• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.258-258
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• 2007

KNN계 세라믹스는 $400^{\circ}C$ 이상의 높은 큐리온도와 압전특성을 가져 Pb대체용 소재로 각광을 받고 있고 많은 연구들이 진행중이다. 하지만 potassium의 수분과의 반응성이 강하고 녹는점이 낮아 소결시 K2O의 휘발로 인해 화학양론적인 정확도를 맞추기가 어려운 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 Hot pressing, Hot forging, SPS등 여러 가지 방법을 이용한 연구가 보고되었다. 본 연구에서는 낮은 소결밀도를 향상시키기 위하여 성형압과 성형방법을 달리하여 성형밀도에 따른 소결 밀도와 압전 특성 변화에 대하여 관찰하였다. 넓은 범위의 성형밀도를 얻기 위하여 낮은 성형압을 가할 수 있는 기계적으로 작동하는 press와 높은 성형밀도를 가할 수 있는 유압식 press를 사용하였고, 양산성을 고려하여 일반적인 세라믹 제조공정을 이용하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.3
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• pp.249-254
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• 2011

A nonthermal plasma reactor in conjunction with a tubular type with a ferroelectric (high-dielectric ceramic) pellet layer was designed and constructed. $SrBiTaO_9$ (SBT) pellets with 2.0 mm in diameter were held within the tube arrangement by two metal mesh electrodes (20 mm separation) connected to a high-voltage AC power supply. The dielectric constant of SBT pellets was 150 at room temperature and 500 at curie temperature ($335^{\circ}C$). The generation rate of ozone in the plasma reactor almost linearly increased with increasing applied voltage. In the case of the plasma reactor packed with SBT pellets the generation rate of ozone sharply increased at the applied voltage more than 20 kV. The ozone generation rate at the negative corona discharge was higher than that of the positive corona discharge. However, the destruction efficiency of toluene and methylene chloride was not increased in proportion to ozone concentration.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.306-306
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• 2010

21 세기는 언제, 어디에서, 누구나가 정보를 자유롭게 염가에 이용할 수 있는 유비쿼터스 정보사회가 될 것으로 예상하고 있다. 이러한 유비쿼터스 사회가 실현되기 위해서는 필연적으로 대두되고 있는 과제가 에너지 공급원의 문제이다. 휴대용 전자제품이나 소형 에너지 공급원으로 지금까지 주로 전지가 사용되어 왔지만 이것들은 교환 및 충전이 불가피하다. 이러한 불편함을 개선하기위해 교환과 충전이 불필요하거나 아주 장시간동안 공급해주는 형태의 에너지 공급원의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 에너지 공급원으로 최근에 많은 연구가 되고 있는 것이 주위의 환경으로부터 버려지는 에너지를 수확(harvesting)하여 전력으로 변환하는 에너지 하베스팅 (energy harvesting)기술이 연구 개발되고 있다. 에너지 하베스팅 응용을 위해서 사용되어지는 압전 세라믹스는 전압출력계수 ($g_{33}$)가 커야하는데 이것은 압전상수 ($d_{33}$)와 유전상수 (${\varepsilon}_{\tau}$)의 값에 영향을 받는 것으로 알려져있다. 그 중에서 우수한 전기적 특성 때문에 PZT를 기반으로 하는 압전 세라믹스가 사용되어져왔다. 그러나 Pb의 높은 유독성과 Pb를 포함하는 제품들의 처분문제들로 인해 제조에 관한 많은 문제점들을 지니고있다. 그리하여, Pb를 포함하지 않는 Pb-free계에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 다양한 Pb-free계 후보자들 가운데 $K_{0.5}Na_{0.5}NbO_3$ (KNN)는 높은 큐리온도와 좋은 강유전 특성 및 압전특성 때문에 PZT를 대체할 가장 장래성있는 대안들 중의 하나로 고려되고 있다. 그러나 고온에서 알칼라인 원소들의 높은 휘발성 때문에 보통의 소결공정으로는 소결이 잘되고 치밀한 세라믹스를 얻기가 어렵다. 많은 연구에서 KNN 세라믹스의 소결성을 개선하기 위하여 강유전 또는 반강유전체인 $SrTiP_3$와 $LiTaO_3$를 고용체 형성에 포함시키고 또한 $K_4CuNb_8O_{23}$, $MnO_2$, CuO등과 같은 소결조제를 첨가하여 압전 특성과 소결성을 개선시켰다. 따라서 본 연구에서는 비화학양론적 (1-X)[$[(K_{0.5}Na_{0.5}]_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3]$ + 0.008CuO + 0.2wt% $Ag_2O$ + X $CeMnO_3$의 조성을 사용하여 A사이트와 B 사이트에 각각 Ce이온과 Mn 이온의 치환량을 변화하여 그에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.253-253
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• 2007

압전 액츄에이터 및 초음파진동자의 응용범위가 넒어짐에 따라 변위량, 응력 등을 개선시키기 위해 전기기계결합계수 kp 및 압전 d상수가 종전보다 큰 재료가 요구되고 있으며, 초음파진동자나 압전 모터와 같이 마찰에 의한 열손실이 많이 발생하는 액츄에이터에 적용할 큰 기계적품질계수롤 가지는 저손실 압전 액츄에이터 및 초음파진동자용 재료가 필요한 실정이다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만, $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전특성의 저하가 문제시 되고 있다. $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$는 약 $-120^{\circ}C$정도의 큐리온도룰 가지는 강유전체로 Pb(Zr, Ti)$O_3$계 세라믹스에 치환 시 유전상수와 전기기계결합계수를 개선시키는 대표적인 성분이다. 따라서 본 연구에서는 저온소결 저손실의 적층형 압전 액츄에이터를 개발하기 위해 PMS-PMN-PZT계 세라믹스에 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스를 치환하고 $Li_2CO_3$와 $Na_2CO_3$ ZnO를 소결조재로 사용하여 저온소결 하였으며 PNN 치환량에 따른 결과를 관찰 하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.3
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• pp.85-88
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• 2009

Magnetic phases of polycrystalline $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were studied. The $Ge_{1-x}Mn_x$ thin films were grown at $400^{\circ}C$ by using a molecular beam epitaxy. The $Ge_{1-x}Mn_x$thin films were p-type and electrical resistivities were $4.0{\times}10^{-2}{\sim}1.5{\times}10^{-4}ohm-cm$. Based on the analysis of magnetic characteristics and microstructures, it was concluded that the ferromagnetic phase formed on the $Ge_{1-x}Mn_x/SiO_2$/Si(100) thin films was $Ge_3Mn_5$ phase which has about 310 K of Curie temperature. Moreover, the $Ge_{1-x}Mn_x$ thin film which had $Ge_3Mn_5$ phase showed the negative magnetoresistance to be about 9% at 20 K when the magnetic field of 9 T was applied.