• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.13-19
• /
• 2021

n형 SiC 반도체에서 적층 결함이 열전 물성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. ��-SiC 분말 성형체를 질소 분위기에서 1600~2100 ℃, 20~120분간 열처리해서 30~42 %의 기공률을 갖는 다공질 SiC 반도체를 제작하였다. X선 회절 분석으로 적층 결함량, 격자 스트레인 및 격자 상수를 산출하였고, 미세 구조 분석을 위해서 기공률 및 비표면적 측정과 함께, 주사 전자현미경 (SEM), 투과 전자현미경 (TEM) 및 고분해능 전자현미경 (HREM) 등을 관찰하였다. Ar 분위기 550~900 ℃에서 도전율과 Seebeck 계수를 측정 및 산출하였다. 열처리 온도가 높을수록, 처리 시간이 길어질수록 캐리어 농도 증가 및 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 도너로 작용하는 질소의 고용으로 Seebeck 계수는 음(-)의 값을 나타내었고, 도전율과 마찬가지로 열처리 온도 및 시간이 상승함에 따라 Seebeck 계수의 절대 값이 증가하였다. 이는 적층 결함의 감소, 즉 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 포논의 평균 자유 행정이 증가해서 결과적으로 포논-드랙 효과에 의한 Seebeck 계수의 향상으로 나타난 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.270-273
• /
• 2007

광섬유가 연결된 레이저 다이오드로 펌핑하는 Nd:YAG 레이저의 공진기 길이를 14 mm로 구성하고 펌핑광의 세기에 따른 946 nm Nd:YAC 레이저의 출력 특성을 조사하였다. 이때 이득 매질의 온도는 열전 냉각기를 이용하여 일정하게 유지시켰다. 그 결과 이득 매질의 온도를 낮게 유지할수록 더 강한 출력을 얻을 수 있었으며, $5^{\circ}C$에서 9.95 W로 펌핑할 때 최고 870 mW의 출력을 확인하였다. 출력거울의 반사율 변화에 따른 펌핑광의 발진 문턱값을 측정하여 0.23의 공진기 손실값을 얻을 수 있었다. 또한 펌핑광의 세기가 10 W 이상일 때 이득매질의 열적인 효과로 인한 출력의 감소 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권11호
• /
• pp.1112-1116
• /
• 1999

$\textrm{Bi}_{2}\textrm{Te}_{3}$의 고/액 계면을 통하여 전류밀도와 방향을 달리 하면서 통전시켰을 때 발생하는 고상, 액상 및 고/액 계면에서의 미소 온도변화를 측정하였다. 이 냉각(가열) 효과는 전류밀도, 통전방향 및 시간에 따라 다르게 나타났으며, 온도변화에 미치는 Peltier 열, Thomson 열 및 Joule 열의 영향을 이론 및 실험에 의해 각각 분류하였다. $\textrm{Bi}_{2}\textrm{Te}_{3}$의 고/액상간의 Peltier 계수는 -1.10$\times\textrm{10}^{-1}$V이었으며, 고상과 액상의 Thomson 계수는 각각 7.31\times\textrm{10}^{-4}V/K와 5.77\times\textrm{10}^{-5}V/K이었다. 직류를 통전하면서 Bi$_2$Te$_3$결정을 성장한 결과, 고상에서 액상으로 통전한 경우, Peltier 냉각에 의한 온도구배의 상승으로 방향성이 향상된 결정을 얻을 수 있었지만, 전류의 방향을 반대로 하면, 결정성 향상에 별 도움을 주지 못하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.139.2-139.2
• /
• 2016

