• 제목/요약/키워드: 고체의 성장

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TiN 기지위에 Cu doping에 의한 Ti-Cu-N 박막의 기계적 특성 향상에 관한 연구 (Study on Ti-Cu-N thin film for improvement of mechanical propertiesn by copper doping)

  • 이혁민;김상식;박헌규;이호영;한전건
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.13-13
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    • 2001
  • 현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

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고출력 808 nm 레이저 다이오드를 위한 양자점 구조 최적화 (Optimization of Quantum Dot Structures for High Power 808 run Laser Diode)

  • 손성훈;김경찬;트래버찬;서유정;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.130-130
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    • 2010
  • 고출력 레이저 다이오드는 광 디스크, 고체 레이저 여기, 광섬유 증폭기, 레이저 프린터, 위성 간 통신 등의 여러분야에 응용되고 있고. 고효율, 저가격, 초소형등과 같은 장점으로 수요가 점점 증가하고 있다. 최근 레이저 다이오드의 광출력 향상 및 열적 안성성를 위해 양자점(Quantum Dot) 응용에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 양자점 기반 레이저 다이오드는 전자가 3차원으로 구속되어 있어 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 문턱전류밀도로 인해 열 발생이 적어 광출력 감소 현상을 지연시킬 수 있다. 또한 발광면에서의 재결합 확률이 낮아 표면재결합에 의한 신뢰성 열화 문제를 해결할 수 있어 고신뢰성의 레이저 다이오드를 개발할 수 있다. 고출럭 808 nm 양자점 레이저 다이오드 개발을 위해서는 레이저 다이오드의 활성 영역인 양자점 구조에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 최적화된 고출력 808 nm 양자점 레이저 다이오드 에피 성장을 위해 에피 구조에 대한 2D 시뮬레이션을 수행하였고, 양자점 밀도 및 에피층 변화에 따른 최적 양자점 구조에 대한 연구를 수행하였다.

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스핀 코팅 가능한 폴리머의 후열처리를 통한 그래핀의 합성과 특성

  • 이임복;남정태;박상준;배동재;김근수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.384.1-384.1
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    • 2014
  • 대면적 그래핀을 합성하는 방법으로 주로 화학기상증작법, SiC 기판을 고온 열처리하는 방법 그리고 최근에는 고체소스를 활용하여 그래핀을 합성하는 방법 등이 보고되고 있다. 이에, 본 연구에서는 폴리머 용액들을 원하는 기판에 스핀코팅하여 건조시킨 후, 후 열처리 공정을 통해 그래핀을 합성하고 물성을 평가해보았다. 그래핀 합성을 위해서 사용된 폴리머 탄소원은 Vinyl계 폴리머 용액으로, polystyrene (PS), polyacrylonitrile (PAN), 그리고 polymethylmetacrylate (PMMA) 등으로 2wt%의 폴리머 용액을 $SiO_2$기판에 스핀 코팅을 하고, 그 위에 Nickel이나 Copper와 같은 catalytic metal을 capping layer로 증착하고, 고진공에서 후열처리 공정에 의해 그래핀을 성장하였다. 이때, 탄소원으로 쓰인 PS, PMMA 폴리머는 pristine graphene 합성을 위해, PAN 폴리머는 질소가 도핑된(n-type) 그래핀 합성을 위해 사용되었다. 그래핀의 물성은 폴리머 종류, 코팅된 두께, 촉매 금속층 종류와 두께, 그리고 후열처리 공정 온도와 시간에 따라서 조절이 가능하였다. 우리는 Raman spectroscopy, AFM, SEM 등을 활용하여 그래핀의 층수, 결함, 표면양상 등을 평가하였고, 또한 전사된 그래핀을 기반으로 제작된 FET의 게이트 전압에 따른 I-V 곡선을 측정하여 캐리어 종류 및 전하 이동도 등을 평가하였다. 더욱 상세한 내용은 프레젠테이션에서 논하겠다.

