• 한국의류산업학회지
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• 제21권6호
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• pp.697-707
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• 2019

This review paper deals with materials, classification, and a current article investigation on smart textile sensors for wearable vital signs monitoring (WVSM). Smart textile sensors can lose electrical conductivity during vital signs monitoring when applying them to clothing. Because they should have to endure severe conditions (bending, folding, and distortion) when wearing. Imparting electrical conductivity for application is a critical consideration when manufacturing smart textile sensors. Smart textile sensors fabricate by utilizing electro-conductive materials such as metals, allotrope of carbon, and intrinsically conductive polymers (ICPs). It classifies as performance level, fabric structure, intrinsic/extrinsic modification, and sensing mechanism. The classification of smart textile sensors by sensing mechanism includes pressure/force sensors, strain sensors, electrodes, optical sensors, biosensors, and temperature/humidity sensors. In the previous study, pressure/force sensors perform well despite the small capacitance changes of 1-2 pF. Strain sensors work reliably at 1 ㏀/cm or lower. Electrodes require an electrical resistance of less than 10 Ω/cm. Optical sensors using plastic optical fibers (POF) coupled with light sources need light in-coupling efficiency values that are over 40%. Biosensors can quantify by wicking rate and/or colorimetry as the reactivity between the bioreceptor and transducer. Temperature/humidity sensors require actuating triggers that show the flap opening of shape memory polymer or with a color-changing time of thermochromic pigment lower than 17 seconds.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권4호
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• pp.323-327
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• 2011

The effects of $Dy_2O_3$ and $Er_2O_3$ co-doping on electrical properties and temperature stability of barium titanate ($BaTiO_3$) ceramics were investigated in terms of microstructure and structural analysis. The dielectric constant and the insulation resistance (IR) of 0.7 mol% $Dy_2O_3$ and 0.3 mol% $Er_2O_3$ co-doped dielectrics had about 60% and 20% higher than the values of undoped one, respectively, and the temperature coefficient of capacitance (TCC) met the X7R specification. The addition of $Dy_2O_3$ contributed to electrical properties caused by increase of tetragonality; however, preferential diffusion of $Dy^{3+}$ ions toward A site in $BaTiO_3$ grain exhibited an adverse effect on temperature stability by grain growth. On the other hand, The $Er_2O_3$ addition in $BaTiO_3$ could affect the TCC behavior and the IR with suppression of grain growth caused by reinforcement of grain boundary and electrical compensation. Therefore, the enhanced electrical properties and temperature stability through the co-doping could be deduced from the increase of tetragonality and the suppression of grain growth.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.949-955
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• 2009

In this study, we investigated the effects of Cr dopant (1.0 at% $Cr_2O_3$ sintered at $1000^{\circ}C$ for 1 h in air) on the bulk trap (i.e. defect) and interface state levels of ZnO using dielectric functions ($Z^*$, $M^*$, $Y^*$, $\varepsilon^*$, and $tan{\delta}$), admittance spectroscopy (AS), and impedance-modulus spectroscopy (IS & MS). For the identification of the bulk trap levels, we examine the zero-biased admittance spectroscopy and dielectric functions as a function of frequency and temperature. Impedance and electric modulus spectroscopy is a powerful technique to characterize grain boundaries of electronic ceramic materials as well. As a result, three kinds of bulk defect trap levels were found below the conduction band edge of ZnO in 1.0 at% Cr-doped ZnO (Cr-ZnO) as 0.11 eV, 0.21 eV, and 0.31 eV. The overlapped defect levels ($Zn^{..}_i$ and $V^{\cdot}_0$) in admittance spectra were successfully separated by the combination of dielectric function such as $M^*$, $\varepsilon^*$, and $tan{\delta}$. In Cr-ZnO, the interfacial state level was about 1.17 eV by IS and MS. Also we measured the resistance ($R_{gb}$) and capacitance ($C_{gb}$) of grain boundaries with temperature using impedance-modulus spectroscopy. It have discussed about the stability and homogeneity of grain boundaries using distribution parameter ($\alpha$) simulated with the Z"-logf plots with temperature.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.936-941
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• 2010

