• 제목/요약/키워드: 박막 건조

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흑연과 탄소나노튜브를 함유한 아크릴 복합체 박막의 열전도도 (Thermal conductivity of acrylic composite films containing graphite and carbon nanotube)

  • 김준영;강찬형
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.185-185
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    • 2016
  • 아크릴계 수지(resin)에 인조 흑연과 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 1:1 비율로 혼합한 충전제(filler)와 용제(solvent) 및 기타 첨가제(additives)를 혼합하여 방열도료를 제조하여 수직방향 열전도도를 상온에서 평가하였다. 충전제의 함량을 1, 2, 5 중량 %로 변화시키며 원료들을 준비하여 교반기로 혼합한 뒤 3단 롤 밀(three roll mill)로 분산공정을 진행하여 3 종류의 도료를 제조하였다. 제조한 도료를 가로 11 mm, 세로 11 mm, 두께 0.4 mm의 Al 5052 알루미늄 기판에 스프레이 코팅 방식으로 도포한 후 $150^{\circ}C$에서 30분 동안 열경화 건조 과정을 거쳐 샘플을 제작하였다. 측정 시료의 형상은 대략적으로 Fig. 1과 같다. 열전도도는 식 $k={\alpha}{\cdot}C_p{\cdot}{\rho}$를 사용해서 계산된다. 여기서 k는 열전도도($W/m{\cdot}K$), ${\alpha}$는 열확산계수($mm^2/s$), $C_p$는 비열($J/kg{\cdot}K$), ${\rho}$는 밀도($g/cm^3$)를 나타낸다. 열확산계수는 독일 NETZSCH 사의 Laser Flash Analysis 장비(모델명 LFA 457)를 사용하여 측정하였는데, 기판 뒤쪽에서 레이저를 조사하고 도료층 전면에서 적외선 온도센서를 통해 시간에 따른 온도 상승곡선을 구한 후, 두 물체의 계면에서의 접촉 열저항(contact thermal resistance)을 감안하여 장비에 내장되어 있는 소프트웨어로 열확산계수가 계산된다. 비열은 같은 회사의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 200 F3 장비를 사용해 측정했으며, 밀도는 부피와 질량을 측정한 값을 이용하여 계산하였다. 도료를 도포하지 않은 bare Al plate에 대해서는 쉽게 열확산계수, 비열, 밀도를 측정하여 열전도도를 구할 수 있다. 도료가 코팅된 샘플에 대해서는 도료층을 일부 떼어내 비열을 측정하고, 밀도를 구한 후, 도료층의 열전도도가 2-layer 법으로 장비 내장 소프트웨어로 계산된다, 이때 Al 기판의 열확산계수, 비열, 밀도는 미리 측정한 bare Al plate의 값을 적용하였다. 실험 결과를 Table 1에 정리하였다. 흑연과 탄소나노튜브를 혼합한 충전제를 함유한 아크릴 복합체 박막에서 측정된 열전도도는 보통 고분자 재료의 열전도도 값의 상한 영역에 육박하는 값이며, 충전제 함량이 증가할수록 열전도도가 증가하는 경향을 보이고 있다.

