일반기술
재료 > 분리·환경·생체기능재료
인공장기 대치술은 현재 국내는 물론 전세계에서 광범위하게 시술되고 있으나 그에 따른 다양한 합병증상으로 인해 재치환술 또한 증가추세에 있다. 이러한 원인을 해결하기 위해선 신체 각 부위별로 최적의 응력을 전달할 수 있도록 하여 수술 후에도 인공장기와 신체부위사이의 미세운동을 최소화하는 연구가 필요하다. 복합재료를 이용한 의공제품은 섬유구조의 최적화설계 및 다양한 재료의 선택을 통하여 이상적인 하중전달을 가능하게 할 수 있다. 본 연구실에서는 CT촬영이나 MRI scan 데이터로부터 정상고관절의 기하학적 형상을 확보하고 인공관절의 형상 데이터를 기반으로 유한요소해석을 통해 최적의 의공제품설계를 수행한 바 있다. 또한 실제 관절의 기계적 특성을 알아 보기위해 실험을 통해 강도 및 강성을 측정하였다. 이러한 실험결과를 바탕으로 설계, 제작한 인공 장기를 생체역학측면에서의 적응성을 알아보기 위해 다른 기관과의 협력하에 동물 실험 및 임상 실험을 수행한 바 있다. 이제까지 금속합금을 이용한 의공제품의 문제점을 해결하기 위해 본 연구실에서는 점차 확산되어 가는 의공제품의 재료로 복합재료를 이용하여 보다 효율적이고 신체에 적합한 기구를 설계하고자 한다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
- 다목적 저장시설용 벽체. - 오폐수 장화조용 탱크 벽체.- 주택 지하실용 벽체.- 중심부에 단열재, 표면부에 폴리머 콘크리트나 모르터 사용.- 강도가 기존 샌드위치 패널보다 강해 내하력이 높음.- 내약품성, 방수성등이 우수함.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
-방진용 Ferrite-Resin 는 접착력과 경화능이 우수한 에폭시계 수지에 산화철인 Ferrite 를 filler재료로 하여 고형체로 성형함으로서 높은 감쇠능을 유지함과 동시에 철강재료가 갖는 고강성, 고밀도, 높은 영률을 나타낼 수 있는 복합재료이다. 일반적으로 Ferrite 의 함유량이 높을 수록 그 특성이 우수하며 이를 위한 제조공정의 개발을 통하여 그 특성을 극대화 하였으며 filler를 순수 Ferrite 이외에 화감암 또는 Carbon fiber등을 혼합하여 사용하여 각 기계적 특성을 향상시킬 수 있었다. 개발된 Ferrite-Resin 복합재료는 기계 가공 성능도 우수하여정밀기계의 구조재료, 가전제품, 기어 박스와 같은 케이싱 재료 등의 방진 및 제진재료로 그 응용을 확대할 수 있는 재료이다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
섬유강화 복합재료는 비강도, 비탄성율 등의 기계적 성질이 우수하고, 역학적 기능, 전자기적 기능, 열적 기능들을 동시에 만족할 수 있으며, 요구되는 특성의 조절이 용이하므로 응용이 날로 확대되고 있다. 이러한 복합재료가 구조물의 한 부분으로 다양하게 사용되기 위해서는 다른 부분과의 체결이 가능하여야 한다. 종래에는 복합재료의 체결을 위하여 접착제 및 금속체결구를 이용한 체결방법이 사용되어 왔다. 