• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.63-63
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• 2011

비정질 반도체/절연체의 직류와 교류 전도도 스펙트럼은 주파수에 대한 거듭제곱의 법칙 (power-law)을 따르는 보편성이 있음이 확인되었다. 이러한 보편성은 다양한 비정질 반도체/절연체 물질에서 공통적으로 관찰되었으며 현재까지 이 보편성의 물리학적 원인이 정확히 규명되지 않고 있다. 이 보편성을 설명하기 위한 모델로서 비정질 반도체/절연체 내의 전자/정공의 호핑 전도기구 (hopping conduction mechanism)가 제시된 바 있으며 다양한 비정질 시스템의 전도도 스펙트럼 해석에 인용되고 있다. 그러나 직.교류 전도기구 사이의 상이함에 대한 이견이 있으며 현재까지 정확히 규명된 바 없다. 본 연구에서는 비정질 GeSe 반도성 물질의 전도도 스펙트럼을 10 Hz-1 MHz 주파수 대역에서 측정하였으며 이를 위해 백금 상.하부 전극을 갖는 크로스바(crossbar)형의 금속-절연체-금속구조의 2단자 소자를 제작하였다. 측정 스펙트럼으로부터 본 연구의 GeSe 물질이 앞서 언급한 비정질 물질의 보편성에 부합함을 확인하였으며 스펙트럼 내의 직류와 교류 성분을 명확히 분리할 수 있었다. 직.교류 전도도 스펙트럼의 명확한 기구 분리를 위하여 4개의 상이한 면적을 갖는 크로스바에 대한 측정을 실시하였으며 그 결과로 직.교류 전도도의 상이한 면적 의존성을 관찰하였고 이를 근거로 직.교류 전도도가 서로 다른 전도기구에 기인함을 간접적으로 알 수 있었다. GeSe의 전도도 스펙트럼의 온도 의존성 실험을 위해 시편의 온도를 20-300 K 범위에서 변화시키며 전도도 스펙트럼을 측정하였으며 이를 통해 교류 전도도 스펙트럼 내에 상이한 두 개의 전도 기구가 혼재해있음을 규명하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.551-554
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• 2011

유기박막트랜지스터 개발의 중요한 이슈 중 하나는 용액 공정이 가능한 저전압구동용 고분자 게이트 절연체의 개발이다. 따라서 본 연구에서는 고성능의 저전압구동이 가능한 유기박막트랜지스터를 위한 우수한 성능의 고분자 게이트 절연체 재료인 poly(styrene-r-benzocyclobutene-r-methyl methacrylate) (P(S-r-BCB-r-MMA))을 합성하였다. P(S-r-BCB-r-MMA)는 경화과정에서 부피의 변화가 거의 없기 때문에 우수한 절연특성을 가지는 매우 얇은 고분자 절연체를 제조할 수 있으며, 이는 주파수에 따른 전기용량 변화를 통해 확인할 수 있다. 펜타센 유기반도체를 기반으로 한 유기박막트랜지스터 소자를 제작하였을 경우 전계효과이동도 $0.25cm^2/Vs$, 문턱전압 -2 V, 점멸비 ${\sim}10^5$, 그리고 sub-threshold swing 400 mV/decade로 우수한 성능을 보인다. 본 연구에서 새롭게 소개된 P(S-r-BCB-r-MMA)는 유연 디스플레이와 같은 미래형 전자소자의 구현을 위한 게이트 절연체 소재로서 하나의 가능성을 제공할 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.99-102
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• 2004

유기 절연층을 사용한 유기 박막 트랜지스터의 특성 향상을 위해 절연층 표면에 Ar플라즈마 처리를 하였다. 플라즈마 처리는 절연체 표면의 화학적, 물리적 특성 변화를 통해 그 후에 이어지는 활성층 성막시 분자들의 결정성을 향상시키기 위한 방법이다. 활성층으로 사용된 물질은 pentacene이며, 절연층으로 사용된 물질은 PVP(poly-vinyl-phenol)이다. Pentacene는 약 $10^{-6}$ Torr에서 0.5 $\AA$/sec의 속도로, PVP는 spin coating법에 의해 각각 성막되었다. 형성된 절연층을 일정 시간동안 H플라즈마 처리 한 후 각 소자의 전기적 특성을 측정하여 표면처리에 의한 특성 변화를 살펴보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.2262-2264
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• 1999

절연체 내부의 보이드로 인하여 부분방전이 발생하면 국부 파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키며 부분방전 메카니즘 연구의 한 축을 이룬다. 이에 절연 파괴를 미연에 예측하고 감시하는 기술의 개발은 매우 중요하다. 이러한 관점에서, 부분방전의 메카니즘을 본래의 관점에서 비 선형적으로 해석할 수 있는 기법의 도입은 중요한 의미를 갖는다. 절연체의 부분방전을 시간 전개에 따라 해석함으로써 이후 실시간 감시 시스템 구축에 기초가 될 것이며 지금까지 수없이 시도 되어온 통계적인 방법과의 비교분석 및 데이터 베이스화에 따른 더욱 객관적이고 정확한 감지 결과가 기대된다. 부분방전 신호는 음향센서를 거쳐 개인용 컴퓨터에서 비선형적 해석기법과 통계적인 $\Phi$-q 기법을 적용하여 해석하였으며, 이 해석 결과는 다양한 해석 기준을 제공해 줄 것으로 기대된다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권6호
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• pp.50-56
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• 1997

