• 한국결정성장학회지
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• 제4권1호
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• pp.83-91
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• 1994

직경 2인치 갈륨비소 단결정을 위한 수직온도구배냉각 결정성장치를 제작하여 크롬과 인듐이 함께 도핑된 반절연 갈륨비소 단결정을 성장하였다. 함께 도핑된 결정에 대해서,불순물의 편석계수는 크롬 또는 인듐만을 도핑한 결정에서 편석계수와 비교할 때 변하지 않고 같은 값을 갖는다. 크롬과 인듐의 농도는 결정의 종자부분 부터 꼬리부분까지 각각 $2{\Times}10^{16}~3{\Times}10^{17} cm^{-3}$과 $2{\Times}10^{19}~3{\Times}10^{20} cm^{-3}$의 범위내에서 분포되었다. 평균 전위밀도는 결정의 전 영역에 걸쳐 약 $8000cm^{-2}$ 미만으로 관측되었다. 또한 인듐농도가 증가함에 따라 전위 밀도가 $1000m^{-2}$ 미만으로 감소하는 격자강화의 효과도 관찰할 수 있었다. 갈륨비소의 결정성장 방향에 따라 캐리어의 농도는 $10^{16}$에서 $10^8cm^{-3}$로 감소한 반면 비저항 값은 $10^{-2}$에서 $10^8$ Ohm-cm로 급격하게 증가하였다. 반절연의 특성은 크롬농도 약 $6{\Times}10^{16}cm^{-3}$의 농도이상에서 얻을 수 있었다. 성장된 단결정 내의 깊은 준위는 두 개의 전자덫인 $E_C-0.81eV, E_C-0.35eV$와 두 개의 정공덫인$E_V+0.89eV, E_V+0.65eV$이다.

• 폴리머
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• 제34권3호
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• pp.191-197
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• 2010

이방성 전도필름(ACF)의 경화방법을 개선하기 위하여 이미다졸계 경화제 대신에 저온에서도 경화가 빠른 열잠재성 양이온 개시제형 경화제를 사용한 에폭시 수지의 경화를 연구하였다. 경화특성의 분석을 위해 유리전이온도, 저장모듈러스, 열팽창계수를 포함한 열적기계적 특성을 조사하였으며 열사이클, 고온고습 신뢰성을 관찰하였다. 열잠재성 양이온 개시제형 경화제를 사용한 ACF가 이미다졸계 경화제를 사용한 경우보다 경화속도는 빨랐으며, 열팽창계수는 낮았고, $T_g$가 높아서 고온안정성도 우수하였다. 또 낮은 온도와 빠른 경화에도 불구하고 안정적인 접속 저항을 유지하여 높은 신뢰성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 에폭시 경화방법은 ACF의 열적기계적 특성과 신뢰성에 큰 영향을 미치는 중요한 인자임을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.103-111
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• 2003

$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 열차단막을 이용한 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 열전(thermoelectric) 유량센서를 제작하였다. 백금 박막 히터의 저항온도계수는 약 $0.00397/^{\circ}C$이었고, 크로멜-알루멜 열전쌍(thermocouple)의 Seebeck 계수는 약 $36\;{\mu}V/K$이었다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유량센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터의 온도가 증가하거나 히터와 열전쌍 사이의 간격이 감소할수록 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 증가하였다. 히터 전압을 약 2.5 V로 하였을 때 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 약 $1.5\;mV/sccm^{1/2}$이었고, 열 응답시간은 약 0.18초이었다. 크로멜-알루멜 열전 유량센서의 유량감도에 있어서 선형 범위가 Bi-Sb 유랑센서의 것보다 더 넓게 나타났다.

• 센서학회지
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• 제5권6호
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• pp.51-59
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• 1996

실리콘기판과의 스트레스균형이 이루어진 150 nm-$Si_{3}N_{4}$/300 nm-$SiO_{2}$/150 nm-$Si_{3}N_{4}$ 다이아프레임위에 백금 박막히터 및 Bi-Sb 열전대배열을 형성하여 히터에서 실리콘기판으로 전달되는 열량의 차단효과가 현저히 개선된 유체센서를 제작하였다. 백금 박막히터는 유전체 다이아프레임의 열차단 효과때문에 비선형 전류-전압 특성을 나타내었고, 이 히터의 저항온도계수는 약 $0.00378\;/^{\circ}C$였으며, 또한 Bi-Sb 열전대의 Seebeck계수는 약 $97\;{\mu}V/K$였다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유체센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터온도가 증가하거나 히터와 열전대사이의 거리가 감소할수록 센서의 감도는 증가하였다. 히터전압을 약 2.5V로 하였을 때 유체센서의 $N_{2}$유량에 대한 감도는 약 $1.27\;mV{\cdot}(sccm)^{-1/2}$였고, 열응답시간은 약 0.13 초였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.33-38
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• 2011

p형 $(Bi_{0.2}Sb_{0.8})_2Te_3$ 분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 가압소결 후 가압소결온도에 따른 열전특성을 분석하였다. 가압소결온도를 $350^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 상온에서 측정한 Seebeck 계수가 237 ${\mu}V/K$에서 210 ${\mu}V/K$로 감소하고 전기비저항이 2.25 $m{\Omega}-cm$에서 1.34 $m{\Omega}-cm$로 감소하였으며, power factor가 $25.0{\times}10^{-4}W/m-K^2$에서 $32.9{\times}10^{-4}W/m-K^2$로 증가하였다. $350{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위에서 가압소결한 시편들 중에서, $500^{\circ}C$에서 가압소결한 $(Bi_{0.2}Sb_{0.8})_2Te_3$ 가압소결체가 상온에서 1.09 및 $75^{\circ}C$에서 1.2의 가장 높은 무차원 성능지수를 나타내었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권10호
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• pp.881-887
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• 2014