그러나, 접착제를 이용한 체결은 고열등 사용조건에 따라 체결력이 약해지는 단점이 있으며 금속체결구를 이용한 체결은 체결체와 피체결체의 재료가 상이하여 체결부위에 응력집중을 유발시키고 고유진동수 및 충격에너지 흡수량의 차이로, 충격, 진동, 반복하중 등에 의해 손상을 받기 쉽고, 금속체결체가 부식되어 교체를 해야 할 뿐만 아니라 금속체결체의 중량으로 인한 전체구조물의 중량을 증가시켜 실제 사용할 때 보다 큰 동력이 요구되는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 섬유 강화 복합재료를 이용한 체결체로써 해결이 가능하다. 또한, 이러한 체결체는 전단 및 인장조건에서 강력한 체결력을 갖고 전체구조물을 경량화시킬수 있는 장점이 있다. 본 연구실에서는 섬유강화 복합재료를 이용한 체결체를 연구하였으며, 이에 대한 실용신안(등록 제 06945)을 가지고 있다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
본 발명은 불포화수지 인조 대리석에 블랙나이트 무기안료(형광체 에너지) 또는 축광 안료를 첨가하여 제조하는 발광인조 대리석의 발명기술로서, 자연 대리석의 질감을 느끼게 하면서도 자외선의 투사나 주위 조도에 따라 다채로운 색상을 신비롭게 발산하는 살아있는 건축용 내장재를 생산 할 수 있다. * 빛 에너지에 반응하여 다채로운 색상을 발산 * 빛 에너지 없이 다채로운 형광색상을 발산본 제품은 특수 용도의 인조대리석으로, 천연 대리석의 공급이 제한된 점을 감안 할 때 장기적으로 큰 수요증가가 예상되고, 다양한 재질로 가공된 인조 대리석 제품이 다수 있으나 발광입자가 내포된 형광 대리석의 제품이 전무한 상태이기 때문에 시장진입이 용이하고 높은 사업 이익성을 보장한다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
재활용된 농업용 폐비닐과 목재부산물인 목재칩, 톱밥, 목분등을 이용하여 Wood-Polymer Composites (WPC)을 제조하였다. 본 연구에서 사용된 PE필름은 대부분 멀칭용으로 한국자원재생공사 담양공장에서 물로 세척된 PE 필름과, 본 연구실에서 개발한 공기세척기에 의해 세척된 PE 필름을 사용하였다. 세척된 비닐의 세척정도는 TGA에 의한 잔존 흙함량으로 추정하였으며, DSC를 이용하여 재생비닐내의 HDPE, LLDPE, LDPE, EVA의 구성비를 분석하였다. WPC 는 세척된 비닐과 목재부산물을 블렌더를 이용하여 제조하였으며, 비닐과 목재간의 접착력 향상을 위하여 maleic anhydride (MAH)를 첨가하였다. 재생비닐과, 재생비닐로 제조된 WPC의 물성은 만능재료시험기를 이용하여, 세척방법, 세척정도, 목재첨가량에 따라 분석하였으며, 혼합 PE 원수지를 이용한 WPC의 물성과 비교하였다. 재생비닐 자체의 인장강도는 세척정도와 세척방법에 크게 영향을 받지 않았으나, PE 필름의 구성성분비에 따라 물성이 크게 변함을 알수있었다. 또한 재생비닐을 이용하여 제조된 WPC의 물성도 세척방법에 따라 큰 변화는 없었으나, 원수지로 제조된 WPC와 비숫한 우수한 물성을 보였다.
