• 제목/요약/키워드: Surface impedance

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공침법으로 제조된 $\textrm{SnO}_2-\textrm{In}_2\textrm{O}_3$ 계의 가스감응특성 및 감응기구 (Gas Sensing Properties and Mechanism of the $\textrm{SnO}_2-\textrm{In}_2\textrm{O}_3$ System Prepared by Coprecipitation Method)

  • 윤기현;임호연;권철한;윤동현;김승렬;홍형기;이규정
    • 한국재료학회지
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    • 제8권9호
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    • pp.813-818
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    • 1998
  • 공침법을 이용하여 $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$가 0-10 wt.% 첨가된 $\textrm{SnO}_{2}$ 계 미세 분말을 합성한 후, 스크린 인쇄법(screen printing)으로 후막형 가스센서를 제조하고 탄화수소($\textrm{C}_{3}\textrm{H}_{8}$, $\textrm{C}_{4}\textrm{H}_{10}$) 가스에 대하여 가스 감응 특성을 조사하였다. $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$$\textrm{SnO}_{2}$의 입자 성장을 억제시키기 위하여 첨가해 주었는데, $600^{\circ}C$에서 하소한 후에도 수 nm 크기의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 공침시 pH 값은 $\textrm{SnO}_{2}$ 의 입자 크기에 영향을 거의 미치지 않은 반면, $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$ 첨가량은 입자 크기와 미세 구조에 큰 영향을 주었다. $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$ 첨가량이 증가할수록 입자 크기는 감소하고 비표면적은 증가하였으며, 센세의 동작 온도를 약 $500^{\circ}C$로 하여 측정한 가스 감응 특성은 3wt.% 첨가했을 때 최대 감도를 나타내고 그 이상의 첨가량에서는 오히려 저하되었다. 3wt.%의 In2O3첨가시 $\textrm{SnO}_{2}$의 입자 크기와 비표면적은 각각 9.5nm, 38$\m^2$/g이었다. 임피던스 측정으로부터 얻은 단일 반원의 Nyquist curve와 선형의 전류-전압(1-V)특성 곡선으로부터, $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$를 첨가하여 수nm로 입자 크기를 억제한 $\textrm{SnO}_{2}$ 계 가스센서는 미세 입자들끼리 형성한 치밀한 응집체와 이들 간의 계면(boundary)에 의해서 가스 감응 특성이 영향을 받음을 알 수 있었다.

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공기 중 톨루엔에 의한 고분자전해질연료전지의 성능감소 (Decrease of PEMFC Performance by Toluene in Air)

  • 이호;송진훈;김기중;김세훈;안병기;임태원;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.15-20
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    • 2011
  • 고분자전해질 연료전지에 유입되는 공기가 톨루엔에 오염되었을 때 전지 성능에 미치는 영향을 여러 톨루엔 농도와 운전 조건에서 연구하였다. 그리고 청정한 공기에 의한 전지 성능 회복과 활성탄 흡착에 의한 공기 중 톨루엔의 제거에 대해서도 연구하였다. 본 연구에서 실험한 톨루엔의 농도 범위는 0.1~5.0 ppm이었고 전지 성능감소와 회복은 일정전류에서 전압변화 측정법과 전기화학적 임피던스 측정법(EIS)에 의해 측정하였다. KOH 첨착활성탄의 톨루엔 흡착용량은 등온흡착곡선으로 구했다. 톨루엔 농도가 증가할수록, 전류밀도가 증가할수록, 공기유량이 증가할수록 톨루엔 오염에 의한 성능감소가 심했다. 그러나 상대습도가 증가할수록 톨루엔 오염에 의한 성능감소는 작았다. 가습된 청정 공기 중의 산소와 수분에 의한 톨루엔의 산화에 의해 전지의 성능이 회복되었다. 톨루엔의 백금 표면 흡착에 의한 전하 전달 저항 증가가 전지 성능을 주로 감소시킴을 EIS가 보였다. 첨착활성탄의 톨루엔 흡착 용량은 KOH 첨착량이 증가할수록 감소하였다.

