• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.89-93
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• 2018

1200V 이상 급의 전기자동차의 파워 모듈에 적용되는 세라믹 기판은 구동 전력으로 고전력이 인가되는 특성상 고열전도도, 고 전기절연성, 저열팽창계수, 급격한 온도 변화에 대한 저항성의 특성이 요구된다. 방열기판에 적용되는 세라믹 중 질화알루미늄과 질화규소는 그 요구를 충족하는 소재로서 고려되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 질화알루미늄과 질화규소의 방열기판 소재로서의 특성을 상용해석프로그램을 통해 비교하였다. 그 결과 질화규소는 질화알루미늄에 대해 각각 동일한 조건의 열을 부여하는 공정을 시물레이션으로 구현했을 때 스트레스와 휨이 덜 발생하여 더 우세한 내충격성, 내stress성을 보였다. 열전도도 측면에서는 질화알루미늄이 방열 소재로서 더 우수한 특성을 지니지만 신뢰성 측면에서는 질화규소가 더 우세함을 시물레이션을 통해 관찰하였다.

• 한국재료학회지
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• 제33권8호
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• pp.337-343
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• 2023

3Y-TZP (3 mol% yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals) ceramics have excellent mechanical properties including high fracture toughness, good abrasion resistance as well as chemical and biological stability. As a result, they are widely used in mechanical and medical components such as bearings, grinding balls, and hip implants. In addition, they provide excellent light transmittance, biocompatibility, and can match tooth color when used as a dental implant. Recently, given the materials' resemblance to human teeth, these ceramics have emerged as an alternative to titanium implants. Since the introduction of CAD/CAM in the manufacture of ceramic implants, they've been increasingly used for prosthetic restoration where aesthetics and strength are required. In this study, to improve the surface roughness of zirconia implants, we modified the 3Y-TZP surface with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite using room temperature spray coating methods, and investigated the mixed effect of the two powders on the evolution of surface microstructure, i.e., coating thickness and roughness, and biological interaction during the in vitro test in SBF solution. We compared improvement in bioactivity by observing dissolution and re-precipitation on the specimen surface. From the results of in vitro testing in SBF solution, we confirmed improvement in the bioactivity of the 3Y-TZP substrate after surface modification with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite. Surface dissolution of the coating layer and the precipitation of new hydroxyapatite particles was observed on the modified surface, indicating the improvement in bioactivity of the zirconia substrate.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.526-526
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• 1996

The single crystal of LiTaO3 is well known eletro-optic material as well as the piezoelectric one applied to SAW filter. LiTaO3 has large electro-optic effects, so applied to optical switch, acosto-optic deflector, and optical memory device using photorefractive effects. The crystal growth of SAW-grade LiTaO3 has been studied many aspects, but there is no detail research about optic-grade crystal growth. The conditions of optic-grade LiTaO3 single crystal are as below. The optical transmittance must be over 75%, and axial and radial concentratiom uniformity below 1%. The variation of Curie temperature depending on Li/Ta ratio must be also below 2$^{\circ}C$ and no internal no internal cracks and defects. Because of the limitation of crystal quality, the growing of optic-grade LiTaO3 single crystal is very difficult compared with the growing of SAW-grade. In this research, upper conditions of optic-grade single crystal was investigated after growing of 1 inch diameter and 1.5 inch length LiTaO3 single crystal having no internal cracks and defects using Czochralski method. Curie temperature was determined with DSC and measuring capacitance and lattice parameter was calculated about the grown crystal and ceramic powder samples of various Li/Ta ratio. The result of Tc variation was below 1.2$^{\circ}C$ all over the grown crystal, so it is confirmed that LiTaO3 was grown under congruent melting composition having optical homogeniety. Also, the optical transmittance was about 78%, which was sufficient for optical device.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권2호
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• pp.148-156
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• 1994

$YBa_2Cu_3O_X$상 부근의 3가지 조성을 skull melting 방법으로 4MHz에서 녹인 후 방향적 결정성장을 시켰다. 일반적인 무기재료 공정방법으로 처리된 분말을 skull에 넣은 후 $1200^{\circ}C$부근에서 용융시켰다. 사용한 성장속도는 4~0.25 cm/hr이었으며, 금속현미경, X-선 회절기, EDX 등을 이용해서 제조된 시편을 조사하여 사용한 분말의 조성에 따른 시편의 미세조직의 변화를 관찰하였다. $YBa_2Cu_7O_X$와 $YBa_5Cu_{11}O_X$ 시편의 대표적인 미세조직은 성장방향으로 자라난 침상형태의 $YBa_2Cu_3O_X$와 $Y_2BaCuO_5$ 상이 $CuO-BaCuO_2$의 공융 조직상 사이에 생성된 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권2호
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• pp.83-90
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• 2023

