• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-82
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• 2014

소프트 일렉트로닉스에 대한 많은 수요로 인해 신축성 전극이 주목 받고 있다. 그 후보 중 하나인 카본블랙 복합소재(composite)는 낮은 가격, 용이한 공정성뿐 만 아니라 특정 범위에서 인장에 따라 비저항이 감소하는 장점을 가지고 있다. 하지만 전자소자로 쓰이기엔 전기전도도가 좋지 못 한 단점을 가지고 있다. 그래핀은 2차원 나노구조의 카본 계열 물질로서 뛰어난 전기적 특성과 유연성을 가지고 있으며 그래핀의 첨가로 카본블랙 복합소재의 전도성을 향상시킬 것으로 예상된다. 본 연구에서는 그래핀을 카본블랙 전극에 첨가하여 강화된 전기적 특성을 조사하였다. 그래핀 첨가 카본전극의 전기저항률은 카본블랙 전극과 비교해 감소하였다. 이는 그래핀이 서로 접촉하지 않는 카본블랙 응집체를 연결하여 도전 구조를 강화하였기 때문이다. 또한 그래핀은 인장 시 나타나는 카본블랙 전극의 저항증가를 감소시켰다. 그 원인은 그래핀이 인장 시 멀어지는 카본블랙 응집체 간극을 연결함과 동시에 인장방향으로 정렬되기 때문이다. 결론적으로 그래핀 첨가는 카본블랙 복합소재의 전기적 특성을 향상시켜 신축성 전극으로서 2가지 효과를 부여한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1037-1046
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• 2016

본 연구에서는 기계적 물성을 개선함과 동시에 전기 절연성을 부여하기 위해 에폭시 수지에 탄소나노튜브와 실리카 입자를 혼입하여 하이브리드 복합재료를 제작하였다. 두 충전제의 함량을 변화시켜 제작한 시편으로 인장강도, 영률, 동적기계분석 그리고 전기 비저항을 측정하였으며, 이를 통해 기계적, 전기적 물성을 고찰하였다. 또한 하이브리드 복합재료 시편의 기계적 물성을 평가하고자 영률을 측정한 결과와 미시역학 모델을 이용해 계산한 결과를 비교하였다. 탄소나노튜브 함량 0.6 wt%와 실리카 함량 50 wt%를 첨가하여 제작한 하이브리드 복합재료 시편에서 인장강도 및 영률은 에폭시 복합재료 시편 대비 각각 약 11 %와 35 %의 증가를 보여 가장 높은 기계적 물성을 나타내었다. 에폭시 수지에 전도성 충전제인 탄소나노튜브를 분산시키면 전기 전도성이 향상되었으며, 여기에 절연성 충전제인 실리카를 추가로 혼입한 하이브리드 복합재료 시편에서는 개선된 기계적 물성과 더불어 전기 절연성을 증대시킬 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제7권1호
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• pp.7-11
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• 2006

The changes of the electrical conductivity in chalcogenide amorphous semiconductors, $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$, have been studied. A phase change random access memory (PRAM) device without an access transistor is successfully fabricated with the $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$-phase-change resistor, which has much higher electrical resistivity than $Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$ and its electric resistivity can be varied by the factor of $10^5$ times, relating with the degree of crystallization. 100 nm thick $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ thin film was formed by vacuum deposition at $1.5{\times}10^{-5}$ Torr. The static mode switching (DC test) is tested for the $100\;{\mu}m-sized$ $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ PRAM device. In the first sweep, the amorphous $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ thin film showed a high resistance state at low voltage region. However, when it reached to the threshold voltage, $V_{th}$, the electrical resistance of device was drastically reduced through the formation of an electrically conducting path. The pulsed mode switching of the $20{\mu}m-sized$ $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ PRAM device showed that the reset of device was done with a 80 ns-8.6 V pulse and the set of device was done with a 200 ns-4.3 V pulse.