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접착 테이프형 액체 누설 감지 박막 센서

  • 한국희;김윤중;정종윤;이민경;강한림;김중길;이원영;유홍근;조광섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.355-355
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    • 2012
  • 액체 누설을 감지하는 센서를 개발하였다. 이 센서는 경보 장치를 포함하며 접착 테이프형태의 박막 센서이다. 센서는 총 4개의 층으로 구성되어 있다. 각 층의 명칭은 접착제층, 베이스 필름층, 기판 필름층, 보호 필름층이다. 감지선의 사용량을 최소화하여 기판 필름층 위에는 총 4개의 선이 있다. 전도선 3개와 저항선 1개이다. 4개의 선들은 기판 필름층에 전도성 은나노 잉크를 그라비어인쇄기를 이용하여 센싱 회로를 인쇄하였으며 이 기술의 이 센서의 가장 큰 특징이다. 누수 발생 시에 저항선과 전도선에 액체가 접촉되어 회로 상에 교차하는 내부저항의 전압 변화를 모니터링하여 누수를 감지하는 방식의 센서이다. 감지선에 전원을 양방향으로 번갈아 인가함으로써 수분의 저항 값 증가 및 양극화를 방지하였다. 그로 인해 기존의 센서에 비해 좀 더 안정적이고 정확한 감지를 할 수 있다. 설치 후 센서가 마모되거나 손상될 시 간단하게 재설치 할 수 있다는 장점도 있다. 액체 누설 후에도 별도의 건조시간이 필요하지 않다. 표면에 남아있는 액체를 제거하여 즉시 재사용하는 것이 가능하다. 액체누설 감지 시스템은 액체누설 감지 필름 센서를 포함하며, 표시부와 경고음 발생부 등 전체를 제어한다. 표시부의 누설 위치 표시 단위는 미터(m)이며 최소 0.1 m 단위까지 표시한다. 이 액체누설 감지 시스템을 이용하여 누설 위치 감지 실험 및 액체별 누설 위치 감지 실험을 진행하였다.

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수직원통식 박막 건조방식에 의한 하수슬러지의 저위발열량 특성 (Characteristics of Low Calorific Value of Sewage Sludge by Drying Method)

  • 모종근;이광성;정한식
    • 동력기계공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.55-62
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    • 2017
  • In this study, the water content and the low calorific value of the dried sludge are analyzed by using a vertical cylinder type indirect heating type dryer for evaluatation of energy source value. The vertical cylindrical thin film dryer was an Okadora Pilot Plant, and the dryer was indirect heating vertical thin film type. The internal standard consisted of 500 mm in diameter and 700 mm in height. In the drying experiment, 10 kg of dehydrated sewage sludge was added to the dryer and the total amount of the sludge was adjusted to 27 times by variable of the time, the number of revolutions and the steam temperature. The results of analysis of the 27th experiment component of the dried product showed that the average low calorific value of about 11.2 MJ/kg and the water content of 6%. This is satisfy the fuel use standard of the thermal power plant of the sludge.

건조 온도에 따른 YMnO$_3$ 박막의 구조 및 전기적 특성 (Effect of drying temperature on the electrical and structural properties of YMnO$_3$ thin film)

  • 박재화;김경태;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.50-53
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    • 2002
  • YMnO$_3$ thin films were spun-coated on the Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates by sol-gel process using alkoxides, and then dried on hot plates from 300 to 450 $^{\circ}C$. The prepared YMnO$_3$ thin films were annealed at 850 $^{\circ}C$ in O$_2$ atmosphere for 1 h. The crystallization of YMnO$_3$ thin films were improved to preferred c-axis orientation and the dielectric characteristics were progressed by increasing the drying temperature. The range of dielectric constant of thin film dried at 450 $^{\circ}C$ is 12.9-22.3 and close to that of YMnO$_3$ single crystal. The ferroelecrtic property of YMnO$_3$ thin film was observed on the YMnO$_3$ films. The maximum remnant polarization (2Pr) of YMnO$_3$ thin films dried at 450 $^{\circ}C$ was about 2.91 ${\mu}$ C/cm2. It was suggested that the drying temperature affect to the initial stage of thin film growth of preferred c-axis orientation.

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CZTS태양전지 흡수층 제작을 위한 열분해법 나노 파티클 합성

  • 이수호;김동욱;이재형
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.444.1-444.1
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    • 2014
  • 높은 광흡수 계수를 갖는 Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 화합물 박막 소재는 고효율 태양전지 양산을 위해 가장 전도유망한 재료이나 상대적으로 매장량이 적은 In 및 Ga을 사용한다는 소재적 한계가 있다. Cu2ZnSnSe4(CZTSe) 혹은 Cu2ZnSnS4(CZTS)와 같은 Cu-Zn-Sn-Se계 화합물 반도체는 CIGS 내 희소원소인 In과 Ga이 범용원소인 Zn 및 Sn으로 대체된 소재로써 미래형 저가 태양전지 개발을 위해 활발히 연구되고 있는데, 그 화합물 조합에 따라 0.8eV부터 1.5eV까지의 에너지 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 열분해법으로 CZTS 나노 입자를 합성하였다. 용매로 Oleylamine을 사용하였는데, $220^{\circ}C{\sim}340^{\circ}C$의 온도 범위에서 3시간 30분 동안 CZTS 나노입자를 합성하였고, $240^{\circ}C$에서 3시간~5시간까지 합성하였다. 헥산을 이용하여 원심분리기와 초음파세척기로 용매인 Oleylamine을 제거하였고, 진공오븐에서 건조된 CZTS 분말의 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope), XRD(X-Ray Diffraction), EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 분석 등을 통해 합성온도에 따른 구조적, 화학적 조성 변화를 조사하였다.