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
신발 In-Sole에 사용될수 있는 Sponge재료의 반발탄성을 최소화하여 촉감이 우수하고 충격흡수가 용이한 Sponge 의 개발 - Compression Set(%) 60↓ - Hardness 30∼50 - 용도에 따라 제품 다양화 가능 - 스포츠 신발의 고기능화 가능
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
ㅇ상온경화형 아스팔트 결합재 제조기술 ㅇ배합설계 ㅇ장기보관 및 포설시 급경화성 발현기술 ㅇ마샬안정도 350kgf이상 강도발현ㅇ기존상온아스콘은 제조방법이 까다롭고 마샬안정도가 250kgf미만이었으나 본 제조기술 적용시 350kgf이상으로 고강도화 시켰으며, 외부환경변화에 관계없이(영하20℃∼영상40℃) 적기적소에 쉽게 포설 및 보수가 가능하여 도로의 내구년한을 증가시킴으로서 경제적 효과가 큼.- 투수콘, 칼라콘으로 인도 및 주차장 포설 - 가열아스콘 제조시 발생되는 매연 및 dust가 발생하지 않음으로 대기 환경오염을 발생치 않음.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 기타 고분자재료
- 스포츠화의 Out-Sole을 경량화, 고물성화하여 스포츠화 제품자체를 경량화하는 기술 - 안정강도 100 ㎏/㎠ ↑ - Abrasion(ADRON) 0.1 ↓ - Elogation 250 % ↑- 물리적 특성이 우수함 - 경량화 제품이 가능 (비중 0.5∼0.8)
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
자동차에 사용되는 온도센서에는 NTC, PTC, 그리고 고온용 온도센서가 있다. NTC 형 써미스터는 라디에이타, 수온검지, 전자제어식 연료의 분사장치, 냉각수 온도, 흡입공기의 온도 검지, 가솔린의 레벨센서로써 사용되고, PTC 형 써미스터는 에미션 컨트롤러의 온도센서로써 사용된다. 고온용 온도센서에는 Exhaust gas Temperature Sensor 와 EGR (Exhaust Gas Recirculation) Gas Temperature Sensor 가 있다. Thermistor-type 의 고온용 온도센서가 자통차의 배기계통에 응용될 수 있는 위치와 목적은 매유 다양하며 각각의 위치마다 감지하는 온도영역과 사용되는 thermistor 의 재료가 다르다. 따라서 전 온도영역을 감지할 수 있는 온도센서 재료의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 YCrO3 에 알칼리와 알칼리 토류 원소( Li, Na, K, Mg, Ca, Sr) 를 첨가하여 이 들이 YCrO3의 미세구조, 비저항 특성에 미치는 영향 등을 조사함으러써 넓은 온도영역을 감지할 수 있는 YCrO3계 wide range temperature sensor (온도감지영역 : 150∼ 900℃ , 900℃에서 저항: 0.36 KΩ)를 개발하고자 한다.
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
-현대사회가 점차 산업화 고도화 되어감으로 인해 가정용이나 공업용으로 많은 위험가스와 공해가스들을 사용하게 된다. 그러나 인간의 후각으로써는 위험 가스의 종류 판별이 힘들고 그 농도를 정량화 한다는 것은 불가능하다. 또 사람의 후각이 미치지 못하는 구석진 부분이나 고온, 고압, 저온, 저압 등의 사람의 출입이 불가능한 곳에서의 가스의 종류와 정량화도 위험 가스에 의한 사고를 예방하는 데에 있어서 매우 중요한 부분이다. 따라서 이러한 곳에 반드시 가스 센서가 사용되어야 하며 한가지의 가스를 감지해야 하는 경우보다는 여러 가지가 섞여 있는 복합 가스를 검지 해야 할 경우가 대부분이므로 멀티 가스 센서의 개발은 필수적이라 하겠다. 