• Membrane Journal
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• v.26 no.2
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• pp.87-96
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• 2016

Ceramic materials have attracted increasing attention in the last 10 years because of their high thermal stability and high permeation property compared with polymeric nanofiber membranes. Recently, novel nanofiber ceramic membranes with high porosity and flux have been fabricated from metal oxide nanofibers. To improve the performance of ceramic membranes and reduce their costs, a new ceramic membrane with a selective separation layer made of nanofibers was fabricated by electrospinning process and modification process for filtration system. This review summarizes the research trends for the development of ceramic nanofiber membrane over the past few years.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.185-185
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• 2010

유기물과 무기물이 혼합된 나노 복합재료는 저전력 동작을 요구하는 휘어짐이 가능한 차세대 전자소자 응용에 대단히 유용한 소재이다. 간단하고 저렴한 제조 공정과 휘어짐이 가능한 유기물과 무기물이 혼합된 나노 복합재료를 사용한 비휘발성 메모리 소자의 제작과 전기적 특성은 연구되었다. 최근에 간단한 방법으로 고집적화된 휘어짐이 가능한 유기 쌍안정성 소자의 제작에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 유기 쌍안정 소자의 기억 메커니즘에 대한 연구는 비교적 적게 연구되었다. 유기 쌍안정성 소자의 기억 메커니즘에 대한 연구는 효율과 신뢰성을 증진하기 위하여 대단히 중요하다. 본 연구에서는 polymethyl methacrylate (PMMA) 층에 콜로이드 ZnO 양자점을 혼합하여 제작한 유기 쌍안정성 소자의 전기적 성질과 기억 메커니즘에 대한 것을 연구하였다. 본 연구에 사용된 콜로이드 ZnO 양자점은 dimethylformamide를 사용한 환원법을 이용하여 제작하였다. 소자를 제작하기 위하여 PMMA에 대한 콜로이드 ZnO 양자점의 조성비가 1.5 wt% 가 되도록 dimethylformamide에 녹여 혼합한 용액을 하부 전극인 ITO가 증착된 유리기판위에 스핀코팅 방법을 이용하여 박막을 형성하였다. 콜로이드 ZnO 양자점을 포함한 PMMA 박막위에 상부전극으로 Al을 증착하였다. 복합 소재에 대한 투과 전자 현미경 상은 콜로이드 ZnO 양자점이 PMMA 층 안에 형성되어 있음을 보여주었다. 측정된 전류-전압(I-V) 특성은 쌍안정성 특성을 나타내었으며 이 결과는 콜로이드 ZnO 양자점에서 전하 포획, 저장과 방출 과정에 의한 것이다. 콜로이드 ZnO 양자점을 포함한 PMMA 박막을 저장 영역으로 사용한 유기 쌍안정성 소자의 I-V 측정결과를 바탕으로 전하 수송 모델과 전자적 구조를 사용하여 기억 메커니즘을 논하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.26.2-26.2
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• 2010

최근에는 차세대 조명용 후보광원인 고출력 백색 LED를 개발하기 위한 경쟁이 치열하며, 이를 위해 업체가 고심하고 있는 가장 큰 문제 중의 하나가 칩에서 발생하는 열을 어떻게 관리하는가 하는 방열의 문제이다. 따라서, LED의 가장 큰 특징인 장수명을 손해보지 않기 위해서는 칩에서 발생되고 있는 열을 외부에 확산시키기 위한 기술 개발이 필수적이다. 다양한 방열소재 중 W-Cu 복합재는 W의 낮은 열팽창계수와 Cu의 높은 열전도도로 인해 방열소재로써 유망한 소재로 주목받고 있으나, 우수한 열적 특성을 발현하기 위해서는 고치밀화를 갖는 W-Cu 복합재 제조가 우선적으로 필요하다. W-Cu 복합체는 일반적으로 액상소결법을 통해 균일한 미세조직을 얻을 수 있으나, 열팽창계수를 낮추기 위해 Cu 함량이 적어지게 되면 치밀화가 어려우며 이를 해결하기 위해 나노입자를 갖는 분말을 이용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 W과 Cu 산화물을 이용하는 것이 구성성분끼리의 편석이 발생하지 않으며, 소결성도 우수하여 양산화에 가장 접근한 방법으로 알려져 있다. 그러나, 지금까지의 얻어진 W-Cu 복합체의 경우, 분말상태에서의 얻어진 나노입자가 승온시에 마이크로 크기로 과도한 입자성장이 일어나기 때문에 소결 후에도 나노크기를 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 구성상끼리의 응집체가 형성된다. 본 연구에서는 액상소결후에 W 입자가 Cu 기지내에 균일하게 분산되는 동시에 나노크기의 입자를 가지는 고분산 W-Cu 소결체를 얻고자 하였다. 이를 위해 금속산화물 분말의 분쇄를 위해 효과적인 방법으로 알려진 습식상태에서의 고에너지 볼밀링을 통하여 혼합된 텅스텐과 구리 산화물 분말의 수소환원공정을 통해 얻어진 100nm 이하의 입자를 가지는 W-20wt%Cu 나노복합분말을 출발분말로 사용하였다. W-20wt%Cu 나노복합분말의 성형체를 $1050^{\circ}C-1250^{\circ}C$의 온도범위에서 소결거동을 조사하였다. 그 결과, $1100^{\circ}C$ 온도에서 이론밀도에 가까운 소결밀도를 나타내었으며, 이는 기존에 비해 $100^{\circ}C$ 정도 치밀화 온도를 낮추는 결과이다. 소결체의 미세구조 관찰결과, 소결 후 약 200nm의 텅스텐 입자가 Cu내에 균일하게 분산되어 있었다. 제조된 W-Cu 시편에 대해서는 LED 응용성을 조사하기 위해 열전도도와 열팽창계수 등을 평가하였다.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.44 no.1
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• pp.31-37
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• 2018

