• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.120-124
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• 2003

KAIST 인공위성연구센터에서는 우리별 1, 2, 3호의 개발에 이어 과학위성 1호를 개발하고 있다. 2003년에 발사 예정인 과학위성 1호는 현재 인증모델 단계의 개발 및 시험이 완료되었다. 본 인증모델 열진공 시험에서는 위성의 각 서브시스템이 예상되는 궤도 상의 온도보다 가혹한 조건에서 시험되었고, 열해석 모델의 검증 및 수정을 위한 열진공평형 시험도 수행되었다. 본 논문에서는 과학위성 1호의 인증모델 열진공 시험 과정 및 결과와 더불어 그 과정에서 알아낸 문제점 및 개선방안 등을 살펴보고, 또한 향후 유사한 소형위성 열진공 시험에 유용하게 쓰일 수 있는 고려 사항들을 검토한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.260-260
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• 2007

강유전성 세라믹스 재료로써는 PZT계열의 세라믹재료가 널리 쓰이고 있다. 이는 우수한 유전 및 압전특성을 가지고 있으나, PbO을 다량 함유하고 있어 $1000^{\circ}C$이상에서 PbO가 급격하게 휘발되는 성질에 따라서 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 과잉 PbO를 첨가시키기 때문에 PbO휘발로 인한 강한 독성이 인체에 유해하다. 최근에는 Pb의 환경문제가 대두됨에 따라 이를 대체할 다른 물질의 개발이 활발하게 연구되고 있다. 대표적인 비납계 강유전 세라믹스인 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ ($d_{33}$ = 120 pC/N, Kp = 39%, Qm = 210, 이하 NKN라 표기) 조성은 $KNbO_3,\;NaNbO_3$ 상태도에 따라 순수한 NKN 세라믹스는 $1140^{\circ}C$에서 안정상을 가지나, 높은 온도로 인하여$Na_2O$와 $K_2O$가 쉽게 휘발됨에 따라 화학량 비의 변화가 생겨 이차 상을 형성하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 $LiNbO_3$의 새로운 고용체를 추가시켜 기본 NKN조성에 압전성 및 고온에서의 상안정성을 향상시키고자 하였다. 최적 조성을 설계하기 위하여 (1-x)$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-xLiNbO_3$, x=(0,0.02,0.04,0.06,0.08)의 범위에서 조성을 변화시키면서 실험하였다. 시편 제작은 일반적인 세라믹스 소결 공정을 적용하였는데, $850^{\circ}C$에서 5시간 하소 후 $1080^{\circ}C$에서 2시간 소결하였다. 하소 및 소결 후에는 XRD분석을 통해 perovskite구조를 확인하였고, 미세구조 확인을 위해 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 압전특성을 평가하기 위해 압전 $d_{33}$-meter를 사용하였으며, impedance analyzer (HP 4194A)를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.329-330
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• 2006

본연구에서는 초음파 모터 등의 고출력 액츄에이터에 응용 가능한 $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-$0.6Pb(Zr_{0.405}Ti_{0.595})O_3$ + 0.25wt% $Fe_2O_3$ 조성시스템에 $MnO_2$ (0~1 wt.%)첨가하여 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 고찰하였다. 본조성을 $1125{\sim}1175^{\circ}C$ 온도에서 2시간 소결하여 시편을 제조하였으며 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였다. $MnO_2$ 첨가량 증가에 따라 압전 상수와 전기기계결함계수는 감소하였으며, 기계적 품질계수는 0.5 wt% 첨가시까지 증가하였으나 첨가량이 그 이상 증가함에 따라 감소하였다. 압전특성은 $1125^{\circ}C$에서 소결한 $MnO_2$ 0.5wt%조성에서 ${\varepsilon}r$ = 2040, kp = 0.66, $d_{33}$ = 504, Qm=438의 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.346-347
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• 2006

