• 전기의세계
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• 제27권2호
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• pp.76-81
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• 1978

(차례) I.전열 1.유도가열 및 유전가열 2.아아크 가열 및 저항가열 II.조명 1.조명의 기초와 측정 2.조명방식과 실제 3.광원 4.조명기구

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.805-808
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• 2003

기존에 적용중인 유전가열 합성수지 접착기술의 경우 진공관 소자를 사용하여 10MHz 대역 이상의 스위칭 주파수를 사용하고, 유전손실이 비교적 높은 PVC 소재에 제한적으로 적용해 왔다. 다른 합성수지 소재에 비해서 유전손실이 낮은 친환경적인 소재에 대해서는 적용이 어려운 기술인 관계로 최근들어 부각되는 친환경적 소재의 적용 확대로 인하여 기존 유전가열 방식의 접착기술은 한계에 접하고 있다. 본 논문에서는 고주파 유도가열 관련 기술을 응용하여 친환경적인 합성소재의 직접가열의 문제점을 간접가열에 의한 온도제어를 적용하여 고주파 유도가열 접착기를 설계하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.1533-1538
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• 2003

기존에 적용중인 유전가열 합성수지 접착기술의 경우 진공관 소자를 사용하여 10MHz 대역 이상의 스위칭 주파수를 사용하고, 유전손실이 비교적 높은 PVC 소재에 제한적으로 적용해 왔다. 다른 합성수지 소재에 비해서 유전손실이 낮은 친환경적인 소재에 대해서는 적용이 어려운 기술인 관계로 최근 들어 부각되는 친환경적 소재의 적용 확대로 인하여 기존 유전가열 방식의 접착기술은 한계에 접하고 있다. 본 논문에서는 고주파 유도가열 관련 기술을 응용하여 친환경적인 합성소재의 직접가열의 문제점을 간접가열에 의한 온도제어를 적용하여 고주파 유도가열 접착기를 설계하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.940-946
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• 2015

본 논문에서는 300kHz 이상의 주파수를 사용하는 고전압펄스의 출력이득을 증폭시키는 방법에 대하여 고찰하였다. 종래의 파워스테이지의 전압을 상승시켜 펄스진폭(Pulse-amplitude)을 증폭하는 방식 대신에, 부하의 용량성분과 회로의 기생성분간의 공진을 이용하여 출력이득을 증폭하는 방식으로 연구가 진행되었다. 특히 브릿지형 대신에 Flyback Topology를 적용을 통하여 회로구성을 간소화하고, 출력펄스파형에 출력전극의 용량성분을 부여함에 따라 부하에 가해지는 출력전압의 이득을 증폭시킴으로써, 하드스위칭을 통한 출력회로 내에서의 과부하 및 발열에 따른 손상을 막을 수 있는 장점이 있다. 해당연구는 의료 및 산업용가열분야에 적용되는 유전가열 방식의 접촉형 가열기기의 공간적, 전기적 효율을 제고할 수 있는 한 방법을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.94-103
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• 2005

고강도 저발포 스티로폼을 고온고압 수증기를 사용하지 않고 초고주파를 사용하여 제조하는 공법을 개발하였다. 주파수 13.6 MHz이고 출력 7kW의 전자기파와 3배 발포분을 원료로 사용하였다. 유전가열방식이 스팀방식보다 내부 융착성에서 우수하였으며, 모분 온도 $105-110^{\circ}C$에서 내부 융착성이 가장 우수하였다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.77-84
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• 2006

