높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율 저하, GaN의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. 본 실험에서는 유기금속화학증착 방법을 이용하여 사파이어 기판위에 Si이 도핑된 n-type GaN를 3.0 um 증착 하였고 그 위에는 9층의 양자 우물 층을 쌓았다. 마지막으로 위층은 Mg 이 도핑된 p-type GaN를 200 nm 증착 하여 소자를 형성하였다. 포토리소그래피 공정과 에칭공정을 통하여 7 um 인 선 패턴을 가진 시료를 완성하였다. 투과 전자 현미경의 측정 결과 맨 위층인 p-GaN의 에칭된 깊이는 175 nm 이였다. 금속박막을 증착하기 위해 열증착 방법으로 금과 은의 박막을 두께를 달리하여 0~40 nm증착 하였다. 금과 은의 두께에 따른 광발광 측정 결과 은(Ag)박막만 40 nm 일 경우 금속박막이 없는 시료보다 광발광 효율이 7배 증가하였고 금 10 nm와 은 30 nm 인 경우에는 3.5배 증가하였다. 또한 패턴의 폭에 따른 광발광 증가를 알아보고 광발광 증가가 일어나기 위한 최적의 패턴조건을 알고자 폭을 5, 10 um 달리하였고, 원자간 힘 현미경과 전자현미경을 이용하여 에칭된 패턴의 폭과 두께를 확인하였다. 본 실험을 통해 금과 은박막에 의한 표면플라즈몬 효과와 광발광 효율증대에 대해 토의할 것이다.
이 글은 해외에서 발생하는 금, 은, 백금과 팔라듐의 스크랩 재활용 현황을 국가 또는 지역별 생산량과 금속의 산업별 수요로 정리하여 국내 도시광산산업의 원료 확보를 위한 데이터로 활용하고자 하였다. 스크랩으로부터 발생하는 금의 양은 중국을 제외한 국가들에서 감소하는 경향을 나타냈으며, 이는 중국으로 금이 함유된 스크랩이 다량으로 수입되어 처리된 것이 원인으로 생각된다. 금의 산업수요는 전자제품에서 가장 높으나 수요량은 감소하는 것으로 나타났다. 은의 스크랩 재활용양은 유럽지역의 국가들에서 비교적 일정한 것에 비해 다른 지역 국가에서 감소하는 것으로 나타나 세계의 전체적인 스크랩 재활용양은 감소한 것으로 나타났다. 백금과 팔라듐의 스크랩으로부터의 생산량과 수요량은 대부분 촉매에 기인하며, 현재까지 지속적으로 증가해왔으나 전기자동차 사용의 증가와 함께 향후 자동차 폐촉매 발생량은 감소할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 지리정보시스템(GIS)과 인공신경망 기법을 이용하여 강원도 태백산광화대 지역의 금-은 광물부존 가능성도를 작성 및 검증하고자 한다. 금-은 광상과 관련된 요인으로는 지질, 단층, As, Cu, Mo, Ni, Pb, Zn 등의 지화학 자료를 선정하여 GIS 기반의 공간 데이터베이스로 구축하였다. 46개소의 금-은 광상은 훈련 및 검증 자료로 분류하여 광물부존 가능성 분석과 검증에 사용하였다. 인공신경망 분석에 있어서 광상 분포지역과 미 분포지역에 대한 훈련자료는 기존 광상의 위치와 우도비 방법으로 도출된 광물부존 가능지수의 하위 10%에 해당하는 지역으로 선정하였다. 금-은 광물부존 가능성도의 신뢰도를 검증하기 위해 광물부존 가능지수의 상위 5% 지역 내에서 암석시료를 채취한 후 Au, Ag, As, Cu, Pb, Zn 원소의 성분을 분석하였다. 그 결과 No. 4의 시료는 다른 시료들보다 각 원소별로 높은 함량을 보였다.
금창연 출판문화학회 회장(동원대학 광고편집과 학과장)은 요즘 25시간이 부족하다. 학회장에 학교 학과장, 학보 주간교수 등을 맡고 있기 때문이다. 출판문화학회는 2008년 12월 금 회장의 각고의 노력으로 사단법인으로 등록되었다. 사단법인 출범과 함께 다양한 사업을 추진할 계획이어서 금 회장은 할 일이 더욱 많아졌다. 신학기를 맞아 학생들과의 상담이 줄을 잇고 강의와 학보 발간 때문에 인터뷰가 어렵다는 금 교수를 4월의 금요일 늦은 시간 동원대학 캠퍼스에서 만났다.
