• Current Photovoltaic Research
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• 제5권4호
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• pp.140-144
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• 2017

$CuSbS_2$ (CAS) and $CuSbSe_2$ (CASe) nanocrystals (NCs), which consist of earth-abundant elements, were synthesized by a mechanochemical method. Elemental precursors such as copper, antimony, sulfur, and selenium were used without adding any organic solvents or additives. The NCs were synthesized by milling for a few hours. The sudden phase changes occurred by self-ignition and propagation, as previously observed in other mechanochemical synthetic processes. The XRD, Raman, and TEM analysis were carried out to determine the crystallinity and secondary phase of the as-synthesized CAS and CASe NCs, confirming the phase-pure synthesis of CAS and CASe. Optical properties were investigated by UV-Vis spectroscopy and it was observed that the band gap energies were about 1.1 and 1.5 eV, respectively for CAS and CASe, suggesting the potential for the use as solar cell materials. The NC colloids dispersed in anhydrous ethanol were prepared and coated on Mo substrates by a facile doctor-blade method. The investigation on the solar cell properties of the as-synthesized materials is underway.

• 한국표면공학회지
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• 제49권1호
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• pp.40-45
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• 2016

Recently, $Bi_2Te_3$-based alloys are the best thermoelectric materials near to room temperature, so it has been researched to achieve increased figure of merit(ZT). Ternary compounds such as Bi-Te-Se and Bi-Sb-Te have higher thermoelectric property than binary compound Bi-Te and Sb-Te, respectively. Compared to DC plating method, pulsed electrodeposition is able to control parameters including average current density, and on/off pulse time etc. Thereby the morphology and properties of the films can be improved. In this study, we electrodeposited n-type ternary Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film by modified pulse technique at room temperature. To further enhance thermoelectric properties of $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film, we optimized Cu doping concentration in $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film and correlated it to electrical and thermoelectric properties. Thus, the crystal, electrical, and thermoelectric properties of electrodeposited $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film were characterized the XRD, SEM, EDS, Seebeck measurement, and Hall effect measurement, respectively. As a result, the thermoelectric properties of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin films were observed that the Seebeck coefficient is $-101.2{\mu}V/K$ and the power factor is $1412.6{\mu}W/mK^2$ at 10 mg of Cu weight. The power factor of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film is 1.4 times higher than undoped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film.

• 한국태양광발전학회지
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• 제9권2호
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• pp.18-28
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• 2023

지구상에 풍부하며 저독성 소재인 안티모니 셀레나이드(Sb₂Se₃)는 재료가 갖는 우수한 광전자적 특성과 장기 내구성으로 차세대 태양전지 소자로 크게 주목 받고 있다. 또한, 비교적 짧은 연구기간 동안 빠른 성장 속도를 보여줬으며, 2014년 2.26%에서 8년의 연구기간 동안 약 5배인 2022년 10.57%를 달성하였다. 하지만, 여전히 기존의 칼코지나이드계 박막 태양전지인 CdTe(22.1%) 및 Cu(In,Ga)Se₂(23.35%)가 달성한 효율에 비해 낮은 변환 효율을 보이고 있으며, 이는 계면에서 발생하는 캐리어 재결합으로 인한 개방전압 손실 문제가 주 원인으로 대두되고 있다. 따라서, Sb₂Se₃ 광 흡수층에 인접한 전자 및 정공 수송층 사이에 적절한 밴드 정렬을 구축하여 캐리어 재결합 손실을 줄이는 것이 고효율 Sb₂Se₃ 태양전지를 구현하기 위한 핵심 전략 중 하나이다. 본 원고에서는 Sb₂Se₃ 광 흡수층의 기본적인 특성과 Sb₂Se₃ 태양전지의 최근 연구 성과에 대해 간략하게 설명하고자 하며, 특히 전자 및 정공 수송층 적용을 통한 에너지 밴드 정렬 최적화에 관련된 내용을 중점적으로 소개하고자 한다. 또한, Sb₂Se₃ 박막 태양전지 성능의 병목 현상을 극복하기 위한 잠재적인 연구 방향에 대해서도 논하고자 한다.

• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-40
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• 2014

본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1038-1045
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• 2006

본 연구는 INAA와 ICP-MS의 두 가지 분석방법을 NIST SRM 2783과 실제의 대기입자 시료에 동시에 적용하고 그 결과를 비교하고자 하였다. NIST SRM 2783을 INAA와 ICP-MS로 분석하여 비교한 결과, INAA의 분석결과가 ICP-MS보다 정확하고 정밀한 것으로 나타났다. 또한, 공단지역에서 채취한 PM10 시료를 대상으로 역시 두 방법으로 분석하여 비교한 결과, 농도비의 평균이 Ba, Cu, K, Mg, Na, Sb는 $0.9{\sim}1.1$, Al, Co, Fe, Mn는 $0.8{\sim}1.2$, Se, Ti, Zn는 1.3 이상으로 나타났다. PM10 시료의 분석 대상 원소가 매우 넓은 농도범위를 보임에도 불구하고 회귀분석 및 paired t-test와 Wilcoxon signed-rank test 결과, 13종의 미량원소 중 Al, Ba, Co, Cu, Fe, K, Mn, Na, Sb는 두 방법 간의 분석결과가 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.253-266
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• 1989

경북 의성 퇴적분지내에는 수개조의 함 Cu-Pb-Zn-Ag 열수석영맥이 주향 N $20^{\circ}-40^{\circ}W$, 경사 $70^{\circ}-80^{\circ}NE$의 단층면을 따라 충진되어 있으며, 맥폭은 1.0m 이하이고, 약 200m 이상 연장되어 있다. 광화작용은 구조운동에 수반되어 3회 (I, II, III기)에 걸쳐 진행되었다. 주 광화시기인 제 I 광화시기에는 주로 황동석, 유비철석, 황철석, 방연석, 섬아연석과 미량의 사면동석 및 함Pb, Ag, Sb, Bi 유염 광물 등이 산출된다. 유체 포유물 연구에 의하면, 제I광화작용시 동(銅)을 위시한 광석 광물은 7.5-4.5wt.% 염상당농도를 갖는 광화유체로부터 초기 $400^{\circ}C$에서 후기 $200^{\circ}C$에 걸쳐 침전되었고, $350^{\circ}C$ 부근에서 광화유체의 비등 현상이 있었음을 확인하였다. $H_2O-NaCl$ 임계곡선에 의해 구한 광화유체의 최대 압력은 150bar이고, 이는 1.7km의 심도에 해당된다. Cu의 침전은 전 유황종(種)의 농도가 $10^{-0.5}-10^{-1.8}M$인 광화유체가 약 $350^{\circ}C$에서 $250^{\circ}C$로 감소되면서 비등작용과 함께 천수유입에 의한 냉각 작용에 의하여, 광화유체 내의 유황, 산소의 분압이 각각 $10^{-8}$, $10^{-30}atm$.에서 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$.으로 감소되고, 한편 pH가 증가되어, Cu complex 이온의 농도가 $10^3$에서 10ppm으로 감소되면서 주로 황동석으로 침전되었다. 함 Pb, Ag, Sb, Bi 유염광물은 $250^{\circ}C$ 이하에서 유황과 산소분압이 각각 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$. 이하인 광화유체에서 계속되는 천수유입으로 인한 냉각작용과 희석작용에 의해 침전되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권3호
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• pp.208-222
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• 2001

이 연구는 전남 광양광산과 그 주변의 하천에 형성되어 있는 부유성 비정질 퇴적물의 지구화학적 특성을 밝히기 위해 수행되었다. 부유성 비정질 퇴적물의 주요성분은 Fe$_2$O$_3$이며, Fe$_2$O$_3$의 함량은 17.9${\cdot}$72.3wt.% 범위로 나타난다. Fe함량이 증가하면 Si, Al, Mg, Na, K, Mn 및 Ti 함량이 감소하며 Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, 및 Se등의 함량은 증가한다. 하상 침전물인 비정질 퇴적물에는 As(최대 54.9ppm), Bi(최대 3.77ppm), Cd(최대 3.65ppm), Hg(최대64ppm), Sb(최대 10.1ppm), Cu (최대 37.1ppm), Mo(최대 8.86ppm), Pb(최대 9.45ppm) 및 Zn(최대 29.7ppm) 등의 중금속원소가 농집되어 있다. 황갈색 침전물에는 Au(최대 4.40ppm)와 Ag(최대 0.24ppm) 함량이 매우 높게 나타나며, Au함량은 하천의 상류지역에 높은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 감소한다. 반면에 Ag 함량은 상류지역의 하천에 낮은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 증가하여 나타난다. XRD분석에서 하상의 황갈색 침전물은 X-선회절선이 뚜렷하지 않은 비정질이거나 결정도가 미약한 철수산화물로 밝혀졌으며, 석영, 침철석, 고령토, 일라이트 등이 관찰된다. IR분석에서 비정질 하상 퇴적물은 OH기, H$_2$O, SO$_4$ 및 Fe-O 기에 의한 흡수밴드가 관찰된다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.213-232
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• 2021

