• Title/Summary/Keyword: 가스감도

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Development of Low-Power CO Gas Sensor (저전력 CO 가스센서 개발)

  • Cha, Sung-Ik;Shin, Paik-Kyun;Lee, Boong-Joo;Kim, Jong-Won;Gang, Moon-Sik;Min, Nam-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.1410-1412
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    • 2003
  • PTC 자기발열기판을 사용해서 저전력 방폭형 CO센서를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. CO가스센서의 감지특성을 향상시키기 위하여 Pt가 island 형상을 갖는 다층 Pt/$SnO_2$ 박막구조를 도입하였으며, 이와 같은 구조는 Pt/$SnO_2$ 위에 다시 $SnO_2$ 및 Pt cluster 층들을 연속적으로 증착함으로서 제작되었다. 200ppm의 CO가스농도에서 측정된 다층 $Pt/SnO_2$박막 센서의 감도는 1.72($R_{air}/R_{CO}$)로, 단충 Pt/$SnO_2$ 박막 센서의 최대감도(1.23)보다 훨씬 더 높았다 이것은 Pt와 $SnO_2$사이의 계면적 증대에 기인하는 것으로 생각된다. 제작된 Pt/$SnO_2$ 가스센서의 평균 소비전력은 38.5mW이며, 측정농도범위($30{\sim}1,000ppm$)에서 매우 양호한 감지특성을 나타내었다.

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Improving the Wettability of Polymeric Surfaces and Surface Modification of Ceramic by Ion Beam in Reactive gases Environments (반응성 가스 분위기하에서 이온빔을 이용한 폴리머 표면의 친수성 증대 및 세라믹표 면개질)

  • 손용배
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.11-24
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    • 1996
  • 부분압이 다른 여러 가지 반응성 가스분위기하에서 이른곤 이온을 이용하여 PC, PET PMMA 그리고 PTFE 폴리머 표면의 삼차 증류수에대한 진수성을 증대하였다. 폴리머 표면의 친수성의 변화는 여러 가지 반응성 가스 분위기하에서 아르곤 이온의 조사량을 1014 부터 1x1017cm2까지 변화하면서 조사하였다. 접촉감은 아르곤 이온이 조사되는 폴리머 표면 근처에 유입된 가스의 방응성(O2>N2>H2)에 따라 많이 감소하였다, 폴리머 표면에 형성된 친수성기는 XPS Cls, Ols, 그리고 Nls 스펙트럼을 분석하여 확인하였다. 표면 개질된 PC와 PTFE에 대한 Al 금속의 접착력 증대를 Scotch tape와 인장실험을 통하여 확인하였다. 접착 력 증가는 표면 에너지 중 polar force의 증가에 의한 것으로 입증되었다. 에너지를 가진 아 르곤 입자 폴리머 체인 그리고 반응성 가스 사이의 반응기구는 2단계 모델로 설명가능하였 는데 그 기구는 첫 번째 이온의 조사에 의한 불안정한 폴리머 체인의 형성과 두 번째 단계 로 이렇게 형성된 폴리머 체인과 반응성 가스들 사이의 화학반응으로 이루어진다. 질화아루 미늄의 표면을 산소분위기하에서 아르곤 빔을 조사하여 표면개질한후 AlON층이 새롭게 형 성된 것을 XPS를 이용하여 확인할수 있었다. 개질된 질화알루미늄과 구리금속 박막간의 접 착력을 scratch 실험을 통하여 조사하였다.

MOF-based membrane encapsulated ZnO nanowires for H2 selectivity (MOF 기반 멤브레인 기능화된 ZnO 나노선의 수소 가스 선택성)

