• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.188-188
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• 2015

마그네슘 합금은 낮은 비중의 경량화 금속 소재이며, 주로 주조 주조재 형태로 상당한 기간 활용되어 왔으며, 최근에는 포스코에서 AZ31 합금으로 판재를 생산하면서 판재상의 마그네슘 소재의 응용이 본격화되고 있다. AZ31 마그네슘 합금 판재는 경량화가 요구되는 분야에 사용되는 것을 목표로 설계되어 상업화가 추진되고 있으며, 이의 적용을 위해서는 마그네슘 판재의 내부식성을 제어하는 표면처리 공정이 필수적이다. 마그네슘 판재를 이용하여 자동차 부품을 가공하는 경우 부품의 표면처리는 전착도장 공정 안정성 및 내구성 확보가 필수적이며, 기존의 완성차 업체에서 사용하는 전착도장 공정을 포함하여야 한다. 본 발표에서는, 판재를 이용하여 가공되는 자동차 부품의 경우 설계상 필요에 의하여 요구되는 표면처리 공정 이슈와 함께, 특히 설계에서 요구되는 이종금속을 포함하는 표면처리에 관하여 논하고자 한다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.17 no.5
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• pp.30-36
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• 2004

현대 사회는 지식 정보화를 추구하며 변화하고 있다. 지식, 정보화 사회는 개인, 기업 및 사회 모든 주체의 업무효과의 극대화할 수 있는 인프라를 제공하게 될 것이며 이는 영상, 음성, 데이터 등의 다양한 정보의 교환으로 이어져 인간생활의 새로운 혁신을 예고하고 있다. 한편 지식 정보화에는 고도의 정보 저장 및 통신기술이 필수적으로 요구되며 기존의 실리콘기반 소자의 고성능화 이외에 새로운 기술혁신을 요구하고 있다. 1980년대 이후 광통신에 레이저가 응용되고 1990년대 후반에 이르러 수십 나노미터 크기의 양자우물 구조의 화합물 반도체기반의 녹색 및 청색 LD, LED 및 백색 광 다이오드가 구현되면서 화합물 반도체는 정보 통신에 적합한 소재로 인식되기 시작하였다. 기존 실리콘과 다른 물리적 화학적 성질로 인하여 적극적인 연구와 기술적인 시도가 이루어지고 있다. 1900년대 실리콘기반 전자 소자 기술이 비약적으로 발전하면서 새로운 혁신을 보여주었고 그 포화된 기술에 뒤를 이어 화합물 반도체에 의한 기술의 혁신이 예고 되고 있는 것이다.(중략)

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2008.11b
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• pp.1668-1673
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• 2008

고분자 복합재 구조물의 경우 일반적으로 여러 층의 단층(laminar)이 적층된 구조로 이루어져 있으며, 모재균열, 층간분리 및 섬유파단과 같은 손상이 발생되어 파단에 이르게 된다. 자가손상 복구기법은 복합소재의 열경화성 수지 내에 손상복구액을 포함하고 있는 마이크로캡슐과 촉매를 투입하여 외부의 도움 없이 손상을 치료할 수 있는 방법으로, 소재의 디자인에 있어서 새로운 페러다임을 제공할 수 있는 것으로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 ENB(5-ethylidene-2-norbornene)와 DCPD(dicyclopentadiene)에 대하여 DMA(dynamic mechanical analysis)와 DSC(differential scanning calorimetry)를 이용하여 특성을 분석하였다. 또한 그들의 ROMP(ring-opening metathesis polymerization)반응과의 관계를 조사하였으며, ENB와 DCPD 블렌드에 대한 복구액으로서의 특성도 조사하였다. 본 연구실에서 합성된 두 가지 다른 종류의 ROMP 경화제에 대한 실제 자가손상복구에으로서의 적용상 특성도 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.165.1-165.1
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• 2016

