• 제목/요약/키워드: $tan{\delta}$

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유전함수를 이용한 ZnO-Bi2O3Cr2O3 바리스터의 a.c. 특성 분석 (Analysis of a.c. Characteristics in ZnO-Bi2O3Cr2O3 Varistor using Dielectric Functions)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.368-373
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    • 2010
  • In this study, we have investigated the effects of Cr dopant on the bulk trap levels and grain boundary characteristics of $Bi_2O_3$-based ZnO (ZB) varistor using admittance spectroscopy and dielectric functions (such as $Z^*,\;Y^*,\;M^*,\;{\varepsilon}^*$, and $tan{\delta}$). Admittance spectra show more than two bulk traps of $Zn_i$ and $V_o$ probably in different ionization states in ZnO-$Bi_2O_3-Cr_2O_3$ (ZBCr) system. Three kinds of temperature-dependant activation energies ($E_{bt}'s$) were calculated as 0.11~0.14 eV of attractive coulombic center, 0.16~0.17 eV of $Zn_{\ddot{i}}$, and 0.33 eV of $V_o^{\cdot}$ as dominant bulk defects. The grain boundaries of ZBCr could be electrochemically divided into two types as a sensitive to ambient oxygen i.e. electrically active one and an oxygen-insensitive i.e. electrically inactive one. The grain boundaries were electrically single type under 460 K (equivalent circuit as parallel $R_{gb1}C_{gb1}$) but separated as double one ($R_{gb1}C_{gb1}-R_{gb2}C_{gb2}$) over 480 K. It is revealed that the dielectric functions are very useful tool to separate the overlapped bulk defect levels and to characterize the electrical properties of grain boundaries.

유전함수를 이용한 ZnO 바리스터의 입계 특성 분석 (Analysis of Grain Boundary Phenomena in ZnO Varistor Using Dielectric Functions)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김종희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.178-178
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    • 2008
  • ZnO 바리스터는 인가되는 전압에 따라 저항이 변하는 전압 의존형 저항체이며 각종 전기 전자 정보통신용 제품에 정전기(ESD) 대책용 소자로 폭 넓게 사용되는 전자 세라믹스 부품이다. 특별히 Bi-based ZnO 바리스터는 다양한 상(phase)으로 구성되어 있으며 그 입계의 전기적 특성은 소량 첨가되는 dopant의 종류에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bi-based ZnO 바리스터 (ZnO-$Bi_2O_3$, ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$)에서 각종 유전함수$(Z^*,M^*,\varepsilon^*,Y^*,tan{\delta})$를 이용하여 입계의 주파수-온도에 대한 특성을 살펴 보았다. 일반적인 ZnO 바리스터 제조법으로 시편을 제작하여 78K~800K 온도 범위에서 각종 유전함수를 이용하여 복소 평면도(complex plane plot)와 주파수 응답도(frequency explicit plot)의 방법으로 defect level과 입계 특성(활성화 에너지, 정전용량, 저항, 입계 안정성 등)에 대하여 고찰하였다. ZnO-$Bi_2O_3$(ZB)계와 ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$(ZBM)계 모두 상온 이하의 온도에서 $Zn_i$$V_o$의 결함이 나타났으며, 이들의 결함 준위는 각 유전함수에 따라 다소 차이가 났다. 입계 특성으로 ZB계는 이상구간(560~660K)을 전후로 1.15 eV $\rightarrow$ 1.49 eV의 활성화 에너지의 변화가 나타났지만, ZBM계는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 또한 입계 전위 장벽의 온도 안정성에 대해서는 Cole-Cole model을 적용하여 분포 파라미터 (distribution parameter; $\alpha$)를 구하여 고찰하였다. ZB계의 입계 안정성은 온도에 따라 불안정해 졌지만, ZBM계는 안정하였다.

