• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.38-43
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• 2013

In this study we aims to examine the effects of $Co_3O_4$ and NiO doping on the defects and electrical properties in ZnO-$Bi_2O_3-Sb_2O_3$ (Sb/Bi=0.5) varistors. It seemed to form ${Zn_i}^{{\cdot}{\cdot}}$(0.20 eV) and ${V_o}^{\cdot}$(0.33 eV) as dominant defects in Co and Ni co-doped ZBS system, however only ${V_o}^{\cdot}$ appeared in Co- or Ni-doped ZBS. Even though the same defects it was different in capacitance (1.5~4.5 nF) and resistance ($0.3{\sim}9.5k{\Omega}$). The varistor characteristics were improved with Co and Co+Ni doping (non-linear coefficient, ${\alpha}$= 36 and 29, relatively) in ZBS. The various parameters ($N_d=1.43{\sim}2.33{\times}10^{17}cm^{-3}$, $N_t=1.40{\sim}2.28{\times}10^{12}cm^{-2}$, ${\Phi}b$=1.76~2.37 V, W= 98~118 nm) calculated from the C-V characteristics in our systems did not depend greatly on the type of dopant, which were in the range of a typical ZnO varistors. It should be derived a improved C-V equation carefully for more reliable parameters because the variation of the varistor capacitance as a function of the applied dc voltage is depend on the defect, frequency, and temperature.

• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.491-503
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• 2010

전남 해남군 모이산 금광상에서 지구화학적 특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 모이산 지표 및 갱내, 대산 지표에서 채취한 총 140개 시료에 대한 지구화학분석결과를 상관분석, 요인분석 그리고 군집분석 등 다변수 통계처리 하였다. 상관분석 결과, 금의 함량이 100 ppb 미만인 비광화대와 100 ppb 이상인 광화대에서 동시에 금과 높은 상관관계를 가지는 원소는 Ag, Cu, Bi, Te 등이며, 이는 연구지역에서 수반되는 함금 은 광석광물들(엘렉트럼, 실바나이트, 칼라버라이트 및 스퉤자이트)과 기타광석광물들(황동석, 텔룰로비스무타이트 및 비스무시나이트)의 산출과 일치된 결과로 인지된다. Mo은 비광화대(0.269)에서 보다 광화대(0.615)에서 상대적으로 높은 상관계수를 가지므로 금광화작용에 의해 그 함량이 강하게 지배되고 있는 것으로 해석된다. Mn, Cs, Fe, Se 등은 비광화대에서는 금과 정의 상관관계를 가지지만 광화대에서는 음의 상관관계를 가지므로 금광화작용 시 모암으로부터 용탈되는 원소군으로 해석된다. Sb은 광화대에서 금과 높은 상관성을 보이지만 비광화대에서는 음의 상관관계를 가지므로 금광화작용 시 부화되는 원소로 지시될 수 있다. 요인분석결과, 비광화대에서 금의 함량에 영향을 받는 요인군에 속하는 원소는 Se, Ag, Cs, Te 등이며 이들은 연구지역 내 비광화대에서 금의 존재 여부를 알려줄 수 있는 원소로 해석될 수 있다. 반면 광화대에서는 Mo과 Te 등이 강하게 금광화작용의 여부를 지시해 주며, 금과 함께 수반되는 은광화작용의 여부를 지시해 줄 수 있는 원소는 Sb과 Cu 등으로 해석된다. 군집분석 결과 비광화대에서 Cd-Zn-Pb-S, Bi-Fe-Cu-Mn, Se-Te-Au-Cs-Ag, As-Sb-Ba 등이 유사한 거동을 보이는 원소군으로 나타나는 반면, 광화대에서는 Cd-Zn-Mn-Pb, Fe-S-Se, As-Bi-Cs, Ag-Sb-Cu, Au-Te-Mo 등이 유사한 거동을 보여주는 원소군으로 나타난다. 이상과 같은 지구화학분석 자료의 다변수 통계처리를 이용하여 금광화대와 비광화대의 산출광물의 거동 및 지구화학적 특성 차이의 비교가 가능하므로 추후 이러한 방법이 이와 유사한 유형의 광상탐사에 유용한 방법으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.345-347
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• 1995