전극들과 절연재료 사이의 결합과 고분자 절연체 내부에서 여러 가지 결함에 의한 부분 방전이 발생함으로 일어날 수 있는 절연 재료의 트리 열화를 파괴 예지할 목적으로 하였다. 부분 방전에 기인한 트리잉은 절연 재료의 파괴를 일으킬 수 있는 중요한 원인 가운데 하나다. 최근에는 절연 파괴 예지와 절연 재료의 열화 진단을 하는 방법이 중요하게 되었다. 연구 목적은 자동 계측 시스템을 사용하여 인가전압 11[kV], 인공적인 침상보이드(1.5[mm])을 지닌 고분자 절연체 내부에서 음향 방출시스템과 프랙탈 차원을 사용하여 트리 현상을 관찰하였다. 따라서 본 논문에는 최소자승법에 의한 회귀분석을 사용하여 위상각-음향방출 펄스크기-열화시간 양상과 위상각-음향방출 펄스수-열화시간과 프랙탈 차원의 관계를 통하여 파괴가 발생하기 전의 파괴 예지법으로 사용하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.217-218
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• 2005

절연지는 콘덴서 뿐만 아니라 변압기 및 부싱, 전력 및 전화케이블의 절연을 위해 전기분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 각 응용 분야에 따라서는 전기적, 기계적 특성이 달리 요구되므로 절연지의 준비단계나 펄프의 처리단계에서 서로 다른 방법으로 만들어진다. 본 내용은 절연지의 절연파괴 강도와 유전체 손실에 영향을 미치는 것들에 대한 발전된 기술을 소개하기 위한 것이다. 절연지의 전기적 특성을 고찰한다는 것은 절연지가 거의 항상 절연유와 함침된 상태로 사용되기 때문에 매우 어렵다. 왜냐하면 함침에 사용된 절연유의 증류에 따라 조합된 절연유와 절연지의 전기적 특성에 대단히 중요한 영향을 미치기 때문이다. 본 내용에 소개된 결과들은 전기 절연과 관련된 절연지의 주요 물리적 특성을 관찰하기 위하여, OF 케이블에 사용된 한가지 특수한 저점도유를 사용해서 얻은 것이다. 또 본 내용은 절연지의 주요 열적, 기계적 특성과 절연유의 주요 특성이 기술되어 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권3호
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• pp.504-513
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• 1997

우주왕복선과 같은 발전된 비행체의 열 차단 시스템(TPS)에서의 이상적인 후보로는 섬유질 내화성 복합 절연체(FRCI)와 AETB(Alumina-Enhanced Thermal Barrier)가 있다. 이중, 본 연구에서는 FRCI의 열 펄스에 대한 열적응답을 실리카와 비교하여 수학적으로 모델링하여 전사모사 하였다. 또, 100~2000 K의 온도범위에서 FRCI의 여러 변수에 따른 각 열전도도를 계산하여 보았다.

• 전기의세계
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• 제45권4호
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• pp.30-35
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• 1996

일본에서는 경제의 고도 성장기인 1960년대에서 1970년대의 중반에 걸쳐서 대량의 전력설비가 설치되고 1980년대에 들어서는 보다 고도의 기술을 이용한 고성능의 대용량 전력기기.시스템이 도입되어 현재에 이르고 있다. 일본의 9개 전력회사의 수요 최대 전력은 1995년 여름에 약 1억 6천만 kW에 달하였다. 이와 같이 대용량에서 고성능의 전력설비를 고신뢰도로 효율 좋게 운용하기 위해서 일본에서는 다음과 같이 중점을 두고 전력설비의 절연진단기술의 개발을 행해 오고 있다. 1) 절연열화기구의 해명과 열화판정기준의 명확화 2) 절연진단계측에 있어서 노이즈의 저감과 제거 3) 절연열화진단의 on-line화 4) 절연잔존수명추정법의 개발 5) 절연진단에 컴퓨터 AI의 이용 절연진단은 그림 1에 나타낸 바와 같이 전력설비의 예방보전 중의 일부분으로서 위치하고 있다. 그림 1에 있어서 전력설비의 절연체에 가해지는 전기적, 열.기계적, 환경적 스트레스의 종류와 크기, 또 그것들에 의한 절연열화의 양상은 전력설비의 종류 즉 회전기, 정지기, 선로 각각에 따라 다르다. 따라서 다음에 전력설비의 종류별로 일본에 있어서 절연열화 진단기술의 현황과 연구개발 동향을 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1195-1196
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• 2015

최근 급격한 산업사회의 발달로 인해 전력기기의 종류와 설치개수가 꾸준히 증가하고 있다. 수많은 고전압 전력기기의 운용으로 인해 발생되는 온실가스는 지구온난화와 같은 환경파괴를 유발시키는 등의 문제를 발생시키고 있다. 고전압 전력기기의 전기적 절연을 위해 주로 사용되는 SF6와 같은 기체 절연체는 온실가스를 유발시키며, 현재 여러 나라에서는 고전압 전력기기로부터 방출되는 CO2의 양을 최소화하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 일본 교토에서 180여개의 국가가 온실가스 감축의 의무를 나누고자 교토의정서를 채택하였고, 온실가스를 유발하는 SF6를 대체할 수 있는 친환경 기체 절연체에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중에서도 본 연구에서는 친환경 기체 절연체인 Dry-air의 절연파괴와 부분방전 개시전압 특성을 분석하였다. 다양한 구 전극의 크기와 전극 사이 간격 조건에서 AC 절연파괴 및 부부방전 개시전압에 대한 실험을 수행하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 산출한 전계 이용률을 고려하여 절연파괴와 부분방전 개시전압에 대한 특성을 분석하였다. 실험결과, 구 전극의 크기와 전극 사이 간격이 증가할수록 절연파괴와 부분방전 개시전압의 크기가 커지는 것을 알 수 있으며, 부분방전이 먼저 개시되고 절연파괴로 이어는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 전계 이용률이 0.52 이상에서는 부분방전이 개시되지 않고 곧바로 절연파괴로 이어지는 것을 확인할 수 있었다.