• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.956-961
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• 1999

초미립 $BaTiO_3$분말을 출발물질로 하고 $\textrm{La}_{3+}$을 0~2 mol% 첨가하여 $1200~1400^{\circ}C$에서 소결하였을 때 $\textrm{La}_{3+}$을 첨가하지 않고 $1350^{\circ}C$ 이상에서 소결한 경우를 제외하고는 모두 110~240 nm의 평균입경을 갖는 초미립의 $\textrm{La}_{3+}$-doped $BaTiO_3$소결체를 얻을 수 있었다. 이 때, 평균입경이 240 nm에서 110 nm로 감소함에 따라 정방정비 (c/a), $90^{\circ}$ 분역의 부피분율, 상온 비유전율, 상전이온도($\textrm{T}_{c}$)에서의 최대 비유전율, $\textrm{T}_{c}$ 에서의 상전이 완만화도 등은 모두 감소하였다. 이와 같은 유전특성의 입경 의존성은 평균입경 감소에 따른 $90^{\circ}$ 분역 생성의 억제 및 그에 따른 내부응력의 영향으로 해석하였다.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.281-286
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• 2002

2000년 1 월부터 2000년 10월까지 가두리 양식장에서 Vibrio vulnificus를 검출하였고 이들의 억제 방법을 연구하였다. 이 세균의 검출은 선택적 분리법과 vvhA 유전자를 확인하는 방법을 이용하였다. V. vulnificus는 수온이 $17^{\circ}C$이상인 5월부터 검출되었고 $19^{\circ}C$ 이상인 6월부터 9월까지는 대부분의 시료에서 검출되었다. V. vulnificus를 제어하기 위한 방법 중 냉동 및 냉장 처리는 살균효과를 나타내지 못했다. Citric acid도 균의 생장을 억제하지 못했으나, 500 mg/1이상의 EDTA가 첨가될 경우 균이 완전히 사멸되었다. 분말 광촉매인 산화티타니움은 자외선을 조사할 경우 15분～1 시간 이내에 이 세균을 완전히 사멸시키는 효과를 나타내었다. 산화티타니움을 유리 구슬에 코팅한 광촉매 장치를 이용하여 0.2/min의 turnover rate로 사멸효과를 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.860-865
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• 2001

본 논문은 출발물로서 2mol% CdO가 치환된 $0.05Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-0.95Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ 분말을 제조 후, 닥터 블레이드 방법으로 green sheet를 제조하기 위한 slurry의 최적 공정첨가제 조성에 관한 연구를 수행하였다. 또한, 제조된 green sheet에 대하여 소결 특성과 두께 변환에 따른 유전 및 압전 특성을 관찰하였다. 공정첨가제의 첨가에 따른 점도거동을 통하여 slurry를 최적화하였고, TGA 분석으로 소결조건을 정하였으며, sheet의 특성에 미세구조와 XRD 등으로 측정하였다. 최적의 slurry는 고형분량 30vol%에 대해 분산제 3.0wt%에서 가장 안정화되었고, 이후 바인더/가소제(0.75/0.25) 3.0wt% 첨가시 점도는 7.55Pa${\cdot}$s이었다. Green sheet의 유전 및 압전 특성들은 각각 900$^{\circ}$C, 950$^{\circ}$C, 1000$^{\circ}$C로 소결온도를 증가함에 따라 다소 증가하였지만, 두께에 따른 특성들은 큰 변화가 관찰되지 않음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.215-221
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• 2019

건축용 내외장재로 사용되는 도자타일은 최근에 오염 방지 기능에 대한 시장의 수요에 따라, $TiO_2$ 코팅을 통한 친수성(hydrophilic property) 표면개발 연구와 더불어 표면에서 물방울의 흐름성을 향상시켜 오염물질을 제거하는 소수성(hydrophobic property) 표면을 갖는 도자타일에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히 추가적인 코팅 공정 적용 없이 $1000^{\circ}C$ 이상의 소결 과정을 통해서 소수성을 갖으며, 기존 도자타일의 기계적 물성의 저하가 나타나지 않는 표면유약의 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 상용화 도자타일의 표면유약에 조성에 구리 분말을 첨가하여 기존 소결 공정을 적용하고, 추가 코팅 공정 없이 소수성 도자타일을 제작하고 표면유약의 두께에 따른 접촉각 특성 변화를 관찰하였다. 구리 분말이 첨가되지 않은 도자타일의 표면 접촉각은 $25^{\circ}$로 친수성을 보이는 반면에 구리 분말이 첨가된 표면유약이 $150{\mu}m$ 두께인 경우에 접촉각이 $109^{\circ}$까지 증가하는 것을 확인하였다. 이와 같은 구리 분말이 첨가된 표면유약의 우수한 소수성 발현은 유약 표면에서 구리 입자의 세포 구조(cellular structure) 분포에 의한 것으로 확인되었다. 또한 개발된 소수성 도자타일의 기계적 물성(꺽임강도, 내화학성, 내마모성, 내동해성)은 기존 도자타일과 거의 동일하고 'KS L 1001 도자타일'의 기준을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.65-71
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• 2016