제주 자생 새우란, 금새우란, 왕새우란의 분류를 위한 동위효소 분석과 RAPD법을 이용한 유전적 근연관계 조사 결과, peroxidase와 esterase의 동위효소(isozyme)분석에서 왕새우란의 밴드양상은 새우란과 금새우란이 동시에 나타나는 밴드에서만 밴드가 나타났다. RAPD를 이용한 유전적인 근연관계에서 왕새우란은 새우란과 금새우란 모두와 비교적 가까웠지만 새우란과 금새우란의 상호간 근연관계는 가장 멀었다. 즉, 왕새우란은 유전적인 근연관계에서 새우란과 금새우란의 중간적인 위치를 나타내었다. 따라서, 왕새우란은 새우란과 금새우란의 자연적인 교잡으로 출현된 새로운 종으로 사료된다.
한반도 남서단부의 영암광화대에는 상은과 은적 그리고 바람재 광산이 발달하고 있다. 이 지역은 목포-해남-영암 지역에 걸쳐 확인되는 대규모 화산성 환상구조의 북동부에 해당한다. 조사지역인 상은-은적-바람재 지역에서 확인된 13개소의 석영맥과 광화대는 유문암질 용결응회암을 모암으로 하고 있으며, 주로 남-북 내지는 북북서 방향의 주향에 서측으로 고각도를 이루고 있다. 상은, 은적, 바람재 지역에 발달하는 석영맥은 단일맥인 경우도 있으나, 주로 폭 1-5 cm의 맥들로 다발을 이루는 특징을 보인다. 석영맥과 평행하게 발달하는 단층면의 발달로 보아 석영맥의 관입과 광화작용의 전후에 단층운동이 존재했음을 지시한다. 또한 이들 석영맥과 광화대는 광화작용 후기에 작용한 북서 방향의 좌향이동 단층에 의해 변위된 양상을 보인다. 북서 방향의 단층은 불치와 상은광산 부근에서 잘 관찰되며, 장동리와 장천리 일대의 석영맥의 분포나 선상구조에 의해서도 이 단층과 평행한 단층들이 발달할 것으로 판단된다. 조사지역의 서측인 상은적산 남측에서 서측으로 북서 주향의 석영맥이 관찰된다. 은적-상은 광상 주변에서 확인된 12개 석영맥의 현장조사 및 금, 은 품위의 분석 결과에 의하면, 남측으로 가면서 석영맥의 발달 양상이 미약해 지고 있다. 바람재 부근 광상의 경우 북북서-남남동 방향의 석영맥이 약 20 m 연장되고 있다. 섬아연석, 방연석 등 유화광물은 함유하고 있으나 금-은의 발달은 미약하다. 금품위가 평균 <0.1 g/t, 은품위가 평균 5.7 g/t으로 은적광산(금; 12.3 g/t, 은; 1,380.0 g/t)과 상은광산(금; 2.7 g/t, 은; 23.5 g/t)에 비해 남측으로 가면서 금, 은의 품위는 현저히 떨어지는 반면, 그 외 연, 아연 등 유화광물 함량은 증가하는 양상을 보인다.
거창광상은 영남육괴 화강암질 편마암 또는 편마암질 화강암 내에 발달한 열극을 충전하여 생성된 함 금-은 열수 맥상광상으로, 괴상 및 호상 조직과 함께 부분적인 각력상 조직 및 정동의 발달 등 복합적인 조직적 특성을 보여준다. 거창광상의 맥상 광화작용은 구조운동(tectonic break)에 의하여 광화 1시기와 광화 2시기로 구분된다. 광화 1시기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 금·은 광물인 에렉트럼과 함께 황화광물 및 산화광물 등이 미량의 황염광물을 수반 산출한 시기로서, 공생관계와 광물조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1시기의 초기에는 주로 황철석, 자류철석, 유비철석 등이 산출되었다. 중기에는 주된 금-은 광화작용이 진행되어 에렉트럼과 함께 황동석, 섬아연석 등의 황화광물과 미량의 함 은 황염광물 등이 산출되었다. 후기에는 황철석, 섬아연석, 방연석 등과 함께 적철석 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 방해석맥의 생성 시기이다. 거창광상의 주된 광화작용은 고온(≥380℃)의 H2O-CO2-NaCl계 열수유체 유입으로 시작되어 초기의 냉각과 비등작용, 중기의 불혼화용융 및 후기의 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥380℃~≤210℃의 온도조건에서 7.0 to 0.7 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 거창광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다. 거창광상은 중열수형 금·은 광상에 대비된다.