• 한국재료학회지
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• 제30권10호
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• pp.542-549
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• 2020

Effects of Sc addition on microstructure, electrical conductivity, thermal conductivity and mechanical properties of the as-cast and as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc (x = 0, 0.25, 0.5 wt%) alloys are investigated. The average grain size of the as-cast Al-2Zn-1Cu-0.3Mg alloy is 2,334 ㎛; however, this value drops to 914 and 529 ㎛ with addition of Sc element at 0.25 wt% and 0.5 wt%, respectively. This grain refinement is due to primary Al₃Sc phase forming during solidification. The as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg alloy has a recrystallization structure consisting of almost equiaxed grains. However, the as-extruded Sc-containing alloys consist of grains that are extremely elongated in the extrusion direction. In addition, it is found that the proportion of low-angle grain boundaries below 15 degree is dominant. This is because the addition of Sc results in the formation of coherent and nano-scale Al₃Sc phases during hot extrusion, inhibiting the process of recrystallization and improving the strength by pinning of dislocations and the formation of subgrain boundaries. The maximum values of the yield and tensile strength are 126 MPa and 215 MPa for the as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-0.25Sc alloy, respectively. The increase in strength is probably due to the existence of nano-scale Al₃Sc precipitates and dense Al₂Cu phases. Thermal conductivity of the as-cast Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc alloy is reduced to 204, 187 and 183 W/MK by additions of elemental Sc of 0, 0.25 and 0.5 wt%, respectively. On the other hand, the thermal conductivity of the as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc alloy is about 200 W/Mk regardless of the content of Sc. This is because of the formation of coherent Al₃Sc phase, which decreases Sc content and causes extremely high electrical resistivity.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.3-17
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• 2002

본 연구는 부산시 동남해안 지역에서 해수침입의 지역적 특성과 해수침입의 범위를 파악하기 위하여 지하수 모니터링공의 자료분석과 지구통계학적 기법을 이용하였다. 강수에 의한 직접적인 지하수의 충진으로 모니터링 우물에서의 지하수위는 강수량과 비례하지만 전기전도도는 강수량과 대체로 반비례하는 것으로 나타났다. 모니터링 우물에서 전기전도도는 약 24m심도에서 급격히 증가되어 26m전후에서 20,000$\mu\textrm{s}$/cm를 초과하였고, 지하수위와 전기전도도를 비교한 결과, 지하수위가 낮아질수록 해수와 담수의 경계면이 상승하는 경향을 보인다. 교차상관성 분석에 의하면 지하수위와 강수량은 시차가 0일 때 교차상관 계수가 최대이지만, 전기전도도와 강수량의 교차상관계수는 시차가 9일 때 최대로 나타났다. 이것은 지하수위 변동이 강수에 의하여 단시간에 영향을 받고 있으나, 해수와 담수의 경계면은 강수에 의하여 매우 느리게 반응한다는 것을 나타낸다. 2개의 측선에서 실시된 수평전기탐사 자료의 역산결과, Line 1에서는 동쪽 끝에서 내륙으로 약 14m지점까지, Line 2에서는 동남쪽 끝에서 내륙으로 약 25m지점까지 해수가 침투한 것으로 나타났다 5월과 7월에 슬럼버져 배열의 수직전기탐사를 실시하여 획득한 자료는 각각 대수정규분포를 나타내었고, 크리깅에 의한 겉보기비저항 분포도와 전기비저항 분포도를 비교하면 5월보다 7월에 비저항치가 상승한 것으로 나타났다. 이것은 6, 7월에 내린 강수로 지하수의 함양량이 증가하여 대수층내 해수의 농도가 감소하였기 때문이다 겉보기비저항의 수직단면도 및 평면도 그리고 전기비저항 분포도를 분석한 결과. 지구통계학적 기법은 해안 지역에서의 전기비저항 분포 변화를 파악하는데 매우 유용하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.111-116
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• 1998

질화규소는 고경도, 고인성 세라믹 재료이기 때문에, 기계적 가공성은 매우 나쁘며, 또한 질화규소는 높은 전기 저항을 갖는다. 매우 높은 전기저항을 띠는 질화규소에 30wt% 이상의 TiN 분말이 첨가되었을 때 전도성 세라믹 복합체가 된다. 높은 전기 전도도를 가질 때 세라믹을 방전가공방법(EDM)을 이용하여 정밀한 가공을 할 수 있다. 높은 전기 전도도를 갖는 $Si_3N_4-TiN$ 세라믹 복합체는 EDM 방법을 이용하여 금속 가공 tool을 만드는데 이용되며, 이러한 tool 재료들은 산화뿐만 아니라 심각한 마모문제를 갖는다. 상압소결후 post HIP 소결방법으로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체를 만들었으며, TiN의 양의 변화에 따른 $Si_3N_4$ 복합체의 마모특성을 상온의 대기중에서 조사하였다. 경도, 파괴인성, 강도값을 마모량과 비교하였다. 마모흔의 SEM 관찰로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체의 마모기구를 설명하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권5호
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• pp.23-32
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• 2001