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마그네트론 스퍼터링에서 전자기력에 의한 셔터의 기계적 움직임 특성

  • 김동훈;임진형;주정훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.230.2-230.2
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    • 2014
  • 스퍼터링 공정은 보통 수백 eV로 가속된 이온에 의한 고체 타겟으로부터 입자의 방출로서 정의할 수 있다. 스퍼터된 입자는 열에너지보다 운동에너지가 크며 박막성장은 저에너지의 입자충격, 불활성 가스이온, 타겟부터 산란된 입자에 의하여 지배된다. 본 연구는 직경 2인치의 원형 Cr 타겟을 셔터를 닫고 예비 스퍼터링 할 때 셔터(SUS 304 0.1t)가 전자기력을 받아서 기계적으로 진동하는 현상을 규명하고자 하였다. 셔터의 하단부를 챔버의 중심축에 고정시켜서 타겟과 평행하도록 수 cm 떨어뜨려서 위치한 뒤 직류 마그네트론 플라즈마를 발생시켰을 때 DC power에 따라서 각각 움직임을 동영상촬영을 진행하였고, 셔터의 중심을 실로 매달아서 자유롭게 움직일 수 있도록 한 뒤 플라즈마가 발생했을 때 기계적인 움직임을 중점적으로 관찰했다. 움직임의 차이를 비교하기 위해서 셔터의 크기를 줄여가며 일정한 DC power에서 실험을 진행했고, 자세한 관찰을 위해서 초고속카메라(210 fps)로 짧은 순간의 변화를 비교했다. 실험조건은 5, 10 mTorr, DC power 30, 40, 50, 70, 100 W, Ar 30 sccm, 셔터의 크기 10, 20, 30, 40, 50, 60 mm로 실시했다. 압력이 낮아질수록, 셔터의 크기가 작을수록, DC power가 커질수록 움직임변화가 커졌고, 진동수가 빨라지는 것을 확인했다. F=qE=ma를 통해서 실험에서 촬영한 동영상을 근거로 거리측정을 통해 실험에서 얼마의 전기장이 인가되어 있는지 예측하였다.

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스퍼터링으로 제조된 비정질 카본박막의 특성

  • 박형국;정재인;손영호;박노길
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.131-131
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    • 1999
  • 비정질 카본 박막은 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 전기절연성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가진 재료로서 플라즈마 CVD를 이용한 합성방법으로 제조된 박막이 주로 연구되고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 다양한 조건의 카본 박막을 제조하였다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 장착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 시편의 청정시 사용된 이온빔의 조건은 빔 전압이 500V, 빔 전류는 0.1mA/cm2로 기판 청정을 거친 후 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 기판과 타겟의 거리는 13cm로 고정시킨 후 타겟 전류는 1A로 유지하면서 30분간 증착하였다. 기판은 Si-wafer와 glass를 주로 사용하였으며 기판 인가전압, 아세틸렌 유량, 기판 온도등을 변화시켜가면서 각각 카본 박막을 제조하였다. 비정질 카본박막의 막은 평균 두께는 0.4~1.2$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면의 성장구조를 관찰하였다. 라만 분광분석과 FTIR 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀찰력을 관찰하였다. 제조된 박막의 두께는 아세틸렌 가스 이용시 1$\mu\textrm{m}$ 이상의 박막의 제조가 가능하였으며 카본 박막의 라만 분광특성은 고체 탄소 물질의 S와 G-peak으로 구성되어 있으며 기판 인가전압, 아세틸렌 가스 유량 변화에 따른 peak의 위치 이동 및 FWHM의 변화를 관찰하였다. RFIR 결과는 아세틸렌 가스의 유량이 증가에 따라 C-H 결합 분포가 증가며 기판 인가 전압이 증가할수록 C-H 결합분포가 감소하는 경향이 나타냈다. 이는 이온 충돌 효과에 따라 결합력이 약한 C-H 결합이 우선적으로 파괴되는 현상으로 생각되어 진다. Scartch tester 측정 결과 박막의 밀착력은 실험조건에 따른 경샹성은 보이고 있지 않으나 10N 정도이며 60N 이상의 강한 밀착력을 가진 박막도 제조되었다.