본 연구에서는 나노 입자 적층 시스템(Nano Particle Deposition System, NPDS)을 이용하여 전기변색소자의 작동 전극을 적층하고 또한 염료 감응 태양전지의 반도체 층으로 사용되는 $TiO_2$층 및 전기변색소자의 이온 저장 층으로 사용되는 Antimony Tin Oxide(ATO) 층을 제작하였다. NPDS는 상온 건식 분말 적층법으로 노즐을 통하여 초음속으로 가속된 분말의 높은 에너지를 이용하여 기판에 적층하는 새로운 개념의 건식 적층 방법이다. 본 연구에서 코팅된 물질의 두께는 전기변색소자의 투과율에 영향을 끼치는데, 이는 표면 프로파일 측정법(surface profiling method)으로 측정하였으며, 적층된 $TiO_2$와 ATO 및 복합 층의 미세 구조를 확인하기 위해 SEM을 이용한 분석을 진행하였다. 한편 염료 감응 태양전지의 광 변환 효율은 솔라 시뮬레이터로 분석하였다. 또한 UV-visible spectrometer와 power source를 이용하여 630 nm 대역에서 전기 변색 소자가 갖는 투과도 변화와 낮은 전압에서의 작동 및 변색 횟수를 측정하였으며, 결과적으로 상기 과정을 거쳐 제작되고, 측정된 염료 감응 태양전지 - 전기 변색 통합 구조 소자를 자체 제작한 에너지 하베스팅 시스템과 연결하여 통합 구조 소자 내 태양전지의 전압 발생을 통해 자체 구동이 가능한 전기 변색 소자 시스템 제작에 성공하였다. NPDS를 통해 제작된 변색 소자의 경우, 최대 49%의 투과도 변화와 500회 작동에서 C-V curve를 유지함을 측정하여 성능과 내구성을 입증하였고, 통합 소자 내 태양 전지의 광 변환 효율은 최대 2.55%로 측정되었으며, 통합 소자 내 변색 소자의 경우 최대 26%의 투과도 변화를 보였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권2호
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• pp.153-164
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• 2023

이 연구의 목적은 황산화물(SO_x) 및 질소산화물(NO_x)을 제거할 수 있는 소재를 코팅한 제올라이트 비드를 이용하여 제조된 콘크리트 투수블록의 대기전구물질의 제거율을 평가하는데에 있다. 대기전구물질인 SO_x와 NO_x를 제거하기 위해서 사용된 소재는 이산화티타늄(TiO₂) 분말과 야자각 분말이며, 이 두 소재를 제올라이트 비드에 코팅하였다. 시편은 실제 공장생산라인을 이용하여 제올라이트 비드가 임베디드된 콘크리트 투수블록을 제작하였다. 실험결과 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드가 첨가된 콘크리트 투수블록의 SO_x와 NO_x 제거율은 각각 12.5% 및 99%로서 다른 블록보다도 우수한 성능을 발휘하였다. 또한, 휨 강도 및 미끄럼저항성은 각각 5.3MPa 및 65BPN 이상으로 KS F 4419 및 KS F 4561에서 제시된 값을 만족하였다. 반면, 투수계수는 서울특별시의 투수블록 포장 설계, 시공 및 유지관리 기준으로 협잡물 오염 전후에 각각 3 및 4등급으로 낮은 투수성을 보였다. 결과적으로 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드의 첨가는 충분한 휨강도 및 미끄럼저항성을 확보하면서 자외선에 관계없이 SO_x와 NO_x를 동시에 제거할 수 있지만, 투수성이 낮으므로 이에 대한 보완이 필요하다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.1102-1103
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• 2006

The pretreatment for substrate was carried out in change of gun pressure of $0.5\sim3.5$ bar using wet blasting. The size of $Al_2O_3$ powder was about $50{\sim}150{\mu}m$. As the results, the surface roughness of cemented carbide substrate was improved with increment of gun pressure of wet blasting. A new surface layer was formed and Co particles were uniformly distributed over the entire surface after pretreatment. The adhesion of the pretreated substrate in same PVD-TiAlN film was improved and in approximately $Ra=90\sim120\;nm$ shown the best adhesion value.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.466-467
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• 2006

The anatase particle was facetted at the free surface and a neck formation between the anatase particles prior to the phase transformation occured. This resulted in the severe lattice distortion at the region of the interface near the neck and this can act as the nucleation sites for the phase transformation. The grain growth of rutile particles after the phase transformation grew very fast by the sweeping phenomena of grain boundary. Therfore, It leaded to the microstructure without the rutile phase located in anatase particle.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.678-679
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• 2006

The effects of particle size on the surface properties of hydro-thermally synthesized barium titanate powders were investigated by means of particle size analysis, specific surface area, SEM, zeta potential and XPS. Particle sizes were measured by laser light scattering and are in the range of 150 to 1100nm. Zeta potential increased with increasing particle size and it was large minus value in the range of particle size from 500 to 900nm, which seems to be related with the dissolution of $Ba^{2+}$ ion in these particle sizes from the analysis of surface properties by XPS.