• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권5호
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• pp.185-190
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• 2002

Capacitor material utilized in the downsizing passive devices and dynamic random access memory(DRAM) requires the physical and electrical properties at given area such as capacitor thickness reduction, relative dielectric constant increase, low leakage current and thermal stability. Common capacitor materials, $SiO_2$, $Si_3N_4$, $SiO_2$/$Si_3N_4$,TaN and et al., used until recently have reached their physical limits in their application to several hundred angstrom scale capacitor. $Ta_2O_{5}$ is known to be a good alternative to the existing materials for the capacitor application because of its high dielectric constant (25 ~35), low leakage current and high breakdown strength. Despite the numerous investigations of $Ta_2O_{5}$ material, there have little been established the clear understanding of the annealing effect on capacitance characteristic and conduction mechanism, design and fabrication for $Ta_2O_{5}$ film capacitor. This study presents the structure-property relationship of reactive-sputtered $Ta_2O_{5}$ MIM capacitor structure processed by annealing in a vacuum. X-ray diffraction patterns skewed the existence of amorphous phase in as-deposited condition and the formation of preferentially oriented-$Ta_2O_{5}$ in 670, $700^{\circ}C$ annealing. On 670, $700^{\circ}C$ annealing under the vacuum, the leakage current decrease and the enhanced temperature-capacitance characteristic stability. and the leakage current behavior is stable irrespective of applied electric field. The results states that keeping $Ta_2O_{5}$ annealed at vacuum gives rise to improvement of electrical characteristics in the capacitor by reducing oxygen-vacancy and the broken bond between Ta and O.

• 한국자기학회지
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• 제14권6호
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• pp.232-235
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• 2004

아날로그 형태의 신호를 전송하기에 적합한 특성을 보이는 선형 GMR(giant magnetoresistance) 아이솔레이터를 모델링하여 입력전류에 따른 출력전압과 전류를 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 선택된 스핀밸브 소자의 MR(magnetoresistance) 결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판 코일의 3차원 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였으며, 여기에서 자기코어층이 있는 경우 50% 이상 더 커지는 결과를 얻었다. 그리고 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산한 결과 입력 코일 전류에 따른 궤환 코일 전류가 $I_{out}$ = $I_{in}$ -5 mA의 선형함수와 비교시 평균 $\pm$0.25 mA 이내의 차이로 근사한 값으로 계산되었다. 또한 입력되는 코일 전류가 구형파일 때, 출력전압의 반응시간과 파형을 계산하였으며, 이때 최저전압에서 최대 전압까지 상승 및 하강하는 시간은 연산증폭 기의 slew rate가 0.3 V/${\mu}\textrm{s}$ 일 때, 최저전압에서 최대 전압까지 상승 및 하강하는 시간은 6 ${\mu}\textrm{s}$였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.834-838
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• 2011

This research shows the electrical characteristic using excellent epoxy nano-composite of MgO 5.0 wt% and $SiO_2$ 0.4 wt% in mechanical strength test depending on nano-additive. First of all, volume resistance depending on nano-additive and temperature using high resistance meter (HP. 4329A) by increasing 10, 100, 1,000 V of applying voltage was measured. Moreover, temperature range of $25{\sim}120^{\circ}C$ with virgin sample was tested using TO-9B oven by Ando Company. The result showed that virgin and the samples added with MgO and $SiO_2$ had similar value of volume resistance in low temperature and low electric field region and reduced with slow slope. The nano-composite's volume resistance of sample added with MgO and $SiO_2$ had higher value than virgin sample's volume resistance in high temperature region more than $80^{\circ}C$. Moreover, the slope has steeply reduced. The volume resistance of sample added with MgO 5.0 wt% was $8.38{\times}10^{13}\;{\Omega}{\cdot}cm$ and it was 6.8 times more than virgin sample in high temperature at $120^{\circ}C$. The insulation characteristics were constant although filler has changed in low temperature region. But, in high temperature region, the value of volume resistance of sample with MgO 5.0 wt% was 7.6 times more than the virgin sample's volume resistance.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권4호
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• pp.275-289
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• 2009

