• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2001.11a
• /
• pp.13-16
• /
• 2001

반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열 전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도율의 WBG(Wide Band-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드 갭(band gap: E$_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도(E$_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, v$_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황 에 대하여 살펴보고자 한다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.175-183
• /
• 1993

Amorphous Semicondyctor로서 Chalcogenide계의 Ge-Se-Bi계 비정질화와 결정화 실험을 통하여 전기전도도를 평가코자 하였다. 시료의 조성범위는 G $e_{15-25}$S $e_{65-85}$B $i_{2.5-15B}$의 범위에서 5N의 Ge, Se, Bi metal분말을 사용하였다. 시료는 석영관에 진공 장입후 용융시켜 비정질화 하였다. 이때 열처리 조건은 1000.deg.C에서 10시간 동안 가열하였으며 급냉 조건은 3834.deg.C/sec로 처리하였다. 비정질 sample의 결정화는 결정핵을 형성 시킨 후 온도 변화 및 시간의 변화를 주면서 결정을 성장시켰으며 이때 B $i_{2}$S $e_{3}$와 GeS $e_{2}$ 결정상을 관찰 할 수 있었다. 박막화는 위의 실험에 사용된 Bulk sample을 사용하여 박막을 제작하였으며 유리화 영역은 Ge 15 at%, Se 70 at% 이상, Bi가 10 at% 이하일 때 비정질화가 용이하였다. Bulk의 경우 Ge를 20 at%로 고정시 Bi의 at% 함량이 증가함에 따라 전기전도도가 증가했으며 Bi가 7.5 at%이상일때 급격한 전도도의 증가를 가져왔다. 박막의 경우엔 Bulk sample보다 Bi의 함량이 증가시 더욱 큰 전도도의 증가를 가져왔다. G $e_{20}$S $e_{77.5}$B $i_{2.5}$ 저성의 결정화 경우 330.deg.C에서 4hr 유지시킨 경우가 가장 양호하였다.다.하였다.다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.1739-1740
• /
• 2008

수문관측용으로 사용되는 우설량계는 측정의 편의성과 강인성의 장점 때문에 대부분 전도형 우설량계를 사용하고 있으며, 하절기에는 강우량을 측정하고 동절기에는 강설량을 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 동절기에 강설량을 측정하기 위하여 자동 히팅하는 장치가 포함되어 있어, 눈이 생성될 수 있는 온도조건에서 히터가 작동되고 적정온도가 되면 히터의 동작을 멈출 수 있도록 히터 및 온도센서가 구성되어 있다. 우설량계의 유지.관리 측면에서 주기적으로 동작상태 등을 점검하고 있으며, 히팅장치도 점검의 대상이다. 그러나 히팅장치의 동작 유무를 판단하는 방법에 있어서 효율적인 방법을 사용하고 있지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 평상시에 우설량계 점검시 온도센서에 의해 감지되는 가변적인 온도신호에 따라 히터가 제대로 작동되는지의 여부를 판단하기 위하여, 사전에 점검하기 용이하도록 우설량계 히터 동작시험 장치를 개발하였으며, 이 장치에 대한 동작특성을 분석하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.689-692
• /
• 2005

In order to improve the electrochemical performances of Li-ion batteries when spinel $LiMn_2O_4$ is employed as a cathode active material, binary conductive agents were prepared using two different particle-sized carbons like Super P Black and $Vulcan^{(R)}$ XC-72R. The electrochemical performances of the $LiMn_2O_4$ cell system using binary conductive agents were evaluated in terms of specific charge and discharge capacities and cycle life. The cell with binary conductive agent in the 3:7 weight ratios of Super P Black and $Vulcan^{(R)}$ XC-72R showed better electrochemical performances due to the proper combination of ionic diffusion rate and electric contact.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.40 no.5
• /
• pp.415-422
• /
• 2003