표면활성화 접합은 이종 소재의 표면을 제어하여 직접 접합하는 기술이다. 본 연구에서는 표면활성화 접합을 이용하여 고 방열특성의 LED용 히트스프레더(heat spreader)를 제작하기 위하여 $Al-Al_2O_3$ 복합소재를 제조하였다. LED 제품의 히트스프레더는 LED에서 발생하는 열을 한 곳으로 집중하는 것을 막아 열을 분산하는 금속판을 의미한다. 최근의 LED 제품은 고출력화에 의한 발열량의 급증으로 MCL(Metal Clad Laminate)를 이용하여 LED 칩에서 발생된 열을 외부로 배출하는 모듈구조를 나타내는 경우가 대다수이다. LED에서 열이 증가하게 되면 LED의 효율이 감소하고, 수명이 줄어드는 현상을 보이기 때문에 방열특성은 매우 중요하다. 따라서 고출력화되어 LED 칩에서 발생되는 열을 제어하는 기술이 이슈화 되고 있다. 기존의 히트스프레더 구조는 통상적으로 Al/절연층(폴리머)/Al으로 폴리머의 열전도율이 1W/mk로 고출력화에 의해 급증하는 LED의 발열량을 충분히 해소시키기 어렵다. 본 연구에서는 급증하는 LED의 방열량을 해소시키기 위해서 기존의 Al/폴리머/Al의 구조를 $Al/Al_2O_3/Al$의 구조로 개발하기 위해서 HV-SCDB 기술을 이용한 $Al-Al_2O_3$ 복합소재 제조 및 접합특성에 관하여 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.237-237
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• 2010

고효율의 열전특성을 갖는 나노 구조체 열전재료 연구의 일환으로 이종물질인 $Bi_2Te_3$-PbTe계 열전소재의 미세구조와 특성을 조사하였다. 계단식 냉각법(step cooling)를 통하여 시편을 제조 하였고, EPMA를 이용하여 시편의 미세구조를 관찰하였다. 열전소재의 상분리를 유도하기 위하여 $700^{\circ}C$에서 용융 후 3일 동안 $400^{\circ}C$로 유지시킨 후 상온까지 용융로에서 서냉하였다. EPMA를 이용하여 제조된 시편의 미세구조와 정량 분석을 하였고, 각 상의 결정구조 확인을 위하여 XRD 분석법을 이용하여 다결정의 PbTe와 $Bi_2Te_3$ 그리고 준안정상인 $PbBi_2Te_4$가 관찰 되었다. 계단식 냉각법을 통한 시편의 열전특성을 측정하였다. 이를 통하여 제조된 시편은 급속 냉각법으로 제조된 시편과 비교되었으며, 제벡계수는와 열전도도는 상온에서 각각 약 -100mV/K와 0.9W/mK로 약90%, 40%의 열전특성 향상을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.113-113
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• 2010

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 초고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 마이크로파 대역에서 세라믹 소재는 대부분의 폴리머 소재에 비해 낮은 유전손실 값을 보이고 있어 향후 확대되는 고주파화에 적합한 소재로 평가되고 있다. 하지만 세라믹 재료는 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 공정 및 취급이 어려우며 높은 소결온도를 가지고 있어 융점이 낮은 재료와의 집적화에 있어서 난점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구실에서는 실온에서 세라믹을 비롯한 금속 및 폴리머 재료의 치밀한 코팅막의 성막 및 이종 접합이 가능한 Aerosol Deposition (AD 법)에 주목하였고 마이크로파 소자 제작 공정으로서 AD 법의 응용 가능성을 연구하였다. 마이크로파 소자의 기판으로서는 AD 법을 이용하여 유전손실이 낮고 플렉서블한 $Al_2O_3$-PTFE 혼합 기판을 제작하고 적용하였다. 금속 선로 패터닝 제작 공정으로는 도금법이 대표적이지만 고비용 및 복잡한 공정 절차, 폐화학용액으로 인한 환경문제 등의 단점을 지니고 있어 이를 대체하는 금속 선로 패터닝 공정이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 제작하고 대체 공정으로서의 가능성을 확인하였다. 하지만 AD 법을 이용한 세라믹 필름 제작에 관한 연구는 크게 활성화되어 있는 반면에 금속 필름의 제작, 특성 측정 및 개선에 관한 연구는 그에 비해 미비한 수준이다. 이를 위해 이번 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 성막 시에 영향을 미치는 요인을 고찰하였으며 또한 마이크로파 소자의 도체 손실에 크게 관계되는 금속 필름의 비저항 특성의 측정 및 개선에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정전장 시뮬레이션을 활용하여 AD 법으로 성막된 금속 필름의 정밀한 비저항 측정에 관한 연구방법을 마련하고 후열처리를 통한 비저항 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.930-935
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• 2005

