• Journal of Magnetics
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• 제1권2호
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• pp.82-85
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• 1996

Magnetic properties and microstructures of melt spun misch metal-ferroboron alloys were investigated. The major phase is the tetragonal (rare earth)$_2Fe_{14}B$ phase. Magnetic properties showed coercivity of 5.6 kOe, remanence of 7.85 kG, and so energy product 8.9 MGOe. Microsturctures in optimum properties showed that matrix was composed of Ce-rich phase while second phase La-rich-oxygen phase with less amount of Fe element than matrix, and triple junction with La-rich phase contrary to matrix.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권2호
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• pp.164-172
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• 2021

Titanium is the ninth most abundant element in the Earth's crust and is the fourth most abundant structural metal after aluminum, iron, and magnesium. It exhibits a higher specific strength than steel along with an excellent corrosion resistance, highlighting the promising potential of titanium as a structural metal. However, titanium is difficult to extract from its ore and is classified as a rare metal, despite its abundance. Therefore, the production of titanium is exceedingly low compared to that of common metals. Titanium is conventionally produced as a sponge by the Kroll process. For powder metallurgy (PM), hydrogenation-dehydrogenation (HDH) of the titanium sponge or gas atomization of the titanium bulk is required. Therefore, numerous studies have been conducted on smelting, which replaces the Kroll process and produces powder that can be used directly for PM. In this review, the Kroll process and new smelting technologies of titanium for PM, such as metallothermic, electrolytic, and hydrogen reduction of TiCl₄ and TiO₂ are discussed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.13-16
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• 2013

양극산화(anodization)공정으로 제작된 규칙성 나노구조의 다공성 산화알루미늄(Aluminum Anodic Oxide, AAO)는 공정이 적용된 LED 모듈은 비교적 쉽고 경제적이므로 최근 LED용 방열소재로 응용하기 위하여 다양하게 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 LED 모듈은 알루미늄/폴리머/구리 회로층으로 구성되며 절연체 역할을 하는 폴리머는 히트스프레더로 구성되어있다. 그러나 열전도도가 낮은 폴리머로 인하여 LED부품의 열 방출이 원활하지 못하므로 LED의 수명단축 및 오작동에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 폴리머 대신 상대적으로 열전도도가 우수한 AAO를 양극산화 공정으로 제작하여 히트스프레더(heat spread)로 사용하였다. 이때, AAO와 금속인 구리 회로층간의 접착력을 향상시키기 위하여 스퍼터링 DBC(direct bonding copper)법으로 시드층(seed layer)을 형성한 뒤 최종적으로 전해도금공정으로 구리회로층을 형성하였다. 본 연구에서는 양극 산화공정으로 AAO와 금속간의 접착강도를 개선하여 1.18~1.45 kgf/cm와 같은 우수한 peel strength 값을 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.438-439
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• 2013

Microelectronic devices의 접촉저항의 향상을 위해 Metal silicides의 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 지난 수십년에 걸쳐, Ti silicide, Co silicide, Ni silicide 등에 대한 개발이 이루어져 왔으나, 계속적인 저저항 접촉 소재에 대한 요구에 의해 최근에는 Rare earth silicide에 관한 연구가 시작되고 있다. Rare-earth silicide는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 schottky barrier contact (~0.3 eV)를 이룬다. 또한, 비교적 낮은 resistivity와 hexagonal AlB2 crystal structure에 의해 Si과 좋은 lattice match를 가져 Si wafer에서 high quality silicide thin film을 성장시킬 수 있다. Rare earth silicides 중에서 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 낮은 schottky barrier 응용에서 쓰이고 있다. 이로 인해, n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로써 주목받고 있다. 특히 ytterbium과 molybdenum co-deposition을 하여 증착할 경우 thin film 형성에 있어 안정적인 morphology를 나타낸다. 또한, ytterbium silicide와 마찬가지로 낮은 면저항과 electric work function을 갖는다. 그러나 ytterbium silicide에 molybdenum을 화합물로써 높은 농도로 포함할 경우 높은 schottky barrier를 형성하고 epitaxial growth를 방해하여 silicide film의 quality 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 ytterbium과 molybdenum의 co-deposition에 따른 silicide 형성과 전기적 특성 변화에 대한 자세한 분석을 TEM, 4-probe point 등의 다양한 분석 도구를 이용하여 진행하였다. Ytterbium과 molybdenum을 co-deposition하기 위하여 기판으로 $1{\sim}0{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항을 갖는 low doped n-type Si (100) bulk wafer를 사용하였다. Native oxide layer를 제거하기 위해 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 wafer를 세정하였다. 그리고 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 Ytterbium과 molybdenum을 동시에 증착하였다. RE metal의 경우 oxygen과 높은 반응성을 가지므로 oxidation을 막기 위해 그 위에 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, 진공 분위기에서 rapid thermal anneal(RTA)을 이용하여 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium silicides를 형성하였다. 전기적 특성 평가를 위한 sheet resistance 측정은 4-point probe를 사용하였고, Mo doped ytterbium silicide와 Si interface의 atomic scale의 미세 구조를 통한 Mo doped ytterbium silicide의 형성 mechanism 분석을 위하여 trasmission electron microscopy (JEM-2100F)를 이용하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.3-12
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• 2013

