• 제목/요약/키워드: 계면온도

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전기설비용 Epoxy/SiO2 복합재료의 온도변화에 의한 충격전압 절연파괴특성 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Impulse Breakdown Characteristics due to Variation of Temperature Epoxy/SiO2 Composite Material for Electric Installation)

  • 박창옥;심종탁;김명호;가출현;김경환;김재환
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권5호
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    • pp.29-35
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    • 1993
  • 본 논문에서는 에폭시 수지에 충전제 SiO2의 함량(0, 50, 100, 150w%)에 따라 제작한 에폭시 복합재료에 대한 충전제 함량, 온도, 두께, 충격전압에 따른 절연파괴강도의 온도의존성과 계면처리효과에 대한 절연파괴특성에 대하여 연구하였다. 연구결과로, 임펄스 전압인가에 따른 절연파괴강도의 온도의존성은 저온영역에서는 ∂EBD/∂T 0의 경향을 나타내며, 절연파괴기구로서는 전자사태파괴를 생각할 수 있다. 고온 영역에서는 ∂EBD/∂T〈0의 경향을 확인하였다. 계면처리효과에 따른 절연파괴강도의 온도의존성은 충전제함량이 적은 경우(충전제함량 50wt%이하)는 모든 영역에서는 계면처리시료의 절연파괴강도가 상승하였으나, 고온영역에서는 충전제 함량이 증가할수록(100wt%이상) 계면처리효과가 저하하였다.

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1300 V급 4H-SiC SBDs의 Contact의 특성에 미치는 열처리 효과 (Annealing effect of Schottky contact on the characteristics of 1300 V 4H-SiC SBDs)

  • 강수창;금병훈;도석주;제정호;신무환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.30-33
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Pt/f4-SiC Schottky barrier diodes(SBDs)의 소자 성능향상과 미세구조와의 상관관계를 규명하였다. 다른 열처리 온도구간에 따른 금속/SiC 계면의 미세구조 평가는 X-ray scattering법을 사용하여 분석하였다. 소자의 역 방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 저하되었다. As-deposited와 $850^{\circ}C$ 온도에서 열처리된 소자의 최대 항복전압은 각각 1300 V와 626 V 이었다. 그러나, 소자의 순방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 향상되었다. X-ray scattering법으로 >$650^{\circ}C$ 이상의 열처리 온도에서는 Pt/SiC 계면에서 Pt-silicides가 형성되었고, 이러한 Silicides의 형성이 Pt/SiC 계면의 평활도를 증가시킨 원인이 됨을 보였다. SBDs의 순방향 특성은 열처리 과정동안 Pt/SiC 계면에서 형성된 silicides의 결정성에 강하게 의존함을 알 수 있었다.

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보조계면활성제 첨가가 Alkyl Ethoxylates계 비이온 계면활성제, D-limonene, 물로 이루어진 시스템에서의 마이크로에멀젼 형성 및 세정력에 미치는 효과 (Effect of Cosurfactant on Microemulsion Formation and Cleaning Efficiency in Systems Containing Alkyl Ethoxylates Nonionic Surfactant, D-Limonene and Water)

  • 이종기;배상수;조인식;박소진;박병덕;박상권;임종주
    • 공업화학
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    • 제16권5호
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    • pp.664-671
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    • 2005
  • Alkyl ethoxylates, 비이온 계면활성제, 물, d-limonene으로 이루어진 3성분 계에 보조계면활성제를 첨가한 경우, 단일상의 마이크로에멀젼이 보다 낮은 온도와 넓은 온도 영역에서 형성되었다. 특히 n-propanol을 LA-7 계면활성제계에 첨가할 경우 가장 넓은 온도 영역에서 단일상의 마이크로에멀젼이 형성되며, 보조계면활성제/계면활성제 비율이 0.3 이상인 조건에서 단일상의 마이크로에멀젼이 형성되기 시작하였다. 음이온 계면활성제 SDS를 첨가한 혼합 계면활성제 계의 경우, $30{\sim}65^{\circ}C$까지의 온도 영역에서 단일상의 마이크로에멀젼을 형성함으로써 비이온 계면활성제 계의 온도 변화에 따른 민감성을 저하시킬 수 있었다. 또한 형성된 단일상의 마이크로에멀젼은 $30{\sim}60^{\circ}C$의 온도 영역에서 pH와 경도에 대한 영향을 받지 않으며, 산화방지제에 대한 영향도 매우 작았다. 보조계면활성제와 첨가제 등에 대한 상평형 실험을 통하여 선정한 후보 세정제들은 $30{\sim}40^{\circ}C$의 온도에서 abietic acid에 대한 우수한 세정력을 나타내었다.

