• 제목/요약/키워드: 전기저항가열

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열화상 이미지의 신뢰성 확보를 위한 온도입력시스템의 표준화 (Standardization of Temperature Measurement System for Stable and Reliable Infrared Thermographical Image)

  • 윤세현;정란
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.681-687
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    • 2008
  • 이 연구는 적외선 열화상을 이용하여 철근의 부식을 정량적으로 파악하는 기법을 개발하는 것이다. 연구 진행 과정에서 전기적 가열방법이 실험 데이터에 지대한 영향을 끼치는 것을 발견했다. 가열접촉 방법에 대한 여러 실험적 연구를 통하여 실험 데이터의 신뢰성 확보와 효율적인 연구를 추구하였다. 사각어스클램프를 이용하여 철근을 가열하였을 때 철근의 온도변화를 통해 집게어스클램프보다 표면저항이 적다는 것을 입증하였다. 또한 접촉 방법의 표준화를 위해 토크렌치를 활용한 실험을 진행하였다.

기판온도에 따른 ITO박막의 CMP특성 (CMP Properties of ITO with the deposition temperature)

  • 최권우;이영균;이우선;전영길;고필주;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.165-165
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    • 2007
  • 투명전도박막은 ITO, $SnO_2$, ZnO, 등이 있으나 $SnO_2$는 자외선 영역까지 투과시키는 우수한 광학적 특성을 나타내지만, 상당히 큰 전기저항으로 인해 현재는 현재 ITO가 널리 이용되고 있다. ITO(Indium Tin Oxide)박막은 자외선 영역에서 반사율이 높으며 가시광선영역에서는 80%이상의 뛰어난 투과율을 가지고 있다. 또한 낮은 전기저항과 넓은 광학적 밴드갭 때문에 가장 유용한 투과전도성 재료 중에 하나이다. 이러한 특성 때문에 여러 가지 문자 표시소자의 투명전극, 태양전지의 창재료, 정전차폐를 위한 반도체 포장재료, 열반사막, 면발열체, 광전변환 소자에 응용되고 있다. 일반적으로 박막의 제작에는 저항가열법과 전자선가열법, 스퍼터링법의 물리적 증착과 화학적 증착으로 나뉜다. 본 논문에서는 증착온도를 달리 하여 RF-sputtering에 의해 ITO박막을 증착한 후 온도증가에 따른 박막의 특성을 연구하였으며 또한 광역평탄화를 위한 CMP공정을 적용하여 증착온도가 연마에 미치는 영향을 연구하였다. 본 실험에서 사용된 ITO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었으며 타겟은 $In_2O_3$$SnO_2$가 9:1로 혼합된 Purity 99.99%이상의 직경 2 inch인 ITO타겟을 사용하였다. 박막 증착시 기판온도는 상온에M $200^{\circ}C$까지 변화시켰으며 RF power는 100W로 일정하게 하였으며 증착압력은 $8{\times}10^{-2}$Torr이였다. CMP공정조건은 헤드속도 60rpm, 플레이튼 속도 60rpm, 슬러리 주입 유량 60mml/min, 압력 $300g/cm^2$이였다. 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 측정하였으며 광학적 특성은 UV-Visible Spectrometer를 이용하여 200~900nm의 파장범위에서 광투과도를 측정하였다.

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유도 결합 플라즈마 스퍼터 승화법을 이용한 CrN 박막의 반응성 증착에서 질소 분압에 따른 박막 특성

  • 유영군;최지성;주정훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.566-566
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    • 2013
  • 종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

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혼합 2원 산화물 반도체 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 관한 연구(I) (A Study on the Two Mixed Oxide Semiconductor $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ Solar Cell(I))

  • 김용운;이덕출;강창원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1309-1311
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    • 2001
  • 본 논문은 Substrate의 온도를 $200(^{\circ}C)$로 유지하며 진공 저항 가열 증착법을 이용하여 ITO/Si 태양전지를 제작한 후 그 전기적 특성을 조사하였다. 전지의 단락전류와 개방전압의 열처리 온도의존성은 약 $450(^{\circ}C)$이상부터 증가하여 $650(^{\circ}C)$부근에서 최대치를 나타내었다. 단락전류와 열처리 시간과의 관계에서는 증착 시간이 15분 정도에서 최대치를 나타내었다. 일정한 태양에너지 조도 하에서 $SnO_2$의 성분비율을 높여감에 따라 전지의 개방전압과 단락전류는 다소 감소한 후 일정한 값으로 안정되는 경향을 나타내었다.

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혼합 2원 산화물 반도체 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 관한 연구(II) (A Study on the Two Mixed Oxide Semiconductor $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ Solar Cell(II))

  • 김용운;이덕출;강창원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.40-42
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    • 2001
  • 본 논문은 Substrate의 온도를 200[$^{\circ}C$]로 유지하며 진공 저항 가열 증착법을 이용하여 ITO/Si 태양전지를 제작한 후 그 전기적 특성을 조사하였다. 전지의 단락전류와 개방전압의 열처리 온도의존성은 약450[$^{\circ}C$]이상부터 증가하여 650[$^{\circ}C$]부근에서 최대치를 나타내었다. 단락전류와 열처리 시간과의 관계에서는 증착시간이 15분 정도에서 최대치를 나타내었다. 일정한 태양에너지 조도 하에서 $SnO_2$의 성분비율을 높여감에 따라 전지의 개방전압과 단락전류는 다소 감소한 후 일정한 값으로 안정되는 경향을 나타내었다.

