• 한국세라믹학회지
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• 제32권7호
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• pp.761-768
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• 1995

Double layered BaTiO3 thin films with high dielectric constant as well as good insulating property were prepared for the application to low voltage driving thin film electroluminescent (TFEL) device. BaTiO3 thin films were formed by rf-magnetron sputtering technique. Amorphous and polycrystalline BaTiO3 thin films were deposited at the substrate temperatures of room temperature and 55$0^{\circ}C$, respectively. Two kinds of films prepared under these conditions showed high resistivity and high dielectric constant. The figure of merit (=$\varepsilon$r$\times$Eb.d) of polycrystalline BaTiO3 thin film was very high (8.43$\mu$C/$\textrm{cm}^2$). The polycrystalline BaTiO3 showed a substantial amount of leakage current (I), under the high electric field above 0.5 MV/cm. The double layered BaTiO3 thin film, i.e., amorphous BaTiO3 layer coated polycrystalline BaTiO3 thin film, was prepared by the new stacking method and showed very good dielectric and insulating properties. It showed a high dielectric constant fo 95 and leakage current density of 25 nA/$\textrm{cm}^2$ (0.3MV/cm) with the figure of merit of 20$\mu$C/$\textrm{cm}^2$. The leakage current density in the double layered BaTiO3 was much smaller than that in polycrystalline BaTiO3 under the high electric field. The saturated brightness of the devices using double layered BaTiO3 was about 220cd/$m^2$. Threshold voltage of TFEL devices fabricated on double layered BaTiO3 decreased by 50V compared to the EL devices fabricated on amorphous BaTiO3.

• 한국표면공학회지
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• 제49권6호
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• pp.530-538
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• 2016

There is a close relationship between the performance and the heat generation of the electronic device. Heat generation causes a significant degradation of the durability and/or efficiency of the device. It is necessary to have an effective method to release the generated heat. Based on demands of the printed circuit board (PCB) manufacturing, it is necessary to develop a robust and reliable plating technique for substrates with high thermal conductivity, such as alumina ($Al_2O_3$), aluminium nitride (AlN), and silicon nitride ($Si_3N_4$). In this study, the plating of metal layers on an insulating silicon nitride ($Si_3N_4$) ceramic substrate was developed. We formed a Pd-$TiO_2$ adhesion layer and used APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane) to form OH groups on the surface and adhere the metal layer on the insulating $Si_3N_4$ substrate. We used an electroless Ni plating without sensitization/activation process, as Pd particles were nucleated on the $TiO_2$ layer. The electrical resistivity of Ni and Cu layers is $7.27{\times}10^{-5}$ and $1.32{\times}10^{-6}ohm-cm$ by 4 point prober, respectively. The adhesion strength is 2.506 N by scratch test.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1638-1646
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• 2008

This paper presents a series of numerical simulations on the thermal performance and sectional efficiency of a closed-loop vertical ground heat exchanger (U-loop) equipped in a geothermal heat pump system (GHP). A 2-D finite element analysis, ANSYS, was employed to evaluate the temperature distribution on the borehole cross section involving HDPE pipe/grout/soil formation to compare the sectional efficiency between the conventional U-loop and a new latticed HDPE pipe system which is equipped with a thermally insulating latice in order to reduce thermal interference between the inflow and outflow pipes. In addition, a 3-D finite volume analysis (Fluent) was used to simulate the operating process of the closed-loop vertical ground heat exchanger by considering the effect of grout's thermal properties, rate of circulation pump, distance between the inflow and outflow pipes, and the effectiveness of the latticed HDPE pipe system. It was observed that the thermal interference between the two strands of U-loop is of importance in determining the efficiency of the ground heat exchanger, and thus it is highly recommendable to modify the cross section configuration of the conventional U-loop system by including a thermally insulating latice between the two strands.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권4호
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• pp.408-412
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• 2023

In this paper, in order to analyze high electrical insulation and cooling performance using mineral oil, the liquid insulating oil was changed in electrode shape and distance between electrodes to compare and analyze electrical characteristics according to equal electric field, quasi-equivalent electric field, and unequal electric field. As a result, the breakdown voltages were 36,875 V and 36,875 V in the form of sphere-sphere and plate-plate electrodes with equal electric fields. The breakdown voltage was 31,475 V in the sphere-plate electrode type, which is a quasi-equilibrium field, and the breakdown voltage was 28,592 V, 27,050 V, and 22,750 V in the needle-needle, sphere-needle, and needle-plate electrode types, which are unequal fields. Through this, it is possible to know the difference in breakdown voltage according to the type of electric field. The more equal the field, the higher the breakdown voltage, and the more unequal field, the lower the breakdown voltage. The difference in insulation breakdown voltage could be seen depending on the type of electric field, the insulation breakdown voltage was higher for the more equal electric field, and the insulation breakdown voltage was lower for the more unequal electric field. Also, it was confirmed that the closer the distance between the electrodes, the higher the insulation breakdown voltage, the higher the insulation breakdown current, and the insulation breakdown voltage and the insulation breakdown current were proportional.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.224-229
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• 2023

