• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.24 no.4
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• pp.340-346
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• 2013

Study on clean and efficient utilization technology for low rank coal with high moisture content is actively ongoing due to limited reserves of petroleum and of high grade coal and serious climate change caused by fossil fuel usage. In the present study, supercritical water gasification of low rank coal was performed. With increasing reaction temperature, content of combustible gases such as $H_2$ and $CH_4$ in the syngas increased while the $CO_2$ content decreased. As the reaction pressure increased from 210 to 300 bar, the $CO_2$ content in the syngas increased while the hydrocarbon gas content decreased. The $H_2$ and $CH_4$ content in the syngas increased slightly with pressure. With the addition of Pd, Pt, and Ru catalysts, it was possible to improve the production of $H_2$. Moreover, the increase of active metal content in the catalyst increased the $H_2$ productivity. The Ru catalyst shows the best performance for increasing the $H_2$ content in the syngas, while decreasing the $CO_2$ content.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.30 no.10
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• pp.646-650
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• 2017

We have evaluated the ferroelectric and electrical properties of pure $BiFeO_3$ (BFO) and $Bi_{0.9}A_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (A=Nd, Tb) thin films on $Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(100)$ substrates by using a chemical solution deposition method. The remnant polarization ($2P_r$) of the $Bi_{0.9}Tb_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (BTFVO) thin film was approximately $65{\mu}C/cm^2$, with a maximum applied electric field of 950 kV/cm and a frequency of 10 kHz, where as that of the $Bi_{0.9}Nd_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (BNFVO) thin film was approximately $37{\mu}C/cm^2$ with a maximum applied electric field of 910 kV/cm. The leakage current density of the co-doped BNFVO thin film was four orders of magnitude lower than that of the pure BFO thin film, at $2.75{\times}10^{-7}A/cm^2$ with an applied electric field of 100 kV/cm. The grain size and uniformity of the co-doped BNFVO and BTFVO thin films were improved, in comparison to the pure BFO thin film, through structural modificationsdue to the co-doping with Nd and Tb.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.6
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• pp.358-364
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• 2002

In this paper, we used U.V.(wavelength, 355nm) laser for adjusting Pt thin films temperature sensor to $100{\Omega}$ at $0^{\circ}C$. Internationally, A-class tolerance of temperature sensor is $0.06{\Omega}$ at $0^{\circ}C$. This is under value of $0.15^{\circ}C$, actually, so high-fine trimming technology is essential to this process. The width of trimmed lines was about $10{\mu}m$ and the best trimming of Pt thin films of $1{\sim}1.5{\mu}m$ was carried out with power : 35mW, rep. rate frequency : 200Hz and bite size : $1.5{\mu}m$. And using photolithography process, 96 resistors were fabricated in $2"{\times}2"$ substrate as the proportion of $79{\sim}90{\Omega}$ and $91{\sim}102{\Omega}$ is 42.7% and 57.3%, respectively. As result of trimming resistors to the target value of $109.73{\Omega}$ at $25^{\circ}C$, 82.3% of resistors had the tolerance within ${\pm}0.30{\Omega}$ and the others(17.7%) were within ${\pm}0.06{\Omega}$ of A-class tolerance.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.3
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• pp.242-247
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• 2000

$Pb_{0.99}[(Zr_{0.6}Sn_{0.4})_{0.9}Ti_{0.1}]_{0.98}Nb_{0.02}O_3(PNZST)$ thin films were deposited by RF magnetron sputtering on $(La_{0.5}Sr_{0.5})CoO_3(LSCO)/Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate using a PNZST target with excess PbO of 10 mole%. The thin films deposited at substrate temperature of $500^{\circ}C$, and at RF power of 80W were crystallized to a perovskite phase after rapid thermal annealing(RTA). The thin films annealed at $650^{\circ}C$ for 10 seconds in air exhibited the good structures and electrical properties. The fabricated PNZST capacitor had a remanent polarization value of about $20\;{\mu}C/cm^2$ and coercive field of about 50 kV/cm. The reduction of the polarization after $2.2{\times}10^9$ switching cycles was less than 10%.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.2
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• pp.202-208
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• 1997

Bi-layered SrBi2Ta2O9(SBT) films were deposited on Pt/Ti/SiO2/Si sibstrates by rf magnetron sputt-ering at room temperature and then were annealed at 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ and 85$0^{\circ}C$ for 1 hour in oxygen at-mosphere. The film composition of SrBi2Ta2O9 was obtained after depositing at room temperature and annealing at 80$0^{\circ}C$. Excess 20mole% Bi2O3 and 30 mole% SrCO3 were added to the target to compensate for the lack of Bi and Sr in SBT film. 200 nm thick SBT film exhibited and dense microstructure, adielectric constant of 210, and a dissipation factor of 0.05 at 1 MHz frequency. The films exhibited Curie temperature of 32$0^{\circ}C$ and a dielectric constant of 314 at that temperature under 100 kHz frequency. The remanent polarization(2Pr) and the coercive field(2Ec) of the SBT films were 9.1 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 85 kV/cm at an applied voltage of 3V, resspectively and the SBT film showed a fatigue-free characteristics up to 1010 cy-cles under 5V bipolar pulse. The leakage current density of the SBT film was about 7$\times$10-7A/$\textrm{cm}^2$ at 150 kV/cm. Fatigue-free SBT films prepared by rf magnetron sputtering can be suitable for application to non-volatile memory device.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.7
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• pp.473-478
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• 2001