기계적 품질계수(Qm)를 향상시키기 위해 $Y_2O_3$와 $MnO_2$를 첨가함에 따른 $SrBi_2Nb_2O_9$ 세라믹스의 강유전 특성을 알아보았다. 합성분말의 입도를 분석 한 결과 $SrBi_2Nb_2O_9$의 경우 781.27nm였고, $Y_2O_3$와 $MnO_2$를 첨가한 경우 각 각 830.4nm와 981.1nm로 particle size는 증가하였고, 소결 후 소결밀도는 차이가 거의 없었으며, grain size는 $SrBi_2Nb_2O_9$과 $Y_2O_3$를 첨가했을 경우 $1{\mu}m$이하이며 반면, $MnO_2$를 첨가하였을 때 결정립이 성장하여 $3{\sim}4{\mu}m$로 나타났다. 또한, 모두가 $450^{\circ}C$ 이상의 상전이온도를 갖았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.282-283
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• 2006

본 연구에서는 분말입자의 미립화에 따른 $(K,Na)NbO_3$(KNN) 세라믹스의 소결밀도와 압전특성을 평가하였다. 먼저 입자를 미립화 시키기 위해 planetary milling machine을 이용하였으며, 소결밀도 및 압전 특성을 측정하였다. Ball milling을 24~72시간동안 한 결과 particle size는 730~490nm 정도였다. Milling 시간이 증가할수록 입자크기는 감소하였고, 소결밀도는 particle size가 작을수록 증가하였고, $4.50g/cm^3$으로 가장 높은 밀도를 나타냈다. 또한 소결 밀도가 증가함에 따라 기계적 품질 계수(Qm) 역시 증가한 반면, particle size가 작아짐에 따라 전기기계 결합계수(Kp)는 감소하는 경황을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.194-199
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• 2011

In this study, non-stoichiometric 1-x$[(K_{0.5}Na_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3]$ + x $CeMnO_3$ + 0.8 mol%CuO + 0.2 wt% $Ag_2O$ (x=0, 0.005) ceramics were prepared by a conventional mixed oxide and carbonate method, their dielectric and piezoelectric properties were investigated with the variations of sintering temperature. As $CeMnO_3$ substitution incereased, the density, piezoelectric constant($d_{33}$) and dielectric constant($\varepsilon_r$) were increased and the mechanical quality factor(Qm) was decreased. At the sintering temperature of $1100^{\circ}C$, the density, electromechanical coupling factor($k_p$), dielectric constant($\varepsilon_r$) and piezoelectric constant($d_{33}$) of 0.5mol% $CeMnO_3$ specimen showed the optimun values of 4.475 $g/cm^2$, 0.437, 552 and 166 pC/N, respectively. However, the mechanical quality factor($Q_m$) showed the minimum value of 380.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.489-494
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• 2009

In this study, In order to improve dielectric and piezoelectric properties of Lead-free piezoelectric ceramics, $0.95(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.05Li(Sb_{0.8}Nb_{0.2})O_3+0.2\;wt%Ag_2O+0.4\;wt%MnO_2+Xwt%CuO$ were investigated as a function of the amount of CuO addition. With increasing the amount of CuO addition, density was increased up to 0.4 wt.% CuO and then decreased above. And also, electro mechanical coupling factor ($k_p$) was decreased. At the 0.4 wt% CuO added specimen sintered at $1020^{\circ}C$, $k_p$, Qm, density, dielectric constant (${\varepsilon}_r$) and $d_{33}$[pC/N] showed the optimal value of $4.37\;g/cm^3$, 0.354, 305, 645, and 144 pC/N respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.421-424
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• 2004

In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for ultrasonic vibrator, PNW-PMN-PZT system ceramics were manufactured with the amount of $CaCO_3$ addition and their piezoelectric, dielectric and microstructural characteristics were investigated. $CaCO_3$ addition to PNW-PMN-PZT basic composition was proved to be capable of sintering the ceramics at temperature below $1000^{\circ}C$ due to the effect of $Li_2CO_3-CaCO_3$ liquid phase. However, with increasing the amount of $CaCO_3$ addition, the second phase was appeared. As the results, electromechanical coupling coefficient (kp) and dielectric constant $(\epsilon_r)$ decreased. Taking into consideration electromechanical coupling coefficient (kp) of 0.49, mechanical quality factor (Qm) of 1396, dielectric constant $(\epsilon_r)$ of 1300 and density of $7.78[g/cm^2]$, it was concluded that the 0.25wt% $CaCO_3$ addition composition ceramics sintered at $920^{\circ}C$ was suitable for ultrasonic vibrator application.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.23-23
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• 2019

