• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의
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• pp.1-112
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• 2005

본 연구동향보고서는 2005년 6월 12일부터 16일까지 서울에서 개최된 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의(International Conference on Electroceramics 2005: ICE-2005)에서 발표된 논문을 중심으로 국내외 전자세라믹 학계의 최신연구동향을 분석한 것이다. ICE-2005는 한국을 포함하여 전 세계 17개국에서 450여명에 달하는 전자세라믹 연구자들이 모여서 최신연구결과를 발표하고 토의하는 국제학술회의였기 때문에, 이곳에서 발표된 논문의 주제와 내용을 수집$\cdot$분석함으로써 국내는 물론 해외의 최신 전자세라믹 연구동향을 파악하고 새로이 각광받는 연구주제들을 손쉽게 파악할 수 있었다. ICE-2005에 제출된 연구 논문에 대한 분석과 더불어서, 전자세라믹 연구에 대한 이해를 돕기 위하여 본 연구동향 보고서의 집필자들에 의해 국내외 학계 전반에 걸친 자료 수집과 설명 또한 함께 이루어졌다. 연구동향에 대한 분석은 정보/전자세라믹(Informatics), 환경 에너지 세라믹(Energy & Environment), 전자세라믹의 제작 공정 및 특성분석(Processing & Characterization), 새로운 연구주제(Emerging Field) 둥 4개의 커다란 범주로 구분하여 이루어졌으며, 그 각각에 대해서 다시 몇 개의 세부적인 연구주제로 분류되어 논의 되었다. 정보전자세라믹 분야에서는 강유전체 및 고유전체, 산화물 및 질화물 반도체, 광전물질, 다층구조 전자세라믹, 고주파용 전자세라믹, 압전체 및 MEMS 등에 대한 동향분석이 이루어졌으며, 압전응용 및 강유전체에 대한 논문이 다수를 차지하는 것으로부터 정보전자 세라믹분야의 세계적인 연구개발 경향을 읽을 수 있었다. 환경 에너지 세라믹 분야에서는 재충전 배터리, 수소저장장치, 연료전지, 신개념 에너지 변환장치 등에 대한 연구논문이 주류를 이루었으며, 최근의 고유가에 의한 에너지 위기에 의하여 연료전지와 에너지 창출 시스템(energy harvesting system), 그리고 열전체를 이용한 발전이 새로이 주목받는 연구 분야임을 알 수 있었다. 전자세라믹의 제작공정 및 특성분석 분야에서는 분역과 스트레인 조절공정, 신개념 제작합성 공정, 나노전자세라믹, 단결정 성장기술, 전자세라믹의 이론 및 모형 연구 등의 분야에 대하여 동향분석을 행하였으며, 국내외 전자세라믹 분야의 연구개발은 최근의 나노 연구유행에 부응한 나노구조 전자세라믹과 이동통신 산업에 필수적인 LTCC 등의 다층구조 전자세라믹 연구에 집중되고 있다고 파악되었다. 그 외에도 나노결정질 전자세라믹, 스마트 센서용 전자세라믹, 생체세라믹 등이 최근 전자세라믹 학회의 주목을 받는 새로운 연구주제들로 떠오르고 있다. 최근 전세계 전자세라믹 학계의 연구동향을 분석한 본 보고서는, 국내 전자세라믹 연구자들에게 선진 연구진의 연구개발 경향에 대한 정보를 제공함은 물론, 과학기술 정책입안에도 주요한 참고자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권12호
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• pp.1177-1182
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• 2003