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Dielectric and Pyroelectric Properties of Lead-Free Sodium Bismuth Titanate Thin Films Due to Excess Sodium and Bismuth Addition

  • Kang, Dong Heon;Kang, Yong Hee
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.25-30
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    • 2013
  • Pb-free ferroelectric $(Na_{0.5}Bi_{0.5})TiO_3$ (NBT) thin films were prepared by a modified sol-gel process. Their structural, dielectric and pyroelectric properties were investigated as a function of the excess Na/Bi ratio and the annealing temperature. In the case of thin films containing no excess Na and Bi, only partial amounts of the perovskite NBT were crystallized, where the films consisted mainly of the pyrochlore phase of $Bi_2Ti_2O_7$ for annealing conditions of $600{\sim}800^{\circ}C$. With increasing excess Na/Bi ratio, the proportion of the perovskite phase effectively increased due to the compensation of the volatile Na and Bi components. For a Na/Bi ratio of 2.0, the thin film with single NBT perovskite phase was obtained within XRD detection limit after annealing at $700^{\circ}C$ for 10 min and it showed the excellent dielectric properties, ${\varepsilon}r$ of ~550 and tan ${\delta}$ of 0.03. While these properties were degraded for Na/Bi ratio of 2.5 despite the existence of pure perovskite phase. The NBT thin film with Na/Bi ratio of 2.0 are also promising candidates for applications requiring pyroelectric devices because it was found to have pyroelectric coefficients of $1.3{\sim}7nC/cm^2K$ in the temperature range of $30{\sim}100^{\circ}C$.

다층 PCB 구조를 이용한 전방향성 코리니어 안테나 (Omnidirectional Collinear Antenna Using for Multi-Layer PCB Structure)

  • 정혁;서경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1133-1136
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    • 2011
  • 본 논문에서는 ISM(산업/과학/의료) 대역(2.4~2.5 GHz)에서 IEEE 802.11b/g 적용을 위한 스트립라인 구조의 코리니어 안테나를 제안하였으며, 이는 동축 코리니어 안테나와 전 방향 평면 마이크로스트립 안테나(OMA)의 단점을 보완한 것이다. 4층 PCB 구조를 이용하여 기존 안테나에 비해 개선된 특성과 제작상의 이점을 가질 수 있었다. 안테나 배열을 위해 안테나 소자들의 외부 도체와 내부 도체를 ${\lambda}$/2 길이로 서로 엇갈리게 연결하여 동위상을 갖는 구조를 가지며, 상대 유전율 4.4, 손실 탄젠트(loss tangent) 0.02인 FR4 epoxy 기판을 이용하여 제작하였다. 최대 이득은 약 4.93 dBi가 측정되었으며, 기존 OMA 구조에 비하여 이득은 약 0.33 dBi 개선된 결과를 얻었다.

온도변화에 따르는 고전력 케이블의 수명 변화 연구 (A study on Lifetime Evaluation of High-power Cables Based on Temperature Changes)

  • 엄기홍;이관우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.273-278
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    • 2015
  • 증가하는 전력 수요량을 충족시키기 위하여 송전 설비의 전기적인 용량이 커져야 한다. 고전력의 전기를 생산하고 전달하는 설비들은 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작하여야 한다. 따라서 전기설비가 안정상태에서 동작해야 한다는 것은 매우 중요한 과제이다. 고전력을 전달하기 위한 유일한 수단으로 체택되고 있는 케이블에서 전류에 의하여 줄 열이 발생하며, 열에 의하여 케이블 시스템의 열화가 발생한다. XLPE 케이블의 경우 $90^{\circ}$에서 30년 수명을 보장한다는 조건으로 제작, 설치 및 운영 되고 있으나, 실제 30 년 사용한 시점에서 수명이 종료될 것이라는 보장이 현재로서는 없는 상태이다. 이 논문에서 기존의 수명 이론을 바탕으로 활선 상태의 6.6 kV 케이블 9회선의 온도를 측정하고, 케이블의 온도와 수명의 상관관계를 파악하기 위하여 우리가 제작하여 (주)서부발전에 설치하여 운영하고 있는 장치를 소개한다.

