• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.11
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• pp.1044-1050
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• 2000

ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-Co$_3$O$_4$-CaO 사성분계에 SiO$_2$를 0.4at%까지 첨가하여 1180, 1200 및 125$0^{\circ}C$에서 소성하여 미세구조 및 전기적인 특성을 조사하였다. 소성온도 120$0^{\circ}C$ 이상에서 치밀한 시편을 얻을 수 있었고, Si는 주로 입계에 분포하고 있으며, SiO$_2$첨가는 결정립성장을 억제하였다. 이 현상은 고상소결만이 일어나 120$0^{\circ}C$에서 소결된 시편과 액상소결이 일어난 125$0^{\circ}C$에서 소결된 시편 모두에서 관찰되었으며, SiO$_2$첨가에 의한 기공의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. SiO$_2$의 첨가에 의해 바리스터의 비선형계수가 크게 변화하였으며, 시편의 소성과정이 고상소결인 경우 비선형계수가 증가한 반면 액상소결인 경우에는 감소하였다. 적절한 양의 SiO$_2$(약 0.3at%)를 첨가하여 액상이 형성되지 않는 120$0^{\circ}C$에서 소성하여 80 이상의 비선형계수를 갖는 바리스터를 제조할 수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.4
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• pp.293-303
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• 1991

소결 후 냉각 및 Annealing이 Bi(Pb)SrCaCuO계 초전도체의 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 소결 후 시편을 500[.deg.C]에서 5[hr] Annealing함으로써 1)미세조직이 치밀화 되었으며 고온상의 체적비가 증가하였다. 2)임계온도 및 전류밀도 특성이 향상되었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.3
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• pp.508-512
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• 1998

The NTC thermistors were sintered by using microwave hybrid heating method at $1100^{\circ}C$~$1300^{\circ}C$ and those electrical properties were investigated. The obtained $B_{25^{\circ}C/85^{\circ}C}$ values from temperature dependence of electrical resisitivity were around 3100~3200 K which were almost the same values as conventionally sintered ones. Compared with conventional sintering process, this process could complete whole sintering process within 20 minutes. This the processing time and energy consumption could be reduced through this rapid heating by using microwave hybrid heating.t there were showed only two peaks, glycolide melting peak and lower molecular weight melting peak without lauryl alcohol. Conversion increased slowly with the reaction time up to 50 minutes, and then gave a sudden increase above that. The reaction time to disappear in glycolide melting peak during polymerization was shortened with the increase of lauryl alcohol content. Zero-shear viscosity of polyglycolic acid decreased with the increase of free acid content in glycolide.ssional energy and bending hysteresis increased. \circled3 Surface characteristics such as friction coefficient and thickness variation of highly shrinkage fabrics became relatively roughened state. \circled4 Since stiffened and roughened characteristics of highly shrinkage fabrics, drapabilities of them were significantly lowered. Additionally thermal insulation property of high shrinkage fabric was higher than that of low shrinkage fabric due to bulky and thickened feature. From the results, it is considered that the silk fabrics with high filling shrinkage have the good bulkiness and heat keeping properties and thus they have the suitable characteristics for high quality men's and women's formal garments.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.96.1-96.1
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• 2012

SOFC는 다른 연료전지보다 상대적으로 높은 구동 온도를 가지며 그로인해 높은 에너지 효율을 가진다. 먼저 금속연결제의 경우 높은 고온에서 산화 반응이 쉽게 일어나기 때문에 이로 인하여 연결재의 주요 특성인 전기전도도의 감소와 부피변화로 인한 크랙등이 유발되어 연결재의 주요 기능인 전기적인 연결 뿐만 아니라, 물리적으로 양극과 음극의 차폐 또한 어려워져 장기 구동에 있어서 주요 결함의 원인이되고 있다. 이로 인하여 많은 세라믹 연결재의 개발이 진행되어왔고, 이중에서 perovskite-structure를 가지는 LCO계의 연결재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. $LaCrO_3$는 열팽창 계수가 주요 구성소재들과 유사하다는 장점과 도핑과 친환으로 인하여 특성제어가 용이하다는 이유 때문에 주로 사용되고 있다. 그러나 $LaCrO_3$는 낮은 전기전도도와 높은 소결온도에서 Cr휘발되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해서 A에 희토류와 B-site에 전위금속을 치환하여 소결 온도를 낮춘 연구들이 진행 되었다. 본 연구에서는 이런 결과 중 $La_{0.7}Ca_{0.3}Cr_{0.9}Co_{0.1}O_3$조성에 소결조제를 첨가하여 그에 따른 특성변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.253-253
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• 2007

