• Title/Summary/Keyword: 격자분석

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Pulsed Laser Deposition을 이용하여 GZO/Glass 기판상에 성장시킨 염료감응형 태양전지용 $TiO_2$ Blocking Layer의 특성 연구

  • Yeo, In-Hyeong;Kim, Ji-Hong;No, Ji-Hyeong;Kim, Jae-Won;Do, Gang-Min;Sin, Ju-Hong;Jo, Seul-Gi;Park, Jae-Ho;Mun, Byeong-Mu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.259-259
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    • 2011
  • 염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cells:DSSC)는 환경 친화적이며, 저가의 공정에 대한 가능성으로 기존의 고가의 결정질 실리콘 태양전지의 경제적인 대안으로 각광을 받고 있다. 최근 염료감응형 태양전지는 투명 전도성 산화막(Transparent Conducting Oxide : TCO)으로 사용되는 Fluorine Tin Oxide (FTO)가 증착된 유리기판 위에 주로 제작된다. FTO는 낮은 비저항과 가시광선 영역에서 높은 투과도를 가지는 우수한 전기-광학적 특성을 갖지만, 비교적 공정이 까다로운 Chemical Vapor Deposition (CVD)법으로 제조하며, 전체 공정비용의 60%를 차지하는 높은 생산단가로 인해 현재 FTO를 대체할 재료개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO (Zinc Oxide)는 우수한 전기-광학적 특성과 비교적 저렴한 가격으로 새로운 TCO로써 주목받고 있다. ZnO는 넓은 energy band gap (3.4 [eV])의 육방정계 울자이트(hexagonal wurtzite) 결정 구조를 가지는II-VI족 n형 반도체 물질이며, III족 금속원소인 Al, Ga 및 In 등의 불순물을 첨가하면 TCO로서 우수한 전기-광학적 특성과 안정성을 나타낸다. 이들 물질중 $Zn^{2+}$ (0.060 nm)의 이온반경과 유사한 $Ga^{2+}$0.062 nm) 이온이 ZnO의 격자반경을 최소화 시킬 수 있다는 장점으로 최근 주목 받고 있다. 하지만 Ga-doped ZnO (GZO)의 경우 DSC에 사용되는 루테늄 계열의 산성 염료 하에 장시간 두면 표면이 파괴되는 문제가 발생하며, $TiO_2$ paste를 Printing 후 열처리하는 과정에서도 박막의 파괴가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 $TiO_2$ Blocking Layer를 GZO 투명전극 위에 증착하였다. 또한, $TiO_2$ Blocking Layer를 적용한 GZO 박막을 전면전극으로 이용하여 DSC를 제작하여 효율을 확인하였다. 2wt%의 $Ga_2O_3$가 도핑된 ZnO 박막은 20mTorr 400$^{\circ}C$에서 Pulsed Laser Deposition (PLD)에 의해 성장되었고, $TiO_2$박막은 Ti 금속을 타겟으로 이용하여 30mTorr 400$^{\circ}C$에서 증착되었다. Scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용한 박막 분석 결과 $TiO_2$가 증착된 GZO 박막의 경우 표면 파괴가 일어나지 않았다. Solar Simulator을 이용하여 I-V특성 측정결과 상용 FTO를 사용한 DSC 수준의 효율을 나타내었다. 이에 따라 Pulsed Laser Deposition을 이용해 제작된 GZO 기판은 $TiO_2$ Blocking Layer를 이용하여 표면 파괴를 방지할 수 있었으며, 이는 향후 염료감응형 태양전지의 투명전극에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

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InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 AlGaAs Potential Barrier 두께에 따른 Photoreflectance 특성 및 내부 전기장 변화

