°³¿ä ÀÌ ±Û¿¡¼´Â ¾à 20³â Àü ÀϺ»¿¡¼ºÎÅÍ ½ÃÀÛµÈ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á ¼³°è ÄÁ¼Á°ú ÀÌ Àç·á ¼³°è¸¦ ±¸»çÇØ °³¹ßµÈ Çõ½ÅÀûÀÎ ±â´ÉÀÇ ½ÅÀç·á¸¦ ¼Ò°³Çϸç, ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î ÇÑ °íÂ÷±â´ÉÁ¶ÈÀç·áÀÇ ¿¬±¸¿Í ¾ÕÀ¸·Î Áß¿ä ºÐ¾ßÀÎ ºÐÀÚ¡¤°ÝÀÚ ·¹º§ º¹ÇÕ Àç·á¿¡ ´ëÇØ ¾ð±ÞÇÏ°íÀÚ ÇÑ´Ù. ¼·Ð Àü ¼¼°èÀûÀ¸·Î ¹Ýµå½Ã ÇØ°áÇØ¾ß µÇ´Â ȯ°æ°ú ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦´Â ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ È°¿ë ¾øÀÌ´Â ÇØ°áÇÒ ¼ö ¾ø´Â °úÁ¦°¡ ¸¹À¸¸ç, ±×¸¸Å ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ ¿ªÇÒÀº Áß¿äÇØÁ³´Ù. ÀÌ°°Àº »óȲÆÇ´ÜÀ» ±âº»À¸·Î ÀÌ ±Û¿¡¼´Â °¥¼ö·Ï Áß¿äÇØÁö°í ÀÖ´Â Àü±â»ç¾÷ºÐ¾ß¿¡¼ ¼¼¶ó¹Í½º Àç·á, ƯÈ÷ ³ª³ëÅ×Å©³î·ÎÁö¸¦ ±¸»çÇÑ ¼¼¶ó¹Í½º Àç·á¿¡ ÃÊÁ¡À» ¸ÂÃç ÀÌ ºÐ¾ßÀÇ ÃÖ±Ù ¿¬±¸ °³¹ß »óȲÀ» ÀϺΠ»ê¾÷ȸ¦ Æ÷ÇÔÇؼ ¼Ò°³Çϸç, ¸¶Áö¸·À¸·Î ÇÊÀÚµéÀÌ ¿¬±¸ÇÏ°í ÀÖ´Â ºÐÀÚ¡¤°ÝÀÚ ·¹º§ÀÇ º¹ÇÕÀç·á ±¸Á¶¿Í ±â´ÉÀÇ »ó°ü °ü°è¿¡ ´ëÇØ ³íÇÑ´Ù£® 21¼¼±â ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½º ¿¬±¸ °³¹ßÀÇ ±âº» ÀÚ¼¼ <±×¸² 1>Àº 21¼¼±â¿¡ ´õ¿í Áß¿äÇØÁø °øÇÐ ºÐ¾ß¸¦ Àç·á °øÇп¡ Áß½ÉÀ» µÖ¼ ³ªÅ¸³½ »ó°üµµÀÌ´Ù. ÀÌ ±×¸²¿¡¼ ¾Ë ¼ö ÀÖµíÀÌ Àç·á °øÇÐÀÇ Çõ½ÅÀûÀÎ ¹ßÀü ¾øÀÌ´Â Áö±¸ ȯ°æ ¹®Á¦¿Í ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÏÁö ¸øÇÑ´Ù´Â °É ¿¹ÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Áö±¸ ȯ°æ ¹®Á¦´Â ¿Â½Ç È¿°ú °¡½ºÀÎ ÀÌ»êÈź¼Ò °¡½º µî¿¡ ±âÀÎÇÏ´Â Áö±¸ ¿Â³È, ¿ÀÁ¸Ãþ Æı«, »ê¼ººñ, ȯ°æ È£¸£¸ó µî ¸¹ÀÌ ÀÖ´Ù. ÀÌµé ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϴµ¥ »õ·Î¿î ±â´ÉÀ» °¡Áø ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ °³¹ßÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù´Â °ÍÀº µÎ ¸»ÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø´Ù. ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦¿¡ °üÇؼ Å©¸°¿¡³ÊÁö âÃâ ±â¼ú °³¹ß, ȼ® ¿¬·áÀÇ À¯È¿ÀÌ¿ë, ¿¡³ÊÁöÀý°¨, ¿øÀڷ¹ßÀü¿¡ µû¸¥ ¸ðµç ¹®Á¦ µîÀÌ Á¸ÀçÇÏÁö¸¸, ÀÌµé ¹®Á¦ÀÇ ÇØ°áµµ »õ·Î¿î ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ °³¹ß ¾øÀÌ´Â ´Þ¼ºÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. ¶ÇÇÑ ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦ °¡¿îµ¥ Áö±¸ ȯ°æ ¹®Á¦¿Íµµ ¿¬°üÁö¾î ÀÚ¿øÀý°¨¡¤¿¡³ÊÁöÀý°¨ ±â¼ú °³¹ßÀº ƯÈ÷ Áß¿äÇÏ´Ù°í »ý°¢µÇ´Âµ¥ ÀÌ ¹®Á¦¿¡ °üÇؼ ÀϺ»Àº °ú°Å µÎ Â÷·ÊÀÇ ¿ÀÀϼîÅ©¸¦ ±Øº¹ÇÏ¿´°í ¼¼°è ÃÖ÷´Ü ±â¼úÀ» º¸À¯ÇÏ°í ÀÖ´Ù´Â Á¡À» ±â¾ïÇØ µÑ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù. ¶Ç, ÀÌ ¹®Á¦ ÇØ°á¿¡µµ ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½º°¡ Áß¿äÇÑ ¿ªÇÒÀ» ´ã´çÇÏ°í ÀÖ´Ù.