본 연구는 마이크로파 최적 조건에서 하수슬러지 케이크를 마이크로파로 건조하여 재활용하는 방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구에 사용된 하수슬러지 케이크는 P시 S, N하수처리장의 탈수슬러지 케이크를 사용하였으며, 마이크로파는 주파수 2450MHz에 1~4kW의 전력을 사용하였다. 마이크로파의 가열이 유전 가열방식이고, 내부수 용출 등으로 초기수분이 77%의 고함수율이라도 짧은 시간 안에 수분이 0.2%까지 감소하여 진다. 이런 결과로 마이크로파 처리한 하수 슬러지 케이크의 복토제로서의 활용은 흙과 혼합하여 매립할 경우 중간, 최종 복토제나 객토용으로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 중금속 흡착제로의 활용은 저 농도 중금속 흡착제로 사용되어지는 황토와의 비교 실험에서 Cu, Pb, Cd,의 농도가 30분 이내에 검출되지 않는 수준으로 나타났으며, Cr은 약 $0.2mg/{\ell}$정도 검출되어 흡착제로서의 가능성을 확인 할 수 있다. 그러므로 경제성이나 친환경적인 면에서 하수슬러지 케이크 건조에 마이크로파 처리를 하는 것이 적당하다고 판단되어지고, 재활용 면에서도 고비용의 황토를 대체하는 물질로 사용이 가능하여 경제적이라고 판단되어 진다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권1호
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• pp.39-46
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• 2004

마이크로웨이브 가열 SVE(토양증기추출)공정을 사용하여 경유로 오염된 건조 및 습윤토양에서의 경유와 경유계 탄화수소($C_10$∼$C_22$)의 제거현상 분석 실험을 수행하였다. 마이크로웨이브 가열방식이 있는 건조토양과 습윤토양에서의 제거속도는 마이크로웨이브 가열방식이 없는 토양에 비해 건조토양에서는 7배, 습윤토양에서는 1580배 높았다. 이것은 수분입자의 높은 유전율 때문으로 토양 내부에 마이크로웨이브 에너지를 빠르게 흡수시킴으로써 급격한 토양온도 증가와 증기화의 속도를 가속화시켜 경유제거의 시너지 효과를 가져왔기 때문으로 여겨진다. 마이크로웨이브 가열이 없는 SVE 공정의 건조토양과 습윤토양에서는 $C_10$과$C_12$의 제거율이 67.7∼78.4%로 경유제거의 대부분을 차지하였고 $C_14$보다 무거운 탄화수소는 0∼18.5%의 낮은 제거율을 보였다. 반면에, 마이크로웨이브 가열 SVE공정의 건조토양에서는 $C_10$과$C_12$가 89.3∼99.4%의 높은 비율로 제거되었으며, $C_14$보다 무거운 탄화수소도 35.6∼67.0%로 상당량 제거되었다. 한편, 마이크로웨이브 가열 SVE 공정의 습윤토양에서는 모든 탄화수소($C_10$∼$C_22$)가 93.6∼99.8% 제거되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.152-152
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• 1999