전기 임피던스 단층촬영법은 표적의 경계면에서 여러 개의 전극을 통하여 전류를 주입하고 저항률의 함수로써 경계면에 유기되는 전압을 구하고, 경계면에 유기된 전압 값으로부터 표적 내부의 저항률 분포를 추정하여 표적의 영상을 복원하는 비교적 새로운 영상복원법이다. 본 논문에서는, 상태방정식과 측정방정식으로 구성되는 동적 모델에 기초하여, 시간에 따라 변하는 저항률 분포를 온라인으로 추정하기 위해 확장 칼만 필터를 이용한 전기 임피던스 단층촬영법의 영상복원 알고리즘을 제안하였다. 또한, Tikhonov 조정 기법에 근거한 제약조건을 비용함수에 추가하여 역문제의 부정치성을 완화시켰다. 제안된 영상복원 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 16 채널에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 시간에 따른 표적의 저항률 분포의 변화가 심한 경우에도 비교적 양호한 복원성능을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.839-842
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• 2000

The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and annealed $\beta$-SiC-ZrB$_2$ electroconductive ceramic composites were investigated as function of the liquid forming additives of $Al_2$O$_3$+Y$_2$O$_3$. Phase analysis of composites by XRD revelled $\alpha$ -SiC(6H), ZrB$_2$, and YAG(Al$_{5}$ Y$_3$O$_{12}$ ). Owing to crack deflection, crack bridging, phase transition and YAG of fracture toughness mechanism, the fracture toughness showed the highest value of 6.3MPa.m$^{1}$2/ for composites added with 24wt% $Al_2$O$_3$+Y$_2$O$_3$additives at room temperature. The resistance temperature coefficient respectively showed the value of 2.46$\times$10$^{-3}$ , 2.47$\times$10$^{-3}$ , 2.52$\times$ 10$^{-3}$ $^{\circ}C$ for composite added with 16, 20, 24wt% A1$_2$O$_3$+Y$_2$O$_3$additives. The electircal resistivity of the composites was all positive temperature coefficient resistance(PTCR) in the temperature range of $25^{\circ}C$ to 90$0^{\circ}C$.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.412-420
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• 2018

본 연구에서는 면상발열체 특성을 향상시키기 위해 피치계 탄소종이에 전도성 탄소필러로 석유계 코크스, 카본블랙, 흑연을 페놀수지와 함께 함침시켰으며, 탄소종이에 함침된 탄소필러가 물리화학적 성질에 미치는 영향을 전기적, 열적 특성 분석을 통해 고찰하였다. 그 결과, 면저항과 계면접촉저항이 선형적으로 감소하였으며, 탄소필러의 함량이 증가함으로써 전기전도도와 열전도도가 향상하였다. 또한, 탄소종이에 1~5 V 전압을 인가하였을 경우 탄소종이의 면상발열 특성을 관찰하였을 때 5 V 전압에서 최대 $125.01^{\circ}C$로 발열 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 탄소섬유 사이에 존재하는 미세공극이 채워짐으로써, 전기적 네트워크가 형성되어 전기적 및 열적 특성이 향상되었기 때문이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.55-61
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• 2015

신축성 전극소재는 웨어러블 밴드나 전자피부와 같은 플렉서블 제품으로의 적용 때문에 주목 받고 있다. 플렉서블 소자로서 사용하기 위해선 구부리거나 비틀거나 늘리는 등 물리적 변형에도 전기저항의 증가가 최소화되어야 한다. 카본블랙은 저가의 간단한 공정, 특히 인장 시 비저항의 감소라는 장점 때문에 후보소재로 고려되고 있다. 하지만 카본블랙의 전도도는 전극으로 사용되기에 상대적으로 낮다. 이에 비해 그래핀은 뛰어난 전기전도도 및 유연성 때문에 촉망받고 있는 전자소재이다. 따라서 그래핀을 첨가한 카본블랙은 신축성 전극으로 적합한 소재로 예상된다. 본 논문을 통해 인장 시 그래핀을 첨가한 카본전극의 전기적 특성을 연구하였다. 기계적인 인장은 전극 내의 균열(crack)을 형성시켜 도전경로의 파괴를 일으켰다. 하지만 인장으로 정렬된 그래핀은 카본필러 간의 연결성을 강화하고 도전구조를 유지하였다. 무엇보다도 그래핀 첨가로 인하여 인장 시 카본전극의 전자구조가 변화하여 전자를 효과적으로 전도하게 하였다. 결론적으로 그래핀 첨가를 통해 카본블랙 복합체에 신축성 전극으로의 가능성을 부여하였다.