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기계적합금화에 의한 α-Fe/Al2O3 자성 나노복합재료의 제조 및 치밀화 (Fabrication and densification of magnetic α-Fe/Al2O3 nanocomposite by mechanical alloying)

  • 이충효;김한웅
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.314-319
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    • 2013
  • 본 연구에서는 $Fe_2O_3-Al$계 나노복합재료를 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_2O_3$와 순금속 Al의 혼합분말을 5시간 동안 MA 처리한 결과 ${\alpha}-Fe$ 기지에 $Al_2O_3$가 미세하게 분산된 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합분말을 얻을 수 있었다. 또한 MA 분말의 자화값 및 보자력 측정을 통하여 볼밀처리 중 순금속 Al에 의한 헤마타이트의 고상환원 과정을 자세히 관찰할 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $1000^{\circ}C$$1100^{\circ}C$, 압력 60 MPa 에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 5시간 시료의 수축은 소결 개시 후 $700^{\circ}C$ 이상에서 크며 소결온도 $1100^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. X선 회절 결과로부터, MA 분말을 $1100^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합재료의 경우 ${\alpha}-Fe$상 평균 결정립 크기가 180 nm임을 알 수 있었다. 또한 MA 분말을 $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 시료의 보자력이 88 Oe로 여전히 높은 값을 보이는 사실로부터 소결과정 중 자성상 ${\alpha}-Fe$의 결정립 성장이 크게 억제된 것으로 판단된다.

Sol-gel법에 의한 Al과 F가 첨가된 ZnO 투명전도막의 전기 및 광학적 특성 (Electrical and optical properties of Al and F doped ZnO transparent conducting film by sol-gel method)

  • 이승엽;이민재;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.59-65
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    • 2006
  • Al이 첨가된 ZnO(ZnO : Al) 박막과 F이 첨가된 ZnO(ZnO : F) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 glass 기판위에 코팅하였다. 공통적으로 (002)면의 c-축 배향성을 보였지만 I(002)/[I(002) + I(101)]와 FWHM(full width at half-maximum) 값은 차이를 보였다. 특히 입자크기에 있어서는 ZnO : Al 박막에서 첨가농도가 증가함에 따라 입자크기가 감소한 반면 ZnO : F 박막에서는 F 3 at%까지 입자크기가 증가하다가 그 이후로 다시 감소하는 경향을 보였다. 진기적 성질의 측정을 위해서 Hall effect measurement를 이용하였는데 ZnO : Al 박막의 경우 Al 1 at%에서 비저항이 $2.9{\times}10^{-2}{\Omega}cm$ 이었고 ZnO : F에서는 F 3 at%에서 $3.3{\times}10^{-1}{\Omega}cm$의 값을 보였다. 또한 ZnO : F 박막은 ZnO : Al 박막에 비해서 캐리어 농도는 낮았지만(ZnO : Al $4.8{\times}10^{18}cm^{-3}$, ZnO : F $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$) 이동도에 있어서 상당히 큰 값(ZnO : Al $45cm^2/Vs$ ZnO:F $495cm^2/Vs$)을 보였다. 가시광선 영역에서의 평균 광투과도에 있어서는 ZnO : Al 박막에서 $86{\sim}90%$의 값을 보였지만 ZnO : F에서는 $77{\sim}85%$로 상대적으로 낮은 광투과도를 나타내었다.

PET 기판상에 ECR 화학증착법에 의해 제조된 SnO2 투명도전막의 특성 (Characteristics of Transparent Conductive Tin Oxide Thin Films on PET Substrate Prepared by ECR-MOCVD)

  • 김연석;전법주;주재백;손태원;이중기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.85-91
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    • 2005
  • ECR-MOCVD를 이용한 상온조건에서 투명전도성 고분자막이$(CH_3)_4Sn-H_2-O_2$ 분위기하에 $SnO_2$막이 제조되었다. 제조된 투명전도막의 전기적특성은 공정압력, 전자석/분사링/기판사이의 거리, 전자석의 전류, 마이크로파 출력, 증착시간과 같은 공정변수에 따라 조사되었다. 마이크로파 출력과 전자석의 전류가 증가함에 따라 낮은 전기적 저항을 갖는 $SnO_2$막이 형성되었다. 또한 이들 공정변수들이 증착된 막의 광학적특성에 미치는 영향은 중요하게 나타났다. ECR-MOCVD에 의해 제조된 막의 투과도와 반사도는 380-780 nm의 가시광영역에서 각각 93-98%, 0.1-0.5%였다. 증착된 막의 평균 grain 크기는 공정변수에 관계없이 20-50 nm범위의 값으로 일정하였다. 본 연구의 최적화된 조건에서 전기적저항은 $7.5{\times}10^{-3}ohm{\cdot}cm$, 투과도 93%, 반사도 0.2%를 갖는 막이 얻어졌다.

