• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 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 세라믹스 소재를 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, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 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. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.66 no.2
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• pp.354-356
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• 2017

We focused on light management technology in amorphous silicon solar cells to suppress increase in absorber thickness for improving power conversion efficiency (PCE). $MgF_2$ and $TiO_2$ anti-reflection layers were coated on both sides of Asahi VU ($glass/SnO_2:F$) substrates, which contributed to increase in PCE from 9.16% to 9.81% at absorber thickness of only 150 nm. Also, we applied very thin $MgF_2$ as a rear reflector at n-type nanocrystalline silicon oxide/Ag interface to boost photocurrent. By reinforcing rear reflection, we could find the PCE increase from 10.08% up to 10.34% based on thin absorber about 200 nm.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.18 no.1
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• pp.17-23
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• 2007

For the purpose of antibacterial and photocatalystic deodorization functions, the papermaking inorganic fillers and pigments were surface-modified with Ag nano-colloidal solution and $TiO_2$ by using the hybridization technique. The functional specialty sheets and coating papers were produced with the surface-modified fillers and pigments, and evaluated by halo test and inhibition growth test in their antibacterial and photocatalystic characteristics. For the application of specially produced antibacterial handsheet to the wallpaper usages, the photocatalyst efficiency test of benzene in volatile organic compound dissolution experiment of antibacterial and deodorization function wallpaper showed that the efficiency was 45~50% for 80 min of reaction time and 90% of attained resolution was reached at approximately 30 min of response time.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.252-255
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• 2004

Various Semiconductor/Metal structured nanowires were synthesized from the simple thermal annealing of ball-milled compound powders and the thermal evaporation of metals. Their structural properties were investigated by Scanning Electron Microscopy(SEM) and Transmission Electron Microscopy(TEM), Energy Dispersive X-ray spectroscopy(EDX). Depending on the type of metals and the material of nanowires, uniform somiconductor/metal nanowires(GaN/Al, GaN/Ag) or isolated metal particles on semiconductor nanowires$(SnO_2/Ti,\;Si/Ti)$ were formed on the surface of nanowires.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.225-225
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• 2013

Nanostructured noble metals have been attractive for their unusual optical properties and are widely utilized for various purposes. The optical properties mainly originating from collective electron oscillation can assist direct energy conversion via surface plasmon resonances. Here, we investigated the effect of surface plasmons of silver nanowires on the generation of hot electrons. It is reported that the surface plasmons of silver nanowires exhibit longitudinal and transverse modes, depending on the aspect ratio of the nanowires. In order to measure the hot electron flow through the metallic nanowires, chemically modified Au/TiO2 Schottky diodes were employed as the electric contact. The silver nanowires were deposited on a Au metal layer via the spray method to control uniformity and the amount of silver nanowire deposited. We measured the hot electron flow generated by photon absorption on the silver nanowires deposited on the Au/TiO2 Schottky diodes. The incident photon-to-current efficiency was measured a function of the photon energy, revealing two polarization modes of siliver nanowires: transverse and longitudinal modes. UV-Vis spectra exhibited two polarization modes, which are also consistent with the photocurrent measurements. Good correlation between the IPCE and UV-vis measurements suggests that hot electron measurement on nanowires on nanodiodes is a useful way to reveal the intrinsic properties of surface plasmons of nanowires.

• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.3
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• pp.177-193
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• 2009

The Samgwang deposit consists of eight massive mesothermal quartz veins that filled NE and NW-striking fractures along fault zones in Precambrian granitic gneiss of the Gyeonggi massif. The mineralogy and paragenesis of the veins allow two separate discrete mineralization episodes(stage I=quartz and calcite stage, stage II-calcite stage) to be recognized, temporally separated by a major faulting event. The ore minerals are contained within quartz and calcite associated with fracturing and healing of veins that occurred during both mineralization episodes. The hydrothermal alteration of stage I is sericitization, chloritization, carbonitization, pyritization, silicification and argillization. Sericitic zone occurs near and at quartz vein and include mainly sericite, quartz, and minor illite, carbonates and chlorite. Chloritic zone occurs far from quartz vein and is composed of mainly chlorite, quartz and minor sericite, carbonates and epidote. Fe/(Fe+Mg) ratios of sericite and chlorite range 0.45 to 0.50(0.48$\pm$0.02) and 0.74 to 0.81(0.77$\pm$0.03), and belong to muscovite-petzite series and brunsvigite, respectiveIy. Calculated $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg) diagrams of sericite and chlorite suggest that this can be a reliable indicator of alteration temperature in Au-Ag deposits. Calculated activities of chlorite end member are $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7. It suggest that chlorite from the Samgwang deposit is iron-rich chlorite formed due to decreasing temperature from high temperature(T>450$^{\circ}C$). Calculated ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$, ${\alpha}Mg^{2+}$ and pH values during wallrock alteration are 0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), 0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), 2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), 1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$), 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)respectively. Gain elements(enrichment elements) during wallrock alteration are $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn and Lu. Elements(Ag, As, Zn, Sc, Sb, Rb, S, $CO_2$) represents a potential tools for exploration in mesothermal and epithermal gold-silver deposits.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.295-295
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• 2007

