• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.53 no.1
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• pp.91-101
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• 2020

Stormwater runoff is known as a major non-point water pollution source that transports heavy metals, which have accumulated in road surface, to stream and coastal area. Dissolved and particulate metals in stormwater runoffs have been investigated to understand the outflow characteristics of heavy metals during rainfall events and to identify their pollution sources. The concentration of dissolved Co and Ni decreased after the outflow with high concentrations at the beginning of the rainfall, and other metals showed different characteristics depending on the rainfall and rate of discharge. Particulate metals showed a similar trend with the temporal variation of suspended solids concentration in stormwater runoffs. The results of geo-accumulation index (I_geo) indicated that the stormwater runoffs from industrial region were very highly polluted with Cu, Zn and Cd. As a result of comparing the metal concentrations of <125 ㎛ for road dust near the study area, Cu, Zn and Cd were originated from inside of metal manufacturing facilities rather than traffic activities at road surface and these metals accumulated on the surface area of facilities were transported to the water environments during stormwater event. The average discharged amounts of heavy metals for one rainfall event were Cr 128 g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g, indicating that metal runoff loads in the stormwater runoffs are closely related to surrounding industry types.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.493-494
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• 2011

수 MeV~수십 MeV 양성자빔을 이용해 백금, 은 등의 나노입자 제조실험을 수행하였다. 나노 입자는 의료분야와 산업 분야에서 그 응용성이 다양해 여러 지 방법을 이용한 제조기술이 개발되고 있다. 전자빔, 감마선, 양성자빔 등의 방사선을 이용한 나노입자 제조방법은 가장 널리 이용되고 있는 화학적 제조방법에 비해 비교적 공정이 단순하다는 장점을 가지고 있지만 공정 변수의 제어방법이 확립되어 있지 않아 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 특히, 양성자빔의 경우 에너지에 따른 투과깊이의 조절과 플럭스나 총 선량, LET (Linear Energy Transfer) 등의 변수와 제조된 나노입자의 상관관계 등에 대한 연구가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 백금산 용액을 이용한 나노입자 제조 결과와 대면적 양성자빔을 이용하기 위한 초음파 이용 나노입자제조장치의 제작 및 실험결과에 대해 논하고 향후 건설될 100MeV 선형 양성자가속장치의 나노입자 제조실험에의 응용을 위한 이용시설을 소개하고자 한다. 나노입자 제조실험은 한국원자력의학원의 MC-50 싸이클로트론을 이용하여 수행하였으며, 가속기로부터 인출되는 에너지는 35, 45MeV, 빔전류는 수십 nA~수${\mu}A$의 범위 내에서 조절하였다. 제조된 나노입자는 TEM을 이용하여 그 크기와 분포를 관찰하였다. 대면적의 양성자빔을 이용하는 경우, 수mm의 두께와 수십 cm의 직경을 가지는 원반 모양의 시료용기를 사용하여 양성자빔의 에너지와 선량을 정확히 조절할 수 있게 되는데 이 때 용기 내 시료와 양성자빔간의 균일한 반응을 위해 용액을 적절하게 섞어 주어야만 한다. 이러한 목적으로 초음파를 이용하여 나노입자 제조장치를 제작하여 실험을 수행하였다. 나노입자 제조는 현재 교과부의 지원으로 경주 건천지역에 건설되고 있는 100MeV 선형양성자가속기의 주요 이용 분야 중의 하나로 20MeV 빔라인 중 한 개의 빔라인과 표적실을 나노입자 제조 등의 실험을 위한 시설로 구축 중이다. 최대 평균전류 1.6mA 까지 가능하고 펄스폭은 0.05~1.33 msec까지 조절가능하도록 개발되고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.117-117
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• 2010

