노즐은 황동을 직경 127${\mu}m$의 마이크로 엔드밀로 절삭하여 가공되었다. 두 가지 크기의 노즐이 제작되었는데 하나는 노즐목의 직경이 1mm이고 다른 하나는 0.5mm이다. 로켓의 질량은 7.32g이고 추진제의 질량은 0.65g이었다. 추력 대 무게비는 1.58에서 1.74로 계산되며 지면에서 45도 각도로 발사된 비행시험결과 약 46m~53m의 수평거리를 비행하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권5호
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• pp.406-413
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• 2017

A Nanosized $WO_3$ and CuO powder mixture is prepared using novel high-energy ball milling in a bead mill to obtain a W-Cu nanocomposite powder, and the effect of milling time on the structural characteristics of $WO_3-CuO$ powder mixtures is investigated. The results show that the ball-milled $WO_3-CuO$ powder mixture reaches at steady state after 10 h milling, characterized by the uniform and narrow particle size distribution with primary crystalline sizes below 50 nm, a specific surface area of $37m^2/g$, and powder mean particle size ($D_{50}$) of $0.57{\mu}m$. The $WO_3-CuO$ powder mixtures milled for 10 h are heat-treated at different temperatures in $H_2$ atmosphere to produce W-Cu powder. The XRD results shows that both the $WO_3$ and CuO phases can be reduced to W and Cu phases at temperatures over $700^{\circ}C$. The reduced W-Cu nanocomposite powder exhibits excellent sinterability, and the ultrafine W-Cu composite can be obtained by the Cu liquid phase sintering process.