BaTiO$_3$ 분말에 흑연 분말을 첨가하여 BaTiO$_3$계 가스센서용 다공성 감지물을 제조하였으며, 이 감지물의 결정구조와 미세구조를 연구하였다. 이 감지물 소성체는 정방정 perovskite 결정구조를 가지고 있었다 흑연 분말의 첨가량이 증가함에 따라 소성체의 기공도가 증가하였다. 이것은 소성 시 흑연 분말과 산소가 발열반응하여 CO 및 $CO_2$ 가스를 생성하고, 이 가스가 휘발하였기 때문이라고 생각된다. 제조한 BaTiO$_3$계 소성체는 대기에서 측정한 저항과 CO 가스에서 측정한 저항이 고온( >∼20$0^{\circ}C$)에서 큰 차이를 나타내고 있으며 온도가 증가함에 따라 차이가 커짐을 관찰하였다. 소성체 기공도의 증가에 따른 반응 site의 증가로 인하여 소성체의 표면흡착기인 $O_2$$^{-}$와 CO 가스의 반응과, 소성체에 있는 $O^{-}$와 CO 가스의 반응이 활발하기 때문에 CO 가스의 민감도가 크게 증가하였다. 본 연구에서 제조된 다공성 BaTiO$_3$계 세라믹스는 CO 가스센서의 감지물 재료로써 유망하다고 생각된다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 2014

최근 차량이 기계장치 중심에서 전기전자 장치 중심으로 발전하고 있으며, 상용차량 역시 전기전자 장치가 증대되고 있다. 정전용량 방식의 연료 센서는 연료의 레벨을 정전용량 값으로 측정하여 센서 내 MCU 를 통해 연산과정을 거쳐 최종 전압값의 신호로 출력해 주는 센서이다. 기존의 세라믹 저항을 이용한 센서보다 내구성이나 연료 측정 정확성이 향산된 진보된 센서로 센서에 대한 소프트웨어 검증을 위하여 가변 커패시터 보드를 제작하여 R-BENCH TOOL 을 통해 test case 를 자동으로 생성시킨 후 연료 센서의 소프트웨어 검증을 시도하였다. 또한 결론으로 98% 이상의 높은 소프트웨어의 신뢰도가 있음을 확인하였다.

• 세라미스트
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• 제2권4호
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• pp.35-46
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• 1999

GMR 재료의 응용은 매우 광범위하며 크게 세 분야로 대별할 수 있다. 첫째는 자기 재생 헤드로서 $10Gbit/in^2$ 이상의 고밀도 자기기록 기술에서는 필수 불가결한 재료이다. 둘째는 다양한 분야에 응용될 고감도 자기센서 분야이며, 셋째는 집접화된 자기저항메모리(MRAM) 분야이다. GMR 센서를 사용한 자기헤드는 이미 시판되고 있고 기존의 AMR 재료인 퍼멀로이에 비하여 3~20배 이상으로 신호준위가 크고 사용온도 범위에서 선형성 및 열적안정성도 우수한 것으로 보고되고 있다. MRAM의 경우에는 스핀밸브 GMR 및 TMR 소자를 사용한 연구가 한창 진행중이다. GMR 현상은 발견 된지 고작 10년 밖에 되지 않았으나 GMR 자기센서는 이미 상업적으로 개발되어 응용되고 있다. 이러한 실질적인 응용에 유리한 고지를 선점하고 있는 것은 이방성결합형 스핀밸브 다층박막 구조로서 그 내구성과 특성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. GMR현상의 발견은 자성재료분야 연구 및 응용에 있어 새로운 전기를 마련하였으며 특히 자성과 이동현상이 연계된 분야로서 소위 "Magneto-electronics" 또는 "Spintronics" 라는 [51] 새로운 미래기술의 장이 열리고 있다. 현재의 반도체 중심의 "Microelectronics" 기술에서는 전자와 전자공공을 이용하는 기술이라면 "Magneto-electronics" 기술에서는 스핀${\uparrow}$ 및 스핀${\downarrow}$의 두 종류의 전자를 이용하게 된다. 자성체와 도체를 접목한 스핀 트랜지스터 또는 자성체와 반도체를 접목한 스핀-polarized FET(field effect transistor) 등의 새로운 개념의 magnetoelectronics 소자가 창출되고 있다. 따라서 자기이동 현상의 기초 연구, 재료 측면의 연구 및 헤드, MRAM, 센서 등의 응용기술연구가 국내에서 활발하게 이루어져 21세기 새로운 자성전자(magneto-electronics)소자 응용에 경쟁력을 키워야 할 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권10호
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• pp.866-870
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• 1993