나노입자 제조 기술이 점차 발전하면서 금속산화물, 반도체용 및 태양전지용, 신소재 등 다양한 응용분야에 사용하고 있다. 따라서 이와 같은 나노입자 제조방법으로는 펄스 레이저 용사법(pulsed laser ablation), 플라즈마 아크 합성법(plasma arc synthesis), 열분해법(pyrolysis), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)법 등과 같은 기상공정이 많이 사용되고 있다. 기상공정은 기존의 공정에 비해 고순도 입자의 대량 생산, 다성분 입자의 화학적 균질성 유지, 비교적 간단하고 깨끗한 공정 등의 장점을 가지고 있다. 기상공정에서 일반적인 입자 형성 메커니즘은 기체 상태의 화학 물질이 물리적 공정 혹은 화학 반응에 의해 과포화상태에 도달하게 되며, 이 때 동질 핵생성(homogeneous nucleation)이 일어나고 생성된 핵(nuclei)에 기체가 응축되고 충돌, 응집하면서 입자는 성장하게 된다. 열분해법은 실리콘 나노입자를 생산하는 기상공정 중 하나이다. 일반적으로 열분해 공정은 지속적으로 열이 가해지는 반응기 내에 반응기체인 $SiH_4$을 주입하고, 운반기체는 He, $H_2$, Ar, $N_2$ 등을 사용하였을 때, 높은 열로 인해 $SiH_4$가 분해되며, 이 때 가스-입자 전환 현상(gas to particle conversion)이 일어나 실리콘 입자가 형성된다. 그러나 입자 형성과정은 $SiH_4$ 농도, 유량, 작동 압력, 온도 등 매우 다양한 요소에 영향을 받는다. 고, 복잡한 화학반응 메커니즘에 의해 명확히 규명되지는 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 복잡한 화학반응을 해석하는 상용코드 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 열분해 반응기 내에서의 실리콘 입자 형성, 성장, 응집, 전송 모델을 만들고 이를 수치해석하였다. 표면 반응, 응집, 전송에 의한 입자 성장 메커니즘을 포함하고 있는 aerosol dynamics model을 method of moment법으로 해를 구하였으며, 이를 실험 결과와 비교하여 모델링을 검증하였다. 또한 반응기의 온도, 압력, 가스 농도, 유량 등의 요소를 고려하여 실리콘 나노입자를 형성하는 최적의 조건을 연구하였다.

• Journal of Life Science
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• v.31 no.9
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• pp.862-872
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• 2021

Recent studies on synthesis of metallic nanomaterials such as silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), cerium (Ce), zinc (Zn), and copper (Cu) nanoparticles (NPs) using plants and microbes are attracted researchers for their wide range of applications in the field of biomedical sciences. The plant contains abundant of bioactive contents such as flavonoids, alkaloids, saponins, steroids tannins and nutritionals components. Similarly, microbes produce bioactive metabolites, proteins and secretes valuable chemicals such as color pigments, antibiotics, and acids. Recently reported, biogenic synthesis of NPs in non-hazardous way and are promising candidates for biomedical applications such as antibacterial, antifungal, anti-cell proliferative and anti-plasmodia activity. All those activities are dose dependent, along with their shape and size also matters on potential of NPs. Microbes and plants are great source of metabolites, those useful in biomedical field, such metabolites or chemicals involved in synthesis of NPs in an ecofriendly way. NPs synthesized using microbes or plant materials are reveals more non-toxic, facile, and cost-effective compare to chemically synthesized NPs. In present review we are focusing on NPs synthesis using biological agents such as microbes (bacteria, fungi and algae) and plant, characterization using different techniques and their antibacterial applications on pathogenic Gram-positive and Gram-negative organisms.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.2
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• pp.298-302
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• 2008

This study was carried out to evaluate brazing characteristics of the braze joint between superhard alloy particles and carbon steel. Two types of insert metals that made by mechanical alloying process were selected for this study. One is composed of Cu, Zn and Ag(MIM-1) and the other one is composed of Cu, Zn, Ag and Cd.(MIM-2) The chemical compositions of these insert metals were similar to AWS BAg-20 and BAg-2a system. And the commercial insert metals(CIM-1, CIM-2) were also evaluated for the comparative study. The characterization of the insert metals were conducted by wettability tests, shear tensile test and microstructural analyses. The results indicated that wettability tests displayed that MIM-1 and CIM-1 insert metals had the larger wetting angle than MIM-2 and CIM-2 and the wetting angle of the MIM-1 showed higher value than that of CIM-1. However these values are less than $25^{\circ}$ that is recommended for standard value for usual insert metals. The highest value of shear tensile tests was obtained from the brazed joint that made by MIN-1 and the value was $2.29{\times}10^2MPa$. This value is appeared to be higher or same as the commercial insert metals. The microstructures of the inserts metals were composed of Cu-rich proeutectic structure for matrix and Ag-rich eutectic structure. The braze joint between superhard alloy particles and carbon steel produced by the MIM-1(Ag-Cu-Zn) system showed sound joint showing stable microstructures. However there was also some porosities at the interface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.122-122
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• 2017