  • Kim, Jae-Hun;Lee, Jae-Hyeong;Kim, Jin-Yeong;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.106-106
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    • 2017
  • 가스센서는 사내 및 산업 환경에서의 유독성 또는 폭발성 가스 검출, 환경 모니터링, 질병 진단 등 매우 다양한 응용분야에서 큰 관심을 가지고 있다. 반도체 금속산화물(SMOs) 기반의 센서 분야에서는 이들의 감도 및 선택성을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이는 센서의 선택성을 부여하게 되면 다양한 가스들이 존재하는 환경에서도 검출자가 원하는 가스만의 응답을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 MOF(Metal-Organic Framwork) 기반 멤브레인으로 ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Frameworks 구조들 중 하나) 멤브레인 쉘 층을 이용하여 ZnO 나노선에 형성하였다. ZnO 나노선은 VLS공정 (Vapor-Liquid-Solid)을 이용하여 패턴된 전극을 갖는 $SiO_2$-grown Si 웨이퍼 상에 성장되었고, 성장된 ZnO 나노선은 2-methyl imidazole과 methanol이 포함된 고용체에 넣고 폐쇄된 압력용기 속에서 가열시켜 얻게 된다. 이렇게 얻어진 ZIF-8@ZnO 나노선의 ZIF-8 멤브레인은 분자 체 구조(molecular sieving structure)를 갖게 되며, 이들의 pore 크기는 약 $3.4{\AA}$을 갖는다. 따라서 이보다 더 큰 동적 직경을(kinetic diameter) 갖는 가스 종은 이 멤브레인을 통과할 수 없음을 나타내므로 제작된 시편은 $H_2$(kinetic diameter : $2.89{\AA}$), $C_7H_8$(kinetic diameter : $5.92{\AA}$), 그리고 $C_6H_6$(kinetic diameter : $5.27{\AA}$) 가스들을 각각 사용함으로써 ZIF-8@ZnO 나노선의 센서 특성을 조사했으며, 보다 정확한 비교를 위해 순수한 ZnO 나노선 역시 동일한 조건에서 측정되었다. 결과를 통해, 수소 가스를 제외한 다른 가스들에 대해서는 반응을 하지 않고, 오직 수소 가스에 대해서만 반응을 나타냈으며, 순수 ZnO 나노선의 수소 감응도보다 낮은 감응도를 나타내었다. 이는 멤브레인 쉘 층을 형성함으로써 ZnO 나노선의 표면적이 감소해 가스 분자와의 접촉점을 감소시키기 때문이라고 판단된다. 이와 같은 MOF 멤브레인의 캡슐화 전략은 가스센서뿐 아니라 바이오 센서 및 광촉매 등과 같은 이온 선택성을 필요로 하는 다양한 응용분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Electric Power Situation of France (불란서의 전력사정)

  • 김재환
    • 전기의세계
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    • v.20 no.4
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    • pp.49-58
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    • 1971
  • 블란서 본토의 에너지자원은 북부에서 생산되는 석탄, 삐레네 산록지대의 천연가스와 알프스산맥, 삐레네산맥 및 중앙산지에 분포되어 있는 수력자원이 있으나 국내에너지소비량을 충족하기에 부족한 형편이므로 인접국가로부터 석탄, 석유 및 전기의 수입에 의존해오고 있으며 블란서의 전력은 수력, 화력 및 원자력을 합해서 나라전체 에너지소비량의 약 11%를 감당하고 있는데 아래에 EDF(블란서 전력공사)의 1969년도 보고서(Report)를 중심으로 한 블란서의 전기사정을 살펴보기로 한다.

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해외 칼럼 - 발전 시스템의 새로운 변화와 원전

  • Kidd, Steve
    • Nuclear industry
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    • v.35 no.4
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    • pp.58-62
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    • 2015
  • 재생 에너지의 출현과 소형, 복합 가스 발전 설비의 증가로 인해 전력 계통망(파워그리드)은 한층 더 복잡해지고 있다. 전통적인 발전소들이 그 동안 전력 시장에서 감당해 오던 역할을 계속 차지할 것인지 불투명한 현 상황에서 볼 때 원자력발전소들은 변함없이 경쟁력을 유지할 수 있도록 적응해 나갈 필요가 있다.

