• Composites Research
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• v.27 no.4
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• pp.146-151
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• 2014

In this study, the experimental study has been performed by varying the polarization of the electric field and impact force to check the piezoelectric characteristics of piezoelectric paint sensor. Piezoelectric paint sensor used in this study is composed of epoxy resin with a hardener and PNN-PZT powder in 1:1 weight ratio. The dimensions of the paint sensor specimen are $40{\times}40{\times}1mm^3$ and regular specimens were made using a mold. The voids are removed from the specimen in the vacuum desiccator. Both upper side and bottom side of the paint sensor were coated with silver paste for making an electrode and then dried at room temperature for a day. The poling treatment has been carried out under controlled conditions of the electric field in order to check the effect of piezoelectric sensitivities, while the poling temperature was fixed at room temperature and the poling time was set to 30 min. The piezoelectric sensitivities have been measured by comparing output voltage from paint sensor with output force from impact hammer when the impact hammer hits the paint sensor. In result, the effect of the electric field has been evaluated for the sensitivity and describe the result.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.5 no.4
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• pp.333-340
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• 1996

The properties of TiN as a barrier against Cu diffusion ere studied by sheet resistance measurement, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Auger electron spectroscopy, and capacitance-voltage(C-V) measurement. The sensitivities of the various methods were compared. Specimens with Cu/TiN/Ti/SiO2/Si structure were prepared by various deposition techniques and annealed at various temperatures ranging from $500^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ in 10%H2/90%Ar ambient for hours. As the effectiveness of the barrier property of TiN against Cu diffusion was vanished, the irregular-shaped sports were observed and outdiffused Si were detected on the surface of the Cu thin film. The C-V characteristics of the MOS capacitors varied drastically with annealing temperatures. In C-V measurement, the inversion capacitance decreased at annealing temperature range from $500^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$ and increased remarkably at $800^{\circ}C$. These variations may be due to the Cu diffusion through TiN into $SiO_2$ and Si.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.58-58
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• 2009

선박의 선체부분인 선수, 선미 등을 이루고 있는 곡형 외판의 제작은 강판을 원하는 형상으로 성형하기 위하여 벤딩롤러 및 유압프레스를 이용한 냉간가공과 산소-프로판가스 화염을 적용한 선상가열, 삼각가열을 이용한 열간가공으로 크게 구분할 수 있다. 선상가열을 이용한 곡면가공의 원리는 가열토치를 이용하여 강판을 가열하면 가열부는 팽창하게 되고 냉각시에는 수축하게 된다. 이 때 두께방향으로의 소성변형으로 인한 수축량의 차이로 인해 굽혀지게 된다. 최근에는 선박이 고기능 및 대형화로 인해 3차원 곡형 외판 형상이 복잡해지고, 강도를 향상시키기 위하여 합금원소(C, Nb, V, Ti)를 첨가하거나 열처리(노말라이징)를 이용한 고장력강재인 중후판의 적용이 증가하고 있다. 이러한 고강도강재를 선상가열공정으로 제작한 곡형 외판재는 가열, 냉각의 열사이클로 인해 취화되어 인성이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 Normalizing 열처리재인 490MPa급 강재를 이용하여, 현장에서 작업자의 미숙련으로 인해 발생 할 수 있는 최대의 가혹한 조건과 재질에 큰 영향을 미치지 않는 범위를 선정하여 선상가열시의 가열, 냉각조건에 따른 강재의 재질특성을 조사하고자 한다. 이를 위해 가열시 가열부위의 정확한 온도 측정에 역점을 두었으며, 각각 다른 선상가열 조건에 따른 시편을 제작하기 위하여 선상가열 실험장치를 제작하였다. 선상가열 실험 결과 최고가열온도 $1300^{\circ}C,\;950^{\circ}C$에서 수냉 조건인 경우 급격한 인성저하 현상이 발생하며 비록 공냉이라 하더라도 결정립 조대화로 인성 저하가 발생하였다. $800^{\circ}C$가열 후 수냉개시온도를 $700^{\circ}C$이하로 수냉한 경우에는 인성 저하 현상이 개선되고 있음을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.340-341
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• 2008