BaZr $O_3$-based proton conductors in which B-site cations are partially substituted by Ce and Yb were fabricated by a solid state reaction method. The electrical properties of the specimens were measured by using impedance analyzer in dry air and wet air atmospheres. The electrical conductivity showed higher value in wet air than in dry air at below $600^{\circ}C$. As the Ce content increased, the electrical conductivity increased. Among four compositions, BaZ $r_{0.8}$C $e_{0.15}$Y $b_{0.05}$ $O_3$$_{-{\delta}}$ specimen showed the highest electrical conductivity,1.72$\times$10$^{-3}$ S$cm^{-1}$ /, at 80$0^{\circ}C$. In the low temperature region, the electrical conductivity was higher in wet air than in dry air. However, as the temperature increased, the proton conductivity reduced and thus the electrical conductivity showed similar value at approximately $700^{\circ}C$.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.10 no.6
• /
• pp.902-906
• /
• 1999

Electrically conducting composite films were prepared by a vapor phase in situ polymerization of pyrrole in the methyl cellulose film containing a copper(II) perchlorate. Methylcellulose had high affinity to pyrrole and was used as a matrix polymer. Conducting polypyrrole was embedded in the methylcellulose film forming a conducting network and the conductivity of the composite films ranged $10^{-1}$ to $10^{-7}S/cm$. The conductivities of conducting composite films were dependent on the nature of the matrix polymers, concentration of oxidant and polymerization time. In situ polymerization of pyrrole was observed in the matrix polymer and confirmed by UV-vis spectra. From the results of the thermogravimetric analysis, the chemical oxidative polymerization of pyrrole in the matrix polymers did not give any negative effects on the thermal stability of the composite films. Electron micrograph of composites indicated good penetration of PPy in the matrix polymer. DMA suggested a certain degree of incompatibility of the polypyrrole in the composites.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.11a
• /
• pp.329-331
• /
• 2006

연료전지용으로 많이 사용되는 전불소계 고분자인 Nafion은 좋은 기계적, 화학적 안정성 및 높은 이온전도도에도 불구하고 고가의 생산단가, 높은 메탄올 투과도, 그리고 MEA 재활용 문제 등으로 인해 상업적 응용에 제한이 있다. 본 연구는 불소그룹을 함유한 술폰화된 아릴렌이서계 블록 공중합체 고분자 전해질막의 제조 및 연료전지 특성에 관한 것이다. 이러한 고분자를 제조하기 위하여 양말단에 불소계 비닐기를 가지면서, 상온에서 술폰화 가능한 biphenyl계 단량체와 술폰화가 불가능한 sulfonyl계 단량체를 각각 합성하였으며, 이들로부터 다양한 몰조성과 분자량을 갖는 올리고머를 포함한 일련의 perfluorocyclobutane기를 포함하는 블록 공중합체를 열적 고리화 부가중합을 사용하여 합성하였다. 제조된 블록 공중합체를 상온에서 술폰화제인 chlorosulfonic acid를 이용하여 선택적으로 후술폰화시켜 강산 이온기인 sulfonic acid를 블록 올리고머에 도입하였다. 합성된 고분자들의 연료전지 특성을 Nafion-115와 비교하였다. 술폰화가 되는 올리고머 블록의 비율 증가에 따라 이온교환능력이 증가하였고, 그에 따라 높은 함수율과 이온 전도도를 나타내었으며 건조 및 습윤 상태에서도 기계적 강도가 우수하였다. 최적화된 블록공중합체를 대상으로 MEA를 제조하여 연료전지 초기성능을 측정한 결과 Nafion과 유사한 전기화학적 성능을 나타내었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.243-250
• /
• 1988

The cross effect between an ion flux and an electronic current in a nonstoichiometric binary oxide, $A_{1-\delta}O_\mu$, has been analyzed in the light of irreversible thermodynamics. It has been shown that a net flux of the mobile cation vacancy is induced through the system in an electrical potential gradient applied across a pair of the reversible electrodes, which makes the Fick frame shift relative to the laboratory frame. As a consequence, the relative shift is a measure of the effective charge responsible for the cross effect. Two experiments are proposed to measure the shift.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.10-10
• /
• 2010

