• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.3
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• pp.254-261
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• 2014

The transformer is a static electrical device that transfers energy by inductive coupling. Then, heat is occurred at coils, inner transformer was filled with insulating oils for cooling and insulation. Although mineral oil as insulating oil has been widely used, it does not meet health and current environmental laws because it is not biodegradable. Therefore, in this study, the diglycerol ester was synthesized with diglycerol and fatty acids (oleic acid and caprylic acid) over various catalysts for insulating oil having biodegradability, high flash points and low pour points. The sulfated zirconia ($SO_4{^{2-}}/ZrO_2$) catalyst prepared at different calcination temperature shows the highest conversion of fatty acids at $600^{\circ}C$ due to crystallinity and high density of acid sites per surface area. When the molar ratio of oleic acid and caprylic acid is 1:3, the diglycerol ester shows superior insulation properties that are the flash point of $306^{\circ}C$ and pour point of $-50^{\circ}C$. The insulation properties of synthesized diglycerol ester shows the pour point of $-50^{\circ}C$ and the flash point of over $300^{\circ}C$. Therefore, diglycerol ester is superior to the vegetable oils in insulation properties.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10a
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• pp.110-113
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• 2003

22.9kV-y 3상 4선식 다중접지 배전계통에 사용하는 단상의 표준형 주상변압기의 규격이 2003. 03에 제정이되었다. 표준형 주상변압기는 기존의 일반형, 저손실형, tap형, tapless형, 내염형 등의 다양한 종류의 제품을 기준치와 구조를 통일하여 표준화된 규격이다. 표준형 주상변압기에 사용하는 재료의 평가는 외함, 접지단자, 압착단자, 개스킷 절연유 붓싱단자, 애자의 홉습, 및 기타시험을 실시하며, 평가시험은 한전규격 KS 및 IEEE 등의 국제 표준규격을 기본으로 평가를 하여야 한다. 본 평가기술에서는 재료시험에 대한 시험방법을 검토하고 시험에 적용하여 시험 시 문제점을 도출하고 시험방법을 정립하여 주요업체의 재료에 대한 비교평가하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.255-255
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• 2016

Resistive random access memory (ReRAM)는 낮은 동작 전압, 빠른 동작 속도, 고집적화 등의 장점으로 인해 차세대 비휘발성 메모리 소자로써 많은 관심을 받고 있다. 최근에 ReRAM 절연막으로 NiOx, TiOx, AlOx TaOx, HfOx와 같은 binary metal oxide 물질들을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, HfOx는 안정적인 동작 특성을 나타낸다는 점에서 ReRAM 절연막 물질로 적합하다고 보고되고 있다. ReRAM 절연막을 형성할 때, 물리 기상 증착 방법 (PVD)이나 화학 기상 증착법 (CVD)과 같은 방법이 많이 이용된다. 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 높은 온도에서의 공정과 고가의 진공 장비가 이용되기 때문에 경제적인 문제가 있으며, 기판 또는 금속에 플라즈마 손상으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 용액 공정이 많은 관심을 받고 있다. 용액 공정은 공정과정이 간단할 뿐만 아니라 소자의 대면적화가 가능하고 공정온도가 낮으며 고가의 진공장비가 필요하지 않은 장점을 가진다. 따라서 본 연구에서는, 용액공정을 이용하여 HfOx 기반의 ReRAM 제작하였고 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 ReRAM의 동작특성에 미치는 compliance current의 영향을 평가하였다. 실험 방법으로는, hafnium chloride (0.1 M)를 2-methoxyethanol에 충분히 용해시켜서 precursor를 제작하였다. 이후, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 300 nm 두께의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 하부전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 10/100 nm 두께의 Ti/Pt 전극을 증착하였다. 순차적으로, 제작된 산화물 precursor를 이용하여 Pt 위에 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30초의 조건으로 두께 35 nm의 HfOx 막을 증착하였다. 최종적으로, solvent 및 불순물을 제거하기 위해 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였으며, 상부 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 Ti와 Al을 각각 50 nm, 100 nm의 두께로 증착하였다. ReRAM 동작에서 compliance current가 미치는 영향을 평가하기 위하여 compliance current를 10mA에서 1mA까지 변화시키면서 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서는 compliance current의 크기와 상관없이 일정한 메모리 윈도우와 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 한편, $85^{\circ}C$의 고온에서 측정한 경우에는 1mA의 compliance current를 적용하였을 때, $25^{\circ}C$에서 측정된 메모리 윈도우 크기를 비슷하게 유지하면서 더 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 결과적으로, 용액공정 방법으로 제작된 ReRAM을 측정하는데 있어서 compliance current를 줄이면 보다 우수한 endurance 특성을 얻을 수 있으며, ReRAM 소자의 전력소비감소에 효과적이라고 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2011.06a
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• pp.159-163
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• 2011