In order to synthesis of the materials and modulus for floor impact sound reduction, we investigated effect on dynamic elastic modulus of floor impact sound reduction materials and module made by inorganic porous materials, EVA chips and so on. We find correlation property between dynamic elastic modulus and light-weight impact noise. And we measured the dynamic elastic modulus of materials and module for floor impact sound reduction. And we predicted reduction efficiency on floor Impact Noise of those. The dynamic elastic modulus is reduced by increase of filler contents and filler species. When the materials for floor impact sound reduction is consisted of l5wt% EVA Chip and l5wt% inorganic porous materials, its dynamic elastic material is the lowest. And when the module is consisted of PE (upper side), PS embossing board(lower side) and the materials for floor impact sound reduction(middle), its dynamic elastic material is the lowest.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.1 no.3
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• pp.219-224
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• 2013

In this study, the inorganic insulating material was fabricated with quartzite, ordinary portland cement(OPC), lime and anhydrous gypsum. After characteristic analysis of slurry, the optimum mixing ratio was derived with different $CaO/SiO_2$ mole ratio. Based on derived mixing ratio, the inorganic insulating material was fabricated at different water content and hydrothermal synthesis conditions. Specific gravity was $0.26g/cm^3$, compressive strength was 0.4 MPa, and thermal conductivity was 0.064 W/mK. This properties were enhanced performance of conventional ALC (Autoclaved Lightweight Concrete). And it can replace organic insulation with harmless inorganic insulation through continues research and development.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.459-464
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• 2016

In this study, the electrochemical characteristics of porous silicon/carbon composite anode were investigated to improve the cycle stability and rate performance in lithium ion batteries. In this study, the effect of TEOS and $NH_3$ concentration, mixing speed and temperature on particle size of nano silica was investigated using $St{\ddot{o}}ber$ method. Nano porous Si/C composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of nano $SiO_2$, magnesiothermic reduction of nano $SiO_2$ to obtain nano porous Si by HCl etching, and carbonization of phenolic resin. Also the electrochemical performances of nano porous Si/C composites as the anode were performed by constant current charge/discharge test, cyclic voltammetry and impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved inorganic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1vol%). It is found that the coin cell using nano porous Si/C composite has the capacity of 2,006 mAh/g and the capacity retention ratio was 55.4% after 40 cycle.

• Membrane Journal
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• v.25 no.2
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• pp.85-98
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• 2015

A global trend of replacing metal or glass containers with polymer-based packaging materials has been prevalent in the food packaging industry due to their ease in processibility, excellent transparency, and good cost efficiency. Barrier polymers tend to show low permeabilities for atmospheric gases such as oxygen, carbon dioxide, and water vapor, which allow them to be utilized in the food and beverage packaging industry. With the current global trend, expansion of polymeric packaging materials to new markets such as oxygen sensitive juices, flavored water, and energy drinks requires improved $CO_2$ and $O_2$ barrier properties. The improvement of the existing polymer-based barrier platform will enable a rapid market impact. In this paper, the current barrier technologies such as (1) antiplasticization-induced barrier materials, (2) synergistic effect of antiplasticization and crystallization, (3) new barrier polymers, (4) nanocomposite materials, and (5) polymer blending are introduced with their characterization techniques for the development of advanced packaging materials.