• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.407-410
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• 2012

The properties of Al-doped ZnO (AZO) films were investigated as a function of H2/(Ar + H2) gas ratio using an AZO (2 wt% Al2O3) ceramic target in a radio frequency (RF) magnetron sputtering system. The deposition process was done at 200 ℃ and in 2 × 10-2Torr working pressure and with various ratios of H2/(Ar + H2) gas. During the AZO film deposition process, partial H2 gas affected the AZO film characteristics. The electron resistivity (~ 9.21 × 10-4 Ωcm) was lowest and mobility (~17.8 ㎠/Vs) was highest in AZO films when the H2/(Ar + H2) gas ratio was 2.5%. When the H2/(Ar + H2) gas ratio was increased above 2.5%, the electron resistivity increased and mobility decreased with increasing H2/(Ar + H2) gas ratio in AZO films. The carrier concentration increased with increasing H2/(Ar + H2) gas ratio from 0% to 7.5%. This phenomenon was explained by reaction of hydrogen and oxygen and additional formation of oxygen vacancy. The average optical transmission in the visible light wavelength region over 90% and an orientation of the deposition was [002] orientation for AZO films grown with all H2/(Ar + H2) gas ratios.

• 센서학회지
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• 제29권6호
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• pp.382-387
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• 2020

Hydrogen (H₂) is considered as a new clean energy resource for replacing petroleum because it produces only H₂O after the combustion process. However, owing to its explosive nature, it is extremely important to detect H₂ gas in the ambient atmosphere. This has triggered the development of H₂ gas sensors. 2-dimensional (2D) graphene has emerged as one of the most promising candidates for chemical sensors in various industries. In particular, graphene exhibits outstanding potential in chemoresistive gas sensors for the detection of diverse harmful gases and the control of indoor air quality. Graphene-based chemoresistive gas sensors have attracted tremendous attention owing to their promising properties such as room temperature operation, effective gas adsorption, and high flexibility and transparency. Pristine graphene exhibits good sensitivity to NO₂ gas at room temperature and relatively low sensitivity to H₂ gas. Thus, research to control the selectivity of graphene gas sensors and improve the sensitivity to H₂ gas has been performed. Noble metal decoration and metal oxide decoration on the surface of graphene are the most favored approaches for effectively controlling the selectivity of graphene gas sensors. Herein, we introduce several strategies that enhance the sensitivity of graphene gas sensors to H₂ gas.

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.77-83
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• 2006

Anodic overpotential has been investigated with gas composition changes in a $100cm^2$ class molten carbonate fuel cell. The overpotential was measured with steady state polarization, reactant gas addition (RA), inert gas step addition (ISA), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods at different anodic inlet gas compositions, i.e., $H_2:CO_2:H_2O=0.69:0.17:0.14\;atm\;and\;H_2:CO_2:H_2O=0.33:0.33:0.33\;atm$, at a fixed $H_2$ flow rate. The results demonstrate that the anodic overpotential decreases with increasing $CO_2\;and\;H_2O$ flow rates, indicating the anode reaction is a gas-phase mass-transfer control process of the reactant species, $H_2,\;CO_2,\;and\;H_2O$. It was also found that the mass-transfer resistance due to the $H_2$ species slightly increases at higher $CO_2\;and\;H_2O$ flow rates. EIS showed reduction of the lower frequency semi-circle with increasing $H_2O\;and\;CO_2$ flow rate without affecting the high frequency semi-circle.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.122-126
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• 2012

$Al_2O_3$ 2 wt%가 도핑 된 ZnO(AZO) 타겟으로RF 스퍼터링 장비를 사용하여 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율에 따른 AZO 박막을 증착 후, 이들 박막의 특성을 조사하였다. AZO 박막은 $200^{\circ}C$, $2{\times}10^{-2}$ 공정조건에서 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율을 변화시키면서 증착하였다. AZO박막증착 중 수소가스의 첨가는 박막의 특성에 영향을 미쳤다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 2.5 %일 때 비 저항(${\sim}9.21{\times}10^{-4}\;{\Omega}cm$)과 전자 이동도(${\sim}17.8\;cm^2/Vs$)는 각각 최소값과 최대값을 나타내었다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 2.5 % 이상일 때는 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 증가할수록 비저항은 점차로 증가하였고 전자 이동도는 점차적으로 감소하였다. 전자 운반자 농도는 $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율이 증가함에 따라 0 %에서 7.5 %까지 점차로 증가하였다. $H_2/(Ar+H_2)$ 가스 비율에 따라 증착된 박막의 가시광선 파장 범위에서 평균 광 투과도는 90 % 이상이었고 성장방향은 [002]이었다.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.348-352
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• 2022

Hydrogen gas (H₂) which is odorless, colorless is attracting attention as a renewable energy source in varions applications but its leakage can lead to disastrous disasters, such as inflammable, explosive, and narcotic disasters at high concentrations. Therefore, it is necessary to develop H₂ gas sensor with high performance. In this paper, we confirmed that H₂ gas detection ability of SnO₂ based H₂ gas sensor along with thermal treatment effect of SnO₂. Proposed SnO₂ based H₂ gas sensor is fabricated by MEMS technologies such as photolithgraphy, sputtering and lift-off process, etc. Deposited SnO₂ thin films are thermally treated in various thermal treatement temperature in range of 500-900 ℃ and their H₂ gas detection ability is estimatied by measuring output current of H₂ gas sensor. Based on experimental results, fabricated H₂ gas sensor with SnO₂ thin film which is thermally treated at 700 ℃ has a superior H₂ gas detection ability, and it can be expected to utilize at the practical applications.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.7-12
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• 2003