ZnO varistor with composition of ZnO(90wt%)-$Bi_2O_3$(3wt%)-$Sb_2O_3$(3.61wt%)-$CO_2O_3$(1.16wt%)-NiO (0.88wt%)-$MnO_2$(0.71wt%)-$Cr_2O_3$(0.93wt%) according to $Al_2O_3$ addtive was fabricated by sintering methods. The optimal densification were established for the processing conditions of 8000 rpm 190$^{\circ}C$ spray drying and 1200$^{\circ}C$ 2hrs sintering. Then here investigated how additive compotions and processing variables affected the electrical and the phesical properties of these ZnO varistors.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1315_1316
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• 2009

ZnO는 비선형 전류전압 특성으로 인해 급작스런 과전류로부터 회로를 보호하는 바리스터로 널리 사용되고 있다. 이러한 바리스터의 전기적 특성 및 미세조직을 제어하기 위하여 다양한 첨가물을 넣은 ZnO 바리스터의 미세구조에는 대부분의 입자에 wurtzite 구조의 결정학적 극성이 바뀌는 inversion boundary (IB)가 존재한다. ZnO의 비선형 전류전압 특성이 반도성의 ZnO 입자간 계면에 형성되는 쇼트키 장벽에 기인함을 감안할 때 계면의 결정화학적 특성에 영향을 주는 IB에 대한 이해는 필수적이다. 본 연구에서 IB가 ZnO 바리스터의 성능에 미치는 영향을 규명하기 위하여 ZnO-$Bi_2O_3$에 각각 $Sb_2O_3$ 또는 $TiO_2$ 를 첨가하여 결정학적 특성이 서로 상반되는 IB를 유도하였고, 첨가량을 조절하여 모든 입자가 IB를 가지도록 하였다. 화학 에칭을 한 시편의 SEM 관찰을 통해 입자의 형상, 크기, 분포 및 IB의 결정학적 특성 등을 분석하였다. 각 시편의 바리스터 특성은 임피던스의 온도 의존성과 상온에서의 전류-전압 특성을 통해 평가하였다. 관찰된 전기적 특성들을 입내 IB의 결정학적 구조와 이로부터 결과되는 입계면의 극성의 차이를 통해 해석하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권4호
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• pp.391-396
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• 2023

Recently, as power and electronic devices have increased in frequency and capacity, it has become a major concern to protect electronic circuits and electronic components used in these devices from abnormal voltages such as various surges and pulse noise. To respond to variously rated voltages applied to power electronic devices, the rated voltages of various varistors can be obtained by controlling the size of internal particles of the varistor or controlling the number of layers of the varistor. During bonding, the problem of unbalanced thermal runaway occurring between the electrode and the varistor interface causes degradation of the varistor and shortens its life of the varistor. In this study, to solve the problem of unbalanced heat distribution of stacked varistors to adjust the operating voltage, the contents of the ZnO-based varistor composition were 96 wt% ZnO, 1 mol% Sb₂O₃, 1 mol% Bi₂O₃, 0.5 mol% CoO, 0.5 mol% MnO, and 1 mol% TiO₂. A multi-layered ZnO varistor was modeled by bonding a single varistor with a composition in three layers according to the operating voltage. The thermal distribution of the triple-layered ZnO varistor was analyzed for the thermal runaway phenomenon that occurred during varistor operation using the finite element method according to Comsol 5.2.