ZnO-$Pr_6$$O_{11}$-CoO-$Er_2$$O_3$계 바리스터의 미세구조 및 전기적 성질 (Microstructure and Electrical Properties of ZnO-$Pr_6$$O_{11}$-CoO-$Er_2$$O_3$ Based Varistors)

  • 남춘우;박춘형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.493-501
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    • 2000
  • The microstructure and electrical properties of ZnO-Pr$_{6}$/O$_{11}$-CoO-Er$_{2}$/O$_{3}$ based varistors were investigated with Er$_{2}$/O$_{3}$ additive content of the range 0.0 to 2.0 mol%. Most of the added Er$_{2}$/O$_{3}$ were segregated at the nodal points and grain boundaries and it coexisted with Pr$_{6}$/O$_{11}$ in the bulk intergranular layer. The average grain size was decreased in the range of 7.44 to 5.62${\mu}{\textrm}{m}$ at 130$0^{\circ}C$ and 18.36 to 9.11 at 135$0^{\circ}C$ with increasing Er$_{2}$/O sub 3/ additive content. The density of ceramics was in the range 4.87 to 5.08 g/cm$^3$ at 130$0^{\circ}C$ and 5.35 to 5.62 g/cm$^3$at 135$0^{\circ}C$. At 130$0^{\circ}C$ the varistors without Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited 29.66 in the nonlinear exponent and 28.23 $\mu$A in the leakage current whereas the varistors with 0.5 mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a high nonlinearity which is 52.78 in thenonlinear exhibited and 9.75 $\mu$A in the leakage current. At 135$0^{\circ}C$ the varistors without Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a very poor nonlinearity indicating 2.08 in the nonlinear exponent and 133.79 $\mu$A in the leakage current whereas the varistors with 1.0mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a relatively high nonlinearity which is 36.79 in the nonlinear exponent and 5.92 $\mu$A in the leakage current. Therefore Er$_{2}$/O$_{3}$ was additive which greatly improve the nonlinearity. It is believed that ZnO-0.5 mol% Pr$_{6}$/O$_{11}$-1.0 mol% CoO-0.5 mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ based ceramicss will be usefully used as a basic composition to develop the advanced pr$_{6}$/O$_{11}$-based ZnO varistors.ristors.ristors.

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ZNR의 미세구조 및 전기적 특성에 $\textrm{WO}_3$가 미치는 영향 (The Effect of $\textrm{WO}_3$, on the Microstructure and Electrical Properties of ZNR)

  • 남춘우;정순철;박춘현
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.753-759
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    • 1999
  • 0.5~4.0mol% 범위의 W $O_3$가 첨가된 ZNR의 미세구조 및 전기적 특성이 조사되어졌다. W $O_3$의 대부분은 입제 교차점으로 편석하여 W 과다상을 형성하였으며, 입계 교차점에는 W 과다상(W $O_3$), Bi 과다상(B $i_2$ $O_3$), 스피넬상(Z $n_{2.33}$S $b_{0.67}$ $O_4$) 등 3상이 공존하였다. W $O_3$첨가량이 증가함에 따라 평균 결정입 크기는 15.5~29.9$\mu\textrm{m}$ 범위로 감소하였으며, W $O_3$는 결정입 성장의 촉진제로 작용하였다. W $O_3$ 첨가량이 증가함에 따라 바리스터 전압과 비직선 지수는 각각 186.82~35.87V/mm, 20.90~3.34 범위로 감소하였고, 누설전류는 22.39 ~ 83.01 $\mu\textrm{A}$ 범위로 증가하였다. W $O_3$ 첨가량이 증가함에 따라 장벽높이와 계면상태밀도는 각각 1.93~0.43eV, (4.38~1.22)$\times$$10^{12}$ $\textrm{cm}^2$ 범위로 감소하였으며, 도너 농도는 (1.06~0.38)$\times$$10^{18}$ /㎤ 범위로 감소함에 따라 W $O_3$는 억셉터 첨가제로 작용하였다.다.다.