Electroosmosis (EO) is the movement of water in a porous medium under the influence of a direct current (dc). In past decades, electro-osmosis has been successfully employed in many soil improvement and other geotechnical engineering projects. Metal electrodes, such as steel, copper and aluminum have been used traditionally to conduct current. The shortcoming of these electrodes is that they corrode easily during an EO treatment, which results in reduced effectiveness and environmental concerns. More recently, conductive polymers are developed to replace metal electrodes in EO treatment. Electrical vertical drainages (EVDs) are one of these products under trial. The goal of this study is to assess the performance of EVDs for soil improvement and to further understand the scientific principle of the EO process, including the voltage drop at the soil-EVD interface, electrical current density, polarity reversal, and changes in soil physico-chemical properties generated by electroosmosis. It is found from the study that after 19 days of EO treatment with a constant applied dc electric field intensity of 133 V/m, the soil's moisture content decreased by 28%, the shear strength and pre-consolidation pressure increased more than 400%. It is also found that the current density required triggering the water flow in the soil tested, the Korean Yulchon marine clay, is 0.7 $A/m^2$. The project demonstrates that EVDs can serve as both electrodes and drains for soil improvement in short term. However, the EVDs, as tested, are not suitable for polarity reversal in EO treatment and their service life is limited to only 15 days.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권3호
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• pp.189-194
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• 2021

본 연구에서는 Lab. 스케일 LIBS 장치를 제작하여 모르타르 내 염화물 분석에서의 LIBS 적용성과 재현성 검토를 수행하였다. 염화물 함량을 조절한 모르타르를 대상으로 기존의 분석방법(XRF, 전위차 적정법)과 LIBS 분석을 동시에 진행하였다. LIBS 분석 결과, 염소이온은 837.59nm 파장에서 검출되었고, 다양한 농도 구간에서의 정밀도를 향상시키기 위하여 전기장 강화를 통한 약 50배의 LIBS 신호증폭을 구현하였다. 수용액 기반의 재현성을 검증을 통하여 LIBS 신호 강도와 Cl농도 사이의 높은 상관관계를 확인할수 있었으며, 콘크리트 염해 내구성 진단에 LIBS적용 가능성을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4527-4542
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• 2023

The present microbial reinforcement of rock and soil exhibits limitations, such as uneven reinforcement effectiveness and low calcium carbonate generation rate, resulting in limited solidification strength. This study introduces electroosmosis as a standard microbial grouting reinforcement technique and investigates its solidification effects on microbial-reinforced uranium tailings. The most effective electroosmosis effect on uranium tailings occurs under a potential gradient of 1.25 V/cm. The findings indicate that a weak electric field can effectively promote microbial growth and biological activity and accelerate bacterial metabolism. The largest calcium carbonate production occurred under the gradient of 0.5 V/cm, featuring a good crystal combination and the best cementation effect. Staged electroosmosis and electrode conversion efficiently drive the migration of anions and cations. Under electroosmosis, the cohesion of uranium tailings reinforced by microorganisms increased by 37.3% and 64.8% compared to those reinforced by common microorganisms and undisturbed uranium tailings, respectively. The internal friction angle is also improved, significantly enhancing the uniformity of reinforcement and a denser and stronger microscopic structure. This research demonstrates that MICP technology enhances the solidification effects and uniformity of uranium tailings, providing a novel approach to maintaining the safety and stability of uranium tailings dams.

• Elastomers and Composites
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• 제59권2호
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• pp.73-81
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• 2024

In the field of electronic components, the potting material, which is a part of the electronic circuit package, plays a significant role in protecting circuits from the external environment and reducing signal interference among electronic devices during operation. This significantly affects the reliability of the components. Therefore, the accurate prediction and assessment of the lifespan of a material are of paramount importance in the electronics industry. We conducted an accelerated thermal aging evaluation using the Arrhenius technique on elastic potting material developed in-house, focusing on its insulation, waterproofing, and contraction properties. Through a comprehensive analysis of these properties and their interrelations, we confirmed the primary factors influencing molding material failure, as increased hardness is related to aggregation, adhesion, and post-hardening or thermal-aging-induced contraction. Furthermore, when plotting failure times against temperature, we observed that the hardness, adhesive strength, and water absorption rate were the predominant factors up to 120 ℃. Beyond this temperature, the tensile properties were the primary contributing factors. In contrast, the dielectric constant and loss tangent, which are vital for reducing signal interference in electric devices, exhibited positive changes(decreases) with aging and could be excluded as failure factors. Our findings establish valuable correlations between physical properties and techniques for the accurate prediction of failure time, with broad implications for future product lifespans. This study is particularly advantageous for advancing elastic potting materials to satisfy the stringent requirements of reliable environments.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4665-4674
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• 2014