InSb 적외선 감지 소자용 $Si_3N_4$, $SiO_2$ 절연막 계면 특성 연구

  • 박세훈;이재열;김정섭;김수진;석철균;양창재;박진섭;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.163-163
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    • 2010
  • 중적외선 영역 ($3{\sim}5\;{\mu}m$)은 공기 중에 존재하는 이산화탄소나 수증기에 의해 흡수가 일어나지 않기 때문에 군사적으로 중요한 파장 영역이며, 야간에 적을 탐지하는데 응용되고 있다. InSb는 77 K에서 중적외선 파장 흡수에 적합한 밴드갭 에너지 (0.228 eV)를 갖고 있으며, 다른 화합물 반도체와 달리 전하 수송자 이동도 (전자: $10^6\;cm^2/Vs$, 정공: $10^4\;cm^2/Vs$)가 매우 빠르기 때문에 적외선 화상 감지기 재료로 매우 적합하다. 또한 현재 중적외선 영역대에서 널리 사용되는 HgCdTe (MCT)와 대등한 소자 성능을 나타냄과 동시에 낮은 기판 가격, 소자의 제작 용이성 때문에 MCT를 대체할 물질로 주목 받고 있다. 하지만, 기판과 절연막의 계면에 존재하는 결함 때문에 에너지 밴드갭 내에 에너지 준위를 형성하여 높은 누설 전류 특성을 보인다. 따라서 InSb 적외선 소자의 구현을 위하여 고품질의 절연막의 연구가 필수적이라고 할 수 있겠다. 절연막의 특성을 알아보기 위해, n형 InSb 기판에 플라즈마 화학 기상 증착법 (PECVD)을 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$를 증착하였으며, 증착 온도를 $120^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $40^{\circ}C$ 간격으로 변화하여 증착온도가 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 절연막과 기판의 계면 특성을 분석하기 위하여 77 K에서 커패시턴스-전압 (C-V) 분석을 하였으며, 계면 트랩 밀도는 Terman method를 이용하여 계산하였다 [1]. $Si_3N_4$를 증착하였을 경우, $120{\sim}240^{\circ}C$의 증착 온도에서 $2.4{\sim}4.9{\times}10^{12}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도를 가졌으며, 증착 온도가 증가할수록 계면 트랩 밀도가 증가하는 경향을 보였다. 또한 모든 증착 온도에서 flat band voltage가 음의 전압으로 이동하였다. $SiO_2$의 경우 $120{\sim}200^{\circ}C$의 증착온도에서 $7.1{\sim}7.3{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도 값을 보였으나, $240^{\circ}C$ 이상에서 계면 트랩밀도가 $12{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$로 크게 증가하였다. $SiO_2$ 절연막을 사용함으로써, $Si_3N_4$ 대비 약 25% 정도 낮은 계면 트랩 밀도를 얻을 수 있었으며, 모든 증착 온도에서 양의 전압으로 flat band voltage가 이동하였다. 두 절연막에 대한 계면 트랩의 원인을 분석하기 위하여 XPS 측정을 진행하였으며, 깊이에 따른 조성 분석을 하였다. 본 실험에서 최적화된 $SiO_2$ 절연막을 이용하여 InSb 소자의 pn 접합 연구를 진행하였다. Be+ 이온 주입을 진행하고, 급속열처리(RTA) 공정을 통하여 p층을 형성하였다. -0.1 V에서 16 nA의 누설 전류 값을 보였으며, $2.6{\times}10^3\;{\Omega}\;cm^2$의 RoA (zero bias resistance area)를 얻을 수 있었다.

