과일 및 한약재 폐기물을 이용하여 중금속 제거력을 조사하기 위하여 Cd. Pb용액에서 사과껍질. 모과, 밤내피(밤 친 껍질). 인삼, 키위껍질. 대추. 원두커피 가루의 입자별, 농도별, 온도별 흡착 정도를 조사한 결과는 다음과 같다. 입자의 크기가 작아질수록 사과껍질을 제외한 모든 폐기물에 있어서 중금속 흡착력은 증가되었고, 중금속별 제거량은 Cd는 인삼폐기물이 3.506∼4.659㎎/g, Pb은 밤 친 껍질이 9.189∼9.582㎎/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 높았다. 농도별 중금속 흡착량은 중금속의 농도가 높을수록 증가하였는데 Cd은 인삼 폐기물이 1.929∼3.800㎎/g. Pb은 밤 친 껍질이 0.930∼9.3685㎎/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 높았다. 온도별 중금속 흡착량은 온도가 높아질수록 증가하여 Cd은 인삼폐기물이 3.800∼5.091㎎/g Pb는 밤 친 껍질이 9.368∼9.613㎎/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 증가하였다. 이상의 결과로부터 물에 함유된 중금속을 제거하는데 과일 및 한약재 폐기물을 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

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.

Pt/SiOz!Si의 기판위에 (Pb,La)TiO3(PLT) 박막을 졸-겔 방법으로 제작하여 La 첨가량 및 후속열처리 온도에 따른 결정학적, 전기적 특성율 조사하였다. 600˚C 이상의 온도에서 열처리된 PLT 박막 시료의 경우 La 도핑량에 관계없이 전형적인 perovskite 결정구조를 보여 주었다. La이 전혀 첨가되지 않은 (Pb,La)TiO3(PT) 시료에 10 mole% La을 첨가할 경우 (PLT-I0 시료) c축 배향도는 약 63%에서 26%로 크게 감소하였다. PLT-1O 박막시료의 깊이에 따른 AES 분석결과 박막내의 각 성분원소 들이 비교척 균일하게 분포되어 았고 하부전극(Pt)과 PLT 박막층 사이에는 상호반응없이 비교적 안정된 막을 형성하고 있음을 알 수 있었다. 600˚C에서 열처리된 PLT-1O 박막의 유전상수(εr) 와 유전정접 (tanδ) 은 약 193과 0.02의 값을 나타내였다. 후속열처리 온도를 600˚C 에서 700˚C로 증가함에 따라 잔류분극(2Pr,Pr+-Pr-)은 약 4μCcm2 에서 약 16μCcm2로 크게 증가하였으며 잔류 분극값의 증가는 후속열처리에 의해 결정성이 개선되었기 때문이라 판단된다. 30˚C 온도부근에셔 초전계수(γ)는 약 4.0nC/cm2·˚C의 값을 냐타내었다.

솔더 범프를 사용하는 플립 칩 접속기술에서 범프와 칩 사이에 위치하는 금속 충들의 조합을 UBM(Under Bump Metallurgy)라고 부르며 이 UBM을 어떤 조합으로 사용하는 가에 따라 접속의 안정성이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 UBM중에서 솔더 접착 층으로 사용되는 구리 층의 두께를 1μm와 5μm로 하는 한편 barrier 층으로 사용되는 금속 층을 Ti, Ni, Pd으로 변화시키면서 이들 UBM과 공정 납-주석 사이의 계면반응을 살펴보았다. 이를 위해 100μm 크기의 솔더 범프를 전해도금법을 사용하여 제작하고 리플로 횟수와 시효시간에 따른 각 UBM에서의 금속간 화합물의 성장을 관찰하였다. Cu6Sn5 η'-상 금속간 화합물이 모든 조건에서 형성되었고 Cu층의 두께가 5μm로 두꺼운 경우에는 Cu3Sn ε-상도 관찰되었다. Pd을 사용한 UBM 구조에서는 시효 처리시에 Cu6Sn5 상 아래쪽에 PdSn4상이 형성되었다. 또한 이들 계면에서의 금속간 화합물의 성장은 솔더 범프의 접속강도 값과 밀접한 관계를 가진다.

