디지털형 압전/전왜 액츄에이터 응용을 위하여 상경계(반강유전상/강유전상) 조성인 Pb0.94Y0.04[(Zr0.6Sn0.4)0.915Ti0.085]O3 (PYZST) 계를 택하여 과잉 PbO의 첨가량 및 소결 조건 변화에 따른 상전이 특성, 유전 특성 및 전기장 유기변형 특성을 연구하였다. 사방정 구조를 갖는 PYZST 세라믹스에서 과잉 PbO 첨가에 따른 결정구조의 변화는 거의 확인되지 않았으나, 소결 후 입자가 약간 작아지며 둥근 형태로 변화하였고 첨가량 증가에 따라 적정 소결온도는 감소하였다. 과잉 PbO의 첨가량이 증가함에 따라, 분극측정시 반강유전상이 보다 안정되는 경향을 보였고, 전계유도변형 측정시 인가전기장 제거상태에서의 변형의 형상기억성이 감소하고 디지털형 변형곡선 특성이 강화되었다. 또한 최대 유전상수와 전계 유기변형량은 감소하였으나 반면 상전이(반강유전상↔강유전상) 전기장 및 비저항은 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 과잉으로 첨가된 PbO에 의한 격자 결함반응 및 분역벽 이동 거동 가능성과 연관시켜 설명하였다.

(Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)TiO4세라믹스와 소결조제로서 (B2O3.Li2O)의 첨가에 따른 마이크로파 유전특성 및 미세구조에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 1.0 mol.% Sb2O(sub)5를 첨가하고 1300˚C에서 5시간 소결한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)TiO4세라믹스의 경우 (B2O3.Li2O)첨가량 증가에 따라 치밀화 및 결정립 성장에 의해 유전상수와 Q.f값은 증가하여 첨가량이 0.35wt.%에서 최대값인 38과 59,000을 각각 나타내었으며, 0.50wt.% 이상 첨가한 경우에서는 제 2상의 생성으로 인하여 감소하였다. 1.0 mol% Sb2O(sub)5와 0.35wt.% (B2O3.Li2O)를 첨가한 (Zr(sub)0.8Sn(sub)0.2)TiO4세라믹스를 1250˚C와 1350˚C에서 5시간 소결한 경우에는 각각 미반응 TiO2의 존재와 과대입자성장에 의한 결정립내기공의 생성으로 인하여 마이크로파 유전특성은 저하되었다.

Pb(Zr0.5Ti0.5)O3 강유전체의 상부 전극 크기를 변화시키며 펄스 전기장에 의한 전자 방출 특성 및 열화에 대하여 연구하였다. 상부 전극 크기 감소에 따라 상부 전극 모서리 부근에서 분극 반전에 기여하는 강유전체 분율이 증가되어 분극이 높아졌으며, ANSYS 5.3에 의한 전기장 시뮬레이션을 통하여 비대칭 전극 구조에서의 상부 전극 모서리 부근의 전기장이 증가한다는 것을 알 수 있었다. 분극 증가에 기여하는 상부 전극 모서리 주변의 강유전체의 부피 및 전극크기당 전자 방출량은 상부 전극 크기에 무관하였다. 전자 방출 횟수에 따라 상부 전극이 침식되어 분극 및 유전 상수는 감소하였으나 전극 복구에 의해 재생되었으며, 강유전체의 표면 손상에 의해 항전계 및 유전 손실은 증가되었다.

공침법을 이용하여 In2O3가 0-10 wt.% 첨가된 SnO2 계 미세 분말을 합성한 후, 스크린 인쇄법(screen printing)으로 후막형 가스센서를 제조하고 탄화수소(C3h8, C4h10) 가스에 대하여 가스 감응 특성을 조사하였다. In2O3는 SnO2의 입자 성장을 억제시키기 위하여 첨가해 주었는데, 600˚C에서 하소한 후에도 수 nm 크기의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 공침시 pH 값은 SnO2 의 입자 크기에 영향을 거의 미치지 않은 반면, In2O3 첨가량은 입자 크기와 미세 구조에 큰 영향을 주었다. In2O3 첨가량이 증가할수록 입자 크기는 감소하고 비표면적은 증가하였으며, 센세의 동작 온도를 약 500˚C로 하여 측정한 가스 감응 특성은 3wt.% 첨가했을 때 최대 감도를 나타내고 그 이상의 첨가량에서는 오히려 저하되었다. 3wt.%의 In2O3첨가시 SnO2의 입자 크기와 비표면적은 각각 9.5nm, 38m2/g이었다. 임피던스 측정으로부터 얻은 단일 반원의 Nyquist curve와 선형의 전류-전압(1-V)특성 곡선으로부터, In2O3를 첨가하여 수nm로 입자 크기를 억제한 SnO2 계 가스센서는 미세 입자들끼리 형성한 치밀한 응집체와 이들 간의 계면(boundary)에 의해서 가스 감응 특성이 영향을 받음을 알 수 있었다.

인산형 연료전지(PAFC)용 전해질 매트릭스의 표면 거칠기를 감소시켜 분극저항을 줄이고 작업성을 향상시키기 위해 SiC whisker를 사용하여 일반적인 테이프 캐스팅법으로 제조된 매트릭스의 거친 표면을 평탄화 처리하였다. 구형 입자의 분무공정을 이용하여 표면 평탄화 처리(process l)하는 경우와 롤링을 이용하여 표면 평탄화 처리(process 2)하는 두가지 공정을시도하였으며, 두가지 공정 모두 기공율과 인산 함침도를 유지시키면서, 매트릭스의 표면 거칠기를 감소시키고 기공압, 가소성 및 인장강도를 향상시킬 수 있었다. 위와 같이 제조한 매트릭스로 연료전지를 구성하여 교류 임피던스 분석을 한 결과, 표면 평탄화 처리는 매트릭스 표면의 거칠기를 감소시킴으로써 전극과의 접촉시 계면에서의 분극 저항을 감소시켜 전지성능을 향상시키는 것으로 나타났다. process 2는 표면의 거칠기 감소뿐 아니라 표면에서의 인산함침도가 커서 가장 우수한 전지특성을 나타내었으며, process 1은 매트릭스 표면에 불규칙하게 존재하는 거대 기공을 완전히 제거하고 기공압을 크게 향상시킬 수 있기 때문에 대형의 매트릭스 제조를 가능하게 하였다.

저압 유기금속 화학증착법을 사용하여 AIGaInP층의 diethylzinc의 III족 원소(AO, Ga, In)에 대한 비와 성장온도 변화에 따른 Zn(acceptor)의 첨가 농도특성을 연구하였다. Diethylzinc의 III족 원소(AI, Ga, In)비를 0.4에서 2.0까지 변화시켜 본 결과 0.85일 때 가장 높은 acceptor 농도를 가졌으며, 성장온도를 690˚C에서 800˚C까지 변화시킨 결과 성장온도에 대한 변화는 690˚C-730˚C일 때 온도가 증가함에 따라 acceptor농도는 커졌으며, 그 이상에서는 감소하였다. 또한, 성장속도가 빠를수록 높은 acceptor 농도를 가지게 되어 3.3μm/hr의 성장속도일 때 8x1017/㎤의 가장 높은 acceptor 농도를 얻을수 있다.