• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
• /
• pp.306-306
• /
• 2007

최근, LED 구동 인버터, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 및 형광등 ballaster 등의 고전압전원장치등에 압전변압기를 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 순수한 $PbTiO_3$는 큐리온도($490^{\circ}C$)가 높고, 기계적강도가 크며, 비유전율(약 200 정도)이 작다. 또한, 두께방향 진동의 전기기계 결합계수 ($K_t$)가 윤곽진동의 전기기계 결합계수($K_p$)보다 크므로 두께방향의 진동모드를 이용한 벌크파 진동자의 경우 윤곽진동방향으로 불요신호(spurious signal)가 적고, 작은 grain size($1\;{\mu}m$정도)로 미세가공이 가능하여 고주파 재료로 이용되고 있다. 압전변압기의 출력 전력을 향상시키기 위해서는 적층으로 제작하여야 하는데 적층 압전변압기 제작시 층간의 내부 전극이 도포된 상태에서 소결하여야 한다. 이때 소걸 온도가 높으면 Pd 함랑이 높은 전극을 사용하여야 하는데 Pd 전극의 가격이 비싸 소자의 경제성이 떨어지게 된다. 따라서 순수한 Ag 전극을 내부전극으로 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결이 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 조성을 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소결이 가능한 두께방향진동모드 적층 압전변암기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.858-863
• /
• 1995

$Th_{2}Zn_{17}$ 구조를 갖는 $Sm_{2}Fe_{17}$ 화합물을 이용하여 $250^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$까지 16시간 질화처리를 함으로써 $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}$의 질화과정 및 질소함량에 따른 자기특성을 조사하였다. 질화초기에는 모든 온도구간에서 질소함량(${\Delta}W$)이 시간($\sqrt{t}$)에 대하여 직선적으로 증가하고, 이 관계를 이용하여 구한 질화과정의 활성화에너지, Q=102.4 kJ/mol이다. $Sm_{2}Fe_{17}N_{x}$의 자기특성은 질소함량에 크게 의존하며 $Sm_{2}Fe_{17}N_{2.8}$이 최적의 자기특성을 나타내었다. 이 질화물의 포화자화, 이방성상수, 이방성자장 및 큐리온도는 각각 $M_{s}=1147\;emu/cm^{3},\;K_{1}=4.6{\times}10^{7}erg/cm^{3},\;K_{2}=6.0{\times}10^{7}erg/cm^{3},\;H_{A}=290\;kOe\;및\;450^{\circ}C$이다.

• 전기의세계
• /
• 제28권2호
• /
• pp.23-28
• /
• 1979

압전 세라믹 소자는 강유전성 세라믹에 높은 직류전압을 가한 후에 나타나는 압전효과를 이용하는 것으로 전압을 제거한 후에도 압전효과가 존재하는 것이 강유 전체의 특징이다. 압전효과를 나타내는 것은 천연으로 존재하는 수정이 있고, 인조품으로서는 BaTiO$_{3}$가 2차 대전후 W.P Mason에 의해 연구되어 압전재료로서 사용되었지만 BaTiO$_{3}$는 공진주파수의 온도안정성이 문제가 된다. 그후 B.Jaffe et al.은 P$_{b}$(Z$_{r}$, T$_{i}$)O$_{3}$등 몇가지 복합 Perovskite 산화물 중에서 P$_{b}$(Z$_{r}$, T$_{i}$)O$_{3}$의 $P^{2+}$$_{b}$ 이온을 다른 이온으로 치환하면 큐리 온도가 변하고 실온에서의 유전율도 크게 변화한다는 것이 밝혀졌다. 여기서 논하고저 하는 것은 압전소자의 제법과 성질 또 이의 특성을 좁은 범위 내에서 소개코저 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.174-174
• /
• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 1997