In this study, we have investigated the effects of Mn dopant on the bulk trap levels and grain boundary characteristics of $Bi_2O_3$-based ZnO (ZB) varistor using admittance spectroscopy and dielectric functions (such as $Z^*,\;Y^*,\;M^*,\;\varepsilon^*$, and $tan\delta$). Admittance spectra and dielectric functions show two bulk traps of $Zn_i^{..}$ (0.20 eV) and $V^{\bullet}_o$ (0.29~0.33 eV) in ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$ (ZBM). The barrier of grain boundaries in ZBM could be electrochemically single type. However, its thermal stability was slightly disturbed by ambient oxygen because the apparent activation energy of grain boundaries was changed from 0.79 eV at lower temperature to 1.08 eV at higher temperature. The grain boundary capacitance $C_{gb}$ was decreased slightly with temperature as 1.3~1.8 nF but resistance $R_{gb}$ decreased exponentially. The relaxation time distribution can result from the heterogeneity of the barriers constituting the varistor. It is revealed that Mn dopant in ZB reduced the heterogeneity of the barrier in grain boundaries and stabilized the barrier against the ambient temperature.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1349-1354
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• 2011

본 연구에서는 CdZnS와 CdTe로 구성되는 이종접합 소자를 제작하고 커패시턴스-전압 특성을 조사하였다. CdS/CdTe 접합의 경우, 역방향 바이어스가 증가함에 따라 공핍층의 폭이 커져 커패시턴스 값이 약간 감소하였으나 CdZnS/CdTe 접합에서는 CdTe 박막 내에서의 공핍층 폭이 바이어스에 크게 영향을 받지 않아 커패시턴스 값이 역방향 바이어스에 따라 거의 변화가 없었다. 바이어스 전압을 인가하지 않은 상태에서의 공핍층 폭은 높은 CdZnS 박막의 비저항 및 낮은 캐리어 농도로 인해 CdS/CdTe 접합보다 CdZnS/CdTe 접합에서 보다 큰 값을 나타내었다. CdZnS/CdTe 태양전지의 개방전압은 Zn의 비율이 커짐에 따라 CdZnS 박막과 CdTe 박막의 전자 친화력 차이의 감소로 인하여 크게 증가하였으나, Zn 비율이 0.35 이상인 경우 오히려 감소함을 알 수 있었다. 또한 CdZnS 박막의 높은 비저항이 태양전지의 직렬저항을 상승시켜 전지의 변환 효율은 오히려 감소함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.344-344
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• 2013

칩의 크기가 감소함에 따라 RC (Resistance, Capacitance) 지연, 전력소비증가 및 신호잡음 등이 문제가 되어왔다. RC지연 문제는 배선에 알루미늄 보다 비저항이 낮은 구리를 사용하고 절연막으로 유전상수가 낮은 물질을 사용하여 개선될 수 있다. 이와 같은 맥락에서 점차 저유전상수 박막의 필요성은 증가하고 있다. 그러므로 이를 개선하기 위해 저 유전상수 값을 가지는 물질을 개발 혹은, UV나 플라즈마 그리고 열을 이용하여 처리하는 연구가 절실히 요구되고 있으며, 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 이 논문에서 저유전박막은 HDP-CVD (High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) 시스템에서 (CyOz)-SiHx와 O2의 비율을 각각 변화시키면서 증착 되었다. (CyOz)-SiHx와 O2의 비율은 60/150, 60/180, 60/210, 60/240로 증가하면서 증착하였다. 그리고 surface profilometer을 이용하여 박막의 증착율을 측정하고 LCR meter를 이용하여 정전용량을 측정하여 유전상수 값을 얻었다. 박막의 화학적 조성과 구조는 FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)로 측정하였다. 박막의 유동 특성은 SEM (Scanning electron microscope) 이미지로 살펴보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.293-298
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• 2016

6M의 KOH 수계 전해액에 potassium polyacrylate (PAAK)가 3 wt.% 포함된 하이드로겔 전해질을 제조하고, 이에 친수성 실리카 OX50을 1 wt.% 포함시킨 하이드로겔 전해질을 함께 제조하고, 이를 Scimat 분리막에 코팅 및 건조하여 활성탄 수퍼커패시터의 자기지지체 전해질/분리막으로 사용하여 그 실리카 첨가효과를 조사하였다. 실리카 입자는 다공성 분리막 지지체의 표면기공에 균일하게 분포하여 하이드로겔의 이온전도도와 전기화학적 안정성을 향상시켰으며 이에 따라 고속스캔 조건에서도 활성탄 수퍼커패시터의 비축전용량이 비교적 높게 유지되었는데, 이는 실리카가 포함된 하이드로겔 전해질이 활성탄 전극과 분리막 사이에서의 계면저항이 감소하기 때문이다.