ÀÌ¿Í °°ÀÌ 21¼¼±âÀÇ °úÇбâ¼úÀ» Áö¹èÇÏ´Â °øÇÐ ºÐ¾ß´Â °¢°¢ÀÇ ºÐ¾ß¿¡¼ Çõ½ÅÀûÀÎ ¹ßÀüÀÌ ¿ä±¸µÇ°í ÀÖÀ¸¸ç µ¿½Ã¿¡ ´Ù¸¥ °øÇаúÀÇ À¶ÇÕµµ Áß¿äÇϹǷΠ½Ö¹æÇâÀÇ ¹ßÀüÀÌ ¿ä±¸µÈ´Ù. ÀÌ¿Í °°ÀÌ ¹Ì·¡¿¹Ãø¿¡ ´ëÀÀÇؾßÇÏ´Â ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ ¹ßÀü Àü·«Àº Å©°Ô ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ¼¼ °¡Áö·Î ³ª´©¾î »ý°¢ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¡Û ù°·Î ¡®¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ ±¸Á¶¿Í ±â´ÉÀ» ±Ùº»ÀûÀ¸·Î ÀçÀνÄÇÏ¿© ¿øÀÚ¿Í ºÐÀÚ Â÷¿ø¿¡¼ ±¸Á¶ ±â´ÉÀ» À籸ÃàÇÏ´Â ¹æÇ⡯ÀÌ´Ù. ¡Û ¶Ç ´Ù¸¥ ¹æÇâÀº ¡®±âÁ¸ÀÇ ´ÜÀÏ ±â´É Àç·á¿¡¼ ¿ì¼öÇÑ º¹¼öÀÇ ±â´ÉÀ» µ¿½Ã¿¡ ¹ßÇöÇÏ´Â ±â´É Á¶È Àç·á¸¦ ÁöÇâÇÏ´Â ¹æÇ⡯ÀÌ´Ù. ¡Û ¶Ç ¼¼°èÀûÀÎ µðÁöÅРȸ»çÀÇ µµ·¡·Î ´õ¿í Áß¿äÇØÁø »çȸ °æÁ¦ ±Û·Î¹ú¸®Áò¿¡ ´ëÀÀÇØ ¡®Àç·á¡¤½Ã½ºÅÛ °³¹ß Àü·« ÇÁ·Î¼¼½ºÀÇ ÀçÀνġ¯µµ Áß¿äÇÏ´Ù. ¡Û ¹Ì·¡ÀÇ ¡®»õ·Î¿î °í¼º´É¡¤°í±â´É Àç·áÀÇ °³¹ßÀº ¹Ýµå½Ã »õ·Î¿î ÀÀ¿ë ºÐ¾ß·Î ¿¬°áµÈ´Ù¡¯´Â »ç°í°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù. ÀÌ ±ÛÀÇ ÁÖ¿ä ÁÖÁ¦ÀÎ ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ °³¹ßÀº Àç·á °³¹ß¿¡¼ ±âº»ÀûÀÎ ¿¬±¸ ÀÚ¼¼¸¦ ¹Ù²ã »ê¾÷ÀÀ¿ë ºÐ¾ß¿¡¼ Ãâ¹ßÇØ Àç·á¡¤±¸Á¶¡¤±â´É, °¡°Ý, ÅõÀÔÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀÚº», °³¹ß ±â°£ µîÀ» ¸íÈ®È÷ ÇÏ°í ±×¿¡ µû¸¥ ¿¬±¸ °³¹ß °èȹÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù. À§ÀÇ 3, 4¹ø°¿¡ ³ª¿ÇÑ Materials IntegrationÀûÀÎ »ç°í°¡ ƯÈ÷ Áß¿äÇÏ´Ù. ¶Ç ÇÊ¿äÇÑ °æ¿ì¿¡´Â ±Ý¼Ó Àç·á, °íºÐÀÚ Àç·á, ¹ÝµµÃ¼ Àç·áÀÇ ¿ä¼Ò¸¦ ¸Á¶óÇؼ ±¸Á¶¡¤±â´É¡¤ºñ¿ëÀ» ¼÷°íÇØ¾ß ÇÑ´Ù. ¸ÅÅ©·Î¡¤¸¶ÀÌÅ©·Î¡¤³ª³ë¡¤ºÐÀÚ·¹º§¿¡¼ ¿¬±¸ÇÏ´Â ÀÚ¼¼°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù´Â °ÍÀº µÎ ¸»ÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø´Ù. »õ·Î¿î Àç·á ¼³°è Áö±Ý±îÁö ³ª¿ÇÑ °ÍÀ» ±âº»À¸·Î ÇÑ´Ù¸é ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ¼³°è¡¤°³¹ß ÁöħÀº ´ÙÀ½ ¼¼ °¡Áö ·Î ³ª´ ¼ö ÀÖ´Ù. ¨ç ¼¼¶ó¹Í½º Àç·áÀÇ ±¸Á¶¡¤±â´ÉÀ» ¿øÁ¡ºÎÅÍ °³Áú(ËÇòõ)ÇÏ´Â Àç·á ¼³°è ¨è ±â´É Á¶È Àç·á¸¦ ¸ñÇ¥·Î ÇÏ´Â Àç·á ¼³°è ¨é ȹ±âÀûÀÎ ºñ¿ëÀý°¨À» ÀÌ·ê ¼ö ÀÖ´Â ÇÁ·Î¼¼½º ¼³°è(°³¹ßÀڱݡ¤±â°£ µîÀ» Æ÷ÇÔÇÔ) ÀÌ¿¡ ¨çÀ» ¸ñÇ¥·Î 1986³âºÎÅÍ ÃßÁøÇØ¿Â ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®¿¡ °üÇÑ ¿¬±¸ °á°ú, ±× °á°ú¿¡¼ µµÃâµÈ ¨èÀÇ °úÁ¦¿¡ °üÇÑ ±â´É Á¶È Àç·áÀÇ ±âº»ÀûÀÎ Àç·á ¼³°è ¹æħ, ±× ¹æħ¿¡ ±Ù°ÅÇؼ °³¹ßµÈ ½Å±Ô ¼¼¶ó¹Í½º¸¦ ÀϺΠ¼Ò°³ÇÑ´Ù. 1. ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ÄÁ¼Á
³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á´Â <±×¸² 2>¿¡ Ç¥½ÃµÈ °Íó·³ ÀÔ³»(Ø£Ò®), ÀÔ°è(أͣ), ÀÔ°è/ÀÔ³» ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á, ³ª³ë/³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á·Î ºÐ·ùÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¸¶ÀÌÅ©·Î¸ÅÆ®¸¯½ºÀÔÀÚ ³»¿¡ ³ª³ëÀÔÀÚ¸¦ ºÐ»ê½ÃŲ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®Àç·á<±×¸² 1(A)>¿¡¼´Â ³ª³ëÀÔÀÚ°¡ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ °æ¿ì¿Í ±Ý¼ÓÀÔÀÚÀÇ °æ¿ì·Î ±× Á¶Á÷ Á¦¾î°¡ ¾à°£ ´Ù¸£´Ù. ¼¼¶ó¹Í½º ÀÔÀÚ¸¦ ºÐ»ê½ÃŲ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á¿¡¼´Â ¸ÅÆ®¸¯½º¿Í ºÐ»ê»ó(ÝÂߤßÓ)°úÀÇ ¿ÆØâ·ü, ź¼º·ü, Æ÷¾Æ¼Õ ºñÀÇ »óÀ§(ßÓêÞ)¿¡ ±âÀÎÇÑ ºÐ»ê ÀÔÀÚÀÇ ³»ºÎ¿Í ÁÖÀ§¿¡ ¹ß»ýÇÏ´Â ±¹¼Ò(ÏÑá¶)ÀÜ·ù(íÑ׺)ÀÀ·Â(ëëÕô)À» À¯È¿ÇÏ°Ô ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î ºÐ»ê»óÀÌ ¸ÅÆ®¸¯½º»ó º¸´Ù ´õ °í¿Â±îÁö ´Ü´ÜÇÑ °æ¿ì´Â, °í¿Â¿¡¼ ¼Ò°á(áÀÌ¿)½ÃŲ ÈÄ ³Ã°¢ Áß¿¡ ÀÌ ±¹¼ÒÀÜ·ùÀÀ·ÂÀ¸·Î ¸ÅÆ®¸¯½º ³»¿¡ ÀüÀ§¸¦ ¹ß»ý½ÃÄÑ ±×°ÍÀ» ³ª³ëºÐ»êÀÔÀÚ¿¡¼ ÇÇ´×½ÃÄÑ Áý°á½ÃŲ´Ù. ÀÌ·Î½á ¼ºêÀÔÀÚ¸¦ ¹ß»ý½ÃÄÑ, ¸¶ÀÌÅ©·Î¸ÅÆ®¸¯½ºÀÔÀÚ¸¦ ÀçºÐÇÒÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ¿¡ µû¶ó Æı«¿ø(÷òÎÕê«)ÀÌ ÇöÀúÇÏ°Ô °¨¼ÒµÇ¾î °µµ°¡ Çâ»óµÈ´Ù. µ¿½Ã¿¡ °áÁ¤¸³ÀÌ ³ª³ëÀÔÀÚ¿Í ¼ºêÀÔ°è¿¡¼ ÀçºÐÇҵDZ⠶§¹®¿¡ ÀÌ»ó ¼ºÀå ÀÔÀÚ°¡ Á¸ÀçÇÏ´õ¶óµµ °µµ°¡ ÀÛ¾ÆÁö°Å³ª ºÐ»êµÇ´Â