  • Son, Chang-Won;Ha, Jae-Du;Han, Im-Sik;Kim, Jong-Su;Lee, Sang-Jo;Smith, Ryan;Kim, Yeong-Ho;Kim, Seong-Jun;Lee, Sang-Jun;No, Sam-Gyu;Park, Dong-U;Kim, Jin-Su;Im, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.306-307
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    • 2011
  • Franz Keldysh Oscillation (FKO)은 p-n 접합 구조의 공핍층(depletion zone)에서 전기장(electric field)에 의해 발생되며, Photoreflectance (PR) spectroscopy를 통하여 관측된다. InAs/GaAs 양자점 태양전지(Quantum Dot Solar Cells, QDSCs)에서 PR 신호에 대한 Fast Fourier Transform (FFT)을 통하여 FKO 주파수들을 관측할 수 있고, 각각의 FKO 주파수들은 태양전지 구조에 대응하는 표면 및 내부전기장(internal electric field) 들로 분류할 수 있다. InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 AlGaAs potential barrier의 두께에 따른 내부전기장의 변화를 조사하기 위해, GaAs-matrix에 8주기의 InAs 양자점 층이 삽입된 태양전지를 molecular beam epitaxy (MBE) 방법으로 성장하였다. 양자점의 크기는 2.0 monolayer (ML)이며, 각 양자점 층은 1.6 nm에서 6.0 nm의 AlGaAs potential barrier들로 분리되어 있다. 또한 양자점 층의 위치에 따라 내부전기장 변화를 조사하기 위해, p-i-n 구조에서 양자점 층이 공핍층 내에 위치한 경우와 p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 n-base 영역에 삽입하여 실험결과를 비교분석하였다. PR 실험결과로부터, p-i-n 구조에서 InAs 양자점 태양전지의 내부전기장 변화는 potential barrier 두께에 따라 다소 복잡한 변화를 보였으며, 이는 양자점 층이 공핍층 내에 위치함으로써 격자 불일치(lattice mismatch)로 발생된 응력(strain)의 영향으로 설명할 수 있다. 이러한 결과들을 각각의 태양전지 구조에서 표면 및 내부전기장에 대해 계산된 값들에 근거하여, p+-n-n+ 구조에서 양자점 층이 공핍 층으로부터 멀리 떨어진 영역에 삽입된 경우의 결과와 비교해 보면 내부전기장의 변화는 더욱 분명해진다. 즉, 양자점 층의 potential barrier의 두께를 조절하거나, 양자점 층의 위치를 변화시킴으로써 양자점 태양전지의 내부전기장을 조작할 수 있으며, 이는 PR 실험을 통해 FKO를 관측함으로써 확인할 수 있다.

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Occurrence of Nuclear Inclusions in Plant Cells (식물세포 내 핵 함유구조 발달 양상)

  • Kim, In-Sun
    • Applied Microscopy
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    • v.41 no.4
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    • pp.229-234
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    • 2011
  • The occurrence of nuclear inclusions has been reported in various plant groups from primitive ferns to higher flowering plants. Their presence within a group seems to be randomly distributed without any phylogenetic relationships among species. According to the current survey, nuclear inclusions have been widely documented in more than several hundreds of species from various families of plants. The morphology and internal structures of nuclear inclusions are diverse and at least five types of inclusions develop within plant nuclei; amorphous, crystalline, fibrous, lamellar, and tubular form. Among these types, crystalline inclusions are the ones that are the most frequently reported. The inclusions are not bound by membranes and appear to be related to the nucleoli, either spatially by a close association or by an inverse relationship in size during development. The idea that nuclear inclusions are of a proteinaceous nature has been widely accepted. Further link to nucleolar activity as a protein storing site has also been suggested based on the association between the nucleolus and nuclear inclusions. Various investigations of nuclear inclusions have revealed more information about their structural features, but characterizing their precise function and subunit complexity employing molecular analysis and 3-D reconstruction remains to be elucidated. Tilting and tomography of serial sections with appropriate image processing can provide valuable information on their subunit(s). The present review summarizes discussion about different nuclear inclusions in plants from previous works, giving special attention to their fine, ultrastructural morphology, function, and origin.