본 연구에서는 비교적 낮은온도에서 사용가능하고 감도와 선택성이 상당히 우수하며, 이미 반도체 제작공정에서 많이 사용된바 있는 MOSFET을 이용한 멀티가스센서를 개발하고자 한다. 이를 위해 Pd-base 물질을 gate로 하는 MOSFET 센서소자를 제작하고 이를 바탕으로 게이트 물질, 게이트의 다공성, 산화막의 두께, 전체 센서의 크기등의 변수를 조절하면서 가장 선택성과 감지성이 우수한 개별 MOSFET단위소자를 개발한다. 온도에 따른 감지특성도 아울러 조사하여 최적 작동온도를 밝혀낸다. 이렇게 개발된 단위소자들을 하나의 기판위에 집적 시키고 여러가스에 대한 실험을 통해서 가장 뛰어난 출력신호가 나타나는 구조의 집적회로를 구성한다. 출력신호를 각각의 가스 신호로 바꾸어주는 패턴인식기술과 신호처리 기술을 개발하고 그 회로를 센서가 들어가는 칩안에 같이 제작하여 하나의 칩으로써 완벽한 멀티센서를 제작하고자 한다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
-방식: Figaro형(혹은 접촉연소식형)-세라믹튜브 : 0.8*50mm-금전극 : 극간 0.3mm-리드선 : Au+20%Pd 0.08mm-히터 : Kanthal 0.06mm-센서보디 : 나일론 66, 19*20mm-검지물질 : 산화물반도체 + 촉매 + 유기바인더LNG, LPG, CO등의 여러 가연성가스에 범용성이 있으나, 현재 제조기술이 복잡하다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
광검출기는 입력된 광신호를 전기신호로 바꾸는 소자로서, 입력된 광신호에 의해 물질내에서 여기된 전자와 정공(hole)을, 이들이 재결합되기 전에 분리하여 전극으로 추출해내는 원리에 의해 작동한다. 이를 위하여 금속과 반도체사이의 Schottky 접합이나, 반도체간의 pn접합 특성을 이용한다. 입사광의 파장범위에 따라 응용분야가 달라지며, 이에따라 광흡수와 여기에 적합한 다른 에너지갭을 갖는 다양한 반도체가 사용된다. 일반적으로 광통신용으로는 1.31 ~1.55 ㎛의 파장의 흡수를 위하여 InP에 격자정합된 InGaAs를 사용하며, 가시광의 검출을 위해서는 저가의 Si이 사용되기도한다. 응용범위와 소자의 요구규격에 따라서 평면형과 메사형 등의 다양한 구조를 갖는 광검출기가 설계, 제작될 수 있는데, 광검출기의 설계, 제작시에는 일반적인 동작전압인 -5V에서 누설전류(leakage current)와 정전용량(capacitance)을 최소화 하면서 양자효율(광신호의 전기신호로의 변환효율)을 최대화 할 수 있도록 하여야한다
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN)과 Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 (PZN)은 최대유전상수가 각각 18,000과 22,000 (단결정 상태)이며 큐리온도는 -10oC와 140oC인 완화형 강유전체로서, 티탄산 바륨을 대체할수 있는 고유전율의 강유전체로서 차세대 커패시터재료로 각광받고 있다. 본 연구에서는 B자리 전구체법을 사용하여 PMN-PZN계의 전 조성(PZN 제외)에 걸쳐 거의 순수한 페로브스카이트상을 합성하였다. 95% 전후의 밀도를 갖는 소결체를 제조하여 그의 특성을 측정한 결과 PMN의 최대유전상수는 20,000으로 학계에 보고된 결과보다 우수하였다. PMN에 60 mol%까지의 PZN첨가시에는 최대유전상수가 모두 20,000이상이었으며 특히 40 mol%의 첨가시에는 최대 23,000에 이르는 최대유전상수를 얻을수 있었다. 큐리온도는 60 mol%까지의 PZN첨가시에 -5oC (PMN), 19oC (20 mol%까지의 PZN첨가), 43oC (40 mol% 첨가) 및 72oC (40 mol% 첨가)로 거의 직선선적으로 증가하였다. 주사전자현미경에 의한 미세구조 관찰결과 PMN의 평균입자크기는 소결온도에 따라 1.9 m (1150oC), 2.1 m (1200oC) 및 5.5 m (1250oC)로 증가하였다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