본고는 금석학의 관점에서 박선수의 "설문해자익징(說文解字翼徵)"을 소개하고, 그것을 한국 금석학의 연구 성과에 포함시키려는 목적으로 작성되었다. 한국의 금석학은 19세기 초 추사 김정희(金正喜)에 의해 하나의 학문 분야로 발전되었다. 이 때문에 한국의 금석학은 대체로 김정희를 기점으로 그 이전과 이후로 시기를 구분한 뒤, 중요한 저작이나 연구자를 소개하는 형식으로 기술되었다. 기존의 연구를 종합해보면, 한국의 금석학은 금석문을 수집하고 한 데 묶어 편찬한 자료집 성격의 서적이 금석문을 해독하고 고증한 연구서 성격의 서적보다 많다는 특징이 있다. 또 저자의 국적에 관계없이 한국의 금석문을 수록한 책은 모두 한국 금석학의 범위에 포함시켰고, 종교적 이유로 편찬된 책도 금석문을 수록하고 있다면 금석학의 범위에서 제외하지 않았다. 이는 한국 금석학의 범위가 매우 넓게 설정되었음을 알려준다. 이러한 상황에서 조선 후기에 금석학에 뛰어나다는 평가를 받았던 박선수의 연구 성과가 누락된 것은 "설문해자익징"에 대한 이해가 부족하기 때문일 것이다. 박선수의 "설문해자익징"은 금석문을 이용하여 "설문해자"의 부족한 부분을 보충하려는 목적으로 편찬된 문자학 저작이다. 박선수는 금석문의 가치를 높게 평가하고 이를 문자 연구에 활용하는 방법론을 개척했으며, 금석문을 분석하고 해독하는 등의 금석학적 연구를 수행하였다. 따라서 박선수의 "설문해자익징"은 한국 금석학의 연구 성과에 포함되어야 하며, 더 나아가 잘 알려지지 않은 연구자와 연구 성과를 발굴하여 한국 금석학의 성취에 대한 새로운 기술과 평가가 필요하다.
이론적으로 단일벽 탄소나노튜브(SWNT)는 무산란 전도가 가능하여 실리콘을 대체할 차세대 나노소자의 기본소재로서 많은 각광을 받아왔다. 이러한 SWNT의 전기전자적 특성을 좌우하는 주요인자로는 직경과 비틀림도(chirality)가 있으며, 이를 제어하기 위한 많은 방법들이 제시되어왔다. 특히, SWNT 합성 시 필요한 촉매 나노입자의 크기와 튜브직경과의 연관성이 제기된 후부터, 합성단계에서 촉매 나노입자의 형태(또는 크기)를 제어함으로써 SWNT의 직경을 제어하고자 하는 직접적인 방법들도 주요방법의 한 축으로 이어지고 있다. 한편, SWNT의 합성촉매로는 철, 코발트, 니켈 등의 전이금속이 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 금, 은, 루테늄, 팔라듐, 백금 등의 귀금속에서부터 다양한 금속산화물 나노입자에 이르기까지 그 범위가 확장되었다. 본 연구에서는, 촉매 나노입자의 크기제어를 통하여 SWNT의 직경을 제어할 목적으로, 전이금속에 비해 상대적으로 융점이 낮아 비교적 낮은 온도의 열처리를 통해서도 입자의 크기를 제어할 수 있는 금 나노입자를 선정하여 SWNT의 합성거동을 살펴보았다. 합성은 메탄을 원료가스로 하는 CVD방법을 이용하였고, 합성되는 SWNT의 다발화(bundling) 등을 방지하기 위하여 수평배향 성장을 도모하였으며, 이를 위하여 퀄츠 웨이퍼를 사용하였다. 우선, 콜로이드상인 금 나노입자의 스핀코팅 조건을 최적화하여 퀄츠 위에 단분산(monodispersion) 된 금 나노입자를 얻었으며, 열처리 온도 및 시간의 제어를 통하여, 1~5 nm 범위 내에서 특정 직경을 갖는 금 나노입자를 얻는 것이 가능하게 되었다. 합성 후 금 나노입자의 크기와 합성된 SWNT 직경과의 관계를 면밀히 조사한 결과, 튜브보다 나노입자의 크기가 약간 큰 것을 확인할 수 있었으며, 금 나노입자의 크기에 따라 SWNT의 합성효율이 크게 좌우되는 것을 확인하였다.
최근 금(Au)과 은(Ag) 나노입자는 항균성의 특징으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구는 HEMA (2-hydroxyethylmethacrylate), NVP (N-vinyl pyrrolidone) MMA (methylmethacrylate)에 금과 은 나노입자를 첨가하였으며, $70^{\circ}C$에서 약 40분, $80^{\circ}C$에서 약 40분 마지막으로 $100^{\circ}C$에서 약 40분 동안의 열처리 공정을 거쳐 공중합 하였다. 중합 과정을 거쳐 중합된 고분자를 통해 물리적 특성을 측정한 결과, 함수율 28.43% ~ 35.27%, 굴절률 1.429 ~ 1.440를 나타내었으며, 가시 광선 투과율 79.2% ~ 86.5% 그리고 인장강도 값은 0.125 kgf ~ 0.201 kgf을 나타내었다. 본 실험 결과로 볼 때 항균성을 가지면서 기존의 콘택트렌즈의 물리적 특성에도 부합되는 공중합체가 생성된 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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