Oil/water (O/W) nanoemulsions are effective vehicles to change the permeability of the skin. In this study, we focused on the preparation and characterization of nanoemulsion which serve as colloidal carriers for the dermal application of ceramide IIIB (CIIIB) and stratum corneum (SC) lipids such as cholesterol, and palmitic acid. In order to optimize the nanoemulsions, emulsification process conditions were conducted with regard to droplet size, nanoemulsion stability, and solubility of CIIIB. A decrease in droplet size was observed through emulsification temperature of $80^{\circ}C$ and phase inversion composition (PIC) method. CIIIB has low solubility in oil and water. When the concentration of CIIIB was increased, the droplet size of nanoemulsion was increased. When Lipoid S75-3 was added to the oil phase, the solubility of CIIIB increased, indicating some interactions shown in DSC measurements. CIIIB and SC lipids could be successfully incorporated in nanoemulsions without crystallization or physical instability. In conclusion, a stable nanoemulsion containing the SC lipids could be effective as an efficient moisturizing system for skin.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.25.1-25.1
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• 2009

Pattern 웨이퍼 상의 오염입자 제거는 반도체 산업의 주된 과제 중 하나이다. Pattern의 선폭이 좁아짐에 따라 Pattern에 손상을 가하지 않고 오염입자를 제거 하는 것은 더욱 어려워지고 있다. 그뿐만 아니라 기존 습식세정 공정에서의 화학액에 의한 환경오염 및 박막의 손실도 문제가 되기 시작했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 세정공정에서 화학액의 농도를 낮추고 Megasonic 등을 이용하여 세정력을 보완하는 방법들이 연구되고 있다. 하지만 습식세정의 경우 강한 화학작용으로 인한 표면 손상 및 물 반점의 문제는 여전히 이슈가 되고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 건식 세정법이 제시되고 있으며 이 중 레이저 충격파는 레이저를 집속시켜 발생된 충격파를 이용하여 입자를 제거하기 때문에 국부적인 세정이 가능하며 세정력 조절이 가능하여 손상이 세정을 할 수 있다. 그러나 Pattern의 구조에 의해 전되는 세정력의 차이가 발생하고 Trench 내부의 오염입자제거 문제점이 발생할 수 있다. 시편은 Si STI Pattern을 100 nm PSL Particle (Red Fluorescence, Duke Scientific, USA) 을 50ppm 농도로 희석시킨 IPA에 dipping 하여 오염시킨 후 N2 Gas를 이용하여 건조하여 준비하였다. 그리고 레이저 충격파 세정 시스템은 최대 에너지 1.8 J까지 가능한 레이저를 발생하는 1,064 nm Nd:YAG 레이저를 이용하여 실험하였다. 레이져 충격파 실험은 충격파와 시편사이의 거리, gap distance와 에너지를 변환하여 세정효율을 관찰하였다. 세정효율은 세정 전후의 입자 감소량을 현광현미경 (LV-150, Nikon, Japan)를 이용하여 측정하였다. 그 결과, Trench 내부의 오염입자의 경우 Trench 밖의 오염입자에 비해 세정효율이 떨어지는 것으로 나타났으나 시편과 레이저 초점과의 거리가 가까워짐에 따라 Trench 내부의 오염입자에 대한 세정 효율을 증가시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.2
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• pp.77-81
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• 2019