편성물의 섬유의 종류, 실의 굵기 및 니트타입에 따른 투습완충능력 (Effect of Fiber Content, Yarn Size and Construction of Knit Fabrics on the Buffering Capacity against Water Vapor)

  • 유화숙;허윤숙;김은애
    • 한국의류학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.228-238
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    • 1996
  • The purpose of this study was to evaluate the effect of chacteristics of knit fabrics on the microclimate of the skin simulating system. To determine the effect of characteristics of knit fabrics, vapor state of sweat pulse was simulated in the closed system. Different contents of fibers such as cotton, wool and polyester with different yarn size and knit types were chosen for specimens. The changes of humidity and temperature of air layer in the simulated systems were measured. Buffering indices, $K_d$ and $\beta_r$, were determined by considering $\alpha_p, \DeltaP_{max}, t_{max}, and tan\beta$. Physical properties of knit fabrics such as thickness, porosity, air resistance and moisture vapor transport were measured. Results showed that vapor pressure of wool was lower than cotton or polyester This was attributed to the hydrophilicity of wool which absorbed moisture rather quickly and retained in the knit fabric. The time to decrease vapor pressure was faster for polyester than cotton or wool. As a result, $K_d$ was in the order of wool> polye, item> cotton. $\beta_r$ of wool was rower than cotton or polyester due to its lowers porosity and slower desorption rate. For the yarn size, $K_d$ was in the order of 80's> 60's> 30's; thinner and lighter yarn showed better water vapor transport property. For knit type, buffering capacity of single jersey was better than interlock knit fabric. Statistical analysis showed that the air permeability was the most influential factor far the water vapor transport properties.

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0.96(Na0.5K0.5)NbO3-0.04(Ba(1-x)Srx)TiO3 무연 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and piezoelectric properties of 0.96(Na0.5K0.5)NbO3-0.04(Ba(1-x)Srx)TiO3 lead-free ceramics)

  • 김미로;윤석진;최지원
    • 센서학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.155-159
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    • 2010
  • 0.96$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$-0.04$(Ba_{(1-x)}Sr_x)TiO_3$ lead free piezoelectric ceramics were synthesized to enhance the piezoelectric properties of (Na,K)$NbO_3$. The systhesis and sintering method were the conventional solid state reaction method and general sintering method in air atmosphere. The polymorphic phase transition(PPT) was observed at all composition(0 $\leq$ x $\leq$ 0.05) when $(Ba_{(1-x)}Sr_x)TiO_3$ were added in the $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$. As Sr concentration was increased, grain size, dielectric loss(tan$\delta$) and mechanical quality factor($Q_m$) were decreased and piezoelectric constant($d_{33}$) and electromechanical coupling factor($k_p$) were increased within a limited value. The optimized piezoelectric and properties, $d_{33}$, $k_p$, $Q_m$, and tand, of 0.96$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$-0.04$(Ba_{(1-x)}Sr_x)TiO_3$ were 139 pC/N, 0.31 %, 95, 0.04 at the composition of x=0.04.

Pb(Zr1/2Ti1/2O3-Pb(Cu1/3Nb2/3)O3-Pb(Mn1/3Nb2/3)O3계의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Pb(Zr1/2Ti1/2)O3-Pb(Cu1/3Nb2/3)O3-Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 System)

  • 이형규;강형원;최지현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.698-702
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    • 2005
  • Dielectric and Piezoelectric properties of complex perovskite 0.92Pb($Zr_{1/2}Ti_{1/2})O_{3}-(0.08-x)Pb(Cu_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-xPb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}(0{\leq}x{\leq}0.080$) (PZT-PCN-PMN) system were investigated as a function of PMN content. With the increase of PMN content of the sintered specimens, tetragonal phase was coexisted with rhombohedral phase, the dielectric constant was decreased, mechanical quality factor ($Q_{m}$) was inceased, and optimal sintering temperature was increased up to 1050$^{\circ}C$. For the composition of x = 0.064 sintered at 1050$^{\circ}C$ for 2 h, 1939 of maximum mechanical quality factor ($Q_{m}$), 57$\%$ of electromechanical coupling factor ($k_{p}$), and 1100$^{\circ}C$ of dielectric constant, 0.37$\% $ of dielectric loss (tan $\delta$) were obtained.

