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이덕동,최동한 경북대학교 센서기술연구소 1990 연차보고서 Vol.1990 No.-
현재 가정 및 산업 연료용으로 수요가 급증하고 있고 미래의 청정에너지원으로 크게 각광 받고있는 도시/천인가스의 주요성분인 탄화수소계가스의 양이나 누설여부를 정량하고 검지하는 일은 필요 불가결한 사회적 과제이다. 특히 대도시를 중심으로 사용되고 있는 LNG, LPG등이 가까운 장래에 전국적인 범위로 사용될 전망이어서 전량 수입에 의존하고 있는 도시/천연가스 감지소자의 국내개발이 시급한 실정이다. 그러나 도시/천연가스의 성분중에는 분자결합이 화학적으로 안정한 가스성분이 있어 이의 상대적 감도증진문제와 선택성부여 조건의 제조공정상 문제 등이 실제적 응용성과 결부되어 있어 이를 개발적 차원에서 해결해야한다는 기술적 과제가 제기된다. 현재 시판되고 있는 메탄, 프로판 부탄 등의 감지용 소자의 모물질로서는 산화철계와 산화주석계가 있다. 본 연구에서는 산화철계를 모물질로 하여 부탄과 메탄에 감도가 높은 후막형소자를 제작하고 그 전기적 및 감도특성을 조사하였다. Fe_2O_3는 코런덤형 구조를 하고 있고 가스감지특성이 거의 없는 것으로 알려져 있다. 그러나 그 Fe_3O_4에로의 환원과정을 활성화시키는 미시환원반응 또는 가스흡착반응을 촉진시켜줌으로써 이를 탄화수소계가스의 감지모물질로 사용할 수가 있다. α-Fe_2O_3에 SO 와 SH이온을 함유시킨 원료분말을 침전법으로 제조하여 모물질로 사용한 후막의 pH의존성과 부타 및 메탄 가스에 대한 감도특성의 측정결과 pH값이 7.2정도일 때 이들 가스에 대한감도가 가장 높았으며 2.000 ppm의 부탄과 메탄에 대해 각각 95% 및60% 의 감도를 나타내었다. 이 결과는 일본 휘가로회사제품과 비교할 때 부탄가스에 대해서는 약 10% 더 높은 감도를 가지나 메탄에 대해서는 상대적으로 낮은 감도를 보임을 알 수 있었다.
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(Cu_(1-x) Ag_x)_2 Cd I_4 Thermistor의 製造 및 그 電氣的 特性
李德東,洪性樂 경북대학교 공과대학 1976 工大硏究誌 Vol.5 No.-
(Cu_1-xAg_x)_2 CdI_4 (0≤x≤1) thermistors were fabricated by sintering the mixture of CuI, AgI and CdI_2 at 250℃ for one hour. The electrical properties of (Cu_1-xAg_x)_2 CdI_4 complexes were also investigated. The x-dependent critical temperature for the thermistors was in the range of (30―65)℃. The sample for x=0.5 showed the highest resistance anomaly index, 3.5.
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이덕동,홍재근,최순돈,최동한,정완영,홍영호 경북대학교 센서기술연구소 1992 연차보고서 Vol.1992 No.-
SnO_2를 모물질로 하는 가스감지소자는 높은 감도, 빠른 응답속도 및 저전력 소모 등의 장점이 있으나, 장기안정도의 결여, 동일한 형태의 소자특성의 불균일성, 습도에 의한 감도변화, 저농도 가스검출의 어려움 및 선택성 결여 등의 문제점을 갖는 것으로 알려져 있다. 이중 저농도 가스검출의 어려움과 특정가스에 대한 선택성 결여의 문제는 Pt, Pd 등의 귀금속 촉매를 첨가시킴으로써 어느 정도 개선될 수 있다.^1) 최근에는 ZnO-SnO_2, SnO_2-Ag_2O, SnO_2-Al_2O_3 등의 산화물 복합체 또는 고용체를 이용하여 특정가스에 대한 선택성, 감도 및 장기안정성을 향상시키려고 노력해왔다.^2-6) 산화물복합체 분말은 그 제조방범에 따라 입도와 활성도가 달라진다. 뿐만 아니라 이들 분말을 이용한 가스감지소자의 제조방법에 따라 가스감지특성이 달라지므로, 가스감지소자에 적합한 각종 원료분말과 가스감지소자의 제조방법이 모색되고 있다. 본 연구에서는 LPG와 LNG의 주성분인 탄화수소계가스를 검지, 정량할 수 있는 SnO_2-TiO_2계 및 SnO_2(Rh) 가스감지물질을 제조하고 이 물질로 후막형 가스센서를 제조하였다. 이때 촉매물질로 사용된 Pt는 가스감지 모물질과 동시에 침전으로 첨가하였으며, Rh는 RhCl_3 3H_2O를 n-butanol에 녹인 후 500℃에서 하소하여 금속 Rh을 얻고 이를 SnO_2 분말에 첨가하였다. 제조한 소자에 대한 안정도, 감도, 선택성 및 응답속도 등의 검토를 통해 우수한 조건을 선택하여 양산화를 통해 이를 실용화할 수 있는 소자의 Prototype을 완성하였다. 또한, 제조된 가스감지소자의 응용을 위해 부탄가스 경보기 및 공기중에서의 부탄가스 농도를 신뢰성 있게 측정할 수 있는 저전력의 휴대용 가스농도계를 설계, 제작하여 시험 평가하였다. Tin oxide-based thick films were prepared by screen printing technique for sensing the hydrocarbon gases. A SnO_2-based raw material was synthesized coprecipitation method. Conductive sensing material was synthesized by aqueous solution of SbCl_5 to precipiting solution. The suspension coprecipitated was dried the material at 110℃ in gravity convection oven or by freeze drying method. The effects of drying methods on the morphology and sensing characteristics of the thick film were investigated. The TiO_2 addition to the thick film was enhanced the adhesiveness between a sensing film and alumina substrate. The sensitivities of the thick film to hydrocarbon gases were enhanced by adding TiO_2 to SnO_2-based materials at the loading rate of between 3 and 5 mol%. TiO_2 was transformed from glass or anatase structure to rutile struture and this phase transformation affected the gas sensitivity of the thick film. Platinum added to the gas sensitivities to hydrocarbon gases. The SnO_2(Rh) material^was obtained by mixing metal Rh and SnO_2 that was prepared by precipitation method. Added metal Rh element increased gas sensitivity to hydrocarbon gases. From the long term stability data, it is concluded that SnO_2-TiO_2(Sb,Pt) and SnO_2(Rh) sensors can be used for a hydrocarbon sensors that have high stability in the hydrocarbon ambient. For the praticle application, portable butane gas alarm system and concentration monitering system were made with developed sensors.
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李德東 경북대학교 공과대학 1977 工大硏究誌 Vol.6 No.-
The gas absorption effect semiconductors have been fabricated by sintering the mixture of tin dioxide and strondium carbonate in the molar ratio 1 : 0.3 at 600-1,000℃ for one hour. Their concentration of propane gas versus resistance characteristics were optained. The optimum sintering temperature-time combination was about 700℃-1hr, fixing the mixing molar ration 1 : 0.3. And the otpium concentration of HCI solution which was used to form the shapes was about 25%. The absorption effect semiconductors fabricated had not only absorption effect against protane gas but the same temperature-resistance characteristics as Negative Temperature Coefficient Resistors.
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