Ore criteria at the Sheba Deposit indicate orogenic mineralization type. Rocks and mineral assemblages suggest low formation-temperature of green-schist facies. Pyrite found in two generations; Type1 is irregular grains, contains higher arsenic and gold contents, compared to the relatively younger phase Type2 pyrite, which is composed of euhedral grains, found adjacent to late quartz-carbonate veins or at rims of type1 pyrite. Two gold generations were identified; type1 found included in sulphides (mainly pyrite). The second gold type was remobilized (secondary) into free-lodes within silicates (mainly quartz). Gold fineness is high, as gold contains up to 95 wt. % Au, Ag up to 3.5 wt. %, and traces of Cu, Ni, and Fe. Pyrite type2 contains tiny mineral domains (rich in Al, Mn, Hg, Se, Ti, V, and Cr). Zoning, and replacement textures are common, suggesting multiple mineralization stages. The distribution and relationships of trace elements in pyrite type2 indicate three formation patterns: (1) Al, Mn, Hg, Se, Ti, V, Cr, and Sn are homogeneously distributed in pyrite, reflecting a synchronous formation. (2) As, Ni, Co, Zn, and Sb display heterogeneous distribution pattern in pyrite, which may indicate post-formation existence due to other activities. (3) Au and Ag show both distribution patterns within pyrite, suggesting that gold is found both in microscopic phases and as chemically bounded phase.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.553-566
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• 1997

Origin, behavior and enrichment of environmental toxic elements from the Deokpyeong area were investigated on the basis of major, trace and rare earth element geochemistry. Coaly metapelites of the Deokpyeong area are subdivided into grey phyllite, dark grey phyllite, coaly slate and black slate, which are interbedded along the Ogcheon Supergroup. The coaly slate had been mined for coal, but mining is closed. The coaly and black slates are lower contents of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, and higher contents of LOI, CaO, $Na_2O$ and BaO as compared with the phyllitic rocks. Rare earth elements are highly enriched in the coaly and black slate. Average compositions (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in the coaly and black slate are revealed as As=127, Ba=30,163, Cd=18, Cr=740, Cu=84, Mo=378, Pb=43, Sb=12, Se=44, U=144, V=8,147 and Zn=292, which are extremely high concentrations than those in the NASC compositions. Major elements (average enrichment index; 5.34) in the coaly metapelites are mostly depleted, excepting $P_2O_5$ and BaO, normalized by NASC. Rare earth elements (average enrichment index; 1.48) are enriched in the coaly slate. On the basis of NASC, minor and/or environmental toxic elements in the coaly metapelites were strongly enriched of all the elements with the exception of Co, Cs, Ni and Sr. Average enrichment index of trace elements in coaly metapelite is 31.51 (coaly slate; 51.94 and black slate; 15.46). Especially, enrichment index of potentially toxic elements (As, Ba, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Se, U, V and Zn) of the rock is 46.10 (grey phyllite; 7.15, dark grey phyllite; 4.77, coaly slate; 88.96 and black slate; 22.11). These coal formations were deposited in basin of boundary between terrestrial and marine environments deduced to carbon, sulfur (C/S=2.2 to 275.7), trace and rare earth elements characteristics. Irregular behavior and dispersion between major, minor and rare earth elements of those metapelites indicates a variable source materials, incomplete mixing of differential source and/or reequilibrium of diagenesis and metamorphism.

• 분석과학
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• 제20권1호
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• pp.33-40
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• 2007

대전시 3, 4 공단지역의 대기 중 미세분진을 대상으로 기기 중성자방사화분석법을 이용하여 유해금속을 포함한 약 27종의 미량원소를 분석하였다. 원소분석에 대한 정확도를 평가하기 위해 NIST SRM 2783(air particulate on filter media)을 사용하여 동일한 조건에서 분석한 결과, Sb, Mn, V, Mg, Na, K, Ti, Co, Zn, Sm은 상대오차 5% 이내의 매우 정확한 분석결과를 보였고 Cr, Fe, Ba, Th, Ce, Al, Cu는 10% 이내로 나타났다. 유해금속인 As, Mn, Se, V, Zn의 농도는 각각 $3.26{\pm}2.72$, $9.86{\pm}4.71$, $2.18{\pm}1.25$, $4.91{\pm}2.41$, $158{\pm}78ng/m^3$로 나타났고 인자분석 결과 연구대상지역의 미세분진에 대한 오염원은 6개로 추정되었다.