압전 액츄에이터 및 초음파진동자의 응용범위가 넒어짐에 따라 변위량, 응력 등을 개선시키기 위해 전기기계결합계수 kp 및 압전 d상수가 종전보다 큰 재료가 요구되고 있으며, 초음파진동자나 압전 모터와 같이 마찰에 의한 열손실이 많이 발생하는 액츄에이터에 적용할 큰 기계적품질계수롤 가지는 저손실 압전 액츄에이터 및 초음파진동자용 재료가 필요한 실정이다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만, $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전특성의 저하가 문제시 되고 있다. $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$는 약 $-120^{\circ}C$정도의 큐리온도룰 가지는 강유전체로 Pb(Zr, Ti)$O_3$계 세라믹스에 치환 시 유전상수와 전기기계결합계수를 개선시키는 대표적인 성분이다. 따라서 본 연구에서는 저온소결 저손실의 적층형 압전 액츄에이터를 개발하기 위해 PMS-PMN-PZT계 세라믹스에 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스를 치환하고 $Li_2CO_3$와 $Na_2CO_3$ ZnO를 소결조재로 사용하여 저온소결 하였으며 PNN 치환량에 따른 결과를 관찰 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.18-18
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• 2010

전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파 모터, 센서 등과 같은 응용분야에 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 전원장치에 있어서 현재 주요 전자제품에 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로 압전 세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구는 국내외적으로 활발히 연구되어왔다. 압전변압기는 권선형 변압기와 비교 하였을 때 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력의 파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없으며, 불연성의 특징을 가지고 있다. 추가적으로 압전 변압기는 소형화, 슬림화, 경량화가 가능하며 90%이상의 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 단판형 압전변압기의 출력한계를 개선하기 위해 높은 승압비와 고출력을 갖는 적층타입의 압전변압기가 제안되었다. 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계결합계수 ($k_p$)가 커야 하며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수(Qm)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야한다. 이러한 압전변압기의 제작 조건을 위해 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 PZT계 세라믹스가 주로 사용 되어져 왔다. 그러나, PZT계 세라믹스의 우수한 압전 및 유전특성에도 불구하고 $1000^{\circ}C$에서 급격히 휘발하는 PbO의 성질 때문에 환경적으로나 인체의 건강문제로 인해 전세계적으로 그 사용량을 제한하고 있다. 또한 적층 압전변압기의 구조적 특성상 내부전극과 함께 소결하여야 하는데, 이때 소결온도가 높으면 값비싼 Pd합량이 높은 전극을 사용하여야 한다. Pd함량이 10%미만인 Ag/Pd 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 저온소결이 가능한 세라믹스 제조가 필수적이라 할 수 있다. 소결온도를 낮추는 방법으로는 다른 물질들을 치환하여 소결온도를 낮추는 방법과 미세분말을 만들어 그레인사이즈를 미세화 하는 방법들이 있다. 많은 미세 분말 제조 방법 중에서 Attrition mill은 일반적인 ball mill에 비해 분말의 입도를 미세하게 할 수 있어 증가된 분말의 비표면적에 의하여 반응을 촉진시킴으로써 저온소결이 가능한 세라믹스를 만들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소결온도가 낮으면서도 유전 및 압전특성이 우수한 조성을 사용하여 적층 압전변압기를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.48.2-48.2
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• 2009