Peltier 효과를 이용한 박막형 열전 냉각 모듈은 열전 재료에 의한 열 출입의 방향에 따라서 수직형 구조와 수평구조로 나누어진다. 이와 같은 박막형 열전 냉각 모듈의 성능은 기존의 벌크 형태의 냉각 모듈을 평가하기 위해 사용하는 모델을 이용하여 측정할 수 있다. 우리가 제조한 열전 박막을 모델에 적용하여 열전재료의 길이 변화에 따른 열 방출 성능을 평가 하여 보았다. 재료의 성능이 향상됨에 따라서 동일한 열 전기적 저항에서 최대 열 방출 성능은 $73.9W/cm^2$에서 $131.2W/cm^2$으로 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 방사 형태로 $10{\mu}m$ 두께의 열전 재료와 전극들이 두께가 각기 다른 기판 위에 형성된 수평형 냉각 모듈을 설계하여 $10{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 멤브레인 위에 열전재료가 형성된 열전 모듈에서 22 K의 온도 차를 해석결과로부터 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 열전 재료의 특성과 모듈의 열 전기적 저항은 필연적으로 짧은 열전 재료의 길이와 두께를 갖는 박막형 열전 모듈을 높은 효율의 모듈로 설계하기 위해 반드시 고려되어 되어야 할 요소임을 확인 할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제53권2호
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• pp.175-188
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• 2009

본 연구에서는 학교 현장에 적용 가능한 ‘샤를의 법칙’ 실험방법을 개발하였다. 교과서 및 문헌 분석을 통하여 실험 장치 및 방법을 구성하는데 필요한 요소를 분석하였다. 전체 부피를 결정하는 부분 으로 단순 구조인 주사기를 사용할 때 보다 바이알과 부피 변화를 관찰하는 부분으로 유리관을 연결한 구조를 사용하였을 때 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 쉽게 측정할 수 있었고, 비커 같은 큰 부피 의 물중탕 기구 보다 눈금실린더를 이용한 물중탕 방법이 냉각 시간에 있어서 이점을 보여주었다. 부피 변화 부분에서 저항이 최소화된 형태로 액체 마개 형태가 이용되었다. 액체 마개로 물방울을 사용할 경 우 측정 초반에 증발에 의해 기체 부피변화에 큰 영향을 주는데, 글리세롤을 사용할 경우 이 같은 영향 은 거의 없었다. 제안된 실험방법으로 대략 1 시간 이내의 실험 시간을 소요하여 높은 선형 상관계수($R^2$ = 0.999)를 갖는 결과를 얻을 수 있었고, 부피가 0이 되는 온도가 $-216.7\;{^{\circ}C}$로 예측되는 정도로 매우 정확 한 결과를 보여주었다. 본 연구를 통해 개발된 샤를의 법칙 실험은 학교 급별 교육과정에 따라 수준을 조절하여 실시할 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.71.2-71.2
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• 2010

고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권3호
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• pp.127-132
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• 2014

$Y_2O_3$-BN 세라믹 복합체를 제작하기 위해서, 분말 입도 $3{\sim}10{\mu}m$인 $Y_2O_3$ 분말을 분산한 슬러리에 pH 조절제인 NaOH를 첨가하였으며 결합제로는 PVA, 가소제로는 PEG를, BN 분말과 혼합하고, 분무건조(spray drying)공정을 거쳐 $Y_2O_3$ 혼합 분말을 제조하였다. ${\O}14mm$ 크기의 $Y_2O_3$-BN 시편을 성형하고, $1550^{\circ}C$ 및 $1600^{\circ}C$에서 소결하여 $Y_2O_3$-BN 복합체를 제작하였다. BN 투입량과 소결온도의 변수에 따른 미세구조, 순도, 꺽임강도, 열팽창계수, 밀도, 체적저항, 내플라즈마 특성을 조사하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.203-209
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• 2010

서울시내 도로 유지보수 4개 현장에서 수집된 재령 및 물리적 특성이 서로 다른 폐아스팔트를 폼드 아스팔트 공법을 사용하여 기층용 혼합물을 제작하였다. 혼합물은 구재와 신재의 비율을 서로 달리하여 제작하였으며 구재 비율 변화에 따른 성능을 실내시험을 실시하여 분석하였다. 실내시험은 마샬안정도, 간접인장강도, 회목탄성계수, 크리프 시험 및 휠 트레킹 시험을 실시하였으며 시험 결과는 재생가열 아스팔트 혼합물 시험 결과와 상호 비교하였다. 비교 결과, 재생 폼드 아스팔트 혼합물은 소성변형 및 온도 변화에 대한 저항성은 재생 가열 아스팔트 혼합물에 비하여 동등하거나 우수한 것으로 나타났다. 한편 재생 폼드 아스팔트 혼합물의 건조시 간접인장강도는 재생 가열 아스팔트 혼합물에 비하여 낮게 측정되었으며 습윤시에는 구재의 비율과 관계없이 모두 간접인장강도가 낮게 나타나서 습윤 조건에서는 취약한 것으로 발견되었다.