최근 전력반도체 소재로 관심을 가지는 Ga₂O₃의 β-상은 열역학적으로 가장 안정한 상을 가지며 4.8~4.9 eV의 넓은 밴드갭과 8 MV/cm의 높은 절연파괴전압을 갖는다. 이러한 우수한 물리적 특성으로 인해 전력반도체 소재로 많은 주목을 받고 있다. β-Ga₂O₃는 SiC 및 GaN의 소재와는 다르게 액상이 존재하기 때문에 액상 성장법으로 단결정 성장이 가능하다. 하지만 성장한 순수 β-Ga₂O₃ 단결정은 전력 소자에 적용하기에는 낮은 전도성으로 인해 의도적으로 제어된 도핑 기술이 필요하며 도핑 특성에 관한 연구가 매우 중요하다. 이 연구에서는 Ga₂O₃ 분말과 SnO₂ 분말의 몰 비율을 다르게 첨가하여 Un-doped, Sn 0.05 mol%, Sn 0.1mol%, Sn 1.5 mol%, Sn 2 mol%, Sn 3 mol%의 혼합분말을 제조하여 EFG(Edge-defined Film-fed Growth) 방법으로 β-Ga₂O₃ 단결정을 성장시켰다. 성장된 β-Ga₂O₃ 단결정의 Sn dopant 함량에 따른 결정 품질 및 광학적, 전기적 특성 변화를 분석하였으며 Sn 도핑에 따른 특성 변화를 광범위하게 연구하였다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.68-75
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• 2015

본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl₂O₄@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl₂O₄@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl₂O₄를 담지체로 하여 Rh/CoAl₂O₄ (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N₂ 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl₂O₄@Al 촉매는 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl₂O₄@Al 및 CoAl₂O₄ 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl₂O₄@Al과 Rh/CoAl₂O₄ 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl₂O₄@Al이 CoAl₂O₄ 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.

• 한국자기학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-5
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• 2003

조성비에 따른 (CoFe$_2$O$_4$)$_{1-x}$(Y$_3$Fe$_{5}$O$_{12}$)$_{x}$계의 분말을 산화물 합성법에 의하여 제작하였다. 120$0^{\circ}C$의 열처리로 합성된 분말을 X-선 회절기(XRD)로 측정한 결과에 의하면, 시료의 XRD 모형이 garnet과 Co 페라이트로 발생하는 peak으로 이루어짐을 확인할 수 있었다. 또한 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관측한 결과로 구조가 다른 두 개의 철산화물이 하나의 큰 입자로 결합되어 있음을 알 수 있었다. 두 개의 페라이트를 정확히 구분할 수는 없었으나, 구조가 다른 두 개의 페라이트가 하나의 입자로 잘 결합한 것을 확인할 수 있었다. Mossbauer분광기를 이용하여 측정한 결과는 garnet과 Co 페라이트에 의한 specturm의 면적비가 대부분의 흡수 spectrum을 이루고 있으나, 혼합물에 garnet과 Co 페라이트의 양이 충분한 경우에는 garnet에 있는 Fe 이온이 Co 페라이트의 다른 이온들과의 상호작용으로 d-site에 위치하는 흡수 spectrum이 두 개의 sub-spectrum으로 분리되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 XRD나 SEM의 관측결과와 같이 두 개의 시료가 하나의 입자로 잘 결합하였음을 의미하여, garnet의 철 이온이 Co페라이트의 이온과 상호작용으로 발생한 것이다. 섭동시료자화기(VSM)를 이용하여 측정한 조성비에 따른 시료의 포화자화 측정결과와 이론적으로 계산한 결과가 일치함을 알 수 있었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2005년도 ISMP
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• pp.201-212
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• 2005