Recently, as the problem of environmental pollution emerges, various methods of eco-friendly water treatment method are being developed. Polymer membranes, which are currently leading the market, are inexpensive, but have many problems in terms of chemical resistance and durability. Thus, ceramic membrane has been attracted great attention as high-efficiency water treatment due to excellent durability and chemical resistant. In this study, ceramic membranes were developed via pore structure, size control, and surface treatment. The pore size of the membrane was controlled through the formation of $ZrO_2$ and $TiO_2$ coating films. Tape casting and sol-gel process were used to form a ceramic coating film with nanopores on the surface of the membrane. Microstructure analysis of ceramic membrane and pore size analysis of the coating film were conducted and the change of water treatment characteristics was observed.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.23 no.5
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• pp.255-264
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• 2013

Cobalt aluminate ($CoAl_2O_4$) is a highly stable pigment with excellent resistance to light, weather, etc., which has resulted in widespread use as a ceramic pigment. Due to the unique optical characteristics, $CoAl_2O_4$ is generally used as a coloring agent to decorate porcelain products, glass, paints and plastics. Here, $CoAl_2O_4$ pigments were synthesized by polymerized complex method and solid state reaction. Then $CoAl_2O_4$ pigment were grinded using the attrition milling with 1 mm size zirconia ball for 3 hours. The attrition milling process was performed at the constant speed of 800 rpm and ball to powder weight ratio (BPR) was 100 : 1. The characteristics of synthesized pigment were analyzed by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), particle size analyser (PSA) and CIE $L^*a^*b^*$. The XRD patterns of $CoAl_2O_4$ show single phase spinel structure. The particle size of $CoAl_2O_4$ measured by FE-SEM, TEM and PSA analysis was in the range of 100~200 nm. The blue color of obtained $CoAl_2O_4$ pigments could be confirmed through CIE $L^*a^*b^*$ measurement.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.1
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• pp.111-117
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• 2019

This study proposed the fabrication and deposition of high purity crystalline $core-TiO_2/shell-Al_2O_3$ nanoparticles. Morphological properties of $core-TiO_2$ and coated $shell-Al_2O_3$ were confirmed by transmission electron microscope (TEM) and transmission electron microscope - energy dispersive spectroscopy (TEM-EDS). The electrical properties of the prepared $core-TiO_2/shell-Al_2O_3$ nanoparticles were evaluated by applying them to a working electrode of a Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC). The particle size, growth rate and the main crystal structure of $core-TiO_2$ were analyzed through dynamic light scattering system (DLS), scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The $core-TiO_2$, which has a particle size of 17.1 nm, a thin film thickness of $20.1{\mu}m$ and a main crystal structure of anatase, shows higher electrical efficiency than the conventional paste-based dye-sensitized solar cell (DSSC). In addition, the energy conversion efficiency (6.28%) of the dye-sensitized solar cell (DSSC) using the $core-TiO_2/shell-Al_2O_3$ nanoparticles selectively controlled to the working electrode is 26.1% higher than the energy conversion efficiency (4.99%) of the dye-sensitized solar cell (DSSC) using the conventional paste method.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.6
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• pp.226-231
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• 2020

Polyvinyl pyrrolidone nanofibers including nickel, zinc, and iron precursors were fabricated via the electrospinning method. To convert as-spun nanofibers to Ni0.5Zn0.5Fe2O4 oxide nanof ibers which is capable of shielding an electromagnetic wave, heat treatment conditions were optimized. To obtain the heat treatment condition that can exclude amorphous carbon black and secondary crystal phase, samples were taken at each temperature while the calcination process and analyzed. According to the X-ray diffraction (XRD) analysis, the Ni0.5Zn0.5Fe2O4 crystal phase started to appear from 300℃, but it was confirmed through energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis that heat treatment of 500℃ or more was required to remove most of the carbon black. When the calcination temperature exceeds 650℃, crystal nuclei starts to grow and the fiber surface condition becomes rough, so it was confirmed that the heat treatment conditions should be selectively determined according to the application field.

• Membrane Journal
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• v.32 no.2
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• pp.91-99
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• 2022

It is a global challenge to fulfill the demand for clean water at an affordable cost to all the strata of the population. Desalination of seawater as well as brackish water by the membrane separation process is a well-established and cost-efficient method. However, there is still inherent problem of membrane fouling, disposal of the reject as well as a capital-intensive process. While electrodialysis (ED) is a membrane-based separation process in which a driving force is the potential difference. The advantages of ED process are excellent efficiency and low operation cost. Ion exchange membrane (IEM) used in the ED process needs to have higher chemical and thermal stability along with excellent mechanical strength for long-term use without losing its efficiency. The ion exchange capacity of the ED membrane is largely dependent on the conductivity of IEMs. In this review, the modification strategy of the pristine membrane to enhance the stability and ion conductivity of cation exchange membrane (CEM) and anion exchange membrane (AEM) is discussed.