본 과제에서는 BaO-TiO2계, Ba(Zn1/3Nb2/3)O3계, SrTiO3를 포함하는 고용체 및 CaTiO3를 포함 하는 고용체의 고주파 유전특성을 연구하여 BaO-TiO2계의 경우 온도계수 +2∼+3ppm/℃의 값을 가지며 유전율이 33.5∼35, Q×fo가 50000 이상인 재료를 개발하였고, Ba(Zn1/3Nb2/3)O3계의 경우에는 유전율 38∼40, Q×fo값이 80000 이상의 특성을 나타내는 조성을 개발하였다. SrTiO3에 La(Zn1/2Ti1/2)O3, LaAlO3등을 첨가하여 온도계수를 0∼5ppm/℃로 조절할 수 있었으며, La(Zn1/2 Ti1/2)O3 첨가시 유전율은 53, Qxf 값은 8400이었고, LaAlO3 첨가시 유전율은 34∼37, Qxf 값은 24000-34000의 값을 나타내었다. 그리고 CaTiO3에 La(Zn1/2Ti1/2)O3, La(Mg1/2Ti1/2)O3, LaAlO3등 을 첨가하여 온도계수 1∼10ppm/℃를 갖고 유전율이 40∼50, Q×fo 값이 28000∼38000인 재료 를 개발하였다. CaTiO3-La(Zn1/2Ti1/2)O3-La2/3TiO3계 고용체 화합물에서는 0.5molCaTiO3 에 La2/3TiO3를 0.05mol 이내에서 첨가하여 유전율 50-52, Q×f0 값 20,000이상 그리고 온도계수가 ± 6ppm/℃ 인 고주파용 유전체를 제조할 수 있었으며, (Li1/2Nd1/2)TiO3- CaTiO3-NdAlO3계 고용체에서는 0.85mol (Li1/2Nd1/2)TiO3에 NdAlO3를 0.1mol 이내에서 첨가하여 유전상수가 100이상이고 Q×f0가 3,500 이상인 온도계수가 안정한 고주파용 유전체를 제조하였다. 한편 그동안 개발한 조성의 양산화 연구를 통하여 시제품을 제작할 수 있었으며, 시제품의 양산화 계획서 작성, 최적 양산화 공정도(Flowchart) 작성, 양산화 공정의 개선등을 이루었으며, 고주파 유전체 자동 측정 system의 개발을 완료하였다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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재료 > 전기·전자기 기능재료
자기기록매체의 고밀도화, 소형화 추세에 따라, 이렇게 고밀도로 기록된 자기기록을 읽어들일수 있는 재생기술의 개발이 요구되어지고 있다. 이를 위해 기존의 유도형 재생헤드를 대체하는 이방성자기저항(Anisotropic Magnetoresistance)을 이용한 MR헤드가 이미 실용화되어 있는 상태이다. 하지만 현재의 MR헤드로는 최대 3Gbit/in2 정도이상의 기록밀도 향상을 기대할수 없다. 이러한 MR헤드를 대체하기위해 지금 연구되어지고 있는 것이 거대자기저항(Giant Magnetoresistance, GMR) 현상을 이용한 GMR헤드분야이다. 여기서 거대자기저항현상이란 외부자기장 변화에따라 비자성층으로 분리된 두 강자성층의 자화방향이 서로 평행일 때와 반평행일 때가 생기는데, 이 두 상황에서의 전기저항변화를 말한다. 이러한 GMR헤드는 MR헤드에 비하여 낮은 자기장변화에도 높은 민감도를 가지고 선형적으로 반응하는 특성을 가지고 있어서 10Gbit/in2 의 고밀도 자기기록매체의 재생에 필요한 차세대 헤드로서 각광을 받고 있다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-04-11
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