수요확대가 전망되고 공급구조가 경직된 금속자원은 각국의 산업구조 및 자원확보 역량에 따라 리스크 관리가 필요하다. 이를 위해 금속자원의 위기성 평가가 다양화되고 있는데, 주로 희토류 등 희유금속이 위기물질 혹은 중요물질(Critical materials, Critical metal, Critical raw materials)로 선정되고 있다. 본 연구에서는 기술변화 및 수급불균형 등을 고려한 위기물질 선정체제 및 관리현황에 대해 살펴보고자 한다. 유럽, 미국 등은 신재생에너지 보급 확대에 따른 원재료 리스크를 평가하고 있으며, 일본은 자국 내 성장동력산업을 중심으로 핵심 원재료를 파악하고 있다. 영국은 자원채굴에 따른 환경부하를 고려하여 광종별 위기성을 평가하였다. 그리고 이러한 위기물질들의 가격시그널의 미약성, 비탄력적 공급구조, 기술변화에 민감한 수요변동성 등의 특징을 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.18-25
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• 2019

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 세륨을 회수하기 위하여 침출 및 침전을 통해 회수한 희토류복합 침전분말을 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 반응온도 70 ℃ 및 반응시간 4시간의 조건에서 이온치환반응을 통하여 희토류 수산화물로 변환시켰다. 이후 희토류 수산화물은 반응온도 80 ℃에서 반응시간 4시간의 조건에서 공기를 주입하며 산화반응을 통해 세륨을 Ce³⁺에서 Ce⁴⁺로 전환시켰다. 세륨의 산화율은 XPS 분석을 통해 약 25 %로 확인하였으며, 산화반응이 완료된 분말은 묽은 황산에 대한 용해도 차이를 이용하여 세륨과 나머지 희토류를 분리하였다. 최종적으로 회수된 분말은 XRD 분석을 통해 수산화세륨(Ce(OH)₄)의 결정상을 확인하였으며, 이때 세륨의 순도는 약 94.6 %, 회수율은 97.3 %를 나타내었다.

• Journal of Magnetics
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• 제8권1호
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• pp.1-6
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• 2003

The new class of $Gd_5(Si_xGe_{1-x})_4$ compounds undergoes a simultaneous magnetic/structural phase transition giving a high level of strain that can be induced either by change in temperature or by application of a magnetic field. Profound changes of structural, magnetic, and electronic changes occur in the $Gd_5(Si_xGe_{1-x})_4$ system lead to extreme behavior of the material such as the giant magnetocaloric effect, colossal magnetostriction, and giant magnetoresistance. These unique material characters can be utilized for various applications including magnetic solid refrigerants, sensors, and actuators.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.67-78
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• 2023

첨단산업의 원재료로 사용되는 희유금속은 국내 산업구조변화와 기술변화에 따라 수요구조와 공급망이 변화하며, 가격 변동성이 높아 주기적으로 수요구조 변화분석을 시행하는 것이 필요하다. 국내에서는 대부분의 희유금속 수요를 수입에 의존하고 있어 교역구조 변화를 분석하는 것을 통해 국내 수요변화를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 희유금속 35종을 대상으로 광석(정광), 금속, 합금, 화합물, 스크랩 등 5개 유형별로 2000년부터 2022년까지 교역규모, 교역증가율, 교역순위, 교역국가 등의 변화를 분석하였다. 우리나라 희유금속 원재료 교역은 '09년과 '16년의 큰 폭의 하락을 제외하고는 2000년대 이후 전반적으로 증가하는 추세로, 수출과 수입을 모두 포함하는 총교역규모는 '01년 대비 '22년 10배가량 증가하였다. 2010년대 중반까지는 규소, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 망간 등 철강산업 원료 위주로 교역이 이루어졌으나 그 이후에는 팔라듐, 로듐, 백금 등의 백금족과 리튬, 코발트 등의 이차전지 원료의 교역이 증가하였다. 특히 '22년에는 리튬의 수요증가와 가격급등으로 인해 리튬이 가장 큰 교역 비중을 차지하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.3-9
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• 2016

황산용액에서 양이온 추출제인 Versatic acid, LIX 63 및 Cyanex 301을 사용하여 지르코늄(IV)과 하프늄(IV)의 분리실험을 수행했다. 진한 황산용액에서 Versatic acid와 LIX 63으로 두 금속을 분리할 수 없으나, Cyanex 301에 하프늄(IV)이 선택적으로 추출되었다. 그러나 Cyanex 301에 의한 두 금속의 추출율은 D2EHPA에 비해 매우 낮았다. TBP를 Cyanex 301과 D2EHPA에 혼합하면 두 금속의 추출과 분리에 역효과를 보였다. 염산, 질산 및 황산용액에서 상기 추출제에 의한 두 금속의 추출반응과 분리효율의 차이점을 고찰하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.73-80
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• 2020

폐리튬이온전지에 함유된 유가금속을 회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)을 함유한 합성 염산용액에서 구리(II)와 코발트(II)의 분리를 위한 용매추출실험을 수행했다. 본 연구에서는 Alamine 336과 Aliquat 336을 추출제로 사용했으며 염산과 추출제의 농도에 따른 금속의 추출거동을 조사했다. 염산농도가 금속의 추출거동에 큰 영향을 미치는 것이 확인되었다. 염산농도가 1 M인 조건에서는 구리(II)만 추출되었으나, 염산농도 5 M 이상의 조건에서는 구리(II)와 코발트(II)가 선택적으로 추출되고 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)은 추출여액에 남았다. 염산농도를 조절하면 구리(II)와 코발트(II)를 선택적으로 추출하는 것이 가능하다.