최근 각종 전자기기의 소형화와 웨어러블 디바이스의 수요가 증가함에 따라 IT 기기들의 나노화가 진행되는 추세이며, 이에 따른 배터리의 크기 및 용량 등의 한계를 극복하기 위하여 에너지 하베스팅 기술인 마찰 대전에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 불소계 코팅을 진행한 양극산화 알루미늄은 대전 서열에서 음극 성향이 높은 대전층과 대전된 전하가 전극으로 손실없이 전달되도록 도와주는 절연층 그리고 전극을 모두 포함하고 있는 구조로서 마찰 대전 나노발전기의 적용에 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 마찰대전 나노발전기 적용에 유리한 양극산화 알루미늄을 활용하여 마찰대전 나노발전기에 영향을 미치는 표면 형상 및 절연층의 두께를 조절하여 발전량과의 상관관계에 대하여 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 추후 마찰대전 나노발전기 제작에 있어 면적 대비 발전량을 증가시킬 수 있는 방향을 제시할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.297-306
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• 2000

최근 MEMS 소자의 성능향상을 위하여 수십 ${\mu}m$의 두께를 가지는 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 이러한 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작 기술에서는 구조물의 구동 또는 전기신호의 검지를 위한 전극 사이의 전기적인 절연 방법이 주된 문제로서 대두되고 있다. 본 논문에서는 고형상비를 가지는 단결정실리콘 구조물 전극 간의 전기적 절연을 위하여 고형상비 산화막으로 구성된 빔 및 측벽을 이용한 새로운 절연 기술을 개발하였다. 개발된 절연 기술은 실리콘 구조물을 측면 또는 하부에서 산화막으로 지지하는 절연 구조를 가진다. 이러한 트렌치 산화막은 그 깊이가 수십 ${\mu}m$이므로 산화막의 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 PECVD 방법으로 증착한 TEOS 산화막으로 절연 구조들을 제작하였으며, 제작된 절연구조들의 잔류응력을 측정하고, 그 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 해석하였다. 또한 공진자를 이용하여 개발된 절연 기술이 고형상비 단결정실리콘 구조물에 효과적으로 쓰일 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.209-214
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• 2017

현재 철도 차량에 쓰이고 있는 대부분의 계기용 변압기는 장치 내부에 절연유가 충진되어 있는 유입식 계기용 변압기 방식으로서, 내구 연한 도래와 더불어 차량 운행 중 내부 압력 상승에 의해 폭발의 위험성이 있다. 이에 대한 해결책으로 절연 수지를 사용하여 방압 기능이 탁월한 몰드형 건식 계기용 변압기 개발이 필요하다. 이에 제품의 국산화가 가능하도록 한국철도기술연구원에서는 몰드형 건식 계기용 변압기를 개발 진행 중에 있다. 그 연구의 일환으로 개발 제품의 진동 특성 분석과 함께, 진동 환경하에서 변압기의 성능 유지 여부를 확인하여야 한다. 이번 연구에서는 철도 차량 부품의 진동 시험 방법 규격인 KS R 9144 및 IEC 61373 에 따라서 개발 제품의 공진시험과 모의 장기 수명 시험을 진행하였다. 고유 진동수는 해석을 통한 모달 분석과 공진 시험을 병행하여 결과를 비교 분석하였으며 규격 조건을 만족함을 확인하였다. 또한 모의 장기 수명 시험 후 성능 시험을 통해 오랜 시간 진동 환경 하에서도 개발 변압기의 기능에 문제가 없음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1175-1181
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• 2015

일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 단열재는 유리섬유와 같은 열전도도가 낮은 재료를 사용함으로써 단열성능을 확보하고 있다. 이와 달리 원전용 금속단열재의 경우 높은 열전도도를 가진 TP 304 스테인리스 박판을 재료로 한정하고 있어 단열성능을 확보하기 위해서는 구조적 측면에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 금속단열재 내부구조에 대한 설계인자를 전도, 대류, 복사로 구성된 3가지 열전달 모드를 고려해 추출하고 각 인자들이 열전달에 미치는 영향과 각각의 열전달이 전체 열전달에 차지하는 비율을 열 유동해석을 이용하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 단열재 내부에서 발생되는 대류현상을 최소화하기 위해 다수의 박판을 삽입함과 동시에 증가하는 전도 비율을 비교하여 내부형상결정을 위한 세 가지 열전달 모드 하에서의 단열성능을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1842-1844
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• 2004

In oil-filled equipment such as transformers, partial discharge or local overheating will make insulating material(oil, kraft paper, proclain and wood) be stressed and generate many sort of gases(CO, $CO_2,\;H_2,\;C_2H_4$) which are dissolved in transformer oil. The ratio of this gas can make diagnostic tecchniques of the lifetime of transfomer so, it is important to monitoring $H_2$ gas continuously. This paper developes a system of detecting about $H_2$ gas by using $H_2$ gas sensor, and we describe operation and performance of this system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1561-1563
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• 2004

In this paper, we researched the dielectric properties and voltage dependence on slice XLPE sheet from 22[kV] and 154[kV] power cable. We studied effects for impurities and water for semiconductor shield through a dielectric properties experiment to estimate performance of insulating materials in power cable. Capacitance and tan${\delta}$ of 22[kV], 154[kV] were 53/43[pF] and $7.4{\times}10^{-4},\;2.1510^{-4}$. In these results, the trend was increased with the increase of temperature. The tan${\delta}$ of XLPF/ semiconductor layer was increased as compared with that of XLPE. Dielectric properties reliability of tan${\delta}$ was small.