Analysis on the Langmuir Adsorption Isotherm of the Over-Potentially Deposited Hydrogen (OPD H) at the Polycrystalline Au|Acidic Aqueous Electrolyte Interface Using the Phase-Shift Method

  • Chun Jang H.;Jeon Sang K.
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.118-124
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    • 2001
  • 순환전압전류 및 교류임피던스 기법을 이용하여 다결정 $0.5M\;H_2SO_4$수용액 계면에서 음극 $H_2$발생 반응을 위한 과전위 전착(흡착)된 수소의 Langmuir흡착등온식을 연구조사 하였다. 다결정 $Au|0.5M\;H_2SO_4$수용액 계면에서, 최적중간주파수일 때 위상이동 $(0^{\circ}\leq{-\phi}\leq90^{\circ})$ 거동은 표면피복율$(1\geq{\theta}\geq0)$ 거동에 정확하게 상응한다. 최적중간주 파수일 때 위상이동 변화 $({-\phi}\;vs.\;E)$즉 위상이동 방법은 다결정 $Au|0.5M\;H_2SO_4$수용액 계면에서 음극 $H_2$발생 반응을 위한 과전위 전착(흡착)된 수소의 Langmuir 흡착등온식$(\theta\;vs.\;E)$을 추정할 수 있는 새로운 방법으로 사용될 수 있다. 다결정 $Au|0.5M\;H_2SO_4$ 수용액 계면에서, 과전위 전착(흡착)된 수소의 흡착평형상수(K)와 표준자유에너지 $({\Delta}G_{ads})$는 각각 $2.3\times10^{-6}$$32.2kJ\;mol^{-1}$이다.

저전압 UHF TV 튜너용 바렉터 다이오드의 제작 및 특성 (Fabrication and Characteristics of a Varactor Diode for UHF TV Tuner Operated within Low Tuning Voltage)

  • 김현식;문영순;손원호;최시영
    • 센서학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.185-191
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    • 2014
  • The width of depletion region in a varactor diode can be modulated by varying a reverse bias voltage. Thus, the preferred characteristics of depletion capacitance can obtained by the change in the width of depletion region so that it can select only the desirable frequencies. In this paper, the TV tuner varactor diode fabricated by hyper-abrupt profile control technique is presented. This diode can be operated within 3.3 V of driving voltage with capability of UHF band tuning. To form the hyperabrupt profile, firstly, p+ high concentration shallow junction with $0.2{\mu}m$ of junction depth and $1E+20ions/cm^3$ of surface concentration was formed using $BF_2$ implantation source. Simulation results optimized important factors such as epitaxial thickness and dose quality, diffusion time of n+ layer. To form steep hyper-abrupt profile, Formed n+ profile implanted the $PH_3$ source at Si(100) n-type epitaxial layer that has resistivity of $1.4{\Omega}cm$ and thickness of $2.4{\mu}m$ using p+ high concentration Shallow junction. Aluminum containing to 1% of Si was used as a electrode metal. Area of electrode was $30,200{\mu}m^2$. The C-V and Q-V electric characteristics were investigated by using impedance Analyzer (HP4291B). By controlling of concentration profile by n+ dosage at p+ high concentration shallow junction, the device with maximum $L_F$ at -1.5 V and 21.5~3.47 pF at 0.3~3.3 V was fabricated. We got the appropriate device in driving voltage 3.3 V having hyper-abrupt junction that profile order (m factor) is about -3/2. The deviation of capacitance by hyper-abrupt junction with C0.3 V of initial capacitance is due to the deviation of thermal process, ion implantation and diffusion. The deviation of initial capacitance at 0.3 V can be reduced by control of thermal process tolerance using RTP on wafer.

실리카로 코팅된 흑연을 이용한 리튬 이차전지용 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Graphite/Silicon/Pitch Anode Composites for Lithium Ion Batteries using Silica-Coated Graphite)

  • 이수현;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.142-149
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    • 2020
  • 본 연구에서는 인조흑연의 낮은 이론용량을 개선하기 위하여 음극소재로서 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 성능을 조사하였다. 구형의 인조 흑연 표면을 polyvinylpyrrolidone (PVP) 양친성 물질로 코팅한 후 실리카를 성장시켜 흑연/실리카 소재를 합성하였으며, 석유계 피치 코팅과 마그네슘 열 환원법을 통해 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전극은 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) 바인더에 따라 제조하였으며, 다양한 전해액과 첨가제를 이용하여 전지를 조립하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 흑연 : 실리카 : 피치 = 1 : 4 : 8일 때 높은 사이클 안정성을 보였다. PAA 바인더를 사용하여 제조된 전극은 높은 용량과 안정성을 보였으며, EC:DMC:EMC 전해액을 사용하였을 때 719 mAh/g의 높은 초기 용량과 우수한 사이클 안정성 나타내었다. 또한 vinylene carbonate (VC) 첨가시에 2 C/0.1 C 일 때 77% 용량 유지율과 0.1 C/0.1 C 일 때 88% 용량 회복을 나타냄을 확인하였다.

