• 한국재료학회지
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• 제23권10호
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• pp.562-567
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• 2013

A 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ sample was prepared by mechanical milling under $H_2$ (reactive mechanical grinding). Its hydriding and dehydriding properties were then examined. Activation of the 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ sample was not required. At n=1, the sample absorbed 3.11 wt% H for 2.5 min, 3.55 wt% H for 5 min, 3.86 wt% H for 10 min, and 4.23 wt% H for 30 min at 593K under 12 bar $H_2$. At n=1, the sample desorbed 0.17 wt% H for 5 min, 0.74 wt% H for 10 min, 2.03 wt% H for 30 min, and 2.81 wt% H for 60 min at 593K under 1.0 bar $H_2$. The XRD pattern of the 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ after reactive mechanical grinding showed Mg, ${\beta}-MgH_2$ and small amounts of ${\gamma}-MgH_2$, $NbH_2$, $MgF_2$ and $NbF_3$. The XRD pattern of the 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ dehydrided at n=3 revealed Mg, ${\beta}-MgH_2$, a small amount of MgO and very small amounts of $MgH_2$ and $NbH_2$. The 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ had a higher initial hydriding rate and a larger quantity of hydrogen absorbed for 60 min than the 90 wt% Mg-10 wt% MnO and the 90 wt% Mg-10 wt% $Fe_2O_3$, which were reported to have quite high hydriding rates and/or dehydriding rates. The 90 wt% Mg-10 wt% $NbF_5$ had a higher initial dehydriding rate (after an incubation period) and a larger quantity of hydrogen desorbed for 60 min than the 90 wt% Mg-10 wt% MnO and the 90 wt% Mg-10 wt% $Fe_2O_3$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.246-252
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• 2017

Pulverized $FeS_2$ (pyrite) gives different discharge test results with as-received $FeS_2$ electrodes. The as-received $FeS_2$ electrode shows three voltage plateaus during the discharge test. However, the ball-milled $FeS_2$ electrode shows two voltage plateaus. To interpret this result, the effect of $FeS_2$ particle size on electrochemical reactions is investigated by unit cell discharge tests, SEM and XRD. As a result, it is found that the transition reaction product ($Li_2+xFe+xS_2$) of $FeS_2$ explains the difference. The as-received $FeS_2$ reacts according to three reaction steps ($FeS_2{\rightarrow}Li_3Fe_2S_4{\rightarrow}Li_2+xFe_1+xS_2{\rightarrow}LiFe_2S_4$). However, ball-milled $FeS_2$ reacts without the $Li_2+xFe_1+xS_2$ stage. In this study, this result is explained by the difference in electrochemical reaction mechanism. The as-received $FeS_2$ has a larger radius than the ball-milled $FeS_2$. Therefore, the lithium ion has to diffuse into the $FeS_2$ unreacted core, and $Li_2+xFe_1+xS_2$, the transition reaction product of as-received $FeS_2$, is formed during this stage.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.67-67
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• 2000

CeO2는 cubic 구조의 일종인 CaR2 구조를 가지고 있으며 격자상수가 Si의 격장상수와 매우 비슷하여 Si 기판위에 에피텍셜하게 성장할 수 있는 가능성이 매우 크다. 따라서 SOI(silicon-on-insulator)구조의 실현을 위하여 Si 기판위에 CeO2 박막을 에피텍셜하게 성장시키려는 많은 노력이 있어왔다. 또한 metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor)에서 ferroelectric 박막과 Si 기판사이의 완충층으로 사용된다. 이러한 CeO2의 응용을 위해서는 Si 기판 위에 성장된 CeO2 박막의 방위성 및 CeO2/Si 구조의 전기적 특성을 알아보는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 Si(100) 기판위에 CeO2(200)방향으로 성장하는 박막과 EcO2(111) 방향으로 성장하는 박막을 rf magnetron sputtering 방법으로 증착하여 각각의 구조적, 전기적 특성을 분석하였다. RCA 방법으로 세정한 P-type Si(100)기판위에 Ce target과 O2를 사용하여 CeO2(200) 및 CeO2(111)박막을 증착하였다. 증착후 RTA(rapid thermal annealing)방법으로 95$0^{\circ}C$, O2 분위기에서 5분간 열처리를 하였다 이렇게 제작된 CeO2 박막의 구조적 특성을 XRD(x-ray diffraction)방법으로 분석하였고, Al/CeO2/Si의 MIS(metal-insulator-semiconductor)구조를 제작하여 C-V (capacitance-voltage), I-V (current-voltage) 특성을 분석하였으며 TEM(transmission electron microscopy)으로 증착된 CeO2막과 Si 기판과의 계면 특성을 연구하였다. C-V특성에 있어서 CeO2(111)/Si은 CeO2(111)의 두께가 증가함에 따라 hysteresis windows가 증가한 방면 CeO2(200)/Si은 hysteresis windows가 아주 작을뿐만 아니라 CeO2(200)의 두께가 증가하더라도 hysteresis windos가 증가하지 않았다. CeO2(111)/Si과 CeO2(200)/Si의 C-V 특성의 차이는 CeO2(111)과 CeO2(200)이 Si 기판에 의해 받은 stress의 차이와 이에 따른 defect형성의 차이에 의한 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.109-114
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• 2008