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유도가열 기법을 이용한 저주파 용접예열 시스템 구현 (Implementation of Low Frequency Welding Pre-heating System Using Induction Heating)

  • 양주영;김수찬;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • 용접예열은 본 용접 전에 금속이 융착되는 모재면을 일정한 온도로 가열하는 것을 의미한다. 냉각속도 조절에 따른 재료 경화 정도 감소, 불순물 편석억제, 열적 변형방지, 그리고 수분제거 등 인접 영향부의 균열을 방지할 수 있다. 이러한 이유에서 고품질의 용접을 위하여 반드시 필요한 작업이다. 유도가열은 전자기유도 현상을 응용하여 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 효율적인 가열방식이다. 기체 및 액체를 이용한 연소발열과 비교하여 신속한 가열뿐만 아니라 청결하고, 안정적이며, 경제적이다. 단순한 구조로 주파수와 코일의 형태를 변형하여 가열체의 형상, 깊이, 재질에 관계없이 가열할 수 있다. 본 논문에서는 유도가열 기법을 이용하여 저주파 용접예열 시스템을 구현하였으며, 3종의 자동차 변속기 부품을 대상으로 권선코일 내에서 각 변속기 높이에 따라 권선코일 저항, 인덕턴스 및 자동차 변속기 부품의 온도변화를 관찰한 결과 전류의 변화는 저주파 가열에 있어 매우 중요한 요인으로 작용함을 확인하였다.

내화피복 종류에 따른 각형 CFT기둥의 온도분포에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Temperature Distribution of Square CFT Columns According to the Types of Fire Protection)

  • 김해수;이치형
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.523-532
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    • 2010
  • 콘크리트가 충전된 각형강관기둥(이하, 각형 CFT기둥)은 높은 내화성능과 하중저항능력을 보유하고 있지만, CFT기둥의 외부에 내화피복을 함으로써 기둥의 내화성능을 향상시킬 필요가 있다. 본 연구는 내화 피복된 각형 CFT기둥의 온도분포에 대한 실험결과이다. 실험을 위하여 특수 제작된 전기로를 이용하여 축소모형 시험체의 재하가열실험을 수행하였다. 축하중을 받는 내화 피복된 각형 CFT기둥의 온도 분포 특성을 파악하기 위하여 내화피복의 종류와 두께, 강관의 두께 및 가열시간 등을 변수로 설정하였다. 실험결과 전기로의 온도에 따른 시험체별 온도분포와 콘크리트와 강재의 온도분포 특성을 파악하였다. 또한 시험체의 온도변화에 따른 축변위와 국부좌굴 등의 거동을 파악하였다.

MOCVD 법에 의한 Ruthenium 박막의 증착 및 특성 분석

  • 강상열;최국현;이석규;황철성;석창길;김형준
    • 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.

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바나듐 레독스 흐름전지용 열가소성 탄소 복합재료 하이브리드 분리판 개발 (Development of Thermoplastic Carbon Composite Hybrid Bipolar Plate for Vanadium Redox Flow Batteries (VRFB))

  • 임준우
    • Composites Research
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    • 제36권6호
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    • pp.422-428
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    • 2023
  • 스택 체결압에 의해 접촉되는 분리판(BP)과 탄소펠트전극(CFE) 사이의 전기적 접촉저항은 상대적으로 낮은 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB) 스택의 체결압 때문에 스택 효율에 큰 여향을 미친다. 본 연구에서는 이러한 접촉저항을 줄이고 셀 성능을 향상시키기 위해 국부 가열 접합 공정을 통해 폴리에틸렌(PE) 복합재료-CFE 하이브리드 BP 구조를 개발하였다. 탄소섬유 복합재료 BP의 PE 매트릭스를 국부적으로 녹여 CFE의 탄소 섬유와 BP의 탄소 섬유의 직접 접촉 구조를 만들어 전기 접촉 저항을 감소시겼다. PE 복합재료-CFE 하이브리드 BP의 성능을 평가하기 위해 면적비저항(ASR)과 기체투과도를 측정하였다. 또한 스택 신뢰성을 측정하기 위해 내산성 시험을 수행하였다. 최종적으로, 개발된 PE 복합재료-CFE 하이브리드 BP와 기존의 BP의 성능을 비교 분석하기 위하여 VFRB 단위셀 충/방전 시험을 수행하였다.

$Sb_2O_3$첨가량에 의한 Barium-Titanates의 전기적 성질 (Electrical Properties of Barium-Titanates with addition $Sb_2O_3$)

  • 박창엽;왕진석;김현재
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.5-14
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    • 1977
  • 공기중의 열처리에 의하여 상온에서 낮은 저항을 갖는 PTC 써미스터를 제작했다. 재현성을 높이기 위해 BaTiO3에 Al2O3, SiO2 및 TiO2를 첨가 했으며, 불순물로서 Sb2O3를 첨가했다. 시편은 공기 중에서 1,200℃∼1,380℃로서 가열되었으며, Sb2O3첨가량에 대한 저항관계를 조사했다. 이 시편들은 공기중의 열처리에서도 재현성이 좋았다. 연구된 시편은 3.75mole% Al2O3, 1.25mole% SiO2, 2.25mole% TiO2 및 0.16∼0.25wt% Sb2O3를 BaTiO3에 첨가하여 만들었으며 저항값은 14∼300ohm이었다.

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