For VO2-based sensors applicable to temperature measurements and optical disk materials by the nature of semiconductor to metal transition, the crystallinity and temperature vs. resistance characteristics were investigated as a function of the heat treatment temperature. The bead-type sensors were prepared through typical sensor fabrication processing and heat-treated at 40$0^{\circ}C$, 50$0^{\circ}C$, and $600^{\circ}C$, respectively, for 30 minutes in H2 gas atmosphere. As results of the temperature vs. resistance measurements, the electrical resistance in the phase transition range was decreased by 102 order for the VO2 sensor and by 103 order for the V71P11Sra18 system. It was estimated that the hysteresis, temperature vs. resistance, and current vs. voltage characteristics of the V71P11Sr18 system could be utilized for commericialization as a temperature sensor.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권9호
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• pp.705-710
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• 1992

For the ultimate purpose of mapping, with a high precision, the local electrochemical potentials of an ionic carrier in nonisothermal conditions, an ionic probe for Ag+ ions, Pt/Ag/AgI, has been miniaturized to a tip size of 20∼30$\mu\textrm{m}$, by an electrochemical technique combined with gas (I2)/solid (Ag) reaction, and its performance checked by measuring the partial electronic and ionic conductivities of Ag2S from the ion and electron blocking cells, Ag/Ag2S/Pt and Ag/Ag2S/AgI/Ag, respectively. The results have firmly confirmed that the miniaturzed probe function quite validly and be very promising.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권8호
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• pp.863-870
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• 1996

Fabricated modified PZT system for pyroelectric IR sensor were analyzed and characterized for dielectric piezoelectric and pyroelectric properties. Particle size and distribution of source powders were controlled by attrition milling process. 0.05PSS+yPT+(0.95-y)PZ+0.4 wt%MnO2 system was fabricated and investigated sintering density crystal structure and micro-structure through sintering conditions sintering temperature and sintering atmosphere. The poled sintered system of y=0.11 showed the lowest dielectric constant. The dielectric constants were increased with increasing y-mole ratio. The pyroelectric properties of modified PZT systems which were assembled to TO-5 package were measured by IR measurement system average out-voltage of 0.05PSS+0.1PT+0.84PZ+ wt%MnO2 was 3V.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권6호
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• pp.537-544
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• 2000

Thin-film humidity sensor which TiO2, ZrO2, or CeO2 was added to MgCr2O4-based materials, respectively, were fabricated on the alumina substrate by using a resistant-heating evaporator. Thin films were approximately 2${\mu}{\textrm}{m}$ in grain size and shwoed porous microstructures. The resistance of the sensor decreased with increasing the relative humidity and the MgCr2O4-TiO2 sensor had the best humidity-sensing characteristics (linearity in relative humidity versus resistance).

• 한국세라믹학회지
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• 제34권4호
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• pp.387-393
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• 1997

In order to apply WO3 thin films to the semiconducting NOx gas sensors as a sensing material, which have been expected to show good electrical properties, such as large sensitivity, rapid responsibility, and high selectivity, the fabrication method and their sensing characteristics were studied. The variations of surface morphologies, crystallographic orientations and crystallinity with the WO3 thin film growing methods thermal evaporation and DC sputtering methods were investigated by using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction(XRD) analysis. As a result of sensitivity (Rgas/Rair) measurements for the 5 ppm NO2 test gas, the sensitivity values were 113 for the sputtered films and 93 for the evaporated films. It was also observed that the recovery rate of a sensing signal after measuring sensitivity was faster in the sputtered films than in the evaporated films.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권8호
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• pp.945-949
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• 1995

In order to investigate the performance of compression-type accelerometer on piezoelectric properties, PZT materials have been studied. The ring-shaped piezoelectric elements were prepared using commercial PZT powders by conventional ceramic process. Their estimated relative dielectric constant, piezoelectric charge constant (d33) and voltage constant (g33) values showed 390∼3400, (90∼593)×10-12 C/N and (19.5∼40.5)×10-3 V-m/N, respectively. The charge sensitivity of accelerometer is proportional to the piezoelectric charge constant value (d33) of PZT, but its voltage sensitivity is related with the piezoelectric voltage constant (g33). Since the mounted resonance frequency and sensitivity are dependent on the seismic mass as well as physical charateristics and size of PZT elements, the suitable considerations between two components are required for accelerometer's design.