본 논문에서는 미세 패턴을 구현하기 위해 폴리머 소재의 조성에 따른 공정의 영향에 대해서 연구를 하였다. 제작된 본딩 필름은 난연계 에폭시수지와 고내열 특성을 위해서 경화제 조화 성분 폴리머를 이용하였다. 또한, CTE 값을 향상하기 위해서 필러로서 SiO2 분말을 이용하였다. 조성물은 혼합하여 슬러리를 만들고, 테입 캐스터를 이용하여 필름을 제작하였다. 제작된 필름은 150 및 160도의 온도에서 가열 가압하여 경화하였다. 제작된 수지는 유전율 3.2의 유전율과 loss tan 6값이 0.015값을 나타내었다. 또한 제작된 본딩 필름의 조화특성 연구를 위해서 경화조건, 스웰링 조건, 디스미어 시간에 따른공정 변화의 영향에 대해 고찰하였으며 제작된 시편의 조도는 SEM으로 관찰하여 조화성분 함량에 따른 최적 조건을 선정하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.5
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• pp.163-168
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• 2004

We prepared ultra thin film structure of Si(100)/ $SiO_2$(200 nm)/Ta(5 nm)/Ni$_{80}$Fe$_{20/(l～15 nm)}$Ta(5 nm) using an inductively coupled plasma(ICP) helicon sputter. Magnetic properties and cross-sectional microstructures were investigated with a superconduction quantum interference device(SQUID) and a transmission electron microscope(TEM), respectively. We report that NiFe films of sub-3 nm thickness show the B$_{bulk}$ = 0 and B$_{surf}$=-3 ${\times}$ 10$^{-7}$(J/$m^2$). Moreover, Curie temperature may be lowered by decreasing thickness. Coercivity become larger as temperature decreased with 0.5 nm - thick Ta/NiFe interface intermixing. Our result implies that effective magnetic properties of magnetoelastic anisotropy, saturation magnetization, and coercivity may change abruptly in nano-thick films. Thus we should consider those abrupt changes in designing nano-devices such as MRAM applications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.252-252
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• 2016

최근 학계나 산업계에서 indium tin oxide (ITO)의 높은 전기 전도도 및 광투과율을 이용하여 줄 발열을 기초로 하는 투명 면상 발열체에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 하지만 단일 ITO 박막으로 제작한 투명 면상 발열체는 온도가 상승함에 따라 균일하게 발열 되지 않으며, 글라스의 곡면 부분에서 유연성이 부족하여 크랙이 발생하는 다양한 문제점들을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 ITO의 결정화 온도 $160^{\circ}C$ 이상의 고온공정 또는 증착 후 열처리가 필요 하는 추가적인 공정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 단일 ITO 박막의 단점을 개선하는 ITO/Ag/ITO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일성, 발열 유지 안정도를 조사하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 non-alkali glass (Corning E-2000) 기판 상에 마그네트론 스퍼터링 공정으로 상온에서 ITO/Ag/ITO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드 형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 100 W, RF (ITO) power 200 W로 하였으며 ITO박막두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 10 ~ 20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 ITO 단일 타깃(SnO2, 10 wt.%)과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, 고순도 Ar을 이용하여 방전하였으며 총 주입량은 20 sccm, working pressure는 1.0 Pa을 유지하였다. 증착전 타깃 표면의 불순물 제거와 방전의 안정성을 유지하기 위해 10분간 pre-sputtering을 진행하고 증착하였다. 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, SHIMADZU)으로 측정하였으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800)으로 관찰하였다. 또한 투명 면상 발열체의 성능은 0.5 ~ 3 V/cm의 다양한 전압을 power supply (Keithly 2400, USA)를 통해서 시편 양 끝단에 인가한 후 시간에 따른 투명면상 발열체의 표면 온도변화를 infrared thermal imager (IR camera, Nikon)를 이용하여 관찰하였다. 하이브리드 구조를 가진 ITO박막의 두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막의 두께는 10, 15, 20 nm로 변화를 주었다. 이들 박막의 면저항 값은 각각 5.3, 3.2, $2.1{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 각각 86.9, 81.7, 66.5 %였다. 이에 비해 두께 95 nm의 단일 ITO박막의 면저항 값은 $59.5{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 89.1 %였다. 하이브리드 구조의 전기적특성은 금속층의 두께가 증가할수록 캐리어 농도 값이 증가함에 따라 비저항 값이 감소되어 면저항 값도 감소된 것이며, 금속 삽입층의 전도특성이 비저항에 큰 영향을 주고 있음을 보여준다. 하지만 금속 층의 두께가 증가할수록 Ag층이 연속적인 막을 형성하여 반사율이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 따라서 하이브리드 구조를 가진 투명 면상 발열체에 금속 삽입층의 두께 조절은 매우 중요한 인자임을 확인 할 수 있었다. 또한 발열성능을 평가 하기 위해 시편 양 끝단에 3 V전압을 인가한 결과, 금속 삽입층의 두께가 10 nm에서 5 nm씩 증가한 하이브리드 구조를 가진 투명면상 발열체의 최고 온도는 각각 98, 150, $167^{\circ}C$ 였으며, 단일 ITO의 최고 온도는 $32^{\circ}C$였다. 이 것은 동일한 두께 (95 nm)의 단일 ITO 박막과 비교하여 면저항이 낮은 하이브리드 박막의 발열량은 약 $120^{\circ}C$로 발열효율이 매우 우수한 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.7
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• pp.56-62
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• 2018