화합물 반도체 소자는 서로 다른 밴드갭 에너지를 갖는 반도체의 이종접합을 이용하여 소자의 성능을 극대화시키는데 지난 15년간의 연구 결과 반도체 극초막으로 구성되는 양자(quatum)구조를 이용하는 경우 많은 소자의 성능을 극대화시킬 수 있음이 알려져 있다. 현재 반도체 레이저, LED, 고속 트랜지스터 등에는 100 Å 이하의 두께를 갖는 반도체 양자우물 층을 갖는 소자가 실용화되어 있다. 양자구조에 대한 연구는 현재의 양자우물을 근간으로 양자선(quantum wire) 및 양자점(quantum dot) 등의 구조를 이용하여 보다 향상된 소자 성능을 구현하고자 하는 연구가 진행되고 있는데 현재 이들 구조를 손쉽게 에피성장시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 주된 관심이 되고 있다. 양자우물은 100 Å 이하의 두께를 갖는 극초막의 형태인데 이러한 극초막을 기판 전면에 균일한 조성과 두께를 갖도록 에피성장시키기 위하여는 높은 수준의 에피성장기술이 요구된다. 현재 유기금속기상에피성장법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)은 이러한 극초막 구조를 균일하게 에피성장시킬 수 있는 수준으로 발달하여 다수의 광소자 제작에 이용되고 있다. 아울러 양자선 및 양자점 구조의 에피성장 기술도 나날이 발전하고 있는데 전통적인 MOCVD 에피성장과 함께 선택적(Selective Area) MOCVD, 원자층 에피성장법(Atomic Layer Epitaxy) 등 다양한 에피성장방법이 연구되고 있다.양자구조를 이용한 화합물 반도체 소자 제작 기술은 가장 고도의 에피성장기술을 기반으로 하고 있고 본 연구진은 지난 10여년에 걸친 양자구조 에피성장 기술을 바탕으로 현재 양자선 및 양자점 에피성장 기술을 개발하고 있어 이미 확보된 양자우물 구조 에피성장 기술과 함께 중소기업에 접목하여 3년 이내에 국내 및 국내의 소자 제작 회사에 웨이퍼를 공급할 수 있을 것으로 기대한다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
최근 PZT의 높은 유전률과 높은 압전상수, 우수한 분극특성 등을 이용하여 FRAM, DRAM과 같은 강유전체 박막 기억소자 및 미세감지장치(Microsensor), 미세구동소자(Microactuator) 등을 제작하려는 연구가 활발히 진행중에 있다. 그러나 PZT 박막은 동작 전압에서의 큰 누설전류와 낮은 파괴전장뿐만 아니라, 동작을 반복함에 따라 특성이 저하되는 전기적 피로현상(fatigue), 시간에 따라서 정보가 손실되는 노화현상(aging) 정보가 고착되는 imprint현상등과 같은 열화현상(degradation) 때문에 실용화에 제한을 받고 있다. 이는 주로 산소공공과 같은 결함들이 결정립계나 전극과의 계면에 축적되어 공간 전하를 생성하기 때문에 발생한다고 보고되어 있으며, 특히 결정립계에는 국부적으로 높은 전압이 인가되어 누설 전류가 많이 흐르고 낮은 전압에서 쉽게 절연 파괴(dielectric breakdown)된다.본연구에서는 rosette형태로 성장하는 PZT 박막의 결정화 과정을 조절하여 우수한 특성을 나타내는 단결정립 PZT 박막의 제작에 성공하였다. 동시스퍼터링법으로 PZT 박막을 형성할 때 Ta을 첨가하여 결정립을 크게 할 수 있었으며 PZT 박막 위에 Pt 상부전극을 증착한 후 복사 가열 방식으로 Pt 상부 전극 주위의 온도만 급속히 상승시킴으로써 rosette을 선택적으로 성장시켜 단결정립 PZT 박막을 제작하였다. 다결정립 PZT 박막의 주요 열화 요인인 결정립계가 없는 단결정립 PZT 박막은 우수한 전도특성(JLC∼1×10-8A/㎝2), 유전특성(εr∼12,000), 분극특성(Pr∼15μC/㎝2, QC∼35μC/㎝2), 피로특성을 나타내었으며 이는 초고집적 기억소자 및 미세구동소자와 미세감지장치 등에 적용이 가능하다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