구리 나노분말은 우수한 전기전도도와 상대적으로 저렴한 가격으로 주목을 받고 있어이를 이용한 다양한 기술들이 개발 중에 있다. 이들 중 잉크젯 프린팅용 구리 나노잉크는 기존의 포토리소그래피방식의 복잡한 공정단계와 이로 인한 단가 인상을 해결할 수 있는 공정으로 기대되는 잉크젯 프린팅에 구리를 사용할 수 있게 해주어 광범위한 응용이가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 실제로 구리 나노분말의 이용하게 될 때에있어서 어려운 점 중 하나가 바로 빠른 표면 산화의 문제이다. 이를 막기 위해 본 연구에서는 건식 분말코팅 방법을 이용해 octanethiol 자기조립박막을 구리 표면에 부착한 분말을 사용하여 구리 나노분말용액을 제조하는 실험을 수행하였다. 건식 분말 코팅에 의해 산화 방지막이 부착된 분말을 표면 활성제인 Diethanolamine을 이용해 안정적으로 분산시켜 잉크로 사용이 가능한 용액을 제조해 보고, 분산된 용액의 안정도를 확인하기 위해 zetapotential analyzer를이용하여 분산도를 분석하였다. 또한 분산된 용액의 활용 실험을 위해 유리 기판에 바른 용액을 질소 분위기의튜브로에서 $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$의 온도에서 30분간 소결을 진행한 후 probe-station을 이용하여 전기 전도도를 측정하였다. 이렇게제작된 샘플은 Scanning Electronic Microscope 를 이용하여 소결된 상태의 표면의 사진을 찍어 서로 비교해보았다. $300^{\circ}C$에서 소결한 시편부터 소결이 시작되어 $400^{\circ}C$에서 소결한 시편은 다량의 소결목이 형성되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.396-399
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• 2004

저온 동시소성용 glass-ceramics의 소결 경향성 연구를 위해 lead-borosilicate계 glass를 frit화하여 알루미나분말과 $TiO_2$분말을 $10{\sim}50\;vol%$로 각각 혼합한 후 여러 온도에서 소결하여 소결과 유전 특성을 조사하였다. 그 결과 glass의 연화온도(Ts)가 낮을수록 최대 치밀화 온도가 낮았으며, 반면에 소결밀도는 Ts가 높을수록 높았는데, 이는 glass-ceramicss에서의 결정화도와 관계하였다. 본 연구를 통해 glass-ceramic에서의 소결특성은 glass와 ceramic의 반응성에 의한 2상 석출 정도에 큰 영향을 받음을 알 수 있었으며, ceramic filler로서 알루미나와 $TiO_2$를 이용하여 $900^{\circ}C$에서 소성이 가능하였다. 알루미나의 경우 유전특성$({\epsilon}r=8.5,\;Q{\times}fo=6000)$이 기판용 저유전율 재료로 사용이 가능하였고, $TiO_2$의 경우도 유전특성($({\epsilon}r=17,\;Q{\times}fo=4000)$)이 필터용 고유전율 재료로 사용 가능하도록 높게 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.280-281
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• 2006

Cordierite 결정상을 LTCC공정 적용온도에서 소결하기 위한 glass 조성을 조사하였다. 상용의 glass중 Pb-B-Si-O계, Na-Zn-B-O계 glass를 선택하였고 LTCC용 기판소재로서의 가능성을 확인하기 위하여 저온 동시소성이 가능한 소결온도인 $850^{\circ}C$와 $1000^{\circ}C$ 사이에서 소재의 소결실험을 진행하였다. 소결조건에 따른 상변화, 유전특성을 확인한 결과 glass상, 결정상, 용융에 의한 glass상으로 상의 변화가 있음을 확인 할 수 있었으며, LTCC 소결 조건에서 Pb-B-Si-O계 glass의 경우 2.9~3.7의 낮은 유전율과 0.0027의 우수한 dielectric loss, 내전압 특성을 가지고 있음을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.5
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• pp.533-538
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• 2011

A plastic-compatible low-temperature metal deposition and patterning process is essential for the fabrication of flexible electronics because they are usually built on a heat-sensitive flexible substrate, for example plastic, fabric, paper, or metal foil. There is considerable interest in solution-processible metal nanoparticle ink deposition and patterning by selective laser sintering. It provides flexible electronics fabrication without the use of conventional photolithography or vacuum deposition techniques. We summarize our recent progress on the selective laser sintering of metals and metal oxide nanoparticles on a polymer substrate to realize flexible electronics such as flexible displays and flexible solar cells. Future research directions are also discussed.