• 전기의세계
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• 제31권6호
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• pp.445-449
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• 1982

This Paper describes the influence of additive concentrations and sintering temperature on the surge protection performance in ZnO ceramic varistors. It is found from the experiments that the metal-oxide semiconductors based oi ZnO with an additive incorporation of 0.50% molx(Bi$\_$2/O$\_$3/+MnO+CoO+Cr$\_$2/O$\_$3/+2Sb$\_$2/O$\_$3/) and sintered at 1250.deg. C present excellent V-I characteristics in view of transient surge suppression. Gapless arrester element with aluminum electrodes shows also good reliability against impulse shock and marks a low voltage clamping ratio(V$\_$1KA/V$\_$1mA/<2.0) compared with the conventional SiC varistors.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1211-1216
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• 1989

To enhance the breakdown properties of low voltage-oriented ZnO varistor, sample were fabricated with additive oxides and sintering conditions. Addition of TiO2 lowered breakdown voltage` nonlinear resistances were lowered about 10V/mm and nonlinear exponents were not lowered with respect to it with the basic composition. To the samples added TiO2, V2ko5, and Cr2O3, microstructures were observed by SEM, moreover Ti was detected at grainboundaries and within the grain by EDS. Addition of Si-oxides and Sb2O3 increased nonlinear exponent and also increased nonlinear resistance, by addition of TiO2 to these samples at the sintering conditions of 1250\ulcorner and 1 hour we could fabricate low voltage-oriented ZnO varistors with nonlinear exponent of 30 or more and with real breakdown voltage of 30V/mm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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• pp.234-238
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• 1987

In this paper, the used specimen composition was added basic additives ($Bi_2O_3\;lmol%$, $Sb_2O_3\;lmol%$, CoO 0.5 mol%, MnO 0.5mol%) to ZnO powder, and $TiO_2$ (1,2,3,4 mol%) to the above basic composition. It appears that there are four regions of conduction current depended upon the strength of the applied electric field ; Ohimic region, Poole-Frenkel region, Schottky region and Tunneling region. Increasing of $TiO_2mol%$, the breakdown voltages of ZnO ceramic varistors are decreased. The decrease of breakdown voltages was explained with the decrease of potential barrier height. Moreover, V-I characteristics with temperature dependence are decreased with increasing of $TiO_2mol%$.

• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-40
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• 2014

본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.10-20
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• 1998

상곡광상은 캄브로-오르도비스기의 석회질암내에 발달된 열극을 교대한 다금속광상이다. 광산부근에는 상당량의 폐석과 광미가 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 하천을 따라 이동되어 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 토양과 퇴적물의 주성분 원소는 시료에 따라 조성 차이가 심하나 Fe, Mn, Ca 및 Na이 부화되어 있고, 특히 광미야적장 토양에서는 Fe (평균 18.58 wt.%)와 Mn (4.18 wt.%)의 함량이 아주 높다. 광미야적장 토양에서 검출된 중금속의 평균함량은 Ag=10, As=2278, Cd=7, Cu=206, Pb=1372, Sb=14 및 Zn=2231 ppm이며, 광산수계의 퇴적물에는 Ag=1, As=146, Cd=1, Cu=39, Pb=146, Sb=2, Zn=259 ppm이 함유되어 있는 것으로 보아, 독성원소들은 적어도 수 km 하류까지 이동되었을 것으로 보인다. 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=1.54, 광미야적장 토양=6.84로서 높은 이상치를 갖는다. 희토류원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=0.92, 광미야적장 토양=0.52이다 환경적 독성원소 (As, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn)를 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 부화지수는 광산수계 퇴적물=2.42, 광미야적장 토양=25.47 이다. EPA의 환경오염 기준치로 표준화된 부화지수는 비광산수계 퇴적물=0.53, 광산수계의 퇴적물=1.84, 광미야적장 토양=23.71 이다. 퇴적물과 토양의 X-선 회절분석 결과, 구성광물의 함량비는 다소 차이가 있으나 모든 시료에서 동일한 광물조성(방해석, 돌로마이트, 마그네사이트, 석영, 운모, 녹니석 및 점토광물)을 갖는다. 중금속 오염이 심한 토양과 퇴적물을 비중분리하여 반사현미경으로 관찰하면 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 침철석 및 수산화 광물들이 많이 관찰되는 것으로 보아, 이 광물들이 오염원으로 작용하고 있음을 보인다.