재료표면기술은 기계, 전자, 자동차, 항공, 우주 등 모든 산업분야에서 필수불가결한 산업기반기술이다. 현재 G7선진국에 대한 국내 기술격차가 가장 심한 분야중의 하나로서 당해기술이 고급인력, 고가의 연구장비, 장시간의 개발 소요기간을 필요로 하기 때문이다. 따라서 선진 기술국의 면모를 갖추고 G7 진입을 위하여는 박막기술의 자생력확립이 필수적이라 하겠다. 연구결과를 간략히 요약하면, - 다음극 대면적 DC PACVD 장치를 설계, 제작하여 두께 수백㎛의 고인성 다이아몬드 후막을 합성하였으며, 그 절삭성능을 비교한 결과 PCD공구와 유사하나 외산보다 우수한 성능을 나타내었다. - 다이아몬드상 카본필름의 잔류응력제어를 통해 합성된 박막의 기계적 특성을 평가하였으며 가전제품에의 적용을 위한 시험적용을 실시하였다. - 초경질 BN 박막 합성장치를 설계, 제작하여 합성가능성 및 운용기술을 확보하였으며 각종 공정변수에 따르는 BN박막의 합성거동 및 코팅특성을 분석하였다. 분석결과, 낮은 성장속도와 높은 bias 전압 조건하에서 양질의 c-BN상이 제조됨을 확인하였다.본 연구에서는 정밀기계 요소부품, 금형 및 절삭공구의 품질 그리고 성능향상을 위한 초경질, 다기능 박막소재 제조개발 기술로서 1) 대면적 다이아몬드의 후막 실용화 기술 2) 비정질 다이아몬드상 카본박막의 특성제어를 통한 응용기술 개발 3) c-BN 및 i-BN 박막의 실용화를 위한 장치기술 및 공정기술 개발 등을 목표로 수행하였다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
<전자빔을 이용한 금속계 박판 제조 기술 분야> - 본 연구를 통해 전자빔 용해 정치 및 코팅장치의 개량 및 설치를 성공적으로 구성함. - 진공아크 용해 및 전자빔 용해장치로 버튼 형태의 Ti-Ni합금의 타겟을 제조. - 전자빔 용해 및 코팅장치를 이용하여 Ti-Ni합금 박막을 제조. <전자빔을 이용한 세라믹 TBC 기술 분야> - 전자빔 용해 및 코팅장치를 이용하여 융점이 2677℃인 지르코니아 및 bond코팅층의 재료인 Ni-22wt.%Cr-10wt.% Al-1wt.%Y의 분말을 전자빔으로 용해하여 증착실험의 고순도 타겟을 제조. - 공정변수를 달리하여 세라믹 및 bond 코팅층을 전자빔으로 증착시켜 Inconel 617의 기판에 코팅. - 세라믹 코팅층을 XRD 분석한 결과 준 안정한 tetragonal 상이 존재하였으며 완전 결정화를 위하여 기판의 온도를 더 증가시켜야 한다고 사료됨. - 코팅층의 단면을 관찰한 결과 금속 bond 코팅층과 기판과의 게면은 매우 치밀하게 이루어져 접착성이 우수한 것으로 조사되었고, bond 코팅층과 세라믹층과의 계면에서 분리되어 있는 면이 관찰됨. <미립질 금속분말의 제조공정 분야> - 기화온도가 증가하는 경우 염화철의 증기압이 증가. - 반응온도가 상승할수록 초기반응속도와 함께 반응율이 증가하는 경향을 나타냈고, 반응온도가 550℃의 경우 반응율이 상당히 낮아 염화철의 상당부분이 미반응상태로 배출되었으며, 염화철의 수소환원반응시 반응온도는 최소한 700℃ 이상은 되어야 함. - 염화철의 수소환원반응에 대한 Modelling을 통하여 반응속도상수와 Activation Energy를 구한 결과, 속도상수를 k=7,879 exp(-12,820/RT)와 같이 표시되었고, Activation Energy는 12.82 kcal/mole 이었음. - 생성된 철분말의 입도측정 결과 반응온도 및 가스유량변화에 따른 입도분포는 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었으며, 대체로 0.1-1.0㎛의 범위인 것으로 나타남.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
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