[ $CO_2$ ]와 $H_2S$ 각각 1.37, 1.70 몰$\%$를 포함하고 있는 산성의 천연가스를 sweetening하고자한다. 본 연구에서는 천연가스 하부에서 100 MMSCFD 안에 산 가스의 농도가 5 ppm이 되도록 amine 처리능력을 디자인하는 것이다. 천연가스에 포함된 $CO_2,\;H_2S,\;H_2O$와 amino 성분들의 K-값은 Kent-Eisenberg model를 사용하였다. Ball과 Veldman이 새롭게 디자인한 gas sweetening 공정을 상응 정상상태 모사기를 이용하여 모델링한 후 최적화하였다. 모사 결과는 현재 운전하고 있는 공정보다 더 많은 경제적인 개선을 이끌 것이다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.171-176
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• 2016

신흥 선진국들의 급격한 에너지소비 증가와 청정에너지 자원의 고갈로 인해 현재 개발 단가가 높은 미개발 오일 가스 저유지를 개발하고 있는데 이들 오일 가스전은 다량의 부식성 황 화합물($H_2S$)과 $CO_2$, 부탄, 메르캅탄(mercaptan)등을 함유하고 있다. $H_2S$ 가스는 인체에 치명적인 영향을 미치는 독성가스 중 하나이며, $CO_2$ 가스는 지구 온난화에 영향을 가장 많이 미치고 있는 온실가스 중 하나이다. 이러한 유전과 가스전 개발에는 특수 장비와 작업을 안전하게 할 수 있는 고도의 기술력이 필수적이기 때문에 선진국들은 $H_2S/CO_2$ 가스를 함유하고 있는 사워가스/산성가스 처리와 제거기술을 개발하고 있다. 가스전의 가스(raw gas) 처리기술은 저유지의 특성 및 가스에 함유된 $H_2S$의 구성요소들에 의해 좌우된다. 여기서는 많은 양의 황산을 함유하고 있는 오일과 가스에 대한 효율적인 처리 및 처리 비용 그리고 분리장치 기술 및 생산시스템에 관한 문제에 대해서 서술하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제22권2호
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• pp.90-96
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• 2018

천연가스 및 석유를 정제 및 가공하는 화공플랜트에서 원료에 함유된 황화수소($H_2S$)의 누출로 인한 피해를 최소화시키기 위한 설계 기법들이 세계적으로 널리 연구되어왔다. 그러나 국내에서는 화공플랜트에서 $H_2S$ 가스 피해 최소화를 위한 별도의 뚜렷한 설계 지침 및 규제가 없는 실정이다. 그러므로 본 연구는 $H_2S$ 독성가스감지기를 설치해야 할 공정설비의 $H_2S$ 가스 함량의 정량적 기준을 500 ppm으로 제시하고 타당한 근거를 설명하였다. 또한 ALOHA 프로그램을 사용하여 과거 $H_2S$ 가스 누출 사고를 재구성하여 IDLH 값인 100 ppm까지의 확산 반경을 산출하였다. 모델링의 기상 조건은 국내 3대 석유화학단지가 위치한 울산, 여수, 대산의 조건을 각각 적용하였으며, 울산, 대산, 여수 순서로 긴 반경이 도출되었다. 비상시 안전을 위해서 본 연구에서 얻은 $H_2S$ 가스의 100 ppm까지의 확산 반경을 고려한 추가적인 $H_2S$ 독성가스감지기가 설치되어야 하고, 이때는 반드시 지역별 기후조건이 고려되어야 할 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권5호
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• pp.638-644
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• 1990

The C3H8 gas sensitivities of SnO2, Pd-SnO2, Pt-SnO2 gas sensor are looked over with the impregnation method of PdCl2, H2PtCl6 solution on SnO2. The Cl- ion due to incomplete decomposition of PdCl2 at 80$0^{\circ}C$ for 30 min decrease the C3H8 gas sensitivity of SnO2, and the sensitivity is increased by the impreganation of H2PtCl6 solution on SnO2 because of its lower decomposition temperature compared with PdCl2. The C3H8 gas sensitivities of Pd-SnO2, Pt-SnO2 impregnated slightly after 1st sintering are larger than that of pure SnO2 sensor because very small amount of Cl- ion exist in sample due to smaller amount of impregnaiton.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.648-653
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• 1996

Hydrogenated amorphous carbon(a-C:H) films are prepared by rf plasma CVD in a $CH_4$ source gas system diluted with Ar of $H_2$. The spectra of emissive and reactive species in the plasma are detected using in stiu optical emission spectroscopy. Inaddition, the relationship between the film properties which can be varied by the deposition parameters and the Raman spectra is studied. In the $CH_4/H_2$ gas system, the emission intensities of CH and $H \tau$ decrease and those of $H \alpha$, $H \beta$, $C_2$ and Ar increase with increasing $H_2$ concentration, The formation of $C_2$ and CH in the $CH_4/Ar/H_2$ gas system is greatly suppressed by hydrogen addition and the excess of hydrogen addition is found to form graphite structure. The $C_2$ formation in the gas phase enhances a-C:H film formation.