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Sol-gel법으로 제조된 강유전성 PZT박막의 건조온도 및 열처리에 따른 전기적 특성 평가 (Electrical Properties of Sol-Gel Drived Ferroelectric PZT Thin Films dependent on Dry Temperature and Heat Treatment)

  • 배민호;임민수;김명녕;김동규;임기조;김현후
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.665-668
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    • 1999
  • Thin films of Pb(Zr,Ti)O$_3$ were fabricated by means of the sol-gel spin-coating method and the multi-coating of eight coating numbers. The thin films were dried on the temperature range of 250 ~ 400($^{\circ}C$), whenever the specimens were dried after each coating Processing. The fabricated ferroelectric thin films of lead zirconate titanate(PZT) were treated with the rapid thermal annealing(RTA) at 650($^{\circ}C$),or 3(min), and direct insertion thermal annealing(DITA) at 650($^{\circ}C$), for 30(min). The measured properties of dielectric thin films were following: The good results of dielectric properties were shown by the RTA specimen. The saturation polarization(Ps), remanent polarization(Pr), coercive field (Ec), dielectric constant and dielectric loss factor of the RTA specimen were estimated to be about 27.1[ $\mu$ C/$\textrm{cm}^2$], 13.7[ $\mu$ C/$\textrm{cm}^2$], 55.6(kV/cm), 786 and 6.4(%) respectively.

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FRAM 응용을 위한 건조온도에 따른 BLT 박막의 강유전 특성 (Ferroelectric Properties of Bi3.25La0.75Ti3O12 Thin Films with Various Drying Temperature for FRAM Applications)

  • 김경태;김동표;김창일;김태형;강동희;심일운
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.265-271
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    • 2003
  • Ferroelectric lanthanum-substituted Bi$_4$Ti$_3$O$_{12}$(BLT) thin films were fabricated by spin-coating onto a Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate by metalorganic decomposition technique. The grain size in BLT thin films were prepared with controlled by various drying process. The effect of grain size on the crystallization and ferroelectric properties were investigated by x-ray diffraction and field emission scanning electron microscope. The dependence of crystallization and electrical properties are related to the grain size in BLT thin films with different drying temperature. The remanent polarization of BLT thin film increases with the increasing grain size. The value of 2P$_{r}$ and E$_{c}$ of BLT thin film dried at 45$0^{\circ}C$ were 25.9 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 85 kV/cm, respectively. The BLT thin film with larger grain size has better fatigue properties. The fatigue properties revealed that small grained film showed more degradation of switching charge than large grained films.lms.s.

CZTS 태양전지 제작을 위한 열분해법 나노 파티클 합성

  • 이수호;서문수;홍병유;박용섭;이재형
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.321.1-321.1
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    • 2013
  • 높은 광흡수 계수를 갖는 Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 화합물 박막 소재는 고효율 태양전지 양산을 위해 가장 전도유망한 재료이나 상대적으로 매장량이 적은 In 및 Ga을 사용한다는 소재적 한계가 있다. Cu2ZnSnSe4(CZTSe) 혹은 Cu2ZnSnS4(CZTS)와 같은 Cu-Zn-Sn-Se계 화합물 반도체는 CIGS 내 희소원소인 In과 Ga이 범용원소인 Zn 및 Sn으로 대체된 소재로써 미래형 저가 태양전지 개발을 위해 활발히 연구되고 있는데, 그 화합물 조합에 따라 0.8eV부터 1.5eV까지의 에너지 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 열분해법으로 CZTS 나노 입자를 합성하였다. 용매로 Oleylamine을 사용하였는데, $260{\sim}340^{\circ}C$의 온도 범위에서 5시간 30분 동안 CZTS 나노입자를 합성하였고, $300^{\circ}C$에서 5시간 30분~9시간까지 합성하였다. 헥산을 이용하여 원심분리기와 초음파세척기로 용매인 Oleylamine을 제거하였고, 진공오븐에서 건조된 CZTS 분말의 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope), XRD (X-Ray Diffraction), EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) 분석 등을 통해 합성온도에 따른 구조적, 화학적 조성 변화를 조사하였다.