Corrosion resistance and crystal growth mechanism of Mg films prepared on steel substrate and hot dip aluminized steel by PVD sputtering method (PVD 스퍼터링법에 의해 강판 및 용융알루미늄 도금강판 상에 제작한 Mg 코팅막의 결정성장 메커니즘과 내식특성)

  • Park, Jae-Hyeok;Lee, Seul-Gi;Park, Jun-Mu;Mun, Gyeong-Man;Yun, Yong-Seop;Jeong, Jae-In;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.115-115
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    • 2018
  • 철강재는 대량 생산이 가능하며 경제성이 뛰어나고 기계적 성질도 우수하므로 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 철강재는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 다양한 내식성을 부여하는 표면처리를 적용하고 있다. 일반적으로 이러한 철강 재료에 대한 내식성 표면처리로는 습식공정을 이용한 아연(Zn)도금 표면처리가 널리 적용되고 있다. 그러나 최근에는 이러한 습식공정으로 인해 발생하는 자원소모 및 환경적인 문제와 더불어 고내식성 표면처리 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 소재 및 기술 개발에 대한 관심이 증대되고 있다. 이러한 관점에서 기존의 습식표면처리 공정을 건식으로 대체 또는 병행하고, 현행 아연소재를 대체할 수 있는 코팅소재로써 알루미늄(Al) 이나 마그네슘(Mg)으로 대체하는 방법이 시도되고 있다. 본 연구에서는 강판의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 기존의 습식 표면처리 공정에서 용이하지 않은 마그네슘을 이용하여 건식 PVD 프로세스에 의해 코팅막의 제작을 시도하였다. 그리고 코팅막 제작 조건 중에서 공정압력이 코팅막의 결정배향성에 미치는 영향과 내식성과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 즉, 여기서는 강판 및 용융알루미늄 도금강판 상에 스퍼터링법에 의해 Ar 가스에 의한 공정압력을 2, 10 및 50 mTorr로 조절하면서 마그네슘 코팅막을 $2{\mu}m$ 두께로 각각 제작하였다. 이때 제작한 막의 표면 모폴로지 관찰(SEM) 및 결정구조 분석(XRD) 결과에 의하면, 강판 및 용융알루미늄도금강판 상에 제작한 코팅막들은 공통적으로 공정압력이 증가할수록 그모폴로지의 결정립의 크기가 작고 치밀한 구조로 변하였다. 또한 그때 형성된 코팅막의 결정구조는 표면에너지가 상대적으로 높은 Mg(002)면 피크의 점유율이 감소하고 표면에너지가 낮은 Mg(101)면 피크의 점유율이 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 공정압력이 증가할수록 Mg 격자 간 면 간격(d-value)이 증가하는 경향을 나타내었다. 이상에서 제작한 마그네슘 코팅막의 결정성장 과정은 본 진공 플라즈마 PVD 공정중 증착가 더불어 흡착역할을 하는 Ar의 움직임에 따라 설명 가능하였다[1,2]. 코팅막의 양극분극(Polarization)측정 결과에 의하면, 공정압력이 높은 조건에서 제작한 막일수록 부동태 특성이 우수하여 내식성이 향상되는 경향을 나타내었다. 특히, 공정압력이 상대적으로 높은 50 mTorr 조건에서 제작된 코팅막이 표면 마그네슘 결정의 크기가 조밀하고 결정구조는 Mg(002)면과 Mg(101)면의 상대강도 비가 유사하여 내식성 가장 우수하였다.

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Application Analysis of GIS Based Distributed Model Using Radar Rainfall (레이더강우를 이용한 GIS기반의 분포형모형 적용성 분석)

  • Park, Jin-Hyeog;Kang, Boo-Sik;Lee, Geun-Sang
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.16 no.1
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    • pp.23-32
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    • 2008
  • According to recent frequent local flash flood due to climate change, the very short-term rainfall forecast using remotely sensed rainfall like radar is necessary to establish. This research is to evaluate the feasibility of GIS-based distributed model coupled with radar rainfall, which can express temporal and spatial distribution, for multipurpose dam operation during flood season. $Vflo^{TM}$ model was used as physically based distributed hydrologic model. The study area was Yongdam dam basin ($930\;km^2$) and the 3 storm events of local convective rainfall in August 2005, and the typhoon.Ewiniar.and.Bilis.collected from Jindo radar was adopted for runoff simulation. Distributed rainfall consistent with hydrologic model grid resolution was generated by using K-RainVieux, pre-processor program for radar rainfall. The local bias correction for original radar rainfall shows reasonable results of which the percent error from the gauge observation is less than 2% and the bias value is $0.886{\sim}0.908$. The parameters for the $Vflo^{TM}$ were estimated from basic GIS data such as DEM, land cover and soil map. As a result of the 3 events of multiple peak hydrographs, the bias of total accumulated runoff and peak flow is less than 20%, which can provide a reasonable base for building operational real-time short-term rainfall-runoff forecast system.