가시광역에서 80% 이상의 높은 투과율과 전기전도성을 동시에 갖는 투명전도성 산화물(TCO) 박막은 LCD, PDP, OLED, 태양전지 등의 다양한 분야에 투명전극재료로서 사용되고 있다. 이들 TCO 박막은 Magnetron sputtering, Chemical vapor deposition, Pulse laser deposition, Ink jet등과 같은 다양한 방법으로 증착할 수 있지만, 대면적의 기판에 균일한 박막형성 및 박막과 기판의 높은 부착력등 양산성의 관점에서 우월성을 가지고 있기 때문에 생산라인에서는 DC magnetron sputtering법이 주로 사용되고 있다. 이 경우, 산화물 박막의 미세구조, 내부응력, 광학적 및 전기적 특성은 스퍼터링 과정에서 발생하는 고에너지 입자들의 기판입사 충격에 크게 의존하기 때문에 고품질의 TCO박막을 제작하기 위해서는 증착공정인자들의 제어는 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 대표적 TCO박막재료로서 $In_2O_3$계, ZnO계 및 $SnO_2$계를 들 수 있으며, 이들 중에서 Sn을 $In_2O_3$에 치환고용시킨 ITO박막의 경우, 전기적 및 광학적 특성이 상대적으로 우수하기 때문에 실용화 TCO박막으로서 가장 널리 사용되고 있다. 한편, Flexible display의 경우, 유연성의 폴리머기판위에 증착되는 TCO박막에 대하여 요구되는 특성으로는 높은 투과율 및 낮은 비저항은 물론, 박막표면의 평활도 (낮은 표면조도), bending에 대한 높은 기계적 특성 (낮은 내부응력), 수분침투에 대한 높은 barrier특성 및 저온공정 등을 들 수 있다. 그러나 높은 전기전도도를 가지는 ITO박막을 제작하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 증착온도가 필요하며, 이때 얻어진 다결정의 ITO박막은 높은 표면조도 및 bending시에 낮은 기계적 내구성이 문제점으로 지적되고 있다. 한편, 기판가열 없이 증착한 비정질 ITO박막은 낮은 표면조도, 높은 엣칭속도 및 양호한 식각특성을 나타내지만, 상대적으로 높은 비저항 및 기판과의 낮은 부착력 등이 지적되고 있다. 따라서 본 강연에서는 비정질 ITO박막의 결정화 온도 (약 $160^{\circ}C$) 이상에서도 비정질 구조를 유지하기 때문에 낮은 표면조도와 높은 엣칭속도를 가지면서 상대적으로 전기적 특성과 기계적 내구성이 개선된 새로운 고온형 비정질 TCO박막에 대한 최근의 연구성과를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.19-20
• /
• 2014

연료전지 스택을 구성하는 핵심 부품 중 하나인 분리판(Bipolar plate)은 반응 연료인 수소와 산소를 분리하여 셀(cell)의 전면적에 균일하게 분배, 공급, 배기 및 전기화학반응에 의해 생성된 전류를 수집하며, 높은 가스밀폐성, 전기전도성 및 내식성이 요구된다. 분리판 소재로는 흑연, 고분자-탄소 복합체 및 금속 등이 사용되고 있으며, 이중 연료전지 스택의 부피, 무게 및 제조비용 감소를 위하여 금속분리판이 주목받고 있다. 그러나 금속분리판의 경우 연료전지 작동환경에서 부식반응에 의한 이온 용출로 인해 전극촉매나 고분자전해질막의 오염을 유발할 수 있다는 단점이 있어 최근 금속계 분리판의 코팅을 통하여 분리판의 내식특성 및 전기적 특성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다.