U-City의 안전을 위하여 안전한 전기공급과 전기안전 점검과 전송에 필요한 전기IT 인프라는 중대한 요소이다. U-City의 건설에 필요한 전기IT기기의 설계와 개발 및 제조를 하고 Test-bed에 설치하여 성능 평가를 한 후에 검증을 맡은 전기IT기기를 U-City 설치하여야 한다. 본 논문에서는 U-City 안전을 위한 전기IT기기에 대한 절연저항, 누설전류에 따르는 고온, 연기, Co2, 불꽃, 화재 등을 감지하는 센서를 부착하고, 발생할 수 있는 재난을 사전에 예방하기 위해 전기안전보호기술, 전기설비를 상시 감시할 수 있는 기반기술, 설비를 원격으로 관리할 수 있는 제품에 대한 성능평가와 시뮬레이션을 통해 U-City에 구축되려는 종합적인 전력통합감시시스템을 연구한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.5
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• pp.174-182
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• 2020

The printed electronics field using ink-jet printing technology is in the spotlight as a next-generation technology, especially ink-jet 3D printing, which can simultaneously discharge and precisely control various ink materials, has been actively researched in recent years. In this study, complex structure of an insulating layer and a conductive layer was fabricated with photo-curable silica ink and PVP-added Cu nano ink using ink-jet 3D printing technology. A precise photocured silica insulating layer was designed by optimizing the printing conditions and the rheological properties of the ink, and the resistance of the insulating layer was 2.43 × 10¹³ Ω·cm. On the photo-cured silica insulating layer, a Cu conductive layer was printed by controlling droplet distance. The sintering of the PVP-added nano Cu ink was performed using an IPL flash sintering process, and electrical and mechanical properties were confirmed according to the annealing temperature and applied voltage. Finally, it was confirmed that the resistance of the PVP-added Cu conductive layer was very low as 29 μΩ·cm under 100℃ annealing temperature and 700 V of IPL applied voltage, and the adhesion to the photo-cured silica insulating layer was very good.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.27 no.1
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• pp.37-43
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• 2020

The effects of O₂ plasma pre-treatment and post-annealing conditions on the interfacial adhesion of Ti thin film and WPR dielectric were investigated using 90° peel test for fan-out wafer level packaging (FOWLP) redistribution layer (RDL) applications. Peel strength between Ti film and WPR dielectric decreased from 8.9±1.3 g/mm to 2.7±0.9 g/mm for variation of O₂ plasma pre-treatment time from 30s to 300s, which is closely related to C-O-C or C=O bonds breakage at the WPR dielectric surface due to excessive plasma pre-treatment conditions. During post-annealing at 150℃, the peel strength abruptly decreased from 0 h to 24 h, and then maintained constant until 100 h, which is also mainly due to the damage of WPR dielectric which is weak to high temperature. Therefore, the optimum plasma pre-treatment conditions on the surface of dielectric is essential to interfacial reliability of FOWLP RDL.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1995.11a
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• pp.23-24
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• 1995

기존의 웨이퍼 박막속에 절연박막이 삽입된 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼 구조와 관련한 반도체 기판 재료가 커다른 관심을 끌어 왔으나, SOI 평가기술은 아직까지 체계적으로 확립된 것이 없으며, DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy) 등을 이용한 전기적 평가는 거의 이루어지지 않은 상태이다. 본 연구에서는 직접접합된 웨이퍼를 약 10um내외의 활성화층을 형성시킨 6인치 P-형 SOI 웨이퍼를 제작하여 DLTS로 측정, 평가를 하였고, DLTS 측정후 관찰될 수 있는 에어지 트랩(Energy Trap)과 후속 열처리에서의 트랩의 변화등을 관찰하여, 후속 열처리조건에 따른 접합된 SOI 웨이퍼 계면의 안정화된 조건을 확보하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.149-149
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• 2009