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Taguchi법을 이용한 Ti/TiO2/IrO2-RuO2전극의 부식특성 최적화 (Optimization of Corrosion Properties of Ti/TiO2/IrO2-RuO2 Electrodes via Taguchi Method)

  • 이득용;채경선;최형기;예경환;안중홍;송요승
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.582-588
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    • 2002
  • Ti 기판에 TiO$_2$ 중간층을 플라즈마 용사법으로 증착 후 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막을 졸-겔과 dip coating법으로 제조하였다. 코팅 층의 접착력을 향상시키기 위하여 유기화합물과 glass brit을 첨가하였다. Taguchi법의 망대특성과 Lls(2$^1$$\times$3$^{7}$ )의 직교배열표를 이용하여 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막의 최적조건인 인자와 수준 조합의 최적화를 전류밀도를 측정 분산분석하였다. 최적의 코팅조건은 각각 ethyl cellulose의 점도는 100cp, 건조온도 및 시간은 17$0^{\circ}C$ 20분, 열처리온도 및 시간은 75$0^{\circ}C$ 10분, 전도성 분말과 glass frit의 무게비는 99:5, 최종열처리시간은 120분, 주입산소량은 5sccm이었다. 분산분석결과, 유의수준이 $\alpha$=0.1인 통계적으로 90%신뢰공정이었다.

X선과 저에너지 전자선에 의한 DNA 손상 (DNA Damage by X-ray and Low Energy Electron Beam Irradiation)

  • 박연수;노형아;조혁
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제33권2호
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    • pp.53-59
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    • 2008
  • X선과 같은 고에너지 방사선에 의한 DNA 손상 중 간접적인 손상을 확인하기 위하여 탄탈륨(Ta) 박막위에 동결건조 과정으로 만들어진 pGEM-3Zf(-) plasmid DNA 단일층(monolayer)의 박막을 만든 다음, 에너지가 1.5 keV인 Al $K{\alpha}$ X선을 0분, 3분, 7분, 10분 동안 초고진공 상태에서 이 DNA 단일층에 조사하여 평균 흡수선량(mean absorbed dose)의 변화에 따른 DNA 손상을 관찰하였다. 또한 3 eV의 낮은 에너지 전자선을 조사하여 그 결과를 X선을 조사한 경우와 비교하였다. X선과 낮은 에너지 전자선으로 조사된 plasmid DNA를 전기영동(electrophoresis) 방법을 이용해 supercoiled DNA와 unsupercoiled DNA로 분리한 후 각각을 정량적으로 분석하였다. Supercoiled DNA는 X선과 3 eV 전자선의 조사에 따른 평균흡수선량이 증가함에 따라 선형적으로 감소했다. 그와 반대로 circular DNA와 crosslinked form 1 DNA는 평균흡수선량이 증가함에 따라 선형적으로 증가했다. 이것은 supercoiled DNA가 낮은 에너지 전자와 상호작용하여 외가닥 절단(single strand break)을 일으켰고 그 결과 unsupercoiled DNA로 변화되었음을 보여준다. 본 실험을 통해 X선과 같은 고에너지 방사선에 의한 DNA의 간접적 손상이 일어남을 관찰할 수 있었고, DNA의 이온화 에너지보다 작은 에너지($0{\sim}10\;eV$)를 갖는 전자에 의해서도 DNA 손상이 일어날 수 있음을 확인할 수 있었다.