• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권9호
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• pp.583-588
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• 2017

Thermal batteries are used in military power sources that require robustness and long storage life for applications in missiles and torpedoes. $FeS_2$ powder is currently used as a cathode material because of its high specific energy density, environmental non-toxicity, and low cost. $MS_2$ (M = Fe, Ni, Co) cathodes have been explored as novel candidates for thermal batteries in many studies; however, the discharge characteristics (1, 2, 3 plateau) of single cells in thermal batteries with different cathodes have not been elucidated in detail. In this study, we independently analyzed the discharge voltage and calculated the total polarizations of single cells using $MS_2$ cathodes. Based on the results of this study, we propose $NiS_2$ as a potential cathode material for use in thermal batteries.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.456-461
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• 2015

In this study, the frequency properties of electrostatic capacity and dielectric loss for the samples with different types of filler has been measured in through the applied frequency range of 7 kHz ~3,000 kHz at temperature of $80^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, $170^{\circ}C$. The results of this study are as follows. When the sample is degradated at the temperature of $80^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, $170^{\circ}C$ and the frequency range of 7 kHz ~3,000 kHz is applied, It found that the electrostatic capacity of the sample with Polyimide film is larger than the sample with Grass fiber. It found that the dielectric loss for the sample with Polyimide film is larger than the sample with Grass fiber with increasing frequency and temperature in the $80^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, $170^{\circ}C$ range. Also, the dielectric loss decreased with increasing frequency. In case of the sample with Polyimide film, It found that the electrostatic capacity decreased with increasing temperature, and the dielectric loss gradually decreased with increasing frequency.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.36-36
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• 2000

액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.35.2-35.2
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• 2009

최근 전세계적으로 저탄소, 녹색성장으로 인하여 원자력발전이 주목받고 있다. 또한 에너지의 고효율로 인한 발전소의 설비가 대형화가 됨에 따라 발전소의 수명평가와 건전성평가가 중요해지고 있다. 일반적으로 구조물 내에 존재하는 균열의 크기와 형상을 파악하여 피로균열전파속도를 평가함으로써 건전성평가를 확인하고 있다. 그리고 고온, 고압에서의 피로균열전파속도는직류전위차 (Direct Current Potential Drop : DCPD)법을 사용하고 있다. DCPD법은 균열의 정밀한 측정방법으로써 측정시 오차가 발생하기 때문에 ASTM에서 제시된 incremental polynomial 법을 권고하고 있다. 따라서 본 연구에서는 피로균열전파전파속도의통계적처리를 통해서 합리적인 곡선을 구하여 건전성평가에 활용하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온에서 실시 하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 그리고 DCPD 측정을 위해 5A의 전류를 주었으며, 이때 측정된 전압값을 ASTM에 제시된 관계식에넣어 균열길이로 환산하였으며, 데이터처리는 ASTM에 제시된 incremental polynomial법을 기본적으로 사용하였다. 또한 ASTM에 제시된 2n+1을 이용하여 데이터의 수 n을 1~7 까지 변화를 주어 3~15 point 까지 데이터를 처리하여곡선을 제시하였다. 분석결과 $R^2$값이 1을 기준으로 했을 때 3~7 point 까지는큰 차이를 보이지 않았지만 9-point 이후부터는 $R^2$ 감소함을 알 수 있었다. 또한 적용된 데이터의수에 따라 피로군열전파속도 곡선에서 측정된 Paris law의 n값과 C 값은 큰차이를 보이지 않았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 학술대회 논문집 일렉트렛트 및 응용기술연구회
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• pp.100-104
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• 2003

$BaTiO_3$ ceramic thin films were manufactured by rf/dc magnetron sputter technique. We have investigated crystal structure, surface morphology and PTCR(positive-temperature coefficient of resistance) characteristics of the specimen depending on second heat-treatment temperatures. Second heat treatments of the specimen were performed in the temperature range of 400 to $1350^{\circ}C$. X-ray diffraction patterns of $BaTiO_3$ thin films show that the specimen heat treated below $600^{\circ}C$ is an amorphous phase and the one heat treated above $1100^{\circ}C$ forms a poly-crystallization. In the specimen heat-treated at $1300^{\circ}C$, a lattice constant ratio (c/a) was 1.188. Scanning electron microscope(SEM) image of $BaTiO_3$ thin films of the specimen heat treated in between 900 and $1100^{\circ}C$ shows a grain growth. At $1100^{\circ}C$, the specimen stops grain-growing and becomes a poly-crystallization.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.51-51
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• 2011