È®·üÀº ³·¾ÆÁö°Ô µÇ¾î ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ½Å·Ú¼ºÀº ´«¿¡ ¶ß°Ô Çâ»óµÈ´Ù. ¶Ç ¼Ò°á(áÀÌ¿)½Ã¿¡ ¹ß»ýÇÑ ºÒ¼ø¹°ÀÌ Á¸ÀçÇÏ´Â ÀÔ°èÀÇ ¿µÇâÀÌ ÀÛ¾ÆÁö°Ô Çϰųª ȤÀº ³ª³ëÀÔÀÚ¿¡ µû¶ó ÀÔ°è °È¸¦ È¿À²ÀûÀ¸·Î ¼³°èÇÒ ¼ö Àֱ⠶§¹®¿¡ Æı« ¸ðµå¸¦ º¯È½ÃÄÑ °í¿Â±îÁö ÀÔ³» Æı«¸¦ ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ°Ô µÈ´Ù. ÀÌ°ÍÀÌ °¡´ÉÇÏ°Ô µÇ¹Ç·Î Àç·áÀÇ °í¿ÂƯ¼ºÀ» ÇöÀúÇÏ°Ô °³¼±ÇÏ¸é¼ ÀÔ³»¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ³ª³ëÀÔÀÚ¿¡ ÀÇÇÑ Å©·¢ ¼±´ÜÀÇ ºê¸®Â¡°ú ÆíÇâÀ» À¯È¿ÇÏ°Ô ÀÏÀ¸ÄÑ, °áÁ¤¸³ ÀÚ½ÅÀÇ ÅÍÇÁ´×À» °¡´ÉÇÏ°Ô Çϸç, ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ½Å·Ú¼ºÀ» ±Ùº»ÀûÀ¸·Î °³¼±ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ¸ÅÆ®¸¯½º¿Í ºÐ»ê¸³¿ÍÀÇ ¿ÆØâ·üÀÌ ¼·Î ´Ù¸£´Ù´Â °ÍÀ» Àß ¼±Á¤Çϸé Å©·¢ÀÇ ÁøÀü ½Ã(Æı« Áß)¿¡ ¹Ì¼ÒÇÑ Å©·¢À» ¸ÅÆ®¸¯½ºÀÇ °áÁ¤¸³ ³»¿¡¼¸¸ ¹ß»ý½Ãų ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾î, ÀÌ ±â±¸¿¡ ÀÇÇؼµµ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ Àμº(ìåàõ)À» °áÁ¤¸³ ·¹º§¿¡¼ °³¼±ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÈ´Ù. ¶Ç °í¿Â¿¡¼ »ç¿ë ½Ã ¸ÅÆ®¸¯½º ³»¿¡ ¿òÁ÷ÀÌ´Â ÀüÀ§ÀÇ À̵¿À» ºÐ»ê ³ª³ëÀÔÀÚ·Î ÇÇ´×½ÃÅ°´Â Àϵµ °¡´ÉÇÏ°Ô µÊÀ¸·Î ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ °í¿Â °æµµ¡¤°µµ¡¤Å©¸³¡¤ÇÇ·Î µîÀ» ÇöÀúÇÏ°Ô °³¼±½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù. <Ç¥ 1>¿¡ ´ëÇ¥ÀûÀÎ ¼¼¶ó¹Í½º/¼¼¶ó¹Í½º°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®ÀÇ ¿ªÇÐÀû ±â´É°³¼± ¿¹¸¦ Ç¥½ÃÇÑ´Ù. <Ç¥ 1>ÀÇ Æ¯¼º °³¼±Àº ³ª³ëÀÔÀÚ Å©±â°¡ 50-100nm¿¡¼´Â 3-5vol%·Î ½ÇÇöÇÒ ¼ö ÀÖÁö¸¸, ³ª³ëÀÔÀÚ Å©±â°¡ 20nmÀÌÇÏ°¡ µÇ¸é Ư¼º °³¼±¿¡ ÇÊ¿äÇÑ ºÐ»ê·®Àº 0.1%ÀÌÇÏ·Î µÈ´Ù. ¶Ç ¹ÌÅ©·Ð·¹º§ÀÇ º¹ÇÕÀç·áÀÇ °æ¿ì, º¹ÇÕÈ¿¡ ÀÇÇÑ Æ¯¼º°³¼±¿¡´Â 15-20vol%ÀÇ Á¦2»ó ºÐ»êÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù. ÇÑÆí ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ¿ì¼öÇÑ Æ¯¼ºÀ» »ì¸®¸é¼ ÀÌ¿¡ ±Ý¼ÓÀ» ³ª³ë·¹º§¿¡¼ º¹ÇÕȽÃŲ ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á¿¡´Â ±Ý¼ÓÀÌ °®´Â ´Ù¾çÇÑ Æ¯¼ºÀ» ºÎ¿©ÇÑ´Ù. ¶Ç ³ª³ëÅ©±âÀÇ ±Ý¼ÓÀÔÀÚ¿¡ µû¸¥ ¼¼¶ó¹Í½º¸¦ Á¶Á÷ Á¦¾îÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î, °í±â´É¼º ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á¸¦ ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù. ¶Ç ±âÁ¸ÀÇ ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó°è º¹ÇÕÀç·á´Â ¼¼¶ó¹Í½º¿Í ±Ý¼Ó °è¸é¿¡¼ÀÇ ¹ÝÀÀ°ú ±¸Á¶ Á¦¾î¿Í °ü°è°¡ ÀÖÀ¸¸ç, Á¶ÇÕ °¡´ÉÇÑ °è°¡ ÇÑÁ¤µÇ¾î ÀÖÁö¸¸ ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á´Â ´Ù¾çÇÏ¸ç »õ·Î¿î °è·ÎÀÇ Àü°³°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù. <Ç¥ 2>¿¡ ´ëÇ¥ÀûÀÎ ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®ÀÇ ¿ªÇÐÀû ±â´É °³¼±ÀÇ ¿¹¸¦ Ç¥½ÃÇÑ´Ù.
<±×¸² 3>¿¡ ´ëÇ¥ÀûÀÎ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®ÀÇ ±¸Á¶·Î Al2O3/Y2O3°èÀÇ ¼Ò°áÁ¶Á¦¸¦ ÷°¡Çؼ Á¦ÀÛÇÑ Si3N4/SiCÀÔ³»/ÀÔ°è È¥ÇÕÇü ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·áÀÇ °íºÐÇØ´É ÀüÀÚÇö¹Ì°æ »çÁøÀ» Ç¥½ÃÇÑ´Ù. ÀÌ °íºÐÇØ´É ÀüÀÚÇö¹Ì°æ »çÁøÀº ¹ÌÅ©·Ð·¹º§ÀÇ Si3N4 °áÁ¤¸³ Áß¿¡ ¾à 20nmÀÇ SiC ³ª³ëÀÔÀÚ°¡ ±ÕÀÏÇÏ°Ô ºÐ»êµÇ¾î ÀÖ´Â ¸ð¾çÀ» ÃëÇÑ´Ù. ÀÌ Å¸ÀÔÀÇ º¹ÇÕÈ¿¡ ÀÇÇÑ Æ¯¼º Çâ»óÀº <Ç¥ 1>¿¡ Ç¥½ÃÇÑ °Íó·³ Al2O3/Sic¸¦ ¿¹·Î µé¸é 5vol%ÀÇ ³ª³ë SiC ÀÔÀÚÀÇ ºÐ»êÀ̸ç, °µµ°¡ ¾à 5¹è, ÃÖ°í »ç¿ë ¿Âµµ°¡ 400¡É, Å©¸³ ÀúÇ×À» 3-4Ç×À̳ª °³¼±ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, °í¿Â±îÁö ÀÔ³» Æı«¸¦ À¯µµÇؼ ÀÔ³»(í£Ò®)°íÀÎÈ(ÍÔìåûù)¸¦ °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÑ´Ù. ¶Ç ¸ÅÆ®¸¯½º ȤÀº ºÐ»ê»ó(ÝÂߤßÓ) °øµ¿À¸·Î ³ª³ë¸ÞŸ Å©±âÀÇ Á¶Á÷, Áï <±×¸² 2>ÀÇ (D)°¡ ½ÇÇöµÇ¸é Áö±Ý±îÁöÀÇ ¼¼¶ó¹Í½º Ư¼º°ú´Â ´Ù¸¥ Àç·á, ¿¹¸¦ µé¾î <±×¸² 4>¿¡ Ç¥½ÃµÈ ±Ý¼Ó°ú °°Àº ÃʼҼº(õ±á±àõ) º¯Çü(ܨû¡) Àç·á¸¦ ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Ù.