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전단유동에서 온도, 전단속도, 계면장력 변화에 따른 에멀전의 유변학적 특성 (Relative Viscosity of Emulsions in Simple Shear Flow: Temperature, Shear Rate, and Interfacial Tension Dependence)

  • 최세빈;이준상
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권8호
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    • pp.677-682
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    • 2015
  • 격자 볼츠만 기법(Lattice Boltzmann method)을 사용하여 에멀전의 유변학적 특성을 파악하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 간단한 전단 유동하에서 온도와 전단속도, 계면장력에 변화를 주어 에멀전(decane-in-water)의 상대점도를 계산하고 이를 분석하였다. 에멀전의 상대점도는 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 전단속도가 증가함에 따라 감소하는 전단박하(Shear thinning) 현상을 보여주었다. 이는 크로스 모델(Cross model)을 통해 검증하였고 일치하는 경향을 보여주었다. 계면에 존재하는 계면활성제(Surfactant)를 통해 제어되는 계면장력이 증가할수록 상대점도는 감소하는 경향을 보여주었다. 이것은 큰 계면장력에서는 기름방울의 변형이 억제되고 점도가 상대적으로 높은 기름방울의 표면적이 감소하면서 나타난다고 해석할 수 있다.

FRP 보강근의 계면전단강도에 대한 임계온도와 노출시간의 영향 (Critical Temperature for Inter-Laminar Shear Strength and Effect of Exposure Time of FRP Rebars)

  • 문도영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.45-51
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    • 2013
  • 고온에 노출된 GFRP와 CFRP 보강근의 단지간보 실험을 통해 계면전단강도를 측정하였다. 1차 실험으로서, 노출시간과 온도를 변수로 하였으며, 적용된 고온 조건하에서 강도의 변화를 고찰하였으다. 1차 실험의 결과로부터 두가지 보강근에 대하여 임계온도가 $270^{\circ}C$로 동일한 것을 확인하였다. 이 연구에서 임계온도는 상온에서의 계면전단강도의 50%의 손실을 발생시키는 온도로 정의하였다. 계면전단강도에 대한 임계온도는 섬유의 종류가 아닌 레진이 성능에 지배된다는 것이다. 2차 실험에서는 임계온도하에서 0.25시간의 간격으로 노출시간에 대한 영향을 고찰하였다. 모든 실험 결과로부터, 노출시간의 영향은 노출온도에 비하여 그 영향이 크진 않지만 무시할 정도는 아닌 것으로 나타났다. 더욱이, 그 영향은 임계온도하에서 매우 중대함을 확인하였다.

온도상승에 따른 탄소섬유시트 보강 콘크리트보의 계면응력 (The Interfacial Stresses in Concrete Beam Strengthened with Carbon Fiber Sheets due to Temperature Rising)

  • 최형석;김성도;정진환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.109-118
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    • 2008
  • 본 논문은 탄소섬유시트로 하면을 보강한 콘크리트 보에서 온도가 상승함에 따라 서로 다른 선팽창계수를 가지는 콘크리트와 탄소섬유시트 사이에 계면전단응력이 발생함으로 부착강도 평가 시 이를 고려하여야 함을 기술하고 있다. 선형탄성거동을 가정한 계면전단응력의 이론식과 모형 보의 온도변화실험을 통하여 변형률을 측정한 결과를 비교함으로써 이론해의 적용성을 확인하였으며, 이론식으로부터 $30^{\circ}C$의 온도변화가 발생하는 경우 탄소섬유시트 부착계면에서 최대 0.91MPa의 전단응력이 발생되는 것으로 조사되었고 변화량이 $10^{\circ}C$인 경우에서도 에폭시에 의한 부착강도의 10~15%의 응력이 추가적으로 발생하는 것으로 나타났다. 그러므로 탄소섬유시트로 콘크리트 구조물을 보수, 보강하는 경우 부착강도 평가 시 온도의 영향이 고려되어야 하며, 온도변화에 따른 장기간의 거동을 평가하는 노력이 필요한 것으로 판단된다.