PLA(Poly(lactic acid))는 옥수수, 사탕수수와 같은 천연재료에서 얻어진 젖산(lactic acid or lactide)을 원료로 하여 합성한 생분해성 고분자로서 석유자원의 고갈과 환경오염에 대한 관심이 고조됨에 따라 합성고분자를 대체할 재료로 각광받고 있다. 일반적인 PLA의 장점으로 투명성, 굽힘강성, 방수성, 가열밀봉성 등이 있으며, 단점으로는 열안정성, 내구성, 충격 강도 등이 있다. PLA를 섬유로 사용될 경우 농림 토목용 생분해성 소재 뿐 아니라 실크의 광택과 뛰어난 드레이프성, 감촉을 갖는 장점이 있다. 또한 수분을 신속하게 흡수하여 발산시키는 특성을 가지고 있고, 낮은 연소열과 가스량, 자기 소화성 등의 방염 특성 등을 지녀 의류 인테리어 소재로 매력적인 특성을 가지고 있다. PLA는 바이오고분자 중 비교적 높은 용융온도를 가지고 있지만 특히 염색 및 가공조건 등 고온 처리에 의해 기계적 강도가 저하되는 단점이 있어 내열성 및 기계적 강도의 향상이 필수적이다. 내열성 및 기계적 강도 향상을 위한 가장 손쉬운 방법은 고분자 사슬을 가교시키는 것으로서 열처리 또는 감마선, 전자선, 자외선 조사를 이용할 수 있는데 열에 의한 가교는 균일한 열전달과 고온이 필요하며 감마선 및 전자선 조사는 설비의 고비용과 방사성 노출 위험으로 인해 비친환경적이다. 따라서 다루기 쉽고 비용이 적게 들고 친환경적인 장점을 가진 자외선 조사법을 이용한 PLA의 광가교의 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 PLA 직물의 열안정성과 기계적 특성을 향상시키기 위해 광개시제와 자외선 조사를 이용하여 PLA 직물의 광가교를 수행하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.331-337
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• 2017

Thermal batteries, reserve power source, is activated by melting of molten salt at the temperature range of $350{\sim}550^{\circ}C$. To immobile the molten state electrolyte when the thermal battery is activated, the binder must be added in electrolyte. Usually, molten salts include 30~40 wt% of MgO binder to ensure electrical insulation as well as safety. However, the conventional MgO binder tends to increase ionic conductive resistance and thus the inclusion of the binder increases the total impedance of the battery. This paper mainly focused on the study of yttria stabilized zirconia (YSZ) as an alternative binder for molten salt. The chemical stability between the molten salt and YSZ is measured by XRD and DSC. And the sufficient path for ionic conduction on molten salt could be confirmed by the enhanced wetting behavior and the enlarged pore size of YSZ. The electrochemical properties were analyzed using single cell tests so that it showed the outstanding performance than that using MgO binder.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.318-324
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• 2017

Powder compaction technology is widely used to prepare thermal battery components. This method, however, is limited by the size, thickness, and geometry of the battery components. This limitation leads to excessive cell capacity, overweight, and higher cost of the pellets, which decreases the specific capacities and delays the activation time of thermal batteries. $FeS_2$ thin-film cathodes were fabricated by tape-casting technology and analyzed by SEM and EDS in this paper. The residual organic binder of the $FeS_2$ thin-film cathodes decreased with the temperature of the heat treatment, which improved the specific capacity because of the lower resistance. Specific capacities of the $FeS_2$ thin-film cathodes decreased because of the higher residual binder and the restrictive reaction of active materials with molten salts as the thickness increased. $FeS_2$ thin-film cathodes showed much higher specific capacity (1,212.2 As/g) than pellet cathodes (860.7 As/g) at the optimal heat-treatment temperature ($230^{\circ}C$).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.270-275
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• 2017

Current progress in the development of semiconductor technology in applications involving high electron mobility transistors (HEMT) and power devices is hindered by the lack of adequate ways todissipate heat generated during device operation. Concurrently, electronic devices that use gallium nitride (GaN) substrates do not perform well, because of the poor heat dissipation of the substrate. Suggested alternatives for overcoming these limitations include integration of high thermal conductivity material like diamond near the active device areas. This study will address a critical development in the art of GaN on diamond (GOD) structure by designing for ideal heat dissipation, in order to create apathway with the least thermal resistance and to improve the overall ease of integrating diamond heat spreaders into future electronic devices. This research has been carried out by means of heat transfer simulation, which has been successfully demonstrated by a finite-element method.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.143-144
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• 2006

Thermoelectric properties of $Sr_8Ga_{16}Ge_{30}$ and $Ba_8Ga_{16}Ge_{30}$ clathrates were investigated in the temperature range between 323K and 923K. Both clathrates were fabricated by the arc-melting method. Homogeneous single phases were observed in the annealed clathrates. Electrical resistivities for both clathrates were increased as the temperature increased up to 823K. The sign of the Seebeck coefficients for both clathrates was negative, which means that the major carriers were electrons. The maximum values of ZT for $Sr_8Ga_{16}Ge_{30}$ and $Ba_8Ga_{16}Ge_{30}$ were 0.86 at 773K and 0.76 at 923K, respectively.