¶Ç ÀÌ·± ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶´Â ÀüÀÚ¼¼¶ó¹Í½º¿Í ±Ý¼Ó¡¤Æú¸®¸Ó Àç·á·Îµµ ½ÇÇöÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â Á¡¿¡ ÁÖ¸ñÇØ¾ß ÇÑ´Ù. 2. °íÂ÷(ÍÔó)±â´É(ѦÒö)Á¶ÈÇü(ðàûúúþ) Àç·á·ÎÀÇ Àü°³ Áö±Ý±îÁöÀÇ ¼¼¶ó¹Í½º°è Àç·á ¼³°è´Â ¿ì¼öÇÑ ´ÜÀÏ ±â´ÉÀ» »õ·Ó°Ô °³¼±ÇÏ´Â ¹æÇâÀ¸·Î ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ¾î ¿Ô´Ù. ±×·¯³ª ÇöÀç Àηù°¡ Á÷¸éÇÏ°í ÀÖ´Â ¿¡³ÊÁö ¹®Á¦¿Í Áö±¸È¯°æ¹®Á¦¸¦ µ¹ÆÄÇϱâ À§Çؼ´Â Á¾·¡ÀÇ ´ÜÀÏ ±â´ÉÇü¿¡¼ º¹¼öÀÇ ¿ì¼öÇÑ ±â´ÉÀ» µ¿½Ã¿¡ ¹ßÇöÇÏ´Â ±â´ÉÁ¶ÈÇüÀ¸·Î ÀüȯÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù. ±â´ÉÁ¶ÈÇü Àç·á, ´Ù½Ã ¸»ÇØ ¼öÁØ ³ôÀº ±â´ÉÀÌ Á¶ÈµÈ Àç·áÀÇ ¼³°è°³¹ßÀº ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ÄÁ¼ÁÀÇ Àü°³·Î °¡´ÉÇÏ°Ô µÈ´Ù. (1) ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á·Î´Â ±Ø¹Ì·®ÀÇ ºÐ»ê ³ª³ëÀÔÀÚ(³ª³ëÀÔÀÚ Å©±â°¡ 50~100nm¿¡¼´Â 3~5vol%, ³ª³ëÀÔÀÚ Å©±â°¡ 20nmÀÌÇϷδ 1vol% ÀÌÇÏ)À̸ç, °¢Á¾ ¿ªÇÐÀû ±â´ÉÀÇ ´ëÆøÀû·Î Àü°³°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù. (2) ÀÌ ³ª³ëÀÔÀÚ¿¡ ÀÇÇÑ ¿ªÇÐÀû Ư¼º °³¼±Àº ³ª³ëÀÔÀÚÀÇ Á¾·ù¿¡ »ó°ü¾øÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. ´Ù½Ã ¸»ÇØ Á¾·¡ÀÇ »ó½ÄÀ» ¶Ù¾î ³Ñ¾î À¯¿¬ÇÏ°í ¾àÇÑ ºÐ»ê»ó(ÝÂߤßÓ)¿¡ ÀÇÇÑ ¿ªÇÐÀû Ư¼ºÀÇ °³¼±ÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. (3) À԰衤ÀÔ³»¿¡ ºÐ»êµÈ ³ª³ëÀÔÀÚ´Â ¸ÅÆ®¸¯½ºÀÇ Á¾·ù¿¡ »ó°ü¾øÀÌ Á¤ÇÕ¼ºÀÌ ¶Ù¾î³ °è¸é±¸Á¶¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â ±â´ÉÀÌ ¶Ù¾î³ª´Ù. ´Ù½Ã ¸»ÇØ, ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á´Â ÄÚÆÃÀç·á·Î À§·ÂÀ» ¹ßÈÖÇÑ´Ù. (4) ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶´Â ÀüÀÚ¼¼¶ó¹Í½º µîÀÇ °¢Á¾ ±â´ÉÀç·á·ÎÀÇ Àü°³°¡ °¡´ÉÇϸç, ¿ªÇÐÀû ±â´É°ú Àü±â¡¤Àڱ⡤±¤ÇÐÀû ±â´ÉÀÇ µ¿½Ã °³¼±À» °¡´ÉÇÏ°Ô ÇÑ´Ù. (5) ºÐ»êµÈ ³ª³ëÀÔÀÚ¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏ´Â Àü±âÀû, ÀÚ±âÀû ±â´ÉÀÇ ºÎ¿©°¡ ¸ÅÆ®¸¯½ºÀÇ ¿ªÇÐÀû ±â´ÉÀ», ¿ªÇÐÀû Ư¼ºÀ» »õ·Ó°Ô °³¼±ÇØ °¡¸é¼ ºÎ¿©ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î °¢Á¾ ¼¾½Ì ±â´ÉÀ» °®°í ÀÖ´Â °í°µµ ¼¼¶ó¹Í½º µîÀÇ ¼³°è°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù. (6) ÀÔ°è¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â »ó°ú ±× ±¸Á¶ Á¦¾î¿¡ µû¶ó, Áï ÀÔ°èÀÇ ³ª³ë ±¸Á¶ Á¦¾î ¹è¿¿¡ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöƮȷΠ½Å±â´ÉÀ» ºÎ¿©ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. (7) À§ÀÇ (2)¿Í °ü°è°¡ ÀÖ´Â ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶·Î´Â ±â°ø¿¡ ÀÇÇÑ ¿ªÇÐÀû Ư¼º °³¼±ÀÌ °¡´ÉÇÑ °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù. ÀÌ Á¡Àº °í°µµÀ̸ç ÃÊ°æ·®ÀÇ »õ·Î¿î ±â´ÉÀ» °®´Â ´Ù°øü(ÒýÍîô÷)ÀÇ ¼³°è°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù´Â Á¡À» ÀǹÌÇÑ´Ù. (8) ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶´Â ±Ý¼Ó Àç·á¿Í °íºÐÀÚ Àç·á·Î Àü°³°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù. (9) ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶´Â ºÐÀÚ, °ÝÀÚ ·¹º§ º¹ÇÕ Àç·á·Î Àü°³°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù. 15³â ÀÌ»ó ¼¼¶ó¹Í½º°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®¿Í °ü·ÃµÈ ¿¬±¸¿¡¼ ¾ò¾îÁø À§ÀÇ Á¤º¸¸¦ µû¶ó ÀÌ ±ÛÀÇ ÇÊÀÚµéÀº ´ÙÀ½°ú °°Àº ¿¬±¸ °úÁ¦¿¡ ¸ôµÎÇÏ°í ÀÖ´Ù. (1) ¼¼¶ó¹Í½º Æı« ¿ªÇÐ, °ÀÎÈ(Ëìåûù)±â±¸, Ư¼º Æò°¡ ¹× ¹Ì¼¼ ±¸Á¶ Çؼ® (2) ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ »õ·Î¿î ÇÁ·Î¼¼½º °³¹ß (3) ÀÔ°èÀÇ ³ª³ë ±¸Á¶ Á¦¾î ÇÁ·Î¼¼½º °³¹ß (4) ¼¼¶ó¹Í½º°è ³ª³ë º¹ÇÕ Àç·áÀÇ ¼³°è ÄÁ¼Á ±¸ÃࡤâÁ¦(óÜð²)¡¤±â´É Çظí (Al2O3/SiC, Si3N4/SiC, MgO/SiC, ZrO2/AlO3 µî) (5) ¸¶ÀÌÅ©·Î/³ª³ëÇÏÀ̺긮µåÈ¿¡ ÀÇÇÑ ÃÊ°µµ¡¤ÃÊÀμº ¼¼¶ó¹Í½º °³¹ß<±×¸² 5>(Si3N4/SiC/À弶 À¯, ½Ö¹æÇâ ³ª³ëº¹ÇÕÈ(Al2O3/Ce-ZrO2), ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ÀûÃþÀç·á µî) (6) °íÂ÷±â´ÉÁ¶ÈÇü ¼¼¶ó¹Í½º ±â ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·áÀÇ °³¹ß (¿ì¼öÇÑ ¿ªÇÐÀû ±â´ÉÀ» ÀÒÁö ¾Ê°í ±Ý¼Ó°ú °°Àº ±â°è°¡°ø¼º, ÃʼҼº(õ±á±àõ)º¯Çü´É(ܨû¡Òö), Àü±âÀüµµ¼º, »ýüÀûÇÕ¼º µîÀÇ ±â´É ºÎ¿©°¡ °¡´ÉÇÏ´Ù) (°í°µµÀÌ¸ç °ø±¸·Î ÀÌ¿ë °¡´ÉÇÑ Si3N4/BN, SiC/BN, AlN/BN, ÀÌ¿Â Àüµµ¼º Si3N4, ÀüÀÚÀüµµ¼º AlN µî) (7) ³ª³ë ±¸Á¶ Á¦¾î¿¡ ÀÇÇÑ ±â´É¼º ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ °íÂ÷±â´ÉÁ¶È (BaTiO3°è, ¡®PZT°è, PbÇÁ¸®°è¡¯ ¾ÐÀüü°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® µî) (8) ¼¼¶ó¹Í½º/±Ý¼Ó°è °íÂ÷±â´ÉÁ¶ÈÇü ³ª³ë º¹ÇÕÀç·áÀÇ ¼³°è¿Í °³¹ß (°µµ°³¼±°ú ÇÔ²² Æı«(ÀÀ·Â) ¼¾½Ì ±â´ÉÀ» ºÎ¿©ÇÑ °íÂ÷±â´ÉÁ¶ÈÀç·á) (9) À¯±â/¹«±â ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·áÀÇ ¼³°è¿Í °íÂ÷±â´ÉÈ (Àΰ£ÀÇ ¼Õ°¡¶ô°ú °°Àº ±â´ÉÀ» °®°í ÀÖ´Â °¨ÃË ¼¾¼ µî) (10) ºÐÀÚ, °ÝÀÚ ·¹º§ º¹ÇÕ Àç·á °³¹ß 3. °íÂ÷±â´É Á¶È ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í °³¹ß À§¿¡¼ ¼Ò°³ÇÑ ¿¬±¸ °úÁ¦¿Í Àç·á°è´Â ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ¹üÁÖ¿¡ ¼ÓÇÏÁö ¾Ê´Â °Íµµ Æ÷ÇÔÇÏ°í ÀÖÁö¸¸, ÀÌµé ¿¬±¸´Â ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®ÀÇ °¡´É¼º ¶§¹®¿¡ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ±¸Á¶¿Í Àü°³¿¡ °ü·ÃÀÌ ÀÖ´Ù°í ¸»ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¬±¸¿¡¼ ¾ò¾îÁø »õ·Î¿î ±â´ÉÀ» °®°í ÀÖ´Â ¿£Áö´Ï¾î¸µ ¼¼¶ó¹Í½ºÀÇ ¿¹¸¦ ¸î °¡Áö ¼Ò°³ÇÑ´Ù.
(1) À弶À¯(íþàéë«) °È Sialon/SiC ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á »õ·Ó°Ô °³¹ßÇÑ Sialon/Sic ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á¸¦´Ù½Ã ¸¶ÀÌÅ©·Î À弶À¯·Î °ÈÇÏ´Â ¸¶ÀÌÅ©·Î/³ª³ëÇÏÀ̺긮µåÈ(<±×¸² 5>ÂüÁ¶)·Î ÃÊ°æ(õ±Ìã)Àç·á¿¡ ÇÊÀûÇÏ´Â ÃÊÀμº(õ±ìåàõ)°ú 1000MPaÀÌ»óÀÇ ÃÊ°µµ¿Í ¿ì¼öÇÑ °í¿Â Ư¼ºÀÌ Á¶ÈµÈ Àç·á¸¦ °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ Àç·á·Î Á¦Á¶µÈ °¡½ºÅͺó ºÎÇ°<±×¸² 6>Àº 1500¡É±îÁö »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. (2) ZrO2/Mo, ZrO2(CeO2)/Al2O3°è ½Ö¹æÇâ ³ª³ë ÄÞÆ÷ÁöÆ® ZrO2/MoRp¿¡¼ ¹ÌÅ©·Ð Å©±âÀÎ ZrO2 ÀÔ³»¿¡ ³ª³ë Å©±âÀÇ Mo ¶Ç´Â µ¿½Ã¿¡ ¹ÌÅ©·Ð Å©±âÀÇ MoÀÔ³»¿¡ ³ª³ë Å©±âÀÇ ZrO2°¡ ºÐ»êµÈ ½Ö¹æÇâ ³ª³ë º¹ÇÕ Àç·áÀÇ ¼³°è °³¹ß¿¡ ¼º°øÇß´Ù. ÀÌ »õ·Î¿î Àç·á´Â ÃÊ°æ Àç·á¿¡ ÇÊÀûÇÏ´Â °µµ¿Í ÀμºÀ» °®°í ÀÖ´Ù. ¶È°°Àº ±¸Á¶ÀÇ ½ÅÀç·á´Â CeO2À̸ç Á¤¹æÁ¤(ïáÛ°ïÜ)À» ¾ÈÁ¤ÈÇÑ ZrO2(CeO2)¿Í Al2O3°è¿¡ À־µ °³¹ß¿¡ ¼º°øÇßÀ¸¸ç, ÀÌ ½ÅÀç·á´Â <±×¸² 7>¿¡ º¸¿©´Â °Íó·³ ÃÖÃÊ ÇÁ·Î¿ë Àý´Ü·ÂÀÌ ¸éµµÄ®·Î ½Ç¿ëȵǾú´Ù. ÃÖ±Ù¿¡´Â ÀΰøÄ¡¾ÆÀç·á·Îµµ ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.