하부전극 없이 MgO 중간층을 갖는 고농도로 도핑된 Si(100) 기판(MgO/Si)위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 as-deposited PZT 박막을 증착한후 650˚C 온도에서 RTA 후속열처리를 실시하였다. 제작된 PZT 박막시료에 대해 MgO 중간층의 두께 및 후속열처리에 따른 결정학적, 전기적특성을 조사하였다. XRD 분석결과 MgO층이 전혀 증착되지 않은 bare Si 기판위에 증착된 PZT 시료는 pyrochlore 결정상만이 나타났으나 50 두께의 M gO층 위에 증착된 PZT/MgO/Si 박막시료는 전형적인 perovskite 결정구조를 나타내었다. SEM 및 AES 분석결과 PZT 박막두게는 약 7000 이었으며 비교적 매끄러운 계면형상을 보여 주었다. PZT 박막내의 각 성분원소가 깊이에 따라 비교적 균일한 분포를 나타내었다. 650˚C의 온도로 후속열처리된 PZT/MgO/Si 박막의 1KHz 주파수에서 유전상수 (εr )와 잔류분극 (2Pr)은 약 300 및 14μC/cm2의 값을 각각 나타내었으며 누설전류의 크기는 약 3.2μA/cm2이었다.

농산물의 갈무리시 발생되는 건조한 마늘, 쪽파 및 대파 뿌리 분말을 흡착제로 이용하여 수용액 중 이온 상태로 존재하는 Ni과 Pb의 흡착력을 시료의 입자별, 중금속의 농도별, 용액의 온도별, pH별로 분석하였다. 중금속 이온들은 흡착제의 입자크기가 작을수록 흡착률이 높았고, 그중 마늘뿌리가 Pb에 대해 높은 흡착력을 나타냈다. 수용액중 중금속 농도가 높을수록 중금속들이 흡착되는 양이 증가하였고, 흡착률은 흡착제와 중금속의 종류에 따라 차이가 있었다. 온도의 증가는 쪽파와 대파에서 Ni과 Pb가 감소되었다. 알칼리 조건에서 비교적 흡착이 잘 되는 중금속은 Ni이며, 중성과 산성조건에서는 Pb의 흡착량이 높았다.

기계적 합금화 공정과 가압소결법으로 (Pb1-xSnx)Te(0≤x≤0.4)합금을 제조하여 SnTe 함량에 따른 열전특성을 분석하였다. PbTe와 (Pb0.9Sn0.1)Te 가압소결체는 각기 200˚C와 300˚C에서 p형에서 n형으로 천이되었으나, SnTe를 0.2몰 이상 함유한 가압소결체는 450˚C까지의 온도범위에서 p형 전도를 나타내었다. Extrinsic 전도영역에서 SnTe 함량이 증가함에 따라 (Pb1-xSnx)Te 가압소결체의 Seebeck 계수와 전기비저항이 감소하였다. SnTe 함량이 증가함에 따라 (Pb1-xSnx)Te 가압소결체의 최대성능지수를 나타내는 온도가 고온으로 이동하였으며, (Pb0.7Sn0.3)Te 가압소결체는 200˚C에서 0.68×10-3/K의 최대성능지수를 나타내었다.