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한국 서해안 조수 퇴적과정과 제4기 후기(현세와 선현세) 층서 (Tidal depositional processes and late Quaternary (Holocene and pre Holocene) stratigraphy in the western coasts of Korea)

  • 박용안
    • 한국제4기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.33-42
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    • 1995
  • 우리나라의 서해(West Sea)는 일명 황해(Yellow Sea)라고 일컬어지는 약 40여 m의 평균 수심을 갖는 대륙붕 해저지형 분지에 의하여 지배되는 전형적 육연해이다, 그런데 이 바다는 중심부(황해의 중심부)를 기준으로 하여 중국 대륙의 산동반도에서 양가강 하구에 이르는 서부 해안을 가지며 북부에는 발해만의 해안이 있고 동부에는 서해(황해) 특유의 넓 은 조수환경(tidal environment)과 조수해안이 발달한다. 그러나 남쪽으로는 북서태평양과 연결된다. 한국 서해안이 평균 4m 이상의 조차(tidal range)를 나타내는 조간대 조수환경이 며 조간대 해저지형(intertidal morphology)이 전형적인 퇴적층(체)에 의하여 지배되는 여러 가지 특징을 나타낸다. 서해안 조수환경은 네델란드, 독일 또는 지배되는 여러 가지 특징을 나타낸다. 서해안 조수환경은 네델란드 독일 또는 미국의 경우와 같이 연구가 잘되어 세계 적으로 널리 알려진 소위 barrier island system and tidal depositional environments와는 크 게 다른 퇴적과정과 환경이다. 경기도 남양만의 조수 환경의 경우, 조간대 해저지형 요소인 조류로(tidal channel)와 조간대 정규해저(intertidal zone proper)에 관한 동력적 퇴적과정 연 구결과 조간대 특유의 lateral sedimentation 과 vertical sedimentation 2가지 퇴적과정중 후 자의 퇴적과정이 우세한 것으로 밝혀졌고 이러한 퇴적과정의 진행이 매우 안정한 지속성을 가지는 것이 특징이다, 이러한 퇴적과정의 조간대 퇴적물의 쇄설 입자는 약 20% 미만의 모 래(sand) 입자 50~70%의 실트(silt) 와 점토(clay) 입자가 20~30%에 달하는 입자조직 (grain texture)의 퇴적상을 나타낸다. 결과적으로 조간대의 동력적인 조수수괴의 수위(level of tidal water)는 평균 만조선과 평균 저조선으로 한정되며 이것은 퇴적과정과 퇴적작용의 조정(control) 요인으로 조간대 퇴적상의 발달과 분포에 큰 영향을 미친다, 예를들면 남양만 등의 대부분의 서해안 조간대 표층 퇴적상(녁\ulcorner미 sedimentary faci-es)은 만조선에서 간조 선에 가까울수록 조립화현상(coarsening trend)을 나타낸다. 이러한 퇴적상 변화는 저조선에 서 만조선으로의 조간대 지형과 주조수로의 지형.수력학적 특성이 다음과 같기 때문이다. a) a general decrease in width b) a general decrease in depth c) a general decrease in maximum and average current velocities d) a general increase in contents of suspended mud e) a general decrease in grain size of the bottom sand and an increasing abundance of muddy deposits. 우리나라 서해안 조간대 퇴적층(체)의 수직 층서(vertical stratigraphy)는 지난 3여년동안의 수십개의 vibracoring(주상시추)에 의하여 매우 흥미롭고 중요하게 밝혀지고 있는바 이것은 현세(Holocene)와 선현세(preHolocene: 11000 years BP)의 오랜시간 경과에 따른 조수환경 변화의 수직퇴적 과정과 기후 해수면 변화의 현상에 원인이 있다고 해석된다.(박용안 외, 1992-1995)결과적으로 서해안 조수퇴적체(층)의 분지주변(basim margin)진화과정이 밝혀지 고 있다.

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고투자율 Mn-Zn 페라이트의 첨가물 효과에 따른 자기적 특성연 (Additive Effects on Magnetic Properties in High Permeability Mn Zn Ferrite)

  • 정갑교;최승철
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.497-504
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    • 1993
  • 기본조성 52.5mol% $Fe_2O_3$, 25.5mol% MnO, 22mol% ZnO로 구성된 Mn-Zn페라이트에 $Bi_2O_3$$CaCO_3$을 각각 0.02, 0.05wt%첨가한 시편에 대해서 $Ta_2O_5,ZrO_2$$SiO_2$의 미량 첨가한 따른 미세구조와 자기적 특성변화를 조사하였다. $Ta_2O_5,ZrO_2$첨가에 따라 결정립 크기가 감소되었고, 전기시 균일한 입자로 형성된 미세구조를 가진 재료를 얻었다. $SiO_2$첨가에 따라 결정립의 이상성장이 관찰되었고 소결밀도, 전기저항, 초투자율은 감소하고 고주파 영역에서 상대손실이 증가되었다. 본 연구결과 초투자자율은 균일한 결정립에서 최대의 값을 가지며 0.02wt%$Bi_2O_3$, 0.05wt%$CaCO_3$, 0.1wt%$Ta_2O_5$ 첨가시편의 경우 10kHz, $25^{\circ}C$에서 초투자율($\mu_i$)은 6260이고 상대손실 계수(tan$\delta /\mu_i$)는 $4.2 \times 10^{-6}$ 인 높은 투자율과 낮은 손실 특성을 가진 자성재료를 얻었다.