• 대한화학회지
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• 제42권6호
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• pp.664-671
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• 1998

유기 전도성 고분자들중 전도성이 뛰어나고 전기화학적으로 중합이 용이하며 안정성이 뛰어난 피로고분자(ppy)는 산화-환원 활성자리에 회합되는 이온종에 따라서 피막의 형태학적 구조가 다양하다. 그러나 공기중에서 쉽게 노화하며 잘 부서지고 물과 친하지 않은 단점이 있다. 이를 개선하기 위하여 이 다공성 ppy 피막에 높은 개시전위를 갖는 퓨란고분자(pfu)를 끼워심기 중합한 Pt/ppy/pfu(x)전극을 제작하여 그 전기화학적 성질들을 순환전압전류법과 전기호학적 임피던스법으로 조사하였다. 이 때 사용된 도판트 이온은 $PF_6^-,\; BF_4^-$, 그리고 $ClO_4^-$이온 이였으며, pfu의 조성은 ppy에 대하여 0∼1.10 범위였는데 그 조성이 0.1∼0.2의 범위에 있을 때 가장 좋은 산화환원 특징을 나타냈다. 또, $PF_6^-$ 이온이 도우핑되었을 때 전하전달 저항은 다른 이온들로 중합된 것에 비하여 40배정도 낮았으며, 이 중층의 용량은 다른 두 종에 비하여 20배정도 큰 값을 보였다. 전하전달은 주파수의 변화에 영향을 받으며 물질전달에 의한 Warburg 임피던스 항이 포함되는 등가회로를 갖는다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권5호
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• pp.13-26
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• 1999

본 논문은 다양한 회로 연결선 모형 중에서 연결선 변수 및 동작 환경에 다라 최적 모형을 쉽게 선택할 수 있는 기준을 제시하고자 한다. 이를 위하여 먼저 연결선의 총 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 값 및 신호의 동작주파수를 기반으로 정량적 모형화 오차 분석에 근거하여 인덕턴스의 영향을 고려하여 모형화해야 하는 RLC-class 모형 영역과 그럴 필요가 없는 RC-class모형 영역으로 분할하는 방법을 제시한다. 칩 내부 연결선의 대부분을 차지하는 RC-class 회로 모형은 모형 차수 축소 기법을 통하여 효율적으로 해석될 수 있다. RLC-class 회로 모형은 주어진 허용 모형화 오차 및 전기 변수에 따라 ILC(Iterative Ladder Circuit) 거시 모형, MC(Method of Characteristics)거시 모형 및 상태 기반 컨벌루션(comvolution) 방법 중에서 최적인 모형을 선정하게 된다. 본 논문은 SPICE류의 범용 회로 시뮬레이션 앨고리즘을 가정할 때, 세부 모형들의 시뮬레이션 비용을 감안하고서 최적 모형을 찾는 영역 구성도를 제시한다. 본 논문에서 제시하는 거시모형화 방법은 회로의 수동성을 유지하며, 따라서 무조건적 안정도를 보장할 수 있다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.76-84
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• 2011

Potentiostatic oxidation of Pb-1.7%Sb alloy used in the manufacture of grids of lead-acid batteries over the potential range from -1.0V to 2.3V in 5M $H_2SO_4$ in the absence and the presence of 0.4M $H_3PO_4$ and the self-discharge characteristics of the oxide layer formed is studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Depending on the potential value, sharp variations in resistance and capacitance of the alloy are recorded during the oxidation and they can be used for identification of the various substances involved in passive layer. Addition of $H_3PO_4$ is found to deteriorate the insulating properties of the passive layer by the retardation of the formation of $PbSO_4$. $H_3PO_4$ completely inhibits the current and impedance fluctuations recorded in $H_3PO_4$-free solutions in the potential range 0.5 V-1.7 V. These fluctuations are attributed to the occurrence of competitive redox processes that involve the formation of $PbSO_4$, $PbOSO_4$, PbO and $PbO_2$ and the repeated formation and breakdown of the passive layer. Self-discharge experiments indicate that the amount of $PbO_2$ formed in the presence of $H_3PO_4$ is lesser than in the $H_3PO_4$-free solutions. The start of transformation of $PbSO_4$ into $PbO_2$ is greatly shortened. $H_3PO_4$ facilitates the diffusion process of soluble species through the passive layer ($PbSO_4$ and basic $PbSO_4$) but impedes the diffusion process through $PbO_2$.