본 연구에서는 분리막을 이용하여 혐기성소화액을 분리막으로 고/액 분리할 때 발생하는 막오염을 방지하기 위하여 전기응집을 전처리 공정으로 적용 가능한지 여부를 평가하였다. 전기응집 공정의 전극면적, 전류밀도 및 접촉시간에 따른 막오염 저감 효과를 분석하였다. 전극 침지 면적이 작은 경우 전계의 세기가 높아져 미생물 플록 및 셀의 파괴 현상으로 인한 용존 COD의 증가 현상이 관찰되었으나, 전극 침지 면적이 큰 경우에 용존 COD는 큰 변화를 보이지 않았다. 그러나 T-P는 전극에서 용출된 알루미늄 이온과 침전하여 전기응집 후 크게 감소하였다. 전류밀도가 증가함에 따라 막 투과 플럭스가 증가하여 결과적으로 막오염 저항값 (Rc+Rf)은 감소하였다. 혐기성 소화액의 입자 크기는 전기응집 후에 약간 증가하였으나 입자크기 증가가 막오염 저감의 직접적인 원인은 아닌 것으로 나타났다. 전기응집으로 발생한 $AlPO_4$와 같은 무기성 부유 물질이 분리막 표면에서 dynamic membrane으로 작용하여 막오염을 저감시킨 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.70-77
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• 2012

제강슬래그 중 15~20%를 차지하는 환원슬래그는 건설재료로서의 유익한 화학적 조성을 함유하고 있음에도 불구하고, 특별한 활용처가 없이 매립되어지고 있기 때문에 용도개발이 시급하다. 본 연구는 제강 환원슬래그를 고효율 재활용 용도 개발을 위한 연구로, 사전 연구결과 급냉을 통하여 분화가 없는 안정된 골재상 제조가 가능하고, 이를 분쇄하여 수화시 급결 특성과 자체 수화특성을 갖는 것을 확인하였다. 한편, 철강 제조 공정에서 부산되는 환원슬래그일지라도 생산 제품에 따라 슬래그의 특성도 큰 차이를 보이기 때문에, 각 생산 제품에 따른 10군데 플랜트에서 배출되는 환원슬래그를 채취하여 그 화학적 특성을 평가하였다. 분석된 화학적 특성을 바탕으로, 급냉 시 생성되어지는 광물을 예측하여 사전연구 되었던 급냉 환원슬래그와 같이 급결성 및 강도발현특성을 갖는 무기결합재로의 제조 가능성을 확인하고자 하였다. 그 결과 특수강 및 열연 제품 생산공정에서 배출되는 환원슬래그일수록 높은 $Al_2O_3$ 함량을 가짐에 따라, 급결성 광물인 $C_{12}A_7$을 다량 함유하고, 이로써 급냉을 통하여 특수용 무기결합재로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권3호
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• pp.339-345
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• 2014

집성재의 생산성 향상을 위한 고주파 가열 경화기술에 대해 연구하였다. 고주파가 유전체에 가해지면 내부에서 에너지 손실에 의한 발열이 발생한다. 집성재를 구성하는 라미나와 접착제는 유전체이므로 집성재에 고주파를 주사하면 내부에서 발열이 발생한다. 집성재 제조에 이용되는 대부분의 상온 경화형 접착제는 고온에서 빠른 경화가 이루어지므로 고주파 가열 기술을 이용하면 집성재 내부 접착층의 온도를 상승시킴으로써 빠른 경화를 유도할 수 있다. 본 연구에서는 낙엽송재와 phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) 접착제의 유전 특성을 평가하고, 집성재 내부의 접착층의 빠른 경화를 유도하는 고주파 가열 경화 기작을 이론적으로 분석하였다. 연구 결과, 온도상승인자인 PRF 접착제의 상대손실계수가 낙엽송재의 상대손실계수에 비해 높았으나, 온도상승저해인자인 밀도와 비열도 높았다. 그러나 상대손실계수의 비율이 온도상승저해인자의 비율보다 높기 때문에 고주파 가열에 의한 발열량은 접착제에서 더 높을 것으로 예상된다. 이러한 실험 결과를 이용한 이론적 접근을 바탕으로, 접착층이 목표온도까지 상승하기 위한 ISM 영역의 고주파 주파수 별 전기장의 상대 세기를 추정하였다.