본 연구는 고압전력용 중전기기의 몰드절연 및 옥외용 LED의 절연소재는 기기내부에서 발생된 열에너지를 외부로 방사시키는 것이 무엇보다 중요한 것이다. 이런 이유로 고압전력용 전력기기 대부분은 상당한 체적분을 가지고 있기에 초절연을 가지면서 고열전도를 갖는 나노콤포지트를 개발하기위해 에폭시 메트릭스 기반 질화알루미륨의 표면 처리를 실시하여 에폭시 AIN Nanocomposites를 제조하였다. 나노입자의 균질분산은 나노콤포지트 열전도와 초절연성능에 크게 영향을 주게 된다. 이런 소재개발을 위해 에폭시메트릭스에 나노입자의 충진함량을 3wt%로 하였다. 전처리공정을 통하여 에폭시-나노콤포지트에 두 종류의 금속성 coupling agent (Tyzor TE, Tyzor AA-75)를 질화알루미륨 나노입자 표면처리를 건식법으로 실시하였다. 제조된 Epoxy-AIN Nanocomposites의 열적특성과 전기적 특성을 측정하였다. 전기적특성으로 초절연성의 특성인 형상파라미터가 10.93을 그리고 척도파라미터는 176 kV/mm로서 Weibull Plot 누적확률밀도로서(63.2%)의 통계분석된 값을 얻었다. 또한 열적특성 평가를 위해 유리천이온도와 DMA의 온도특성를 조사하였고, 열적.전기적 특성과 나노콤포지트 내부분산(내부 모폴로지:TEM영상)와 연관되어 연구한 결과, 상당히 일치한 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05e
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• pp.40-43
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• 2003

전기방전에 대한 shed 재료의 열화내성과 우수한 발수성의 장기간 유지특성은 폴리머 애자의 장기성능에 있어서 가장 중요한 인자들이다. 애자 제조시 무결점 성형성 또한 중요한데 열화내성을 확보하기 위해 다량의 ATH의 첨가가 수반되기 때문에 적절한 process oil의 사용이 불가피하다. 사용하는 오일의 종류와 량에 따라 옥외절연물의 장기성능에 영향을 주는 표면발수성이나 방전내성은 크게 차이가 나는 것으로 밝혀지고 있다. 본 논문에서는 화학적 구조와 정도가 다른 몇 가지 실리콘 fluid들을 실리콘 고무에 처방하여 기본물성과 초고압 옥외절연물의 shed 재료로서 장기성능에 영향을 주는 방전열화내성과 표면발수성의 회복특성을 평가하였다. 실리콘 고무의 무결점 사출성형에 가소도가 중요한데 동일한 무기물 첨가조건에서 유사한 가소도를 갖게 하는데 필요한 량은 fluid들의 종류에 따라서 상당한 차이가 있었다. 특히 PDMS는 점도는 낮지만 분자량이 커서 많은 량이 첨가되어 기계적 특성저하가 크게 일어났다. 코로나 처리후 발수성 회복특성은 fluid들의 분자크기와 반응기의 종류에 따라 상당히 영향을 받았으며 분자가 클수록 초기회복속도는 다소 느려도 최종의 상시발수성은 다소 높게 유지되었으며 2일 이내에 거의 초기 접촉각으로 회복되었다. 내아크성은 무게손실이 적을수록 오차범위도 작은 안정된 특성을 보였으며 fluid들의 종류에 따른 무게손실의 차이는 크지 않았다. 트래킹 방전에 의한 무게 감소는 fluid의 분자가 크면서 페닐기를 가진 fluid들이 첨가된 고무가 우수한 특성을 보였다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.11 no.11
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• pp.203-209
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• 2020

A hybrid mount featuring rubber element and piezoelectric actuator is devised to reduce vibration when starting a vehicle engine. As a first step, a passive mount adopting rubber element is manufactured and its dynamic characteristics are experimentally evaluated. After evaluating dynamic characteristics of the manufactured inertial piezoelectric actuator, the proposed hybrid mount is then established by integrating the piezoelectric actuator with the rubber element for performance improvement at non-resonant high frequencies. A mathematical model of the established active vibration control system is formulated and expressed in the state space form. Subsequently, sliding mode controller (SMC) is designed to attenuate the vibration transmitted from the base excitation. Finally, control performances of the proposed hybrid mount are evaluated such as transmissibility in frequency domain and time responses.