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Gas sensing characteristics of SWNT(single walled carbon nanotube) sheet (탄소나노튜브의 가스 감응 특성)

  • 김민주;이상태;전희권;허증수
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.136-136
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    • 2003
  • 카본나노튜브는 상용되는 기존의 센서에 비해 표면적이 넓어 감도가 놀고 응답속도가 빠르다. 또한 나노 스케일의 크기를 가지므로 고직접화를 실현할 수 있으며 기능복구성이 뛰어나 상온동작을 통한 저전력화가 가능하다. 본 실험에서는 아크방전법으로 합성한 카본나노튜브를 가스센서로 제작하여 상온에서 NH$_3$, NO 가스와의 반응 특성을 평가하였다. 또한 origin soot와 이를 정제한 purified CNT를 SEM(주사전자현미경), TEM(투과전자현미경), Raman scattering spectroscopy(라만 산란 분광기)를 통해 재료적 특성을 조사하고 이를 가스 감응 곡선과 연관하여 비교, 분석하였다. 전극에 CNT막을 형성시키기 위해 3g의 N,N dimethylformamide 용액에 CNT 10mg을 분산시킨 후 2시간동안 초음파 처리하였다. 이 용액을 mask를 이용해 전극 위에 막을 형성시킨 후 20$0^{\circ}C$에서 열처리하였다. 이렇게 제조된 origin soot와 purified CNT센서는 flow system을 이용하여 측정하였고 $N_2$분위기 하에서 센서를 안정화시킨 후 측정가스와의 반응을 살펴보았다 센서의 반응속도, 회복속도, 감도 등의 측정결과 origin soot는 NH$_3$ 25ppm에서 20%, purified CNT는 1%의 감도를 보여 20배 높은 감도를 보았다. NO 25ppm의 경우에도 origin soot가 8%, purified CNT는 0.8%의 감도를 보여 10배 높은 감도를 보였다. 이는 탄소입자가 많은 origin soot가 purified CNT 보다 표면적이 넓어 보다 많은 가스 흡착 싸이트를 가지기 때문이다. 하지만 origin soot는 반응시간과 회복속도가 Purified CNT 보다 2배 이상 느려 표면적 증가에 따른 가스 흡착과 탈착 능력이 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 CNT와 가스사이의 전하 이동 방향에 따라 NH$_3$는 양의 감도를 NO는 음의 감도를 보였다 이는 전하의 이동 방향에 따라 전하와 캐리어 사이의 결합 및 해리가 일어나게 되고 결국 카본나노튜브 내의 캐리어 수를 증감시킴에 따라 나타나는 현상이다. 이러한 가스의 감도는 농도에 따라 증가하였으며 origin soot를 이용하여 1ppm이하의 NH$_3$ 가스를 검출할 수 있었다.

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Fabrication of ZnO :AI, In Thin Film $NH_3$ Gas Sensor and Its Characteristics (Al과 In이 도핑된 ZnO 박막 $NH_3$ 가스센서의 제작과 검지 특성에 대한 연구)

  • Kim, Gwon-Tae;Kim, Jin-Hae;Kim, Jeong-Gyoo;Park, Ki-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07d
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    • pp.1710-1712
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    • 1999
  • 암모니아가스에 민감한 In이 도핑된 ZnO(ZnO:In) 박막을 In 박막$(100{\AA})$ 및 ZnO박막$(3000{\AA})$의 연속적인 증착과 열처리공정을 통하여 제조하고, 이와 같은 방법으로 Al과 In이 도핑된 ZnO (ZnO:Al, In) 박막을 In 박막과 ZnO:Al 박막의 연속적인 증착과 같은 조건에서의 열처리를 통하여 제조하였다. 기판은 $1000{\AA}$의 산화막이 열적으로 성장되어 있는 Si 기판을 사용하였다. In/ZnO 및 In/ZnO:Al 박막 이중층의 열처리온도에 따른 구조적 및 전기적 특성을 x-선회절기, 주사전자현미경, 오제전자분광법 및 4점측정시스템을 통하여 조사하였다. 이들 막에 대하여 열처리온도에 따른 암모니아가스에 대한 감도, 선택성 및 시간응답특성을 구하였다. 열처리온도 $400^{\circ}C$, 동작온도 $300^{\circ}C$에서 100 ppm의 암모니아가스를 주입한 결과 140 %의 최대감도를 나타내었으며 CO, $NO_x$ 가스에 대한 감도는 아주 낮은 것으로 나타났다.