(3) Si3N4/BN, SiC/BN, AlN/BN, Al2O3/BN°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Si3N4ºÐ¸» Ç¥¸é¿¡ ¿ë¾×¹ý¿¡ µû¶ó ³Ãþ(Õ¯öµ)±¸Á¶¸¦ °®´Â BNÀ» ÇǺ¹ÇÏ´Â ÇÁ·Î¼¼½º¸¦ °³¹ßÇؼ ±×°ÍÀ» Ãâ¹ß ¿ø·á·Î Si3N4/BN ³ª³ëº¹ÇÕ Àç·áÀÇ Á¦ÀÛ¿¡ ¼º°øÇß´Ù. BNÀº Si3N4¿¡ ºñÇØ 1/5 ÀÌÇÏÀÇ ¿µ·ü, 1/10ÀÌÇÏÀÇ ´Ü´ÜÇÔ°ú °µµ¸¦ °®°í ÀÖ´Â Àç·áÀÌ´Ù. µû¶ó¼ Si3N4¿¡ BNÀ» ºÐ»ê½ÃÅ°¸é °µµ´Â ÀúÇÏµÇ¸ç ¿ÆØâµµ Ä¿Áú °ÍÀ¸·Î ¿¹ÃøµÈ´Ù. ±×·¯³ª ÀÌ ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á·Î´Â ¨ç °µµ ³·Àº BNÀ» ºÐ»ê½ÃÄѵµ °µµÀÇ °¨¼Ò´Â ¾øÀ¸¸ç, Åë»óÀûÀÎ º¹ÇÕÀç·á¿Í´Â ¹Ý´ë·Î °µµ°¡ ¾à 1.3¹è Áõ°¡Çϸç, ¨è ¿ÆØâÀÌ Å« BNÀ» ºÐ»ê½ÃÅ°´õ¶óµµ ¿ÆØâÀÌ Áõ°¡ÇÏÁö ¾ÊÀ¸¸ç ¿ªÀ¸·Î °¨¼ÒÇÑ´Ù. ¨é ±×·¯³ª ¿µ·ü°ú °æµµ´Â Á¾·¡ÀÇ º¹ÇÕ Ãø¿¡ µû¶ó °¨¼ÒÇÑ´Ù´Â Á¡ÀÌ ¸íÈ®ÇØÁ³´Ù. ÀÌ»óÀÇ Æ¯¼ºº¯È´Â Si3N4¼¼¶ó¹Í½º¿¡ ºñ¾àÀûÀ¸·Î °³¼±µÈ ¿Ãæ°Ý Ư¼ºÀ» ºÎ¿©ÇÏ¸é ¿¹»óÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç ±× Æò°¡¸¦ ½Ç½ÃÇß´Ù. ±× °á°ú, ¿¹»ó´ë·Î 1600¡ÉÀÇ °í¿Â¿¡¼ ¼öÁß¿¡ ÅõÇÏÇÏ´Â ½ÉÇÑ ¿Ãæ°Ý¿¡µµ °ßµð¾î ³»´Â ÃÊÀç·á·Î º¯½ÅÇÑ´Ù´Â Á¡ÀÌ ÆǸíµÇ¾ú´Ù. ÀÌ °è¿¡¼ ã¾Æ³½ ÃÖ´ëÀÇ ¹ß°ßÀº <±×¸² 8>¿¡ º¸ÀÌ´Â °Íó·³ ÀÌ Àç·á°¡ ±Ý¼Ó°ú °°Àº ±â°è °¡°ø¼ºÀ» °®°í ÀÖ´Ù´Â Á¡ÀÌ´Ù. ¶Ç ÀÌ °èÀÇ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á´Â °í¿Â°µµ¿¡ ¿ì¼öÇϸç, ¿ë¾×±Ý¼Ó¿¡µµ ¶Ù¾î³ ³»½Ä¼ºÀ» °®°í ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ ¹àÇôÁ³´Ù. Áï, ÀÌ °èÀÇ ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á´Â °í°µµ¡¤¶Ù¾î³ °í¿Â°µµ¡¤Å¹¿ùÇÑ ³»¿Ãæ°ÝÀúÇס¤³»½Ä¼º¡¤Äè»è(öáÞû)Ư¼ºÀ» µ¿½Ã¿¡ ¹ß°ßÇÏ´Â Á¾·¡¿¡´Â ¾ø´Â »õ·Î¿î ±â´ÉÁ¶ÈÀç·á¶ó°í ¸»ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº ¿¬±¸°á°ú´Â SiC/BN, AlN/BN, Al2O3/BN µîÀÇ °è¿¡¼µµ ¾ò¾îÁö¸ç, ÀÌ·± Àç·á¼³°è´Â Á¾·¡¿¡´Â ¾ø´Â °ÍÀ¸·Î ¾ÕÀ¸·Î ¿©·¯ ºÐ¾ß¿¡ °ÉÃÄ ÀÀ¿ëÀü°³°¡ ±â´ëµÈ´Ù. (4) Al2O3/Ni, Al2O3/Fe, ZrO2/Co°è µî¿¡ ÀÖ¾î¼ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®Àç·á »êȹ° ¼¼¶ó¹Í½º¿¡ °ÀÚ¼ºÀÎ Ni, Fe, Co µîÀÇ ±Ý¼ÓÀ» ³ª³ë Å©±â·Î ºÐ»ê½ÃÅ°´Â »õ·Î¿î ÇÁ·Î¼¼½º¸¦ ¹ß°ß, ÀÌ¿¡ µû¶ó »êȹ° ¼¼¶ó¹Í½º¿¡ ¿ì¼öÇÑ ±â°èÀû ¼º´É, ¿¹¸¦ µé¾î °µµ¸¦ 2¹è³ª °³¼±½ÃÅ°¸ç (<±×¸² 2>ÂüÁ¶), µ¿½Ã¿¡ ¹úÅ© ±Ý¼Óº¸´Ù ¿ì¼öÇÑ °ÀÚ¼º Ư¼ºÀ» ºÎ¿©ÇÏ´Â °Í¿¡ ¼º°ø, ¶Ç ÀÌ »õ·Î¿î Àç·á°¡ ¿ÜºÎ·ÎºÎÅÍÀÇ ÀÀ·ÂÀ» °ËÃâÇÏ´Â ±â´ÉÀ» °®°í ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ ¹àÇôÁ³´Ù. (5) MgO/BaTiO3, MgO/PZT ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® MgO¿¡ °À¯ÀüüÀÇ À¯¿¬ÇÏ¸é¼ °µµ°¡ ³·Àº BaTiO3, PZT¸¦ ºÐ»ê½ÃÄѼ °í°µµÈ¸¦ ´Þ¼ºÇÔÀ¸·Î½á µ¿½Ã¿¡ ÀÀ·Â°ú Æı«ÀÇ ¼¾½Ì±â´ÉÀ» ºÎ¿©ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë¾Æ³Â´Ù. (6) Àü±âÀüµµ¼º Si3N4, MgO, ZrO2, AlN°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® ÀÔ°è¿¡ ÀÌ¿Â Àüµµ¼º ¹× ÀüÀÚÀüµµ¼º ¼¼¶ó¹Í½º¸¦ ÀçÄ¡½ÃŲ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®¸¦ °³¹ßÇÏ¿©(<±×¸² 9>ÂüÁ¶), ÀÌ Àç·á°¡ ¿ì¼öÇÑ ¿ªÇÐÀû ±â´ÉÀ» ÀÒÁö ¾Ê°í ¿ì¼öÇÑ ÀÌ¿ÂÀüµµ¼º°ú ÀüÀÚÀüµµ¼ºÀ» ³ªÅ¸³½´Ù´Â °ÍÀ» ¸íÈ®È÷ Çß´Ù<Ç¥ 3>. (7) ±âŸ ÀÌ»ó ¼Ò°³ÇÑ °Í ÀÌ¿Ü¿¡ Al2O3, ZrO2, Si3N4°èÀÇ ³ª³ë/³ª³ëÄÞÆ÷ÁöƮȿ¡ ÀÇÇÑ ÃʼҼºº¯Çü±â´É ºÎ¿©, ÀÔ°è ³ª³ë±¸Á¶Á¦¾î¿¡ ÀÇÇÑ ÁúÈ(òòûù)°è¼Ò·ÎÀÇ Åõ¸í¼º ºÎ¿©, ±Ý¼Ó°£ ÈÇÕ¹°ÀÇ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöƮȿ¡ ÀÇÇÑ ±â´É°³¼±, »êȹ°¼¼¶ó¹Í½º ÀûÃþ Àç·áÀÇ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöƮȿ¡ ÀÇÇÑ ¿ªÇÐÀû ±â´É°ú ¿Àü±â´ÉÀÇ µ¿½Ã °³¼±, ¿ì¼öÇÑ ¿ªÇÐÀû ±â´ÉÀ» °®´Â °íºÐÀÚ°è ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®ÀÇ °³¹ß, À¯±â/¹«±â°è³ÀÇ ÄÞÆ÷ÁöÆ® °¨Ã˼¾¼ ¼³°è¡¤°³¹ß, µîÀÇ ¿¬±¸µµ ¼öÇàµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç ¸î °¡Áö´Â ÀÌ¹Ì ¼º°øÇß´Ù.
