• 한국세라믹학회지
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• 제33권1호
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• pp.74-82
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• 1996

Fe-Si based powders prepare by melting the metals in the composition of FeSi2,.Fe0.95Mn0.05Si2 and Fe0.95Co0.05Si0.2 were used as the starting materials together with a commercial FeSi2 powder to study the effect of oxidation on their thermoelectric properties. The powders were heated at 650~80$0^{\circ}C$ in dired air before forming and sintering at 1190 and 120$0^{\circ}C$ in Ar+7%H2. The microstructure and phases of the annealed specimens were observed using the optical microscopty SEM, EDS and XRD. The thermoelectric properties of the specimens were also measured. The temperature at which Seebe다 coefficient showed the maximum value increased with the degree of oxidation. Electrical conductivity showed a tendency to decrease in the oxidized samples regardless of their compositions. Seebeck coefficient of the specimen showed almost the same value even after oxidation which may be explained by the formation of the discontinuous second phases from impurities in the oxidized specimens.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.133-140
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• 2016

제벡 및 펠티에 효과를 이용하는 열발전소자 또는 열전소자는 많은 산업 분야에서 활용되어지고 있다. 특히 군사용으로서 북극 및 남극에서 활동하는 잠수함에서부터 실생활에서 우리가 늘 접하는 냉온수기에 이르기까지 온도차를 이용하여 전력을 생산하거나 또는 전력을 투입하여 온도차를 발생시키는 장치의 효용성은 충분히 입증되었다고 할 수 있다. 자동차 분야에서 제벡효과를 이용한 열발전소자의 활용은 주로 고온의 배기가스를 이용하는데 집중되어 왔다. 본 연구에서는 자동차 내 엔진을 냉각 시킨 후 배출되는 고온의 냉각수를 활용하여 보조전력을 생산할 수 있는 가능성을 조사하였다. 그 결과 전력보조장치의 형태에 따라 전력생산량이 다르며 본 실험에서는 최대 약 1.5 V를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제16권9호
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• pp.529-532
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• 2006

Sn-filled $Co_8Sb_{24}$ skutterudites were synthesized by the encapsulated induction melting process. Single ${\delta}-phase$ was successfully obtained by subsequent annealing and confirmed by X-ray diffraction analysis. Temperature dependences of Seebeck coefficient, electrical resistivity and thermal conductivity were examined from 300 K to 700 K. The positive Seebeck coefficient confirmed the p-type conductivity of the Sn-filled $Co_8Sb_{24}$. Electrical resistivity increased with increasing temperature, which shows that the Sn-filled $Co_8Sb_{24}$ skutterudite is a highly degenerate semiconductor. Thermal conductivity was reduced by Sn-filling because the filler atoms acted as phonon scattering centers in the skutterudite lattice. Thermoelectric figure of merit was enhanced by Sn filling and its optimum filling content was considered to be $z{\leq}0.5$ in the $Sn_zCo_8Sb_{24}$ system.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.10-19
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• 1998

The erosion of electrode in spot welding of aluminium alloy by direct current is dependent on the electric polarity. The positive electrode is much more eroded than the negative one. To explain this phenomenon, Peltier effect has been generally accepted as a unique theory. In this study Peltier effect was evaluated by calculations on the basis of some references and experiments. The difference of heat generated by Peltier effect on both electrode surfaces was, however, only 4% of total heat generated during wel- ding. Because of insufficient explanation, Kohler theory, which is mainly affected by thin oxide film, was introduced. A theoretical calculation showed 17% of the temperature difference between the positive and negative electrode, in case "surface voltage" resulted from oxide film was 30% of total contact voltage. This revealed that the erosion of electrode could be more affected by Kohler theory than effect.an effect.

• 한국진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.309-315
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• 1994

순간증착법으로 p형(Bi0.5Sb1.5Te3)과 n형(Bi2Te24Se0.6)열전박막을 제조하여 상온에서 Seebeck 계 수, 전기전도도 및 열전성능지수를 측정하였다. 또한 금속재 mask를 이용하여 다중접점 박막형 열전소 자를 제작하고 그 작동특성을 조사하였다. 이때 소자의 고온부와 저온부의 온도를 직접측정하기 위하여 copper/constantan 박막을 접점부에 증착하여 열전쌍이 되게 하였다. p/n 접점이 5쌍이 소자의 경우 Peltier 효과에 의해 생성된 최대온도차는 22K이었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권1호
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• pp.67-75
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• 1996

This paper has presented the characteristics of thermoelectric devices and the plots of thermoelectric cooling and heating as a function of currents for different temperatures. The maximum cooling and heating(.DELTA.T) for (BiSb)$\_$2/Te$\_$3/ and Bi$\_$2/(TeSe)$\_$3/ as a function of currents is about 75.deg. C, A solderable ceramic insulated thermoelectric module. Each module contains 31 thermoelectric devices. Thermoelectric material is a quaternary alloy of bismuth, tellurium, selenium, and antimony with small amounts of suitable dopants, carefully processed to produce an oriented polycrystalline ingot with superior anisotropic thermoelectric properties. Metallized ceramic plates afford maximum electrical insulation and thermal conduction. Operating temperature range is from -156.deg. C to +104.deg. C. The amount of Peltier cooling is directly proportional to the current through the sample, and the temperature gradient at the thermoelectric materials junctions will depend on the system geometry.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.448-451
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• 2000

The purpose of this study is to manufacture and test a thermoelectric generator which converts unused energy from close-at-hand sources, such as garbage incineration heat and industrial exhaust, to electricity. A manufacturing process and the properties of a thermoelectric generator are discussed before simulating the thermal stress and thermal properties of a thermoelectric module located between an aluminum tube and alumina plate. We can design the thermoelectric modules having the good properties of thermoelectric generation. Resistivity of thermoelectric module for thermoelectric generation consisting of 62 cells was 0.15-0.4$\Omega$ Developed thermoelectric modules can be expected th have better properties than thermoelectric cooling modules above $70^{\circ}C$ in temperature difference between hot and cold ends.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.596-601
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• 2020

SiC는 큰 밴드 갭 에너지를 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품소재로 활용이 가능한 재료이다. 따라서 국내 부존 규조토의 고부가가치 활용을 위해 정제 규조토로부터 합성한 β-SiC 분말의 열전물성에 대해 조사하였다. 정제한 규조토 중의 SiO₂ 성분을 카본블랙으로 환원 탄화 반응시켜 β-SiC 분말을 합성하고, 잔존하는 불순물(Fe, Ca 등)을 제거하기 위해서 산처리 공정을 행하였다. 분말의 성형체를 질소 분위기 2000℃에서 1~5시간 소결시켜 n형 SiC 반도체를 제작하였다. 소결시간이 길어짐에 따라 캐리어 농도의 증가 및 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 합성 및 산처리한 β-SiC 분말에 내재하는 억셉터형 불순물(Al 등)로 인한 캐리어 보상효과가 도전율 향상에 저해하는 요인으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 Seebeck 계수의 절대값이 증가하였다. 본 연구에서의 열전 변환 효율을 반영하는 power factor는 상용 고순도 β-SiC 분말로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 다소 작게 나타났지만, 산처리 공정을 정밀하게 제어하면 열전물성은 보다 향상될 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.6-15
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• 1997

이 논문은 빔의 구조를 갖거나 멤브레인의 구조를 갖는 써모파일 센서의 다목적 최적설계에 관한 연구이다. 연구대상의 써모파일 센서는 $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}$ 박막위에 알루미늄과 다결정 실리콘을 사용하여 열전쌍을 형성하고, 박막중심부에 $RuO_{2}$를 사용하여 적외선 흡수부를 만들어 중심부와 실리콘림부 사이의 온도차이에 따른 Seebeck 효과에 의한 유기전압을 감지하는 센서를 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 센서의 감도, 검출능 (detectivity) 및 열시정수를 대상으로 하였다. 패키지를 고려하여 모델링을 하였으며, 기존의 식의 고찰에 의한 단순 설계방법이 아닌 수학적 계획법을 사용한 다목적 최적화 방법을 이용하여 최적해를 구하였다. 최종적인 최적설계 수식화에는 퍼지계획법에서 사용되는 소속함수를 정의하여 설계자가 우선적으로 신뢰할 수 있는 해를 구 할 수 있도록 하였다. 또한, 제한조건으로서 주위 온도변화에 따른 센서의 출력전압변화를 포함시켜 실제 사용되는 환경을 고려하였다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.156-160
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• 2016

유리상 탄소는 열적으로 안정하고, 화학적 반응성이 매우 낮으며, 다양한 크기로 제작이 가능하고, 전기적 저항 또한 낮아서 다양한 극한 환경에서 사용 가능하다. 이 논문에서는 전자빔 조사가 유리상 탄소 박막의 구조 변화에 미치는 영향과 그에 따른 열전효과 변화에 대해 연구하였다. 라만 분광 특성 분석을 바탕으로 유리상 탄소 박막에 전자빔 조사에 따라 결정화 또는 비정질화가 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 이러한 결정변화가 유리상 탄소 박막의 자유전자 도핑 농도의 변화시키며 그에 따른 제백 상수나 전기적 전도도의 변화도 확인하였다. 전자빔 조사로 인하여 유리상 탄소의 열전파워 펙터가 최대 200%까지 향상되는 것을 보여 주었다.