본 연구의 목적은 아시아-태평양 지역을 대상으로 위성영상 기반 고해상도의 신뢰성이 있고 쉽게 접근할 수 있는 강수 자료를 제공하는 데 있다. 본 연구에서 개발한 기후 관리 시스템은 총 3가지의 위성자료(원시위성자료, 편의보정한 위성자료, 공간상세화한 위성자료)를 제공한다. 위성자료의 공간해상도는 $0.1^{\circ}$, $0.05^{\circ}$이며, 시간해상도는 1 day이다. 비교적 신뢰성이 높은 기후 자료가 구축된 한반도를 대상으로 위성영상 편의보정, 공간상세화 기법을 검증하고, 개발한 기법을 아시아-태평양에 위치한 바누아투에 적용하여 기후 자료를 생산하였다. 원시위성자료는 TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission) 위성과 GPM (Global Precipitation Mission) 위성을 사용하여 구축하였다. 편의보정은 GRA-IDW (Geographical Ratio Analysis-Inverse Distance Weighted), GRA-Kriging, QM (Quantile Mapping) 기법을 검토하여 본 연구에 적합한 알고리즘을 개발하고 이 중 최적의 결과를 보여주는 GRA-IDW 기법을 최종적으로 선정하였다. 공간상세화는 PRISM (Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model)을 선정하여 수행하였다. 원시위성자료를 검증한 결과를 살펴보면 상관계수는 1998년부터 2017년까지 0.775로 비교적 정확도가 높게 나왔다. bias 값은 원시위성자료 값이 지상관측자료보다 과대추정하는 것으로 나타났다. 최종적인 편의보정 기법으로 GRA-IDW 기법을 선정하여 편의보정한 위성자료를 생산하였다. 공간상세화한 위성자료를 검증한 결과를 앞서 분석한 원시위성자료, 편의보정한 위성자료와 비교하면, 공간상세화를 수행하기 전보다 상관계수는 다소 작아지고, RMSE는 커지는 것으로 나타나나 그 차이가 크지 않아 공간상세화한 위성자료를 응용분야에 직접 사용할 수 있을 것으로 분석된다. 본 연구를 통해 개발된 기법을 활용하면 아시아-태평양에 신뢰성 있는 기후 관측 자료를 제공할 수 있다. 향후 본 연구에서 선정한 대상지역 이외에 기상관측소의 수가 희박하고 불균등하게 분포하고 있는 아시아-태평양 지역에 본 과업에서 개발한 시스템을 적용하여 신뢰성 있는 기후 자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.119-119
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• 2019

최근 기후변화와 이상기후의 영향으로 국지성 호우 및 가뭄, 홍수, 태풍 등 재해 발생 규모가 커지고 그 빈도 또한 많아지고 있다. 이러한 자연재해 및 이상현상에 대한 피해를 예방하고 빠르게 대처하기 위해서는 정확한 강우량 추정 및 강우의 시간적 예측이 필요하다. 이러한 강우의 불확실성을 해결하기 위해서 기상청 등에서는 단일 수치예보가 가지는 결정론적인 예측의 한계를 보완한 초기조건, 물리과정, 경계조건 등이 다른 여러 개의 모델을 수행하여, 확률적으로 미래를 예측하는 앙상블 예측 시스템을 예보기술에 응용하고 있으며 기존 수치모델의 정보와 예보 불확실성에 대한 정보를 동시에 제공하고 있다. 그러나 다양한 자연조건에 대한 불완전한 물리적 이해와 연산 능력 등의 한계로 높은 불확실성이 내포되어 있으므로 불확실성을 최소화하기 위한 편의보정이 수행될 필요가 있다. 강우분석의 적용 이전에 해당 자료의 타당성과 신뢰도의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 LENS(Local ENsemble prediction System) 예측값과 시강우 관측값을 단기예측모델에 맞추어 3시간 누적하여 비교하였다. 비교 기간은 호우가 집중되는 2016년 10월로 선정하였으며 대상지역은 울산중구로 선정하였다. LENS를 대상 지역의 관측소 지점값과 행정구역 면적값을 따로 추출한 후, 불확실성을 최소화하기 위해 활용되고 있는 CF 기법과 QM 기법을 이용하여 LENS 모델을 재가공하고 이에 따른 편의보정 기법에 따른 LENS 모델을 과거의 실제강우 관측값과의 비교분석을 이용해 적용성을 검토 및 평가하였다.