에탄올이 이산화탄소가 생성되는 경로로 반응할 경우 12개의 전자를 발생시키게 되지만 실제로는 두 개의 탄소 원자사이의 결합력 때문에 완전 산화시키는 것이 쉽지 않다. 따라서 고성능 에탄을 산화촉매의 개발은 에탄을 연료전지 실용화에 필수적이다. 본 연구는 Pt에 Sn, Au을 첨가하여 이원계, 삼원계 촉매를 제조하여 에탄올에서의 활성과 촉매의 특성에 대한 분석을 수행하였다. 촉매합성은 modified polyol 방법을 이용하였으며 Vulcan XC-72R 담지체를 사용하여 20 wt%로 담지하였다. PtSn/c 합금촉매는 Pt : Sn의 비율이 1 : 0, 4 : 1, 3 : 1, 2 : 1, 1.5 : 1, 1 : 1, 1 : 1.5으로 합성하였으며, PtSnAu/C 합금촉매는 Pt : Sn : Au의 비율을 5 : 5 : 0, 5 : 4 : 1, 5 : 3 : 2, 5 : 2 : 3으로 합성하였다. 촉매특성은 XRD, TEM 분석을 통해 분석한 결과 $1.9{\sim}2.4\;nm$ 정도의 입자의 크기와 면심입방구조의 구조를 가지는 것으로 확인하였다. 에탄올 산화에 대한 합금촉매의 활성은 순환전류전압법으로 실험하였고, 그 중 가장 높은 성능을 가진 PtSn(1.5 : 1)/C와 PtSnAu(5 : 2 : 3)/C 합금촉매를 단위전지 성능평가륵 통해 실제 연료전지 구동환경에서 촉매의 활성을 측정하였다. 그 결과 에탄을 산화에 가장 높은 성능을 나타낸 촉매는 PtSn/c(1.5 : 1)이었고, 촉매의 안정성은 PtSnAu/C(5 : 2 : 3)에서 높게 나타났다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1913-1915
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• 1999

The ${\beta}-SiC+ZrB_2$ ceramic composites were hot-press sintered and annealed by adding 1, 2, 3wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$(6 : 4wt%) powder as a liquid forming additives at $1950^{\circ}C$ for 4h. In this microstructures, no reactions were observed between $\beta$-SiC and $ZrB_2$, and the relative density is over 90.79% of the theoretical density and the porosity decreased with increasing $Al_2O_3+Y_2O_3$ contents. Phase analysis of the composites by XRD revealed of $\alpha$-SiC(6H, 4H), $ZrB_2$, $Al_2O_3$ and $\beta$-SiC(15R). Flexural strength showed the highest of 315.46MPa for composites added with 3wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. Owing to crack deflection and crack bridging of fracture toughness mechanism, the fracture toughness showed the highest of $5.5328MPa{\cdot}m^{1/2}$ for composites added with 2wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권2호
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• pp.92-97
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• 2000

The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and annealed $\beta$-SiC+39vol. %ZrB2 electroconductive ceramic composites were investigated by adding 1, 2, 3wt% Al2O3+Y2O3(6:4wt%) of the liquid forming additives. In this microstructures, no reactions were observed between $\beta-SiC$ and ZrB2. The relative density is over 90.8% of the theoretical density and the porosity decreased with increasing Al2O3+Y2O3 contents. Phase analysis of the composites by XRD revealed $\alpha-SiC(6H, 4H)$, ZrB2 and $\beta-SiC$(15R). Flexural srength showed the highest of 315.5MPa for composites added with 3wt% Al2O3+Y2O3 additives as room temperature. Owing to crack deflection and crack bridging of fracture toughness mechanism, the fracture toughness showed 5.5MPa.m1/2 and 5.3MPa.m1/2 for composites added with 2wt% and 3wt% Al2O3+Y2O3 additives respectively at room temperature. The area fraction of the elongated SiC grain in the etched surface of sample showed 65% and 65.1% for composite added with 2wt% and 3wt% Al2O3+Y2O3 additives respectively. The electrical resistivity at room temperature. The electrical resistivity of the composites wall all positive temperature coefficient(PTCR) against temperature up to $700^{\circ}C$.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권2호
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• pp.92-97
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• 1999