Pb의 환경오염 문제를 발생하지 않는 저농도 Pb 솔도합금을 개발하기 위하여, 새로운 Sn-5%Pb-1.5%Ag-x%In계 합금 조성을 설계하고, 이 합금의 융점, 젖음성, 상분석, 경도, 인장강도, 드로스성을 평가하여, Sn-37%Pb 솔더오 대체 가능성을 타진하였다. Sn-37%Pb 솔도 합금의 Pbdldhs 용출농도는 국제규제치인 3ppm보다 훨씬 적은 0.46ppm이었고, 환경문제를 유발하지 않는 것으로 확인되었다. 이 합금계의 융점은 183-192˚C이고, 응고온도범위도 5˚C내외로 매우 좁았다. 젖음성은 In의 첨가양에 따라 큰 차이가 거의 없었으며, Sn-375Pb와 비슷하였다. 융점 및 젖음성 측면에서 Sn-37%Pb와 대체 가능한 것으로 판단되었다. 경도는 Sn-37%Pb의 약 1.5배이고, 인장강도는 Sn-37%Pb의 것보다 높고, In의 첨가량에 따라 증가하였지만, 연신율은 감소하였다. In이 1% 첨가된 합금에서는 수지 상정 경계에 Ag3Sn과 Pb가 정출되고, 3% 이상에서는 Ag3Sn과 Ag3In 및 Pb가 정출되었다. 드로스 생성속도는 Sn-37%Pb 합금이 Sn-5%Pb-1.5%Ag 합금보다 빠르고, In을 첨가할수록 느리고 2%의 In을 첨가한 합금은 180분에서도 거의 드로스가 발생하지 않았다.

차재료를 찻물에 담근 후 차건데기를 건저내고 마시는 차류의 중금속 제거력을 조사하기 위하여 Cd과 Pb 용액에서 보리차, 옥수수차, 쟈스민차, 현미녹차, 홍차, 결명자차, 감껍질차, 귤껍질차, 누룽지의 입자별, 농도별, 온도별 제거 정도를 조사한 결과는 다음과 같다. 입자의 크기가 작아질수록 모든 차에 있어서 중금속 제거력은 증가되었고, 금속별 제거량은 Cd는 결명자차(3.253∼6.136㎎/g)가, Pb은 쟈스민차(6.784∼7.557㎎/g)가 높았다. 농도별 중금속 제거량은 중금속의 농도가 증가할수록 증가하였는데 Cd와 Pb는 쟈스민차(1.209∼4.815㎎/g, 0.642∼7.004㎎/g)가 제거력이 높았다. 농도별 중금속의 제거작용은 모든 차류에서 증가되었으나 옥수수차는 Pb에서 0.497∼0.647㎎/g로 제일 낮았다. 온도별 중금속 제거량은 온도가 높아질수록 증가하여 Cd은 결명자차가 4.080∼7.799㎎/g, Pb는 쟈스민차가 7.003∼7.763㎎/g으로 증가하는 경향을 보였다.

This study was carried out to investigate characteristics and Pb(II) removal effect of natural Muan, Seosan, Kangjin clays in the batch mode test to develope the low-priced treatment agent of wastewater which contain heavy metals in order structural, optical properties and chemical compositions of natural clays from domestic have been investigated to have high specific surface area and have minerals such as SiO2 and Al2O3. As a result, removal effects of Pb(II) ions on clays were reached at equilibrium in aqueous solutions by stirring about 20minutes. The removal effect of Pb(II) ions was best for Seosan clay than Muan or Kangjin clays in terms of fixed time. The results show the possibility of continuous treatment system of wastewater which contain heavy metals by using natural clays from domestic.

W-12.8wt%Cu-7.2%Pb powders were milled at room temperature and to investigate the mechanical alloying behavior of immiscible W-Cu-Pb system and the effect of milling temperature on the extent of alloying and microstructural refinement. W-Cu-Pb powder reached steady state after further extended milling due to Pb addition, compared to the W-Cu system. The cryomilling at caused the more refinement of powder particle size, and enhanced the solubility of Cu or Pb in W, compared with milling at room temperature. In W-12.8wt%Cu-7.2%Pb powder cryomilled at , the monotectic temperature of Cu-Pb as well as the melting temperature of Cu was decreased by refinement of Cu crystalline size, and the most amorphization was occurred after milling for 150 h.

