• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.623-623
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• 2013

그래핀(graphene)의 라만 스펙트럼은 전하밀도(charge density)와 기계적 변형(strain)에 민감하여 수많은 연구에 활용되고 있다. 그러나 실제 시료에서 관찰되는 두 물질량의 복잡한 변이를 정량 분석하기 위해서는 기계적 변형뿐만 아니라 전하밀도의 영향에 대한 신뢰도 높은 검정곡선이 필요하다. 본 연구에서는 기계적 박리법으로 만들어진 그래핀에서 나타나는 기계적 변형과 황산 수용액이 미치는 p-형 화학도핑(chemical doping)의 영향을 라만 분광법을 이용하여 연구하였다. 농도 변화에 따른 G와 2D 피크의 진동수 변화는 정전기적 방법을 이용하여 보고된 결과보다 높은 재현성을 보여 검정곡선으로 활용되기에 적합함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 514 nm 이외에도 널리 활용되는 몇 가지 파장에서 "전하밀도-변형" 검정곡선을 제시하고자한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.173.1-173.1
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• 2016

전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질로서, 그래핀과 비슷한 2D 결정성 구조를 지니면서도, 그래핀과는 달리 밴드갭을 가지는 반도체적 성질 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 $WS_2$는 촉매, 전자, 광전자, 센서와 같은 반도체등 다양한 소자에 적용된다. $WS_2$ 합성 방법에는 기계적 박리법, 화학기상증착법, 용액법 등이 있다. 기계적 박리법은 방법이 간단하나 수율이 낮고 균일하게 얻어지지 않으며, 화학기상증착법은 고가의 고온공정이라는 한계점을 가지고 있다. 반면에 용액법은 제조공정이 쉬우며, 저가 대량생산이 가능하다는 이점이 있다. 더욱이 본래 용액법에서는 $WS_2$를 합성하기 위해 $WO_3$를 추가적으로 합성 후 진행하였지만, 쉽게 제조 가능한 $WO_3$ colloidal 용액을 이용하면 sulfurization을 진행하여 $WS_2$를 합성할 수 있다. colloidal 용액을 이용한 합성법은 입자크기 조절이 가능하기 때문에 균일한 나노입자를 uniform 하게 형성할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ colloidal 용액을 spin coating 과 sulfurzation 공정을 거쳐 2D triangle $WS_2$의 합성 및 특성을 분석하였다. 2D $WS_2$의 나노결정구조, 입자 형상 및 광학 특성을 주사전자현미경, 라만 분광기, x-ray 회절분석기 등을 통해 확인하였다. 또한, 합성된 $WS_2$를 이용하여 트랜지스터를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.646-646
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• 2013

그래핀은 이차원의 탄소 원자들이 벌집구조를 이루는 탄소 원자 한 층의 물질이다. 우수한 기계적, 전기적, 광학적 특성으로 인해 투명전극, 가스 센서, 트랜지스터 등과 같이 다양한 응용이 가능하고 연구가 행해지고 있다. 최근 몇 년 동안, 그래핀의 우수한 특성을 이용해서 마이크로센서나 신축성 있는 전자소자를 위한 전도막과 같은 응용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법 (CVD)으로 합성한 그래핀을 이용해서 암모니아 가스 센서 소자를 제작, 센서 특성을 관찰하였다. 구리 기판을 이용하여 화학기상증착법으로 그래핀을 합성하였으며 진공로에서 수소(H2)와 메탄(CH4) 가스를 사용하였다. 그래핀 합성 온도, 가스 유량 등을 변화시키며 그래핀을 합성하고, 합성된 그래핀을 구리기판을 식각용액을 이용해 제거하는 방법으로 그래핀을 전사시키는 공정거쳐 Au/Ni 전극패턴 위에 전사시킴으로 가스 센서 소자를 제작하였다. 제작된 센서 소자를 이용해 상온에서 암모니아(NH3) 가스의 유량을 변화시키며 실험하였다. 암모니아 가스가 흐를 때 그래핀에 암모니아 분자가 흡착되어 그래핀의 전기저항을 증가시켜 이를 이용해서 암모니아 가스를 감지할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 소자는 상온에서 암모니아 가스에 민감하게 반응했으며 이는 기존의 금속산화물을 이용한 암모니아 센서는 대부분 고온에서 작동하는 점과 비교 하였을 때 가스 센서 소자로써 큰 장점이라고 할 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.11
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• pp.697-704
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• 2016