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고체 전구체-폴리에틸렌을 이용한 그래핀 성장 (Graphene Growth with Solid Precursor-Polyethylene)

  • 류종성;안성진
    • 한국재료학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.304-310
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    • 2019
  • Chemical vapor deposition method using $CH_4$ gaseous hydrocarbons is generally used to synthesize large-area graphene. Studies using non-gaseous materials such as ethanol, hexane and camphor have occasionally been conducted. In this study, large-area graphene is synthesized via chemical vapor deposition using polyethylene as a carbon precursor. In particular, we used a poly glove, which is made of low-density polyethylene. The characteristics of the synthesized graphene as functions of the growth time of graphene and the temperature for vaporizing polyethylene are evaluated by optical microscopy and Raman spectroscopy. When the polyethylene vaporizing temperature is over $150^{\circ}C$, large-area graphene with excellent quality is synthesized. Raman spectroscopy shows that the D peak intensity increased and the 2D peak intensity decreased with increasing growth time. The reason for this is that sp3 bonds in the graphene can form when the correct amount of carbon source is supplied. The quality of the graphene synthesized using polyethylene is similar to that of graphene synthesized using methane gas.

복령(茯岺)의 인공배양(人工培養)에 관한 연구(硏究) (Studies on Artificial Cultivation of Poria cocos)

  • 박종진;함형배;이민웅
    • 한국균학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.133-142
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    • 1980
  • 소나무(Pinus densiflora)에 기생(寄生)하는 복령(茯岺)(Poria cocos) 의 생육(生育)과 배양(培養)에 관한 성질(性質)을 조사(性質)하기 위하여 1979년(年) 5월(月) 1일(日) 부터 1980년(年) 10월(月) 30일(日)까지 연구(硏究) 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 최적(最適) pH 는 5.0 이고 최저(最適) 3.0 에서는 성장(成長)이 부양(不良)하며 최고(不良) 7.0 이상에서는 생육(不良)되지 않았다. 2. 적온도(適溫度)는 $25{\sim}27^{\circ}C$이며, $20^{\circ}C$ 이하(以下)에서는 생육(生育)이 불량(不良)하고 $5^{\circ}C$에서는 생장(生長)하지 않았다. 3. Robbins와 Hervey(1958)의 고체배지(固體培地)에서는 malt extract(2% malt extract 에서 집락(集落)의 지름 90mm), tomato extract(8% extract 에서 집락(集落)의 지름 90mm)의 순으로 생장(生長)하였다. 4. Badcock의 방법(方法)에서는 P.D.A.+5%accelerator (집락(集落)의 지름 85mm)로 가장 좋은 생육(生育)을 하였고, 2% malt extract+5% accelerator (균사의 건량 410mg)이었으며, wood extract agar 에 5% accelerator를 첨가(添加)한 배지(培地)에서는 집락(集落)의 지름 36mm로 생육상태(生育狀態)가 불량(不良) 하였다. 5. Wood extract 첨가배지(添加培地)는 20%씩 첨가(添加)했을 때 참나무(Querous acutisssima)의 균사건량 305.3mg, 아카시아나무(Robinia pseudoacasia) 256.3mg., 오리나무(Alnus juponica) 135mg, (Pinus densiflora) 134mg., 밤나무(Meliosma myriantha) 122mg.의 성장(成長)을 나타냈다. 6. amino acid 첨가배지(添加培地)에서 는 L-aspargine 이 균사건량 44.5mg.으로 성장(成長)이 가장 양호(良好)하였고, ammonium sulfate 가 15.5mg 으로 가장 저조(低調)하였다.

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프로폴리스의 단백질합성저해활성 및 항진균활성 (Translation Inhibition Activity and Antifungal Activity of Korean Propolis)

  • 고아라;최갑성;최상기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.64-69
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    • 2010
  • 본 실험은 Propolis ethanol 추출물과, chloroform, ethyl acetate, butanol 등 4가지 용매로 더 추출한 분획틀을 이용하여 DPPH radical 소거능 실험과 항진균활성을 알아보았고, 고체배지 및 액체배지에서 항진균활성을 측정하였다. 또한 luciferase mRNA를 이용한 in vitro translation으로 이들 추출물에 의한 단백질합성에의 영향을 검토하였다. 첫 번째로, 액체배지에서의 항진균 활성을 실험한 결과 Candida glabrata, Candida lusitaniae 그리고 Cryptococcos neoformans 등의 성장저해율이 chloroform 분획 존재하에서 각각 39%, 41%, 48% 이었으며 ethyl acetate 분획 존재하에서 각각 25%, 24%, 13%로 측정되었다. 이 결과는 ethyl acetate 분획에 비해 chloroform 분획에 진균 성장 저해물질이 가장 많이 존재함을 나타낸다. 두 번째로, 동일한 비율로 희석한 프로폴리스 분획물들과 합성 항산화제인 BHT의 수소공여능을 비교하였을 때 Ethanol 추출물의 수소공여능은 합성항산화제인 0.1% BHT의 수소공여능보다 높았으며, 분획들 중에서 chloroform 분획이 가장 수소공여능이 높았다. 세 번째로, luciferase mRNA를 이용한 in vitro, translation 실험에서는 Propoliis ethanol 추출물이 단백질합성을 저해하는 것으로 관찰되었다. Propolis 분획물들 중에서 chloroform 분획이 단백질 합성을 가장 많이 저해하였다. 이와 같은 결과는 chloroform 분획물이 다른 분획에 비해 수소공여능, 진균성장 저해율 및 단백질합성 저해활성이 가장 큰 것으로 보여지므로 이 분획물에 대한 생화학적인 연구가 요구된다.