강유전체 전계효과를 관찰하기 위해 LaCoO3/Pb(Zr, Ti)O3(La, Sr)CoO3 다층구조를 LcOo3가 기판 위에 pulsed laser deposition(PLD)법으로 에피택셜하게 성장시켰다. 이러한 다층구조에서는 전도성 채널층으로 Si대신 반도성 LaCoO3가 사용 되었다. LaCoO3(LCO)의 비저항은 산소 분위기에 의하여 변화되었는데 특히 증착시 산소 분위기에 의존함을 보였다. LCO의 비저항은 0.1-100Ωcm범위에서 변화되었다. LCO층에 유도되는 강유전체 전계효과는 Pb(Zr, Ti)O3(PZT)의 분극 상태에 따른 LCO의 저항 변화를 측정함으로써 관찰되었는데 1020Å 두께를 가진 LCO층에서는 4%의 저항 변화를 얻었으며 680Å의 LCO에서는 9%의 증가된 저항 변화를 얻었다. DC 바이어스(-5V)를 가한 후에는 저항 변화가 45%까지 증가하였다. 이러한 결과는 적당한 비저항을 갖는 LCO를 사용한 LCO/PZT/LSCO다층구조가 강유전체 전계효과 트랜지스터로 사용될 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.

(111)과 (100)우선방위의 정방정계의 Pb(Zr0.2, Ti0.8)O3박막의 강유전체 특성과 신뢰성특성을 상부 전극의 두께를 변화시키면서 연구하였다. (111)우선방위의 박막이 (100)우선방위의 박막보다 큰 잔류분극과 항전계 값을 갖고 있어 정방형의 이력곡선 특성을 보여주었다. 스위칭전하의 상부전극의 두께 의존성은 상부전극을 열처리 할 때 유도되는 압축응력에 의한 stress효과로 설명할 수 있었다. 상부전극의 두께가 얇은 박막은 초기에는 작은 스위칭 전하를 갖고 있으나 스위칭 횟수가 증대됨에 따라 기계적인 응력의 감소로 인하여 부분 수위칭 영역이 확대되어 내구성이 향상되었다.

ECR-PECVD법을 사용하여 450-490˚C이하의 온도에서 Pt/SiO2/Si기판 위에 PZT 박막을 증착하였다. 기판 온도가 460˚C 이하일 경우에는 페로브스이트 상과 제2상으로 이루어진 박막이 성장하였으며 기판온도가 470˚C이상일 때에는 페로브스카이트 단일상의 PZT 박막이 성장하였다. 490˚C에서 매우 얇은 페로브스카이트의 PZT 박막을 증착한 후 650˚C에서 1분간 raped thermal annealing(RTA) 처리한 결과 박막의 조성과 결정성에는 거의 변화가 없었으나 박막의 전하 저장 밀도는 크게 향상되었다. 이는 RTA 처리에 의한 저유전 계면층의 소멸이 주된 이유라고 판단된다. 열처리 후 두께 40-45nm의 PZT박막은 200kV/cm의 전장 하에서 10-6cm2이하의 누설전류값을 갖고 있었으며, 인가전압 1V에서 300fF/μm2의 정전용량, 즉 SiO2환산두께 0.12nm를 나타내었다.

고분해능 전자현미경과 컴퓨터 이미지 시뮬레이션이 La이 첨가되고 또한 첨가되지 않은 Pb(Mg/ sub 1/3/Nb23/)O3고용체의 미세구조를 연구하기 위해서 사용되었다. 불규칙격자 영역의 격자 이미지는 정방정 형태와 유사 육방정 형태를 각각 보였다. 규칙격자 영역에서 Mg과 Nb의 비화학양론적인 규칙격자 구조 현상이<111>방향에 따라 관찰되었다. 실험 격자 이미지와 컴퓨터 시뮬레이션 이미지의 비교로부터, 규칙격자 구조를 가지는 영역의 장거리 규칙도는 0.2-0.7의 값을 가지고 있었고, 또한 규칙격자는 (NH4)3FeF6결정구조를 가지고 있었다. 작은 값의 장거리 규칙도를 가지는 규칙격자를 가지는 영역에서, 변형률 파형이 관찰되지 않았다. 이것은 대부분 두 양이온이 그들의 위치에 있기 때문에, 원자 변위가 없었기 때문이다.