인산-망간 화성피막의 경우 양질의 피막층을 형성하기 위하여 표면조정제를 사용하고 있으며, 화성피막 직전에 표면 조정제 처리를 하여 피막 결정의 미세, 치밀, 균일하게 하는 동시에 피막의 화성시간을 단축하고 있다. 본 연구는 표면조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 변화 및 물리적인 특성 향상을 확인하였다. 하지금속 소재로는 기계구조용 탄소강재(SM45C)을 $50{\times}50{\times}3mm$로 제작하였고, 전처리 공정으로는 탈지 ${\rightarrow}$ 에칭 ${\rightarrow}$ 디스머트 후 표면조정제 입자 사이즈별로 표면조정 후, 화성피막 처리를 하였으며 각 조건에 따른 피막 층의 미세조직은 SEM을 사용하여 관찰하였고, 윤활성은 내마모시험기(Ball on disc)를 사용하여 마찰계수 측정을 통해 확인하였으며, 내식성은 5% NaCl 염수분무를 실시하여 적청 발생 면적으로 측정하였다. 표면조정제의 입자 사이즈는 4종류로 세분화하여 표면조정 후 화성피막 처리하였으며, 표면조정제의 입자 사이즈를 미세화함에 따라 화성피막의 입자 사이즈가 미세, 균일해지고 피막의 치밀도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 표면조정제의 미분화는 소재 표면에 작고 치밀한 결정(활성점)을 만들며, 표면조정제의 입자 사이즈가 작아질수록 이러한 활성점의 크기가 미세해지고 화성피막의 입자 사이즈 또한 미세화 시키는 역할을 하는 것을 확인 할 수 있었다. 이처럼 표면 조정제의 입자 사이즈에 따른 화성피막 입자 사이즈 및 물성변화는 SEM, 내마모시험 및 내식성 시험을 통하여 확인할 수 있었다. 즉, 표면조정제의 입자 사이즈가 미세해질수록, 화성피막의 입자사이즈가 미세화되었고, 윤활성 및 내식성이 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.353-353
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• 2013

최근 고밀도 메모리 반도체의 재료와 빠른 응답을 요구하는 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 비휘발성 메모리 소자 중 하나인 저항 변화 메모리 소자는 인가되는 전압에 따라 저항이 급격히 변화하여 적어도 서로 다른 두 저항 상태를 스위칭할 수 있는 물질을 이용하는 소자이다. 따라서 본 연구에서는 화합물 중에서 비휘발성 메모리 장치의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 실리사이드 계열의 바나듐 실리사이드($V_3Si$) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하여, 그래핀을 하부 전극으로 하는 저항 변화 메모리 소자를 제작하였다. p-type (100) 실리콘 기판에 단일층으로 형성되어 있는 그래핀 상에 약 10 nm 두께의 저항 변화층($SiO_2$)을 각각 초고진공 스퍼터링 방법으로 성장시킨 후 $V_3Si$ 나노입자를 제작하기 위해서 $V_3Si$ 금속 박막을 스퍼터링 방법으로 4~6 nm의 두께로 저항 변화층 사이에 증착시켰으며, 급속 열처리 방법으로 질소 분위기에서 $800^{\circ}C$로 5초 동안 열처리하여 $V_3Si$ 나노 입자를 형성하였다. 마지막으로 200 nm 두께의 Pt을 증착하였다. 하부 전극으로 형성되어 있는 그래핀은 라만 분광법을 이용하여 확인하였으며, 제작된 소자의 전기적인 측정은 Agilent E4980A LCR meter, 1-MHz HP4280A와 HP 8166A pulse generator, HP4156A precision semiconductor parameter analyzer을 이용하여 전기적인 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.766-774
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• 2017

Software has been developed for simulating particle dispersion in a circular pipe with sudden-expansion, which models the fuel feeding system of a combustor that uses metal powder like aluminum as fuel. The Lagrangian based discrete tracer point method was employed for a plug flow of particles that satisfies local turbulent velocity fluctuations. A radial velocity component was created to improve the flow turning outwards in the recirculation zone. The particle distribution patterns from both with and without the component were directly compared with the experiments near the reattachment.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.3
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• pp.403-406
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• 2013

This paper describes a simple route to synthesis of water-dispersible monodisperse maghemite (${\gamma}-Fe_2O_3$) nanocrystals using 6-aminohexanoic acid (AHA) as a stabilizer. The water-dispersible ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanocrystals with an average size of 5 nm were obtained simply by addition of $Fe(CO)_5$ into an octyl ether solution containing AHA at $195^{\circ}C$ under argon condition. As-prepared AHA coated ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanocrystals exhibited highly crystallinity and magnetic property while keeping a good dispersity in an aqueous phase. We also obtained water-dispersible AHA coated ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanocrystals using ligand-exchange method, demonstrating that AHA can be a good candidate for preparing water-dispersible uniform metal oxide nanocrystals.

• Composites Research
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• v.13 no.4
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• pp.19-32
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• 2000

The fabrication process of particulate metal matrix composites(PMMCs) with homogeneous distribution of reinforcement and reheating for thixoforming has been studied. Both of eletro-magnetic stirring and mechanical stirring were used to fabricate particulate metal matrix composites(PMMCs) for variation of particle size. The electrical and mechanical processing conditions for fabricating PMMCs are also suggested. For thixoforming of PMMCs, fabricated bi1lets are reheated by using the designed optimal coil with as function of length between PMMC billet and coil surface, and coil diameter and billet. The effect of reinforcement distribution according to variation of billet temperature were investigated with solid fraction theory with a function of matrix alloy and volume fraction of reinforcement.