1Gb급 이상 기억소자의 캐패시터 재료로 주목받고 있는 (Ba,Sr)TiO3 [BST] 박막의 전극재료로는 Pt, Ru, Ir과 같은 금속전극과 RuO2, IrO2와 산화물 전도체가 유망한 것으로 알려져 있다. 그런데, DRAM의 집적도가 증가하게 되면, BST같은 고유전율 박막을 유전재료로 사용한다 하더라도, 3차원적인 구조가 불가피하게 때문에 기존의 sputtering 방법으로는 우수한 단차피복성을 얻기 힘들므로, MOCVD법이 필수적이다. 본 연구에서는 기존에 연구되었던 Pt에 비해 식각특성이 우수하고, 비교적 낮은 비저항을 갖는 Ru 박막증착에 대한 연구를 행하였다. 본 연구에서는 수직형의 반응기와 저항 가열 방식의 susceptor로 구성된 저압 유기금속 화학증착기를 사용하여 최대 6inch 직경을 갖는 기판 위에 Ru박막을 증착하였다. Precursor로는 기존에 연구된 적이 없는 bis-(ethyo-$\pi$-cyclopentadienyl)Ru (Ru(C5H4C2H5)2, [Ru(EtCp)2])를 사용하였으며, bubbler의 온도는 85$^{\circ}C$로 하였다. Si, SiO2/Si를 사용하였으며, 증착온도 25$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$, 증착압력 3Torr의 조건에서 Ru 박막을 증착하였다. Presursor를 운반하는 수송기체로는 Ar을 사용하였으며, carbon과 같은 불순물의 제거를 위해 O2를 첨가하였다. 증착된 박막은 XRD, SEM, 4-point probe등을 통해 구조적, 전기적 특성을 평가하였으며, 열역학 계산을 위해서는 SOLGASMIX-PV프로그램을 사용하였다. Ru 박막의 증착에 있어서 산소의 첨가는 필수적이었으며, Ru 박막의 증착속도는 30$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$의 온도 영역에서 200$\AA$/min으로 일정하였으며, 첨가된 산소의 양이 적을수록 더 치밀하고 평탄한 표면형상을 보였으며, 또한 더 낮은 전기 전도도를 보였다. 그리고 증착된 박막은 12~15$\mu$$\Omega$cm 정도의 낮은 비저항 값을 나타냈으며 이것은 기존의 sputtering 법에 의해 증착된 Ru 박막의 비저항 값들과 비교될만하다. 한편, 높은 온도, 높은 산소분압 조건에서 RuO2의 형성을 관찰하였으며, 이것은 열역학적인 계산을 통해서 잘 설명할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.229.2-229.2
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• 2013

Yttrium oxide (Y2O3)는 band gap이 5.5 eV 정도로 상대적으로 넓고, 굴절상수가 1.8, 유전율이 10~15, Silicon 과의 격자 불일치가 작은 특성을 가지고 있다. 또한 녹는점이 높아 열적으로 안정하기 때문에 전자소자 및 광학소자에 다양하게 응용되는 물질이다. Y2O3 박막은 다양한 방법으로 증착할 수 있는데, 그 방법에는 e-beam evaporation, laser ablation, sputtering, thermal oxidation, metal-organic chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD) 등이 있다. ALD는 기판 표면에 흡착된 원자들의 자기 제한적 반응에 의하여 박막이 증착되기 때문에 박막 두께조절이 용이하고 step coverage와 uniformity 측면에서 큰 장점이 있다. 이전에는 Y(thd)3 and Y(CH3Cp)3 와 같은 금속 전구체를 이용하여 ALD를 진행하여, 증착 속도가 낮고 defect이 많아 non-stoichiometric한 조성의 박막이 증착되는 문제점이 있었다. 이번 연구에서는, (iPrCp)2Y(iPr-amd)와 탈이온수를 사용하여 Y2O3 박막을 증착하였다. Y2O3 박막 증착에 사용한 Y 전구체는 상온에서 액체이고 $192^{\circ}C$ 에서 1 Torr의 높은 증기압을 갖는다. Y2O3 박막 증착을 위하여 Y 전구체는 $150^{\circ}C$ 로 가열하여 N2 gas를 이용하여 bubbling 방식으로 공정 챔버 내로 공급하였다. Y2O3 박막의 ALD window는 $250{\sim}350^{\circ}C$ 였으며, Y 전구체의 공급시간이 5초에 다다르자 더 이상 증착 두께가 증가하지 않는 자기 제한적 반응을 확인할 수 있었다. 그리고 증착된 Y2O3 박막의 특성 분석을 위해 Atomic force microscopy (AFM)과 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES) 를 진행하였다. 박막의 Surface morphology 는 매끄럽고 uniform 하였으며, 특히 고체 금속 전구체를 사용했을 때와 비교하여 수산화물이 거의 없는 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 조성 분석을 통해 증착된 Y2O3 박막이 stoichiometric하다는 것을 알수 있었다. 또한 metal-insulator-metal (MIM) 구조 (Ru/Y2O3/Ru) 의 resistor 소자를 형성하여 저항 스위칭 특성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.219-222
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• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.