The bus bar is an electrical connection widely used for the power supply of skyscrapers and power distribution and industrial equipment electrical panels in industrial plants. There are various materials to be considered in the design of the bus bar, such as material based on the use environment, the sectional area according to the power capacity, the length of the surface circumference, and the tightening method. Even with a bus bar manufactured to a size of sufficient power capacity in the design, if the actual tightening is incorrect, it may lead to fire due to deterioration. For these reasons, a variety of research on the temperature rise of the electrical contact point has continued. However, the temperature rise of the contacts is a consequence of the result, not a direct cause. In this paper, the influence of contact resistance on the fastening force and the overlapping section of the bus bar are investigated by measuring the change in resistance from building the specimen. A total of eight bus bar specimens were manufactured and measured. Resistance was measured by varying the clamping force and the interval between overlapping sections when the specimens were crossed. We propose a safe power connection model by analyzing the contribution of these factors to the actual contact resistance change.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.4 no.3
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• pp.22-29
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• 1995

Lithium ionic solid electrolyte was synthesized at $60^{\circ}C$ in $N_{2}$ ambience by sol-gel method, using tetraethyl orthosilcate, lithium methoxide, zirconium n-propoxide, and tributyle phosphate as precursors. The prepared material was dried and crushed into powder, and it was pressed into disk type samples. These samples were sintered at $900^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$ for 50 hours. The physical characteristics of the samples were investigated by TG/DTA, SEM, AES and XRD methods. $CO_{2}$ sensor based on lithium ionic solid electrolyte was fabricated and its operational characteristics were measured. The sensing characteristics of the sensor sintered at $1000^{\circ}C$ shows the variation of e.m.f. about $35{\sim}63\;mV/decade$ for the variation of $CO_{2}$ concentration at $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$ of operating temperature, and good linearity for $300{\sim}6000\;ppm$.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.46-53
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• 2005

We have analyzed the temperature and humidity aging test results of a composite solid propellant. The temperature aging test was performed to evaluate the storage life of a propellant, while the humidity aging test could provide the hygroscopicity of Ammonium Perchlorate(AP) exposed to .elative humidity (RH) 10, 30, $50\%$ environment. A specimen was used in the temperature test, and a block of propellant from the actual motor was used in the humidity test. We report that the 4-month storing at 60 degree is equivalent to the 10-year 60 degree condition. The composite solid propellant with HTPB binder showed signs of hardening with time lapse but the effect of humidity up to RH $50\%$ was not noticeable.