[ $Epoxy/BaTiO_3$ ] composite embedded capacitor films (ECFs) were newly designed fur high dielectric constant and low tolerance (less than ${\pm}15\%$) embedded capacitor fabrication for organic substrates. In terms of material formulation, ECFs are composed of specially formulated epoxy resin and latent curing agent, and in terms of coating process, a comma roll coating method is used for uniform film thickness in large area. Dielectric constant of $BaTiO_3\;&\;SrTiO_3$ composite ECF is measured with MIM capacitor at 100 kHz using LCR meter. Dielectric constant of $BaTiO_3$ ECF is bigger than that of $SrTiO_3$ ECF, and it is due to difference of permittivity of $BaTiO_3\;and\;SrTiO_3$ particles. Dielectric constant of $BaTiO_3\;&\;SrTiO_3$ ECF in high frequency range $(0.5\~10GHz)$ is measured using cavity resonance method. In order to estimate dielectric constant, the reflection coefficient is measured with a network analyzer. Dielectric constant is calculated by observing the frequencies of the resonant cavity modes. About both powders, calculated dielectric constants in this frequency range are about 3/4 of the dielectric constants at 1 MHz. This difference is due to the decrease of the dielectric constant of epoxy matrix. For $BaTiO_3$ ECF, there is the dielectric relaxation at $5\~9GHz$. It is due to changing of polarization mode of $BaTiO_3$ powder. In the case of $SrTiO_3$ ECF, there is no relaxation up to 10GHz. Alternative material for embedded capacitor fabrication is $epoxy/BaTiO_3$ composite embedded capacitor paste (ECP). It uses similar materials formulation like ECF and a screen printing method for film coating. The screen printing method has the advantage of forming capacitor partially in desired part. But the screen printing makes surface irregularity during mask peel-off, Surface flatness is significantly improved by adding some additives and by applying pressure during curing. As a result, dielectric layer with improved thickness uniformity is successfully demonstrated. Using $epoxy/BaTiO_3$ composite ECP, dielectric constant of 63 and specific capacitance of 5.1nF/cm2 were achieved.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.51-58
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• 1999

지르코니아에 접합과 반응성이 정합되며 고온에서 물리화학적으로 안정성을 갖는 접합재를 제조하기 위하여 silicate계 유리의 조성에 따른 적심특성, 결정화 및 반응성등 제반 특성을 고찰하였다. 지르코니아와의 열팽창계수가 정합 될 수 있는 유리계에 대한 조성 실험하였다. Alkaline earth silicate 유리는 적심성이 우수하였으며 적심각이 낮으며 $B_2O_3$의 첨가함로써 유리의 점도를 조절 및 결정화를 억제할 수가 있었다. $900^{\circ}C$ 이하에서 적심공정에 일어났으며 $800^{\circ}C$에서 10시간동안 유지한 후에 결정화와 계면 반응을 조사한 결과 기공이 많이 발생하였으며 $B_2O_3$를 15mo1% 첨가한 경우 흐름성이 증가하였으며 기판과의 반응성이 높아졌다. 기공을 없애기 위해서는 공정변수를 조절하여 유리의 소결을 촉진할 필요가 있으며 유리점도와 반응성에 관한 최적화가 요구된다. 본 연구에서는 유리-세라믹필러 복합체의 고온적심성에 대하여 조사하였다. Filler로서 $ZrO_2$분말을 여러 조건으로 열처리하여 분말종류와 첨가량에 따라 기공, $ZrO_2$ filler의 형상 및 계면반응 등을 고찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.399-406
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• 2017

CaO원 산업부산물은 CaO, $SO_3$ 및 $Al_2O_3$ 등으로 구성되어 있어 CaO 화합물의 원료로 사용되고 있다. 이러한 CaO원 산업부산물을 레미콘 회수수에 적용할 경우 슬러지수의 pH를 높여주어 콘크리트 분말원료의 수화 반응을 촉진 하여 콘크리트 조직을 치밀하게 하여 성능향상이 가능할 것이다. 본 연구에서는 레미콘 회수수에 CaO원 산업부산물 중 하나인 탈황석고를 혼입하여 제조된 활성슬러지의 효과를 확인하기 위하여 시멘트 경화체 및 모르타르의 특성을 분석하였다. 그 결과 시멘트 경화체의 경우 응결시간 단축 및 높은 안정성을 나타내었으며, 기기분석을 통해 수화반응이 촉진되었음을 확인할 수 있었다. 또한 활성 슬러지 제조를 위하여 CaO원으로서 사용된 탈황석고는 단위수량을 조절할 경우 작업성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 적절하게 혼입 될 경우 시멘트 사용량이 줄더라도 높은 강도 발현을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.