임베디드 커패시터로의 응용을 위해 상온에서 RF 스퍼터링법에 의한 증착된 bismuth magnesium niobate 다층 박막의 특성평가 (The characteristics of bismuth magnesium niobate multi layers deposited by sputtering at room temperature for appling to embedded capacitor)

  • 안준구;조현진;유택희;박경우;웬지긍;허성기;성낙진;윤순길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.62-62
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    • 2008
  • As micro-system move toward higher speed and miniaturization, requirements for embedding the passive components into printed circuit boards (PCBs) grow consistently. They should be fabricated in smaller size with maintaining and even improving the overall performance. Miniaturization potential steps from the replacement of surface-mount components and the subsequent reduction of the required wiring-board real estate. Among the embedded passive components, capacitors are most widely studied because they are the major components in terms of size and number. Embedding of passive components such as capacitors into polymer-based PCB is becoming an important strategy for electronics miniaturization, device reliability, and manufacturing cost reduction Now days, the dielectric films deposited directly on the polymer substrate are also studied widely. The processing temperature below $200^{\circ}C$ is required for polymer substrates. For a low temperature deposition, bismuth-based pyrochlore materials are known as promising candidate for capacitor $B_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ ($B_2MN$) multi layers were deposited on Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si substrates by radio frequency magnetron sputtering system at room temperature. The physical and structural properties of them are investigated by SEM, AFM, TEM, XPS. The dielectric properties of MIM structured capacitors were evaluated by impedance analyzer (Agilent HP4194A). The leakage current characteristics of MIM structured capacitor were measured by semiconductor parameter analysis (Agilent HP4145B). 200 nm-thick $B_2MN$ muti layer were deposited at room temperature had capacitance density about $1{\mu}F/cm^2$ at 100kHz, dissipation factor of < 1% and dielectric constant of > 100 at 100kHz.

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$TiO_2$ 필러를 포함하는 PEO/PMMA 고분자 복합체 전해질의 이온전도도 및 결정화도 (Study on Ionic Conductivity and Crystallinity of PEO/PMMA Polymer Composite Electrolytes containing $TiO_2$ Filler)

  • 이륜규;박수진;김석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.758-763
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    • 2011
  • 본 연구에서는 poly(ethylene oxide) (PEO)와 poly(methyl methacrylate) (PMMA) 블렌드를 고분자 매트릭스(matrix)로 사용하고, 가소제로propylene carbonate (PC), 리튬염인 $LiClO_4$, 그리고 서로 다른 함량의 세라믹 필러인 $TiO_2$를 이용하여 용액 캐스팅(solution casting)법에 의해 고분자 복합체 전해질 필름을 제조하였다. 고분자 전해질의 결정화도와 이온전도도는 각각, X선 회절분석기(XRD)와 AC임피던스법을 통해 분석하였고, 표면 형태학(morphology)을 조사하기 위해 주사전자현미경(SEM)으로 고찰하였다. 그 결과, $TiO_2$의 함량을 증가시킴으로써 PEO의 결정화 영역이 감소하였고, 이온전도도는 증가하였다. 특히 $TiO_2$의 함량이 15 wt%일 때 가장 높은 이온전도도가 관찰된 반면, 15 wt% 이상을 첨가한 경우, 이온전도도가 감소된 경향을 관찰할 수 있었다. 이는 표면 형태학를 통해 고분자와 필러간의 비혼합성 혹은 필러응집에 의해 불균일적인 형태학이 나타남으로써 이온전도도가 감소하는 현상을 확인할 수 있었다.

여대생을 대상으로 한 실측 휴식대사량과 예측 기초대사량의 상관관계에 관한 연구 (Correlation between Measured Resting Energy Expenditure and Predicted Basal Energy Expenditure in Female College Students)

  • 장은재;이경령
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.196-201
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    • 2005
  • 본 연구에서는 실측 휴식대사량과 신장, 체중, 성별, 나이, 제지방 등을 적용한 예측 기초대사량 공식 3가지를 비교하여 어느 예측 공식 이 우리 나라의 젊은 여성들에게 적합한지를 알아보았고, 실측 휴식대사량과 신장, 체중, 체표면적, 체질량지수, 제지방량, 체지방량 및 체지방율과의 상관관계를 분석하고, 예측 공식을 유도하였다. 20∼24세의 건강한 여대생 120명을 연구 대상으로 12시간 금식한 후 30분간 산소섭취량과 이산화탄소 생성량을 측정하여 실측 휴식대사량을 구하였고, 체성분분석은 생체전기저항법(Bioelectrical impedence analysis)으로 측정하였으며, 예측 기초대사량은 Harris-Benedict 공식 , WHO/FhO/UNU 공식 과 Cunnin gham 공식을 이용하였다. 실험 결과 실측 휴식대사량은 1257.3$\pm$147.9 kcal/day이었으며, 성별에 따라 신장, 체중과 나이를 적용한 Harris-Benedict 공식으로 구한 예측 기초대사량은 실측 휴식 대사량보다 116.04$\pm$122.8 kcal/day 높게 나타났으며, WHO/FAO/UNU 공식은 32.7$\pm$115.6 kcal/day 높게, Cunningham 공식은 69.7$\pm$116.2 kcal/day 낮게 나타났으며, 상관분석을 통하여 제지방량을 적용하여 기초대사량을 계산하는 Cunningham 공식이 실측 휴식대사량과 가장 밀접한 관계를 보였다. 실측 휴식 대사량에 영향을 주는 요인들로 제지방, 체표면적과 체중이 순서대로 상관관계가 높게 나타났고, 그 외 신장, 체질량지수, 체지 방량과 체지방율은 기초대사량과의 연관성이 낮은 것으로 조사되었다. 기초대사량과 관련하여 분석한 요인들 가운데 상관성이 가장 높은 제지방량(FFM)을 독립변수로 하고 측정한 기초대사량을 종속변수로 하여 회귀 분석한 결과 RMR=-569.86+48.27(FFM), $R^2$=0.5514로 나타났다.

