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

• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.76-82
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• 2000

본 연구에서는 내부전극 접합기술을 이용하여 적층구조의 PTC 서미스터를 제작하였다. 적층구조 PTC 서미스터는 저항, 소형, 대전류 등의 특징을 갖는다. PTC 특성을 조사하기 위하여 첨가제효과, 전압-전류특성, 온도특성, 복합임피던스 특성 등을 측정하였다. 적층구조 PTC서미스터는 저항의 온도특성과 전압-전류특성에서 높은 비선형성을 나타내었다. 적층수가 증가함에 따라 상온저항이 감소되는 특성이 결정립의 효과에 기인됨을 알았다. 전류의 스윗칭 변화는 적층구조가 갖는 열용량의 크기에 비례하였으며, 적층수가 증가할수록 스윗칭 시간이 증가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.75-80
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• 2005

적충형 PTC 서미스터의 특성연구를 위해 $(0.90Ba+0.05Sr+0.05Ca)TiO_3+0.01TiO_3+0.01SiO_2+0.0008MnO_2+0.0018Nb_2O_5$와 같은 실험조성식을 설정한 후 표면실장(SMD) 적층형 PTC 시편을 제작하였다. 그 결과 상온 비저항 값을 크게 낮출 수 있고 용도에 따라 전류용량을 크게 할 수 있었으나 적층화로 인해 peak 비저항이 크게 낮아지고 열용량이 커짐으로써 스위칭(switching)시간이 늦어지는 점을 확인하였다. 전압-전류 특성에서는 적층수가 증가할수록 초기 최대전류값이 증가하며 큐리점에 대응하여 저항값이 급격히 커지는 전이전압(전계)도 증가함을 보였다. 그러나 인가전압(전계)을 증가시킬 경우 peak 비저항값을 높일 수 있어 스위칭시간을 줄일 수 있다 이 소자는 화재감지기의 센서로 활용될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.15-19
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• 2002

BaTiO$_3$계 PTC 서미스터의 조성개발을 위해 (Ba$_{0.95-x}$S $r_{0.05}$C $a_{x}$)$TiO_3$-$0.01TiO_2$-$0.01SiO_2$-$\alpha$MnCO_3$-$\beta$Nb_2$o_{5}$와 같은 실험조성식을 설정한 후 최적 조건하에서 적층형 PTC시편을 제작하여 실험하였다. 실험 결과, 시편제조시의 최적 소결온도와 냉각속도는 각각 $1350^{\circ}C$-2 hour및 $100^{\circ}C$/h였다. 또한 상온저항을 낮추는 효과가 있는 Dopant로서의 Ca와 Mn 그리고 피크(peak)저항값을 높일 수 있는 Nb를 Ca:5 mol%, Mn:0.08 mol%, Nb:0.18 mol%로 함으로써 비교적 낮은 상온저항과 높은 피크(peak)저항 및 양호한 온도계수 특성이 나타났으며, 화재감지센서로서의 활용 가능성을 확인하였다.다.다.