³ª³ë¿¡¼ ºÐÀÚ·¹º§ÀÇ Àç·á¼³°è·Î ³ª³ë·¹º§ÀÇ ±¸Á¶Á¦¾î, ƯÈ÷ ³ª³ëÀÔÀÚ¸¦ ºÐ»ê½ÃŲ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ®¿¡ °üÇØ ±âº»ÀûÀÎ »ç°í, ±× Àü°³¿¡ µû¸¥ °íÂ÷±â´É Á¶ÈÀç·áÀÇ ¿Ï¼º¿¡ °üÇØ À̾߱âÇß´Ù. ÀÌµé ¿¬±¸´Â ÀÌ¹Ì ¾à 10³â ¿¬¼ÓÇؼ ¸¹Àº ¼º°øÀ» °ÅµÎ¾ú°í ÀϺΠÀç·á¿¡ °üÇؼ´Â ÀÌ¹Ì ¸»ÇÑ °Íó·³ ½Ç¿ëÈ¿¡ ¼º°øÇß´Ù. ´ÙÀ½¿¡´Â ÃÖ±Ù ¸î ³â µ¿¾È Èï¹Ì¸¦ °®°í ¿¬±¸ÇØ¿À°í ÀÖ´Â ºÐÀÚ·¹º§ÀÇ ±¸Á¶Á¦¾î¿¡ ÀÇÇÑ »õ·Î¿î ±â´ÉÀç·á, Áï °è¸éÀ» ¿øÀÚ·¹º§¿¡¼ Á¶¼º °æ»ç½ÃŲ °è¸éÁ¶¼º°æ»ç ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á, ÄÚ¾î/¼¿Çü ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á, ´ÜÀ§°ÝÀÚ ³»¿¡ ´Ù¸¥ ±â´ÉÀ» °®°í ÀÖ´Â ¹°ÁúÀ» Ãþ»óÀ¸·Î Á¶ÇÕÇÑ Ãþ»ó ¶óÅ×À̽º º¹ÇÕÀç·á¿¡ °üÇØ ÃÖ±ÙÀÇ ¿¬±¸ °¡¿îµ¥ ÀϺθ¦ ÀÌµé ±¸Á¶°¡ °¡±î¿î ¹Ì·¡¿¡ ¿£Áö´Ï¾î¸µ¼¼¶ó¹Í½º·Î ¹ßÀüÇÒ °¡´É¼ºÀÌ Àֱ⠶§¹®¿¡ ¿©±â¿¡ ¼Ò°³ÇÑ´Ù. 1. °è¸é Á¶¼º °æ»ç ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á ±âÁ¸ÀÇ º¹ÇÕÀç·á·Î´Â ºÐ»ê»ó°ú ¸ÅÆ®¸¯½º »çÀÌ¿¡¼ ÈÇйÝÀÀÀÌ ÀϾ´Â °ÍÀ» ÃÖ´ëÇÑ ÇÇÇß´Ù. ±×·¯³ª ´ëºÎºÐÀÇ °æ¿ì, ±â´ÉÇâ»ó°ú ½Å±â´ÉÀÇ ºÎ¿© ¶§¹®¿¡ ºÐ»êµÇ´Â Á¦2»óÀÇ ¼±ÅÃÀº ÇöÀúÈ÷ Á¦ÇѵȴÙ. ±×·¸±â ¶§¹®¿¡ ¾ç»óÀÌ ¹ÝÀÀÇÏ´Â °è¸¦ ¼±ÅÃÇؼ, °è¸é±¸Á¶¸¦ ÀǽÄÀûÀ¸·Î Á¦¾îÇÑ´Ù´Â °ÍÀ» ½ÃÇèÇß´Ù. ±× °á°ú, Al2O3/Si3N4 µîÀÇ º¹ÇÕ°è¿¡¼ °è¸éÁ¶¼º°ú ±¸Á¶°¡ ¿øÀÚ·¹º§¿¡¼ °æ»ç±â´ÉÈµÈ ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·á¸¦ ¸¸µé¾ú´Ù. ¶Ç ÀÌ Àç·á¿¡¼´Â ¹ÝÀÀ¡¤°í¿ë(ͳéÁ)¡¤¼®Ãâ(à°õó)ÇÁ·Î¼¼½º¸¦ Á¦¾îÇÔÀ¸·Î½á Ãâ¹ßºÐ¸»·Î´Â ¾à 300nmÀÇ Si3N4ÀÇ ÀÔÀÚ°æÀ» 30nmÀÌÇÏ·Î Á¦¾îÇϴµ¥ ¼º°øÇß´Ù. ÀÌ °æ»çÁ¶¼ºÈ¿¡ µû¶ó °è¸é°µµÀÇ °³¼±°ú ±ÕÀÏÇÑ ³ª³ëÀÔÀÚÀÇ ºÐ»ê¿¡ ±âÀÎÇؼ ±Ø¹Ì·®(0.5vol% ÀÌÇÏ)ÀÇ Á¦2»óÀÇ ºÐ»êÀ¸·Î °µµ¿Í ¿Âµµ¿¡ ÀÖ¾î¼ Å©¸³ÀúÇ×À» ¸î ¹è¿¡¼ ¸î Ç×µµ °³¼±½Ãų ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. 2. ÄÚ¾î/¼¿Çü ³ª³ëº¹ÇÕ±¸Á¶ À¯»çÇÑ ±¸Á¶¸¦ °®°í ÀÖ´Â ¹°ÁúÀÌ °í¿ëü(ͳéÁô÷)¸¦ Çü¼ºÇÑ´Ù´Â °ÍÀº Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. ÀÌ °í¿ëÇö»óÀ» ÀÌ¿ëÇؼ ÄÚ¾î/¼¿Çü ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á¸¦ ¸¸µå´Â ¿¬±¸¸¦ ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ Àç·á¼³°èÀÇ ±âº»ÀûÀÎ »ý°¢Àº °í¿ë»óÅ°¡ ÆòÇàÀ¸·Î ÀÌ·ïÁöÁö Àü¿¡ ºñÆòÇü ÇüŸ¦ ±Þ³ÃÇÔÀ¸·Î½á ½ÇÇö½ÃÅ°´Â µ¥ ÀÖ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î Al2O3¿Í Cr2O3°¡ °í¿ëµÈ´Ù´Â °ÍÀº Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ¹Ì¼¼ÇÑ Al2O3ºÐ¸» »ó¿¡ Àüü ¾ç¿¡¼ 1vol% ÀÌÇÏÀÇ Cr2O3¸¦ ±ÕÀÏÇÏ°Ô ÇǺ¹Çؼ ±×°ÍÀ» °í¿ÂÀ¸·Î °¡¿Çϸé Al2O3 ºÐ¸» Ç¥¸é¿¡¼ Cr+3°ú Al+3ÀÇ Àüȯ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾÙ. ÀÌ °í¿ëÇö»óÀ» µµÁß¿¡ ¸ØÃß°í ±Þ³Ã½ÃÅ°¸é ¼Ò°áü¸¦ Çü¼ºÇÏ°í ÀÖ´Â °áÁ¤¸³ÀÇ ³»ºÎ´Â Al2O3¿¡¼ Ç¥¸é±Ù¹æÀÌ Al2O3/Cr2O3 °í¿ëÃþÀÌ µÇ´Â ÄÚ¾î/¼¿ ±¸Á¶¸¦ ½ÇÇöÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ °í¿ëÃþ(¼¿)ÀÇ µÎ²²´Â °¡¿¿Âµµ¿Í ½Ã°£À» ¹Ù²ÞÀ¸·Î½á Á¦¾îÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ¶Ç ¼¿°ú ÄÚ¾îÀÇ °è¸é¿¡ ÀüÀ§¸¦ ÁýÀû½Ãų ¼öµµ ÀÖ´Ù. »ó¼¼ÇÑ ±¸Á¶ÀÇ ÇØ¸í¿¡´Â ¼º°øÇÏÁö ¸øÇßÁö¸¸ ÀÌ·± ±¸Á¶¸¦ ´Þ¼ºÇÔÀ¸·Î½á °µµ µîÀÇ ¿ªÇÐÀûÀΠƯ¼ºÀÌ ´ëÆø Çâ»óµÈ´Ù´Â °ÍÀ» ¹àÇô³Â´Ù. 3. ¸ð·¹Å¥·¯/Ŭ·¯½ºÅÍ º¹ÇÕÀç·á ³ª³ëº¹ÇÕÈ ±â¼úÀ» ´Ù½Ã Àü°³ÇÏ´Â °ÍÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î ¸ÅÆ®¸¯½º ³»¿¡ ºÐÀÚ ·¹º§ÀÇ Å¬·¯½ºÅÍ°¡ ºÐ»êµÈ º¹ÇÕÀç·áÀÇ Ã¢¼º¿¡ °ü·ÃÇÑ ±âÃÊ¿¬±¸µµ ÀÌ·ïÁö°í ÀÖ´Ù. ÀÌ ¿¬±¸¿¡ µû¶ó ³ª³ëº¹ÇÕÀç·á¿¡ °üÇÑ ¿¬±¸¼º°ú¸¦ À¯±âÀûÀ¸·Î ¿¬°áÁöÀº ³ª³ë/Ŭ·¯½ºÅÍ º¹ÇÕÀç·á¸¦ ¼³°èÇÏ´Â °Ô °¡´ÉÇØÁ³´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î ±Ø¹Ì·®ÀÇ Cr2O3¸¦ Al2O3¿¡ ÷°¡, °í¿ë½ÃÄÑ Ã¢»ýÇÑ Å¬·¯½ºÅÍ º¹ÇÕÀç·á(Al2O3 °ÝÀÚ ÁßÀÇ Å¬·¯½ºÅÍ(AlO)+6ÀÇ ÀϺθ¦ (CrO)+6¿¡¼ Àüȯ½ÃŲ º¹ÇÕÀç·á)´Â ¾à 0.4vol%ÀÇ Cr2O3ÀÇ Ã·°¡·Î Æı«°µµ°¡ 2¹è ÀÌ»ó Çâ»óµÇ¾ú´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë¾Ò´Ù. ÇöÀç ÀÌ »õ·Î¿î Àç·á¼³°è¸¦ °¢Á¾ ÀüÀÚ¼¼¶ó¹Í½º·Î ¹ßÀü½ÃÅ°´Â ±âÃÊ ¿¬±¸¸¦ °è¼ÓÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¶Ç µ¿½Ã¿¡ ÃÊ°ÝÀÚ ±¸Á¶¸¦ Á¦¾îÇÔÀ¸·Î½á ´ÜÀ§°ÝÀÚ ³»¿¡ ´Ù¸¥ ±â´ÉÀ» °®´Â ¹°Áú, ¿¹¸¦ µé¾î Àý¿¬»ó°ú À¯Àüü»óÀ» Á¶ÇÕÇÑ ºÐÀÚº¹ÇÕÀç·á¸¦ Àå·¡ÀÇ ¼Ò°á¹ýÀ¸·Î ⼺ÇÏ´Â ¿¬±¸¸¦ ÁøÇà ÁßÀÌ´Ù. 4. ³ª³ë±Ý¼ÓÆ÷ÇÔ ÇÃ¶ó·» ºÐ»ê ³ª³ëÄÞÆ÷ÁöÆ® Àç·áAl2O3/NiO/Sic È¥Çպи»¿¡¼ ¼Ò°á¹ý¿¡ ÀÇÇØ Al2O3/Ni ³ª³ëÀÔÀÚ/Ni3Si ³ª³ë ÀÔÀÚ Æ÷ÇÔ Çö󷻰èÀÇ º¹ÇÕÀç·á¸¦ âÁ¦ÇÏ´Â µ¥ ¼º°øÇß´Ù. ÇöÀç ÀÌ »õ·Î¿î ƯÀÌÇÑ ±¸Á¶¸¦ °®´Â ¡®Al2O3/Ni³ª³ëÀÔÀÚ/Ni3Si ±Ý¼Ó°£ ÈÇÕ¹° ³ª³ëÀÔÀÚ Æ÷ÇÔ½ÃŲ Çö󷻰èÀÇ º¹ÇÕ¼Ò°áü¡¯°¡ ¾î¶² ½Å±â´ÉÀ» º¸ÀÏÁö´Â È®½ÇÄ¡ ¾Ê´Ù. ±×·¯³ª ÀÌ Àç·á´Â ´Ù°øüÀÌ¸é¼ °µµ¿Í Àμº¿¡¼ ´ëÆøÀûÀÎ °³¼±ÀÌ ±¸ÇöµÈ´Ù´Â Á¡Àº È®½ÅÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ Àç·áÀÇ Æ¯Â¡Àº ±× ÇÁ·Î¼¼½º¿¡ ÀÖÀ¸¸ç, Ni3Si ³ª³ëÀÔÀÚ Æ÷ÇÔ Çöó·»Àº ¼Ò°á ÇÁ·Î¼¼½º¿¡¼ In-situ¿¡ »ý¼ºÇÑ´Ù. 5. ±× ¿Ü ÀÌ»ó ¼Ò°³ÇÑ °Í ÀÌ¿Ü¿¡ ÈÇÐ ÇÁ·Î¼¼½º¿¡ ÀÇÇÑ »êȹ°°è ³ª³ëÆ©ºêÀÇ Á¦Á¶, ±Ý¼Ó/¹ÝµµÃ¼ °è ³ª³ëÀÔÀÚÀÇ Ã¢¼º°ú ±¤ÇмÒÀÚ·ÎÀÇ ÀÀ¿ë, ³ª³ëÄÚÆÃÇÁ·Î¼¼½º °³¹ß, ÃÊ»óÀÚ¼º°è ³ª³ëÀç·á°³¹ß°ú ÀÚ±â³Ãµ¿À¸·ÎÀÇ ÀÀ¿ë, ³ª³ë/Ŭ·¯½ºÅÍ ¸ÅüÀç·á¿Í ÀÚ±â³Ãµ¿À¸·ÎÀÇ ÀÀ¿ë, ³ª³ë/Ŭ·¯½ºÅÍ ¸ÅüÀç·áÀÇ °³¹ß, ³ª³ë¿Àü¼ÒÀÚ°³¹ß µî¿¡ °üÇÑ ¿¬±¸µµ °è¼ÓÇÏ¿© Èï¹ÌÀÖ´Â ¼º°ú¸¦ ¾ò±â ½ÃÀÛÇß´Ù.
< Energy News >
|