The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and annealed $\beta-Sic$+39vol.%$ZrB_2$ electroconductive ceramic composites were investigated as a function of the liquid forming additives of $Al_2O_3+Y_2O_3(6:4wt%)$. In this microstructures, no reactions and elongated $\alpha$-SiC grains with equiaxed $ZrB_2$, gains were observed between $\beta-SiC$ and $ZrB_2$, and the relative density was over 97.6% of the theoretical density. Phase analysis of the composites by XRD revealedmostly of $\alpha$-SiC(6H, 4H), $ZrB_2$, and weakly $\beta-SiC$(15R) phase. The fracture toughness decreased with increasing $Al_2O_3+Y_2O_3$ contents and showed the highest of $6.37MPa.m^{\fraction ane-half}$ for composite added with 4wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. The electrical resistivity increased with increasing $Al_2O_3+Y_2O_3$contents and showed the lowest of $1.51\times10^{-4}\Omega.cm$ for composite added with $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at $25^{\circ}C$. This reason is the increasing tendency of pore formation according to amount of liquid forming additives $Al_2O_3+Y_2O_3$. The electrical resistivity of the composites was all positive temperature coefficient resistance(PTCR) against temperature up to $700^{\circ}C$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권2호
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• pp.306-309
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• 2007

PXLM(Phosphor based x-ray light modulator) has a combined structure by phosphor, photoconductor, and liquid crystal and it can realize x-ray image of high resolution in clinical diagnosis area. In this study, we fabricated a photoconductor and investigated electrical and optical properties to confirm application possibility of radiator detector of PXLM structure. As photoconductor, amorphous selenium(a-Se), which is used most in DR(Digital radiography) of direct conversion method, was used and for formation of thin film, it was formed as $20{\mu}m-thick$ by using thermal vacuum evaporation system. For a produced a-Se film, through XRD(X-ray diffraction) and SEM(Scanning electron microscope), we investigated that amorphous structure was uniformly established and through optical measurement, for visible light of 40 $0\sim630nm$, it had absorption efficiency of 95 % and more. After fabricated a-Se film on the top of ITP substrate, hybrid structure was manufactured through forming $Gd_2O_3:Eu$ phosphor of $270{\mu}m-thick$ on the bottom of the substrate. As the result to confirm electrical property of the manufactured hybrid structure, in the case of appling $10V/{\mu}m$, leakage current of $2.5nA/cm^2$ and x-ray sensitivity of $7.31nC/cm^2/mR$ were investigated. Finally, we manufactured PXLM structure combined with hybrid structure and liquid crystal cell of TN(Twisted nematic) mode and then, investigated T-V(Transmission vs. voltage) curve of external light source for induced x-ray energy. PXLM structure showed a similar optical response with T-V curve that common TN mode liquid crystal cell showed according to electric field increase and in appling $50\sim100V$, it showed linear transmission efficiency of $12\sim18%$. This result suggested an application possibility of PXLM structure as radiation detector.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.381-384
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• 2001

The $\beta$-SiC+ZrB$_2$ and $\beta$-SiC+TiB$_2$ceramic electroconductive composites were pressureless-sintered and annealed by adding l2wt% A1$_2$ $O_3$+Y$_2$ $O_3$(6 : 4wt%) powder as a function of sintering temperature. The relative density showed highest value of 84.92% of the theoretical density for SiC-TiB$_2$ at 190$0^{\circ}C$ sintering temperature. The phase analysis of the composites by XRD revealed of $\alpha$-SiC(6H), TiB$_2$, $Al_{5}$Y$_2$ $O_{12}$ and $\beta$-SiC(15R). Flexural strength showed the highest of 230 MPa for SiC-ZrB$_2$ composites sintered at 190$0^{\circ}C$. The vicker's hardness increased with increasing sintering temperature and showed the highest for SiC-ZrB$_2$ composites sintered at 190$0^{\circ}C$. Owing to YAG, the fracture toughness showed the highest of 6.50 MPa . m$^{1}$2/ for SiC-ZrB$_2$ composites at 190$0^{\circ}C$. The electrical resistivity was measured by the Rauw method from $25^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$. The electrical resistivity of the composites showed the PTCR(Positive Temperature Coefficient Resistivity).).