복합절연체 계면에서의 온도변화에 따른 유전정접 특성 (Dielectric Characteristics due to Variation of Temperature at Interface of Composite Insulators)

  • 박희두;안병철;김탁용;신종렬;김귀열;이충호;홍진웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.132-133
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    • 2005
  • 고분자 절연재료의 혼합사용을 통한 계면의 전기적 특성 및 온도 특성을 조사하기 위하여 XLPE층 과 EPDM 층을 각각 단일층 및 이중층으로 적층하였으며, 온도는 상온에서 100 [$^{\circ}C$]까지 변환시키면서 유전정접을 측정하였다. 또한 data는 LABview를 이용하여 GPIB통신으로 받아들인 값을 평균치를 구하여 컴퓨터에 저장하였다. 측정결과 온도에 무관하게 이층구조는 단일층 사이의 값을 나타내며, 온도증가에 따라 XLPE 단일층의 변화가 크게 나타났으며, 이중층은 EPDM의 변화에 크게 의존함을 확인할 수 있었다.

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Alkyl Ethoxylate 비이온 계면활성제, 물과 윤활유를 포함한 시스템에서 보조계면활성제가 중간상 생성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Cosurfactant on Intermediate Phase Formation in Systems Containing Alkyl Ethoxylate Nonionic Surfactant, Water and Lubricant)

  • 임종주
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.778-784
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    • 2005
  • Alkyl ethoxylate 비이온 계면활성제, 산업용 윤활유, 물로 이루어진 3성분계에 대하여 $30{\sim}60^{\circ}C$의 온도 범위에서 상평형 실험을 수행한 결과, 세정력에 중요한 영향을 끼치는 가운데 상의(middle-phase) 마이크로에멀젼(${\mu}E$) D상은 매우 제한된 조건 하에서만 생성되며, 따라서 D상이 보다 넓은 온도 영역에서 형성되기 위해서는 보조계면활성제 첨가가 필수적임을 알 수 있었다. 비이온 계면활성제 $C_{12}E_4$ 시스템에 n-펜탄올과 n-헥산올을 보조계면활성제로 각각 첨가함에 따라 3상이 형성되는 온도는 A/S 증가에 따라 감소하였으나 3상 영역에서 생성된 가운데 상은 많은 양의 물을 함유한 $D^{\prime}(L_3)$상이었다. 한편 $C_{12}E_5$ 계의 경우에는 보조계면활성제로 n-펜탄올을 첨가한 경우에는 D'상이 형성되었으며, 반면에 n-헵탄올, 옥탄올, 노난올 등을 첨가할 경우에는 D상이 형성되었다. 한편 보조계면활성제로 n-헥산올을 첨가한 경우에는 $30{\sim}40^{\circ}C$의 온도 범위에서는 D'상을 형성하며, $45{\sim}60^{\circ}C$의 온도 범위에서는 D상이 형성되었다. 두 비이온 계면활성제 시스템의 차이는 거대한 윤활유 오일 분자가 계면활성제 필름 지역으로 관통하여 가용화될 수 있는 정도와 계면활성제의 오일 상에 대한 분배에 주로 기인하는 것으로 생각된다.

칼슘이 첨가된 란탄-아크롬산 염과 이트리아 안정화 지르코니아 계면간의 반응 (Reaction between Calcium-doped Lanthanum Chromite and Yttria Stabilized Zirconia)

  • 최진삼
    • 한국재료학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.460-464
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    • 2001
  • Pechini방법으로 제조한 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC소결체와 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC-Green체를 YSZ에 적층한 후 온도의 함수로 계면에서의 미세구조와 성분이동 등의 거동을 고찰하였다. CLC-G/CLC와 CLC/YSZ계면에서의 CLC면은 반응온도에 상관없이 XRD 관찰에서 주상은 La$_{1-x}$ Ca$_{x}$CrO$_3$그리고 CLC와 반응하지 않은 YSZ면의 결정 상은 cubic-ZrO$_2$으로 각각 나타났다. CLC/YSZ반응 계면의 성분이동은 Zr > La>>Cr>>>Ca 순이었으며, 온도에 따른 개개 성분의 이동도 차이는 크지 않았다. CLC/YSZ계면간의 결합은 계면성분간의 과다한 성분이동 없이 현 연구의 온도전체에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. CLC-G/CLC간의 SEM미세구조는 결합 면을 경계로 저온에서는 결정의 입자크기 차이를 보이다가 온도가 증가할수록 균일화되는 경향을 보였다.였다. 보였다.였다.

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