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An Experimental Study on Behavior Characteristics of Geosynthetics Reinforced Retaining Earth Wall (보강압성토 옹벽의 거동 특성에 관한 실험적 연구)

  • Noh, Taekil;Lee, Song
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.13 no.3
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    • pp.29-37
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    • 2012
  • This study is to find out the characteristics of the behavior of Geosyntehtic Reinforced Retaining Earth Wall(GRREW) through the laboratory experiment with the reduced-scale model, and to verify the effect of reinforcement by materials of GRREW. The loading tests after combining nonwoven geosynthetic, re-bar mesh nets and drainage blocks respectively among the components of the GRREW were performed in three cases of their slopes. In the cases of the behavior analysis including all of the components of the GRREW, the maximum horizontal displacement was generated 8.4mm at the location of 0.57H in the slope of 1:0.3; 3.8mm at the location of 0.57H in the slope of 1:0.6; 3.6mm at the location of 0.86H in the slope of 1:1.0. On average, the horizontal displacements of the GRREW were reduced by 83.8% against those of the original slopes. Lastly, seepage analysis and slope stability analysis were performed by modelling section of field, to confirm the effect of installation of drainage block in GRREW. We can confirm to compare increasing the slope safe factor and decreasing ground water in accordance with drainage blocks.

$M\"{o}ssbauer$ studies of $NdFe_{10.7}TiM{0.3}(M\;=\;B,\;Ti)$ ($NdFe_{10.7}TiM{0.3}(M\;=\;B,\;Ti)$$M\"{o}ssbauer$ 연구)

  • 김철성;이용종;김윤배;김창석
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.5 no.1
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    • pp.64-70
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    • 1995
  • The authors have studied crystallographic and magrletic properties of $NdFe_{10.7}TiM_{0.3}(M=B,\;Ti)$ by X-ray diffraction, VSM magnetometer, and Mossbauer spectrometer. The Alloys were prepared by arc-melting under argon atmosphere. The $NdFe_{10.7}TiM_{0.3}$ has pure single phase, whereas the $NdFe_{10.7}Ti_{1.3}$ contains some $\alpha-Fe$, from powder X-ray diffractometry. The $NdFe_{10.7}TiM_{0.3}$ has the $ThMn_{12}$-type tetragonal structure with $a_{0}=8.587\;{\AA}\;and\;c_{0}=4.788\;{\AA}$. The Curie temperature ($T_c$) is $570{\pm}3\;K$ from $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy performed at various temperatures ranging from 13 to 770 K. Each spectrum of below $T_c$ was fitted with five subspectra of Fe sites in the structure ($8i_{1},\;8i_{2},\;8j_{1},\;8j_{2}\;and\;8f$). The area fraction of the subspectra at room temperature are 16.4, 8.2, 14.8, 21.3 and 39.3 %, respectively. Magenetic hyperfine fields for the Fe sites decrease in the order, $H_{hf}(8i)>H_{hf}(8j)>H_{hf}(8f)$.