기초형식에 따른 LNG 저장탱크의 지반-구조물 상호작용을 고려한 수직방향 지진응답 분석 (Evaluation of Soil-Structure Interaction Responses of LNG Storage Tank Subjected to Vertical Seismic Excitation Depending on Foundation Type)

  • 손일민;김재민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.367-374
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    • 2019
  • 논문에서는 수직방향 지진입력에 의한 지반-구조물 상호작용 효과가 기초 종류에 따라 LNG 저장탱크의 지진응답에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위하여 직경 71m인 LNG 탱크와 기반암 위 점토지반의 깊이가 30m인 지반조건을 고려하였다. 그리고 기초형식으로 네 가지(얕은 기초, 말뚝지지 전면기초, 말뚝기초(지표면 접촉식, 부유식)를 고려하였다. 지반의 비선형성은 자유장 지반에 대하여 등가선형화기법으로 고려되었다. 또한, 말뚝기초의 시공과정에서 발생하는 동다짐 효과에 대해서도 분석하였다. SSI 해석을 위하여 진동수영역 해석프로그램인 KIESSI-3D를 이용하였다. 지반-구조물 상호작용 해석을 통해 LNG 저장탱크의 외조 벽체 쉘의 응력을 구하였다. 해석결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다: (1) 얕은 기초에서 외조탱크의 수직응력은 SSI 효과로 인하여 고정기초응답 보다 작았다. (2) 말뚝으로 지지된 기초에서 말뚝으로 인해 기초의 수직강성이 커지고 방사감쇠가 작아질 수 있기 때문에 SSI 응답이 고정기초응답 보다 커질 수 있다. (3) 동다짐 효과는 수직지진에 의한 LNG 저장탱크의 응답에 미치는 영향이 매우 작았다.

몰타르 시험편(W/C:0.4) 내부철근의 분극특성에 미치는 재령년수의 영향 (The Effect of Passing Aged Years to the Polarization Characteristics of Embedded Steel Bar of Mortar Specimen(W/C:0.4))

  • 문경만;원종필;박동현;이성열;정진아;이명훈;백태실
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.20-27
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    • 2014
  • The structures of reinforced concrete has been extensively increased with rapid development of industrial society. Futhermore, these reinforced concretes are easy to expose to severe corrosive environments such as sea water, contaminated water, acid rain and seashore etc.. Thus, corrosion problem of inner steel bar embedded in concrete is very important in terms of safety and economical point of view. In this study, multiple mortar test specimen(W/C:0.4) with six types having different cover thickness each other was prepared and was immerged in seawater solution for five years to evaluate the effect of cover thickness and immersion years to corrosion property of embedded steel bar. And the polarization characteristics of these embedded steel bars was investigated using electrochemical methods such as measuring corrosion potential, cathodic polarization curve, and cyclic voltammogram. At the beginning of immersion, the corrosion potentials exhibited increasingly nobler values with increasing cover thickness. However, after immersed for 5 years, the thicker cover of thickness, the corrosion potentials shifted in the negative direction, and the relationship between corrosion potential and cover thickness was not in good agreement with each other. Therefore, it is considered that the thinner cover of thickness, corrosive products deposited on the surface of the embedded steel bar plays the role as a resistance polarization which is resulted in decreasing the corrosion rate as well as shifting the corrosion potential in the positive direction. As a result, it seemed that the evaluation which corrosion possibility of the reinforced steel would be estimated by only measuring the corrosion potential may not be a completely desirable method. Therefore, it is suggested that we should take into account various parameters, including cover thickness, passed aged years as well as corrosion potential for more accurate assessment of corrosion possibility of reinforced steel which is exposed to partially or fully in marine environment for long years.