K+-β/β"-Al2O3의 고온 상관계와 소결성 분석 (Analysis of the Phase Formation and the Sinterability of K+-β/β"-Al2O3 at High Temperatures (≥1600 ℃))

  • 장민호;김승균;김석준;허정림;임성기
    • 공업화학
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    • 제20권3호
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    • pp.317-321
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    • 2009
  • 고체 산화물 전해질로 사용되고 있는 초 이온 전도체인 $K^+-{\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$의 고온 상관계와 소결성 분석을 위하여 $K_2O-LiO_2-Al_2O_3$ 삼성분계로부터 고상반응을 통하여 순수한 $K^+-{\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$ 분말을 합성한 후 slip casting방법과 냉간정수압성형에 의하여 tube와 disk형을 각각 제작하였다. Slip casting은 40 wt%의 고체함량을 가지는 슬러리를 사용해 알루미나 몰드에서 이루어졌고 냉간정수압성형은 20 MPa의 압력하에서 수행되었다. 성형체들은 $1600^{\circ}C$, $1700^{\circ}C$, $1750^{\circ}C$에서 각각 소결하여 성형방법에 따른 상관계와 소결밀도를 조사하였다. 냉간정수압성형에 의한 시편이 $1700^{\circ}C$까지 ${\beta}"-Al_2O_3$의 상분율이 월등히 높은 반면, 소결밀도에 있어서는 slip casting방법의 경우가 다소 높았다. 소결 시 상대밀도는 $1750^{\circ}C$에서 1 h 경과 후, 두 경우 모두 약 83%를 나타내었다. 90 min 이상 소결하였을 때는 입자의 과대성장과 기공으로 인해 오히려 밀도가 낮아졌다.

맥아에서 분리한 Bacillus amyloliquefacies CNL-90이 생산하는 α-amylase와 Protease의 특성 (Characteristics of α-Amylase and Protease Produced from Bacillus amyloliquefacies CNL-90 Isolated from Malt Grain)

  • 배형철;최성현;나석한;남명수
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.133-139
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    • 2012
  • Bacillus 균주가 생산하는 효소를 식품과 동물사료 첨가제로 이용하기 위해서 맥아로부터 단백질 분해능력과 전분 분해능력이 우수한 균주를 분리 동정하여 $Bacillus$ $amyloliquefaciens$ CNL-90으로 명명하였다. 분리된 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90이 생산하는 ${\alpha}$-amylase의 안정성은 pH는 7, 온도는 $40^{\circ}C$, protease의 경우는 pH가 7, 온도는 $50^{\circ}C$에서 안정했다. $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90을 밀기울에 접종하여 고체 배양한 결과 ${\alpha}$-amylases의 효소활성은 6일 배양 후 290,000 unit/kg이었고, protease의 효소활성은 310,000 unit/kg으로 나타났다. 밀기울에 고체 배양한 생균수는 배양 6일 후에는 $2.2{\times}10^9$ CFU/g으로 높았다. 사료 요구율 개선은 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90 배양액 0.2% 첨가구가 대조구에 비해서 일당 증체량은 6.66% 높았고, 사료 요구율은 0.05% 효과가 있었다. 이러한 결과는 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90이 생산하는 단백질 분해효소와 전분 분해효소는 식품산업 및 가축사료 첨가제 산업에 응용할 수 있는 가능성을 확인하였다.