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The Study of Thermal Effect Suppression and Wavelength Dependence of Azobenzene-coated FBG for UV Sensing Application (UV광 측정용 아조벤젠 코팅된 FBG의 열적 효과 제거 및 파장 의존성에 대한 연구)

  • Choi, Dong-Seok;Kim, Hyun-Kyoung;Ahn, Tae-Jung
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.22 no.2
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    • pp.67-71
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    • 2011
  • In the paper, we have demonstrated an azobenzene-coated fiber Bragg grating (FBG) for monitoring ultraviolet light (UV) intensity in remote measurement. The elasticity of the coated azobenzene polymer is changed by the UV light, which induces a center wavelength change corresponding to the change of the FBG's grating period. The wavelength shift resulting from both UV light and other light with the wavelength out of the UV range was about 0.18 nm. In order to improve the accuracy of the measurement, the center wavelength shift caused by radiant heat of the light source was sufficiently removed by using a thermal filter. The amount of the center wavelength shift was consequently reduced to 0.06 nm, compared to the result without the thermal filter. Also, the FBGs coated by using azobenzene polymer were produced by two different methods; thermal casting and UV curing. Considering temperature dependence, UV curing is more suitable than thermal casting in UV sensor application of the azobenzene-coated FBG. In addition, we have confirmed the wavelength dependence of the optical sensor by means of four different band pass filters. Thus, we found out that the center wavelength shift per unit intensity is 0.029 [arb. unit] as a maximum value at 370 nm wavelength region and that the absorption spectrum of the azobenzene polymer was very consistent with the wavelength dependence of the azobenzene-coated FBG.

Mossbauer Studies of Perovskite $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ (X = 0.0, 0.5) (Perovskite $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ (X = 0.0, 0.5)의 Mossbauer연구)

  • 엄영랑;김철성;서정철;오영제
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • Crystallographic and magnetic properties of perovskite $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ (x=0.0, 0.5) substituted $Sr^{2+}$ having larger inoic radius than $Gd^{3+}$ at GdFeO$_3$have been studied by x-ary diffraction, M$\ "{o}$ssbauer spectroscopy, and VSM. The cystal structures are found to be orthorhombic with the lattice parameters : $a_o=5.53\;{\AA},\;b_o=5.608\;{AA},\;C_o=7.724\;{\AA}$ for $Gd_{0.5}Sr_{0.5}FeO_{3-y}$ (x=0.0, 0.5) have been investigated over temperature range from 4.2 to 690 K using the M$\ "{o}$ssbauer technique. The Neel temperatuer of $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ system is 690 K with x value of 0.0 and 515 K with x value of 0.5. Analysis of M$\ "{o}$ssbauer spectra Mohr's salt analysis for $Gd_{1-x}Sr_xFeO_{3-y}$ demonstrated the existence of the mixed valence states of iron and the coordination state of $Fe^{3+}$ and $Fe^{4+}$ ions. The Corresponding hyperfine parameters for GdFeO$_3$ are compatible with S=5/2 $Fe^{3+}$ in octahedral cooedination.l cooedination.

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Using Digital Climate Modeling to Explore Potential Sites for Quality Apple Production (전자기후도를 이용한 고품질 사과생산 후보지역 탐색)

  • Kwon E. Y.;Jung J. E.;Seo H. H.;Yun J. I.
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.6 no.3
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    • pp.170-176
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    • 2004
  • This study was carried out to establish a spatial decision support system for evaluating climatic aspects of a given geographic location in complex terrains with respect to the quality apple production. Monthly climate data from S6 synoptic stations across South Korea were collected for 1971-2000. A digital elevation model (DEM) with a 10-m cell spacing was used to spatially interpolate daily maximum and minimum temperatures based on relevant topoclimatological models applied to Jangsoo county in Korea. For daily minimum temperature, a spatial interpolation scheme accommodating the potential influences of cold air accumulation and the temperature inversion was used. For daily maximum temperature estimation, a spatial interpolation model loaded with the overheating index was used. Freezing risk in January was estimated under the recurrence intervals of 30 years. Frost risk at bud-burst and blossom was also estimated. Fruit quality was evaluated for soluble solids, anthocyanin content, Hunter L and A values, and LID ratio, which were expressed as empirical functions of temperature based on long-term field observations. AU themes were prepared as ArcGlS Grids with a 10-m cell spacing. Analysis showed that 11 percent of the whole land area of Jangsoo county might be suitable for quality 'Fuji' apple production. A computer program (MAPLE) was written to help utilize the results in decision-making for site-selection of new orchards in this region.