Rosen type 변압기 응용을 위한 PNN-PMN-PZT 세라믹스의 전기적 특성 (Electrical Properties of PNN-PMN-PZT ceramics for Rosen Type Transformer Applications)

  • 주현규;김인성;송재성;김민수;정순종;이대수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1244-1245
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    • 2008
  • Recently, piezoelectric transformer is applied to wide fields. Multi layer piezoelectric transformer has the advantage of high step up ratio, electromechanical coupling coefficient(Kp) and mechanical quality factor(Qm), but is indicated of peeling-phenomenon of electrode, rising sintering temperature made price of costly electrode. So in this study, it discuss on method for fabrication of rosen type piezoelectric transformers. For the fabrication as rosen type piezoelectric transformers, synthesized the powder using 0.01Pb$(ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ - 0.08Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ - 0.91Pb$(Zr_{0506}Ti_{0496})O_3$ (abbreviated as PNN-PMN-PZT) ceramics. The density, microstructure, dielectric and piezoelectric properties as a function of sintering temperature were investigated. The results indicated that the optimized properties of ceramics were obtained at sintering temperature of 1200$^{\circ}C$, showed the value of $d_{33}$=273pC/N, $K_p$=0.60 $Q_m$=1585, ${\varepsilon}_r$=1454, density=7.917$g/cm^3$ and $tan{\delta}$=0.0064.

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고압 유도 전동기 절연진단 데이터 관리 전산화 모델 개발 (Development on the Computerizing Assessment System Model for the Diagnosis Data of High-Voltage Motors)

  • 채지석;이은춘;이종석;함동령;허선구;윤석준;최장영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1200-1201
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    • 2015
  • 고전압 전력설비 진단은 기기의 열화 상태를 측정하여 이상 사고를 미리 예측하여 방지하는 것을 목적으로 실시한다. 고전압 전력설비의 유지관리 방안은 일정 시간 경과후 보수하는 개념(TBM: Time Based Maintenance) 이후 설비의 상태를 진단하여 유지보수 방안을 결정하는 개념(CBM: Condition Based Maintenance)으로 진보해 감에 따라 전력설비의 상태진단 기술의 중요성은 증대될 전망이다. 고전압 전력설비의 절연진단은 직류시험(절연저항, PI)과 교류시험($tan{\delta}$, PD)이 실시되며 과거 진단 데이터의 추세분석을 통한 정확한 상태진단이 요구되고 있다. 고압 유도 전동기 절연진단 데이터 관리 전산화 모델은 고전압 전력기기(발전기, 변압기, 전동기, 케이블 등)의 절연진단 및 유지보수 이력에 관한 자료들을 저장, 조회 및 검색을 하기 위한 데이터베이스를 구축하고 구축된 데이터를 활용하여 과거 이력조회, 추이분석, 진단 데이터의 분석기법을 통한 전력기기의 상태평가로 합리적인 개 대체 의사결정을 지원한다. 또한, 유입식 변압기의 절연유 가스분석 알고리즘을 전산화 하여 10종 가연성 가스에 따른 Gas Pattern 평가로 고장 원인, 현상 및 조치 등에 대한 출력이 가능한 프로그램의 개발로 고전압 전력설비 진단기술과 IT기술의 융 복합 기술로서 고전압 전력설비의 유지관리 기술을 한 차원 더 진보시킬 것으로 판단된다.

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