Electrons and phonons in chalcogenide-based materials play are important factors in the performance of an optical data storage media and thermoelectric devices. However, the fundamental kinetics of carriers in chalcogenide materials remains controversial, and active debate continues over the mechanism responsible for carrier relaxation. In this study, we investigated ultrafast carrier dynamics in an multilayered $\{Sb(3{\AA})/Te(9{\AA})\}n$ thin film during the transition from the amorphous to the crystalline phase using optical pump terahertz probe spectroscopy (OPTP), which permits the relationship between structural phase transition and optical property transitions to be examined. Using THz-TDS, we demonstrated that optical conductance and carrier concentration change as a function of annealing temperature with a contact-free optical technique. Moreover, we observed that the topological surface state (TSS) affects the degree of enhancement of carrier lifetime, which is closely related to the degree of spin-orbit coupling (SOC). The combination of an optical technique and a proposed carrier relaxation mechanism provides a powerful tool for monitoring TSS and SOC. Consequently, the response of the amorphous phase is dominated by an electron-phonon coupling effect, while that of the crystalline structure is controlled by a Dirac surface state and SOC effects. These results are important for understanding the fundamental physics of phase change materials and for optimizing and designing materials with better performance in optoelectronic devices.

• Progress in Superconductivity
• /
• 제13권1호
• /
• pp.12-17
• /
• 2011

We investigated the effects of Ba and Cu co-substitution on the structural and superconducting properties of ($Ru_{1-y}Cu_y$)($Sr_{1.67-x}Ba_xEu_{0.33}$)($Eu_{1.34}Ce_{0.66}$)$Cu_2O_z$ samples. X-ray diffraction(XRD) reveals that single-phase samples can be obtained in the range from x = 0.1 to 0.2 for ($Ru_{0.5}Cu_{0.5}$)($Sr_{1.67-x}Ba_xEu_{0.33}$)($Eu_{1.34}Ce_{0.66}$)$Cu_2O_z$ and from y = 0.25 to 0.5 for ($Ru_{1-y}Cu_y$)($Sr_{1.47}Ba_{0.2}Eu_{0.33}$)($Eu_{1.34}Ce_{0.66}$)$Cu_2O_z$, respectively. All samples with compositions of ($Ru_{0.5}Cu_{0.5}$)($Sr_{1.67-x}Ba_xEu_{0.33}$) ($Eu_{1.34}Ce_{0.66}$)$Cu_2O_z$ (x = 0 - 0.33) show superconducting transition behavior and the onset transition temperature decreases slightly with increasing x in consistent with the change of hole concentration estimated from room temperature thermoelectric power measurements. The XRD and resistivity measurements for the ($Ru_{1-y}Cu_y$)($Sr_{1.47}Ba_{0.2}Eu_{0.33}$)($Eu_{1.34}Ce_{0.66}$) $Cu_2O_z$ system indicate that the partial substitution of Cu for Ru is necessary to form phase pure samples, but result in a small change in transition temperature in the single-phase region from x = 0.25 to 0.5.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권6호
• /
• pp.615-620
• /
• 2013

이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제41권2호
• /
• pp.254-261
• /
• 2019

Distinct from conventional energy-harvesting (EH) technologies, such as the use of photovoltaic, piezoelectric, and thermoelectric effects, betavoltaic energy conversion can consistently generate uniform electric power, independent of environmental variations, and provide a constant output of high DC voltage, even under conditions of ultra-low-power EH. It can also dramatically reduce the energy loss incurred in the processes of voltage boosting and regulation. This study realized betavoltaic cells comprised of p-i-n junctions based on silicon carbide, fabricated through a customized semiconductor recipe, and a Ni foil plated with a Ni-63 radioisotope. The betavoltaic energy converter (BEC) includes an array of 16 parallel-connected betavoltaic cells. Experimental results demonstrate that the series and parallel connections of two BECs result in an open-circuit voltage $V_{oc}$ of 3.06 V with a short-circuit current $I_{sc}$ of 48.5 nA, and a $V_{oc}$ of 1.50 V with an $I_{sc}$ of 92.6 nA, respectively. The capacitor charging efficiency in terms of the current generated from the two series-connected BECs was measured to be approximately 90.7%.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.283-290
• /
• 2009