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변화하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액츄에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근 이러한 에너지 변화 소자는 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, 항공우주, 자동차, 의료, 건축, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 동작 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 기존 이차전지, 연료전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 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 문제시되고 있다. 또한, 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부 전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제적인 문제가 발생하게 된다. 따라서 순수 Ag 전극을 사용하거나, Ag의 비율이 높은 내부 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 소결되는 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 설계하여, 소결온도를 낮추기 위해서 2단계 하소법을 이용하였다. 분말을 ball milling을 통해 24시간 동안 혼합하였다. 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 72시간 동안 ball milling 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 ${\Phi}21$ disk 형태로 성형한 후, $800{\sim}950^{\circ}C$ 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰하였다. 전기적 특성을 확인하기 위하여 두께 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 열처리한 후, 분극 처리하였다. 압전특성은 $d_{33}$ 미터로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 주파수 및 impedance 특성을 측정하였다. 그 결과 $900^{\circ}C$에서 우수한 압전 특성 및 전기적 특성을 확보 할 수 있었다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.309-325
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• 2004

The Cannington Ag-Pb-Zn deposit, northwest Queensland, Australia developed around the host rocks composing banded and migmatitic gneisses, sillimanite-garnet schist and amphibolite. Three crystal habits of sillimanite, gahnite (Zn-spinel) and garnet porphyroblasts occurred on the host rocks of the Cannington deposit could be used to delineate metamorphism that closely associated with Zn-mineralization in the deposit. Linkages the metamorphism to Zinc-mineralization is determined in four chemical systems, KFMASH (K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$), KFMASHTO (K$_2$O-FeO-MgO-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$-$H_2O$-TiO$_2$-Fe$_2$O$_3$), NCKFMASH (Na$_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-AlO$_3$-SiO$_2$-$H_2O$) and MnNCK-FMASH (MnO-Na$_2$O-CaO-K$_2$O-FeO-MgO-AlO$_3$-SiO$_2$-$H_2O$), using THERMOCALC program (version 3.1; Powell and Holland 1988). Partial melting in MnNCKFMASH and NCKFMASH systems occurs at lower temperature than in the KFMASH and KFMASHTO systems. The partial melting temperature decreases with increasing of Na/(Na+Ca+K) of the bulk rock compositions in the MnNCKFMASH system. The host rocks have melted ca 15 vol.% in the MnNCKFMASH system at peak metamorphic conditions (634$\pm$62$^{\circ}C$ and 4.8$\pm$1.3 kbar), but partial melting have not occurred in KFMASHTO system. Based on calculations of sillimanite isograd in different systems and sillimanite modal pro-portion, prismatic and rhombic sillimanite and gahnite porphyroblasts including prismatic sillimanite inclusion probably have resulted from pressure and temperature increasing through partial melting (from 550～$600^{\circ}C$, 2.0～3.0 kbar to 700～75$0^{\circ}C$, 5.0～7.0 kbar), furthermore have experienced N-S then W-E crustal shortening during D$_1$ and D$_2$ deformation. Consequently, Zinc mineralization related to gahnite growth occurred during D$_2$ and was redistributed and upgraded by partial melting and retrograde metamorphism into structural and rheological sites during shearing in D$_3$.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.20 no.9
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• pp.766-770
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• 2007

In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for multilayer piezoelectric actuator, $0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-xPb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(0.93-x)Pb(Zr,Ti)O_3$ ceramics system were fabricated using $Li_2CO_3-Bi_2O_3-CuO$ sintering aids and the specimens were sintered at $930^{\circ}C$. Thereafter, their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of PNN substitution. At 9 mol% PNN substitution, density, electromechanical coupling factor ($k_p$), dielectric constant, mechanical quality factor ($Q_m$) and piezoelectric constant ($d_{33}$) showed the optimum value of $7.86g/cm^3$, 0.60, 1640, 1323 and 387 pC/N, respectively. It is considered that these values are suitable for piezoelectric divece application such ad multilayer piezoelectric actuator and ultrasonic vibrator with pure Ag internal electrode.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2004.04a
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• pp.478-481
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• 2004

This study presents the combined effect of electric Held application and mechanical compressive stress loading on deformation in a multilayer ceramic actuator, designed with stacking alternatively 0.2(PbMn$\_$1/3/Nb$\_$2/3/O$_3$)-0.8(PbZr$\_$0.475/Ti$\_$0.525/O$_3$) ceramics and Ag-Pd electrode. The deformation behaviors were thought to be attributed to relative 180$^{\circ}$domain quantities which is determined by pre-loaded stress and electric field. The non-linearity of piezoelectricity and strain are dependent upon the young's modulus resulting from the domain reorientation.