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2016년 태풍 차바 내습 전후의 해운대 해빈의 침식과 회복 과정 (Erosion and Recovery Processes in Haeundae Beach by the Invading Typhoon Chaba in 2016)

  • 이영윤;장태수
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.37-45
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    • 2019
  • 부산의 해운대 해수욕장은 양빈에도 불구하고 지속적인 침식이 일어나고 있으며, 지구온난화로 인한 파랑 에너지 증가와 간헐적인 태풍이 그 원인으로 알려져 있다. 2016년 10월 태풍 차바는 부산을 내습하였는데, 태풍이 해빈침식에 있어 어느 정도 영향을 미치는지 알아보기 위해 태풍 전과 후 VRS-GPS 시스템을 사용해 해빈 측량과 표층 시료를 채취하여 입도분석을 실시하였으며, 침식 후 복원이 어느 정도 되는지 주기적으로 해운대 해빈 지형을 측량하였다. 조사결과, 태풍 내습 직후 해운대 해빈은 평균 약 1.4m 침식되어 낮아졌고, 평균 고조위선은 약 12 m 후퇴했으며, 이에 따라 해빈 경사는 $3.8^{\circ}$에서 $1.7^{\circ}$로 완만해졌다. 퇴적물 평균입도는 평균 $1.6{\Phi}$에서 2개월 후 $1.2{\Phi}$로 조립해졌으며, 분급은 상대적으로 좋아졌다. 태풍 내습 2개월 만에 평균 고조위선은 약 85% 정도 회복되고 해빈 단면은 대부분 복원되었다. 이러한 결과는 해운대 해빈 침식에 있어 태풍의 영향은 크지 않으며, 다른 해빈과 비교할 때 회복기간이 매우 짧다는 것을 시사한다.

IN 738LC 합금의 미세조직 열화와 물성의 상관성 연구 (Correlation of the Microstructural Degradation and Mechanical Properties of IN 738LC)

  • 유정훈;주성욱;신기삼;허성강;이재현;김의현;정진성;장성호;송기욱;하정수
    • 한국재료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.28-34
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    • 2004
  • IN 738LC, the major material for gas-turbine for power generation, was heat treated at $750^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $950^{\circ}C$ for 1000, 2000, and 4000 hrs and the microstructural evolution and mechanical properties were examined using optical microscope, XRD, SEM/EDS. The results showed ${\gamma}$', the main strengthening elements in this alloy, was about 300 nm in size and was about 56% by area fraction in as-cast samples. The area fraction of ${\gamma}$' peaked at 2000 hours at $750^{\circ}C$. The average diameter of the ${\gamma}$' which was about 300 nm at ascast specimen increased to about 1 $\mu\textrm{m}$ after heat treatment at $950^{\circ}C$ for 4000 hrs. Carbides were formed at dendrite, cell or grain boundaries which was ascribed to the segregation caused by solute redistribution during solidification. It was found that MC type carbides formed at low temperature, whereas carbides of $M_{23}$ /$C_{ 6}$/ type formed at higher temperature or at longer degradation. The hardness and impact energy decreased as the heat treatment temperature or time of retention increased, which was inaccrodance with the area fraction of ${\gamma}$'.

RF 마그네트론 스퍼터링법으로 투명 PI 기판에 증착된 ITO 박막의 특성에 미치는 열처리의 영향 (Effects of heat-treatment on the properties of ITO films on transparent polyimide substrates by RF magnetron sputtering)

  • 김해찬;조현;김진곤
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.12-16
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    • 2020
  • RF 마그네트론 스퍼터링법으로 투명 PI 기판 위에 상온 증착된 ITO(indium tin oxide) 박막을 여러 온도(50, 100, 150 그리고 200℃)에서 열처리하였다. 열처리 온도에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성과 결정성의 변화를 조사하였다. 상온 증착된 ITO 박막은 비정질 구조를 가지며 열처리 온도가 증가할수록 결정성과 결정립 크기가 증가하였다. 이러한 구조적 변화와 더불어 전하 캐리어 농도와 이동도가 증가함으로써 비저항은 열처리 온도가 50℃에서 200℃로 증가함에 따라 2.93 × 10-3 Ω·cm에서 1.21 × 10-4 Ω·cm로 감소하였다. ITO가 증착된 PI 기판의 투과도는 열처리함으로써 감소하였다. 50~150℃ 온도에서는 81 % 이상이었고 200℃에서는 78 %로 상당히 감소하였다.