Bottom ash는 플라이애쉬와 달리 거의 대부분이 산업폐기물로 분류되어 화력발전소 회사장에 매립처리 되고 있으나, 그 자체가 갖고 있는 경량성을 이용하여 기포콘크리트의 골재로 활용한다면 중량 감소에 따른 지반침하저감 및 구조물에 작용하는 측방 유동압 및 토압을 저감할 수 있을 뿐만 아니라 부산자원으로 재활용함으로써 환경보호 및 경제적 자원으로 가치창조할수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 bottom ash 적용에 따른 기포콘크리트의 역학적 특성을 파악하기 위하여 그 적용비율을 변수로 하여 단위용적질량, 공기량, 물-시멘트비 등의 변화, 소요 시멘트량의 특성을 실험을 통해 검토하였으며, 이들이 압축강도에 미치는 영향에 대해서도 평가하였다. 실험결과를 분석한 결과, bottom ash의 적용은 그 적용 비율에 따라 단위용적질량, 공기량, 물-시멘트비, 압축강도에 미치는 영향의 정도가 다르게 나타났으며, 이를 토대로 각 인자별 주요 상관관계를 도출하였다. 또한, 본 연구의 결과를 통해 bottom ash를 경량콘크리트의 골재로 활용할 경우 시공시 필요로 하는 조건에 부합할 수 있는 배합비 선정 안을 제안하였다.

• 공업화학
• /
• 제30권6호
• /
• pp.749-756
• /
• 2019

본 연구에서는 화력발전소에서 채취한 석탄 비산재(coal fly ash)로부터 fusion method를 이용하여 중금속 흡착 성능이 뛰어난 Na-X과 Na-A 제올라이트를 합성하였다. 또한 이를 이용하여 Cu(II) 흡착 성능을 상업용 Na-X 및 Na-A 제올라이트와 비교하였다. 제올라이트의 최적 합성 조건을 선정하기 위해 fusion method의 주요 영향인자인 NaOH 주입비율, 숙성시간(aging time), 수열반응 시간(hydrothermal reaction time), NaAlO₂ (Na-A) 주입비율의 변화에 의한 제올라이트의 특성을 고찰하였다. 그리고 XRD, CEC, BET, SEM 분석을 실시하였으며, 최적의 제올라이트 합성 조건은 NaOH 주입 비율 = 1.5, 숙성시간 = 6 h, 수열반응 시간 = 6 h, NaAlO₂ (Na-A) 주입 비율 = 0.5인 것으로 확인되었다. Langmuir 등온 흡착곡선의 분석결과, Cu(II)에 대한 최대 흡착 농도는 합성된 Na-X와 Na-A 제올라이트의 경우 각각 90.1와 105.26 mg/g, 상업용 Na-X와 Na-A 제올라이트의 경우 각각, 102.05와 109.89 mg/g으로 나타나 Cu(II) 흡착 성능에 있어서 합성 제올라이트와 상업용 제올라이트가 유사한 결과를 보여주었다. 따라서 본 실험의 결과들은 화력발전소 석탄 비산재의 제올라이트 합성 재료로서의 활용 가능성을 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.105-115
• /
• 2010

산업의 발전과 함께 산업폐기물의 증가와 그에 따른 처리할 회사장 부족, 유해한 성분 함유로 인한 환경상의 문제 등에 대한 해결 방안의 일환으로, 본 연구에서는 석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 bottom ash를 대상으로 콘크리트용 골재로서의 유용성 여부를 평가하고자 하였다. 먼저 잔골재와 굵은 골재의 대체재로서의 적절성 평가를 위해 경도시험, 입도분포시험, 흡수량시험, S.E.M 분석시험 등의 물리적 시험을 수행하였고, 화학적 시험으로는 강열감량시험, X-ray를 통한 분석시험을 수행하였다. 콘크리트에 적용하였을 때 미치는 영향은 대체재로서의 비율을 달리하여 작업성 확보차원에서 슬럼프의 변화를 측정하였고, 굳은 콘크리트에서는 강도확보, 내투수성, 동결융해 저항성, 내황산성, 탄산화 저항성에 대해 평가하였다. 실험결과, 미립분의 부족과 일부 bottom ash에서 결속력 상의 문제가 존재하였으나 천연골재와 혼합하여 사용하고 배출시 공정 개선을 한다면 골재로써 충분히 사용성이 있는 것으로 평가되었다. 또한, 다공성을 갖고 있어 작업성 확보를 위해서는 단위수량이나 감수제의 증가가 요구되지만 일반강도 한도 내에서는 일정 비율로 천연골재와 혼합하여 사용하면 강도 확보에 문제가 없고 오히려 내구성 확보에 있어서는 유리한 것으로 나타났다.