기본 조성 N $i_{0.18}$Z $n_{0.68}$C $u_{0.14}$F $e_{2}$ $O_{4}$와 N $i_{0.14}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.22}$F $e_{2}$ $O_{4}$ 및 N $i_{0.24}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.12}$F $e_{2}$ $O_{4}$에 입계의 고저항층을 형성하고 소결을 촉진시키기 위해서 0.1 mol %의 Ca $Co_{3}$와 입자의 성장을 촉진시키고 높은 투자율을 얻을 목적으로 $V_{2}$ $O_{5}$를 0.04 mol% 첨가하였다. 이들 원료들을 혼합한 후 950 .deg. C에서 3시간 하소 과정을 거친후 ball mill해서 toroid 시편을 만들고 1030 .deg. C, 1050 .deg. C 및 1070 .deg. C 에서 2시간 동안 공기중에서 소결 시켰다. Raw material의 조성비 변화 및 소결 온도 변화에 따른 여러 가지 물리적 특성들을 조사하였다. X-선 회절 분석 결과 이들 시편들이 spinel 구조를 이루고 있음을 확인하였고 금속현미경으로 측정한 결정 입자의 크기는 6 .mu. m ~ 16 .mu. m 이었다. 초투자율, 자기 유도는 소결 온도가 1030 .deg. C에서 1050 .deg. C로 증가함에 따라 증가하였고 Q factor와 보자력은 감소하였다. 보자력과 큐리온도는 각각 0.17 Oe 및 220 .deg. C 근처로 모든 시편들에서 거의 비슷하였다. 본 시편의 사용 주파수 범위는 0.4 ~ 20 MHz로 확인되었으며, 소결 온도 1050 .deg.C와 기본 조성 N $i_{0.14}$Z $n_{0.64}$C $u_{0.22}$F $e_{2}$ $O_{4}$ 에서 다른 사람들 보다 더욱 더 우수한 자기유도값(B, $B_{m}$ )을 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.316-327
• /
• 1997

높은 큐리온도를 가진 다결정 세라믹스 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$ 및 $La_{2}Ti_{2}O_{7}$을 화학적공침법으로 제조하고 하소분말의 입도분포와 상구조 및 소결특성 등을 조사하였으며, 소결온도에 따른 입자배향도와 전기적 특성을 선행연구 고상반응법 및 용융염합성법과 비교하였다. 화학적공침법을 이용함으로써 고상반응법에 비해 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮은 하소온도에서 단일상을 얻을 수 있었고, 특히 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$의 경우, $700^{\circ}C$에서 중간 생성물 $Sr_{5}Nb_{4}O_{15}$가 생성된 후 $800^{\circ}C$의 낮은 하소온도에서 단일상이 나타났으며 얻어진 하소분말도 미세하고 균일하였다. 화학적공침법에 의해 $1500^{\circ}C$에서 소결한 $Sr_{2}Nb_{2}O_{7}$ 세라믹스는 이론밀도의 97%에 달하는 우수한 소결성을 보였을 뿐만 아니라 (0k0) 방향의 입자배향도가 현저히 컸으며, 결과적으로 절단방향에 따른 유전특성의 이방성을 나타내어 a-cut 방향의 유전율은 단결정에 비해 손색이 없었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.335-340
• /
• 1998

거대 자기 저항 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3물질을 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 자기적 성질을 X-선 회절 분석, 리더퍼스 분광 측정, 자화 측정, Mossbauer 분광 측정으로 연구하였다. 단일상 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 결정구조는 cubic 페롭스카이트 구조이고, 격자상수 a0=3.868$\AA$이었다. 1%철 이온의 치환에 의한 격자상수의 변화는 관측할 수 없겠지만, 큐리온도는 282K에서 270K로, 77K에서의 포화 자화는 84emu/g에서 81emu/g으로 감소함을 알 수 있었다. Mossbauer 분광 측정은 4.2K에서 상온 온도 영역까지 여러 온도 구간에서 측정하였다. Mossbauer 스펙트럼의 분석은 57Fe 이온에 분포에 의한 상호작용 모델을 고려하여 분석하였다. 이성질체 이동값에 의해 철 이온은 모든 구간에서 +3가 이었다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 반도체-금속 전이온도는 250K이엇으며, 자기 저항비는 33%이었다..

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.65-71
• /
• 2007

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 특성과 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 전기안전 제어장치에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이러한 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저응답특성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점을 해결한다. 또한 제안한 전기안전장치는 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성이 입증된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2008

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 방재시스템에 대해 연구하였다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정 (+)온도계수를 갖는 특징이 있다. PTC서미스터는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고를 예방하는 제어시스템에 대해 제안하였다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 저 신뢰성, 저속응성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점들을 해결하였다. 또한 제안한 방재시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제13권1호통권38호
• /
• pp.31-35
• /
• 2006

본 논문에서는 전력용 반도체 스위칭 소자인 SCR(Silicon Controlled Rectifier)과 적층형 PTC 서미스터의 전기적 특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 제어시스템에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 적층형 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 또한 제안된 보호제어시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증시킨다.