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$In_2O_3$박막위에 증착된 초박막 Co 촉매가 NO 의 감도에 미치는 영향

  • 이혜정;김경국;정종학;김태송;김광주;최원국
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.102-102
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    • 2000
  • 최근 자동차 배기 가스 유출에 의한 환경문제가 심각하게 대두되고 있고, 이에 따라 그 중 NOx, SOx 등의 유해가스 검출을 위한 센서 개발이 강력히 요구되고 있다. 본 실험은 자동차에서 배출되는 NO 가스에 대한 민감한 센서 제작을 목적으로 In2O3 박막을 성장시켜 그 특성을 측정하였고, NO 가스에 대한 민감도를 증가시키기 위해 7 ~32 정도의 초박막 Co 촉매를 증착하여 NO 감도에 미치는 현상을 조사하였다. In2O3 2˝ target(순도 99.99%)을 사용하여 RF power와 Ar/O2의 비를 변화시켜가면서 상온에서 알루미나 기판위에 In2O3 박막 성장시켰다. 박막을 성장시킨 후 10$0^{\circ}C$에서 5$0^{\circ}C$까지 온도를 변화시키면서 공기 중에서 열처리를 하였다. In2O3 박막의 결정성은 XRD를 이용하여 측정하였고 표면 특성을 알아보기 위해 AFM과 SEM 측정을 하였다. XRD 분석결과 상온에서부터 50$0^{\circ}C$까지 회절 peck의 강도차이는 있었지만 모든 시편에서 In2O3 박막이 cubic 구조로 성장함을 알 수 있었다. 100ppm 농도 NO 가스에 대한 센서 소자의 감도를 20$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$ 온도 영역에서 측정하였다. 순수한 In2O3 의 경우 감도(S=Ra/Rg)는 25$0^{\circ}C$에서 S 6 정도로 가장 좋았다. 반면에 Co 촉매를 표면에 흡착시킨 경우 20$0^{\circ}C$~25$0^{\circ}C$ 부근에서 반응속도가 매우 빨라지고, 150 정도 Co를 흡착시킨 센서의 경우 S 14 로 감도가 매우 향상됨을 알 수 있었다.

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Effects of Moisture Content and CO2 Gas Injection on Physicochemical Properties of Extruded Soy Protein Isolate (수분함량과 CO2 가스 주입에 따른 분리대두단백 압출성형물의 이화학적 특성)

  • Kim, Na Yeong;Ryu, Gi Hyung
    • Food Engineering Progress
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    • v.21 no.2
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    • pp.150-157
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    • 2017
  • The objective of this study was to determine the effect of moisture contents (40, 50, 60%) and $CO_2$ gas injection (0 and 800 mL/min) on physicochemical properties of extruded soy protein isolate (SPI). The expansion ratio and the specific length increased, but piece density decreased with the increase in $CO_2$ gas injection from 0 to 800 mL/min at both 40 and 50% moisture contents. On the contrary, the expansion ratio and the specific length decreased, but piece density increased with the increase in $CO_2$ gas injection from 0 to 800 mL/min at 60% moisture content. Extruded SPI with $CO_2$ gas injection at 800 mL/min had small cell size and higher amount of cell than extruded SPI without $CO_2$ gas injection. The water holding capacity and nitrogen solubility index increased, and the integrity index and the texture decreased with the increase in $CO_2$ gas injection from 0 to 800 mL/min. In conclusion, extruded SPI with the $CO_2$ gas injection at 800 mL/min showed better expansion properties and cell formation than extruded SPI without the $CO_2$ gas injection.

CO gas sensing characteristics of ZnO and ZnO-CuO thick films prepared by acquous precipitation (액상침전법으로 제조된 ZnO와 ZnO-CuO후막의 일산화탄소 감응특성)

  • 전석택;최우성;백승철
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.9
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    • pp.925-932
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    • 1996
  • Using the d.c. 2-probe method, we have examined the temperature dependence of CO gas sensitivity of pure ZnO and ZnO CuO thick films prepared by the acqueous precipitation. At 200ppm CO gas, pure ZnO thick film shows the maximum sensitivity of -6.5 at 300.deg. C. On the other hand, the maximum sensitivity of 1-5 mol% and 10-15 mol% CuO added ZnO thick films are 2.8-2.5 and 1.6, respectively. Therefore, the sensitivity of pure ZnO thick film is about three times larger than those of ZnO-CuO thick films. We suggest that the promotion of maximum sensitivity is caused by low packing and the increase of chemical adsorptions for $O_{2}$ gas.

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