Ferroelectric P $b_{0.99}$［(Z $r_{0}$ 6S $n_{0.4}$)/0.9/ $Ti_{0.1}$］0.98/N $b_{0.02}$ $O_3$(PNZST) thin films were deposited by a RF magnetron sputtering on L $a_{0.5}$S $r_{0.5}$Co $O_3$(LSCO)/Pt/Ti/ $SiO_2$/Si substrate using a PNZST target with excess PbO of 10 mole%. The crystallinity and electrical properties of the thin films annealed at various temperature and time were investigated. The thin films deposited at the substrate temperature of 500 $^{\circ}C$ and the power of 80 W were crystallized to a perovskite phase after rapid thermal annealing(RTA). The thin films annealed at 650 $^{\circ}C$ for 10 seconds in air exhibited the good crystal structures. The remanent polarization and coercive field of the PNZST capacitor were about 20 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 50 kV/cm, respectively. The reduction of the polarization after 2.2$\times$10$^{9}$ switching cycles was less than 10 %..10 %......

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• Clean Technology
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• v.27 no.1
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• pp.69-78
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• 2021

Vegetable oils, such as palm oil and cashew nut shell liquid (CNSL), are used as major raw materials for bio-diesel in transportation and bio-heavy oil in power generation in South Korea. However, due to the high unsaturation degree caused by hydrocarbon double bonds and a high content of oxygen originating from the presence of carboxylic acid, the range of applications as fuel oil is limited. In this study, hydrotreating to saturate unsaturated hydrocarbons and remove oxygen in mixed bio-oil containing 1/1 v/v% palm oil and CNSL on monometallic catalysts (Ni and Cu) and bimetallic catalysts (Ni-Zn, Ni-Fe, Ni-Cu Ni-Co, Ni-Pd, and Ni-Pt) was perform under mild conditions (T = 250 ~ 400 ℃, P = 5 ~ 80 bar and LHSV = 1 h-1). The addition of noble metals and transition metals to Ni showed synergistic effects to improve both hydrogenation (HYD) and hydrodeoxygenation (HDO) activities. The most promising catalyst was Ni-Cu/��-Al2O3, and in the wide range of the Ni/Cu atomic ratio of 9/1~1/4, the conversion for HYD and HDO reactions of the catalysts were 90-93% and 95-99%, respectively. The tendency to exhibit almost constant reaction activity in these catalysts of different Ni/Cu atomic ratios implies a typical structure-insensitive reaction. The refined bio-oil produced by hydrotreating (HDY and HDO) had significantly lower iodine value, acid value, and kinetic viscosity than the raw bio-oil and the higher heating value (HHV) was increased by about 10%.

• Journal of Integrative Natural Science
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• v.2 no.1
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• pp.18-23
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• 2009

This minireview provides the chosen examples of our recent discoveries in the polymerization of hydrosilanes, dihydrosilole, lactones, and vinyl derivatives using various catalysts. Hydrosilanes and lactones copolymerize to give poly(lactone-co-silane)s with $Cp_2MCl_2$/Red-Al (M = Ti, Zr, Hf) catalyst. Hydrosilanes (including dihydrosilole) reduce noble metal complexes (e.g., $AgNO_3$, $Ag_2SO_4$, $HAuCl_4$, $H_2PtCl_6$) to give nanoparticles along with silicon polymers such as polysilanes, polysilole, polysiloxanes (and silicas) depending on the reaction conditions. Interestingly, phenylsilane dehydrocoupled to polyphenylsilane in the inert nitrogen atmosphere while phenylsilane dehydrocoupled to silica in the ambient air atmosphere. $Cp_2M/CX_4$ (M = Fe, Co, Ni; X = Cl, Br, I) combination initiate the polymerization of vinyl monomers. In the photopolymerization of vinyl monomers using $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni), the photopolymerization of MMA initiated by $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni) shows while the polymerization yield decreases in the order $Cp_2Fe$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Co$, the molecular weight decreases in the order $Cp_2Co$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Fe$. For the photohomopolymerization and photocopolymerization of MA and AA, the similar trends were observed. The photopolymerizations are not living. Many exciting possibilities remain to be examined and some of them are demonstrated in the body of the minireview.