Coal modified by acid treatment was investigated to analyze the correlation between the cell performance and electrochemical parameters in a direct carbon fuel cell (DCFC). The fuels were subjected to thermogravimetry analysis, gas adsorption test, and X-ray photoelectron spectroscopy to investigate the fuel properties and surface characteristics. After the treatment of raw coal, the thermal reactivity of the treated fuels increased, and the specific surface area decreased, though the mean pore diameters of three fuels were similar. The coal treated by $HNO_3$ showed the highest ratio of oxygen to carbon, and also an increase in the surface oxygen groups on the fuel surface. Through comparison between the fuel surface properties and electrochemical performance, it was confirmed that the surface oxygen groups have an influence on the improvement in the DCFC performance.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2002.11a
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• pp.80-80
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• 2002

Bi-Te게 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 발전재료 등에 응용하기 위하여 제조방법 및 특성에 관한 많은 역구가 진행되어 왔다. 현재 산업화에 응용되고 있는 일방향응고법은 기계적 강도가 약하여 회수 율이 낮으며, 결정을 성장시키는데 비교적 장시간을 필요로 하기 때문에 제조 단가가 비싸다. 따라서 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 합금설계 및 가공공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 가스분사법을 이용하여 용질원자 편석감소, 고용도의 증가, 균일고용체 형성, 결정립 미세화 등 급속응고 장점을 이용하여 화학적으로 균일한 BI-TerP열전재료 분말을 제조하고, 열간압출 가공을 통하여 이방성의 향상과 함께 미세한 결정립으로 우수한 기계적 강도를 얻을 수 있도록 제조된 분말을 압출 가공하여 열전소자의 기계적 성질과 열전특성을 연구하였다. 그 결과 급속응고 및 압출 공정을 이용한 본 연구에서는 $10\mu\textrm{m}$이하의 미세한 조직과 함께 압출공정을 통하여 이방성을 향상시켰으며, 열전소자는 $2.5{\times}10^{-3}/K$이상의 Figure of merit값을 나타내는 우수한 열전특성을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.43-73
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• 2015

유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma: ICP)를 이용한 물리 및 화학 증착법으로 제작된 박막 재료는 우수한 기계적, 화학적, 물리적 성질 때문에 자동차 부품이나 공구재료의 내마모, 저마찰 경질코팅, 그리고 디스플레이용 코팅 뿐만 아니라 수소 연료전지의 분리막 성능 향상을 위한 코팅, 그리고 기판에 아주 균일한 크기의 나노 분말을 형성 시키는 곳에도 응용을 할 수 있음을 여러 사례를 중심으로 살펴 본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.6-7
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• 2001

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2000.04a
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• pp.18-19
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• 2000

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.835-840
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• 1995

핵물질의 화학적분리 및 정제를 위한 용매추출실험의 농도분석에 사용될 수 있는 감마방사능 계측장치를 제작하고 기계적 성능 및 원격작동 시험을 하였다. 계측장치의 모든 구동부분은 공압으로 작동되며 우라늄시료를 분석한 결과 0∼250g/L의 농도범위에서 방사능세기와 일정한 상관관계를 나타내었다.

• Membrane Journal
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• v.33 no.6
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• pp.439-446
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• 2023

Ceramic membranes are generally used for various industrial processes operating under extreme conditions because of its high thermal and chemical stability. However, due to the trade-off phenomenon of permeability and mechanical strength, preparation of high permeability-high strength membrane is necessary. In this study, the change in characteristics and performances of ceramic membranes was analyzed depending on the type of polymer binder and its mixing ratio. Because the solubility between solvent and polymer binder was higher in PSf (polysulfone) than in PES (polyethersulfone), the viscosity and discharge pressure of the PSf-based dope solution were higher than those of PES-based dope solution. When PSf was used as a polymer binder, ceramic membrane showed high mechanical strength and low water permeability due to the dense structure. On the other hand, in case of PES, the mechanical strength was slightly reduced and the water permeability was increased. It was confirmed that the optimum mixing ratio of the PSf and PES with high water permeability and mechanical strength was 9:1.