• Clean Technology
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• v.25 no.4
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• pp.316-323
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• 2019

In order to enhance combustion efficiency and reduce atmosphere pollutants, it is essential to measure carbon monoxide (CO) concentration precisely in combustion exhaust. CO is the important gas species regarding pollutant emission and incomplete combustion because it can trade off with NOx and increase rapidly when incomplete combustion occurs. In the case of a steel annealing system, CO is generated intentionally to maintain the deoxidation atmosphere. However, it is difficult to measure the CO concentration in a combustion environment in real-time, because of unsteady combustion reactions and harsh environment. Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS), which is an optical measurement method, is highly attractive for measuring the concentration of certain gas species, temperature, velocity, and pressure in a combustion environment. TDLAS has several advantages such as sensitive, non-invasive, and fast response, and in-situ measurement capability. In this study, a combustion system is designed to control the equivalence ratio. Also, the combustion exhaust gases are produced in a Liquefied Petroleum Gas (LPG)/air flame. Measurement of CO concentration according to the change of equivalence ratio is confirmed through TDLAS method and compared with the simulation based on Voigt function. In order to measure the CO concentration without interference from other combustion products, a near-infrared laser at 4300.6 cm^-1 was selected.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.353-353
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• 2012

InAs nanowires (NWs)는 나노소자스케일의 전자소자나 광전자소자를 위한 기본 단위(building block)로 사용될 수 있고, 1차원적 나노구조를 가지면서 나타나는 특별한 전기적, 광학적 특성으로 인해 전계효과 트랜지스터, 레이저, 광발광 다이오드, 가스 검출 센서 등의 많은 응용소자로 활용을 위한 연구가 진행되 있으며 주로 실리콘, 갈륨비소 기판 위에 금속유기기상 증착(MOCVD) 또는 분자선 증착 (MBE)을 이용하여 선택적 수직배열 성장 조절을 위한 연구와 특성 평가 연구가 주로 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 InAs NWs를 MBE 장치를 이용하여 Si(111) 기판 위에 Au와 같은 촉매를 사용하지 않고 Si과 InAs의 큰 격자 불일치로 인하여 성장되는 Volmer-weber 성장 모드를 이용 하였다. InAs NW 성장모드는 Si ($5.4309{\AA}$)과 InAs ($6.0584{\AA}$) 사이에 큰 격자상수 차이를 이용하게 되는데 촉매를 사용하여 성장하는 일반적인 이종 화합물 반도체 성장 모드와 달리 액상상태가 존재하지 않고 바로 In과 As이 Si 기판 위를 이동하여 수직방향으로 성장이 이루어지는 vaporsolid(VS) 모드이다. InAs NW V-S 성장 모드는 Si 기판과의 격자 상수차에 의한 스트레스를 이용해야 하므로 Si기판 위에 존재하는 native oxide는 완벽히 제거되어야 한다. InAs NW 최적 성장 조건을 찾기위해 V/III raitio, 성장 온도, 기판표면처리 등의 성장 변수를 변화 시켜가며 실험을 수행하였다. Native oxide를 제거하기 위하여 HF와 buffered oxide etchant (BOE)를 사용하였다. InAs NWs 성장조건은 Indium flux를 고정 시키고 V/III ratio는 50~400까지 변화를 주었다. V/III ratio를 200으로 고정을 시키고 성장온도를 $375{\sim}470^{\circ}C$에서 성장 하였다. 이 때 InAs NWs는 $430^{\circ}C$에서 가장 높은 밀도와 aspect ratio를 얻을 수 있었다. Arsenic flux에 대해서는 많을 수록 좋은 aspect ratio를 얻을 수 있었다. 하지만 InAs 구조의 절대 부피는 거의 같다는 것을 확인 할 수 있었고 이는 온도와 V/III ratio가 Indium adatom의 surface migration length에 대하여 중요한 요소로 작용되는 것을 알 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.3
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• pp.319-325
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• 2015

Submicron-sized $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ upconversion phosphor particles were synthesized by spray pyrolysis, and their luminescent properties were characterized by changing the concentration of $Er^{3+}$ and $Yb^{3+}$. $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ showed an intense green and red emission due to the $^4S_{3/2}$ or $^2H_{11/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ and $^4F_{9/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ transition of $Er^{3+}$ ions, respectively. In terms of the emission intensity, the optimal concentrations of Er and Yb were 1.0 % and 2.0%, respectively, and the concentration quenching was found to occur via the dipole-dipole interaction. Upconversion mechanism was discussed by using the dependency of emission intensities on pumping powers and considering the dominant depletion processes of intermediate energy levels for the red and green emission with changing the $Er^{3+}$ concentration. An energy transfer from $Yb^{3+}$ to $Er^{3+}$ in $CeO_2$ host was mainly involved in ground-state absorption (GSA), and non-radiative relaxation from $^4I_{11/2}$ to $^4I_{13/2}$ of $Er^{3+}$ was accelerated by the $Yb^{3+}$ co-doping. As a result, the $Yb^{3+}$ co-doping led to greatly enhance the upconversion intensity with increasing ratios of the red to green emission. Finally, it is revealed that the upconversion emission is achieved by two photon processes in which the linear decay dominates the depletion of intermediate energy levels for green and red emissions for $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ phosphor.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.43 no.5 s.347
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• pp.59-67
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• 2006

We demonstrate bidirectional long-reach 35-channel dense wavelength division multiplexing-passive optical network(DWDM-PON) based on wavelength-locked Fabry-Perot laser diodes (F-P LDs). The mode control of F-P LD enhances output power at decreased the required injection power. We show packet-loss-free transmission in all 70 channels at 125 Mb/s per channel line rate through 70 km of single mode fiber without optical amplifier The DWDM-PON can consolidate a metro network into an access network by bypassing the central offices within its reach. The proposed DWDM-PON can accommodate about 80 subscribers with an EDFA-based broadband light source. Further expansion up to 100 subscribers is possible with a semiconductor-based BLS.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.24 no.5
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• pp.499-507
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• 2004

We have studied tile detection techniques, which can determine the location and the weight of an intruder into infrastructure, by using fiber-optic ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) sensor and fiber-optic BOTDA (Brillouin Optical time domain analysis) sensor, which can use an optical fiber longer than that of ROTDR sensor Fiber-optic sensing plates of ROTDR sensor, which arc buried in sand, were prepared to respond the intruder effects. The signal of ROTDR was analyzed to confirm the detection performance. The constructed ROTDR could be used up to 10km at the pulse width of 30ns. The location error was less than 2 m and the weight could be detected as 4 grades, such as 20kgf, 40kgf, 60kgf and 80kgf. Also, fiber optic BOTDA sensor was developed to be able to detect intrusion effect through an optical fiber of tells of kilometers longer than ROTDR sensor. fiber-optic BOTDA sensor was constructed with 1 laser diode and 2 electro-optic modulators. The intrusion detection experiment was peformed by the strain inducing set-up installed on an optical table to simulate all intrusion effect. In the result of this experiment, the intrusion effort was well detected as the distance resolution of 3m through the fiber length of about 4.81km during 1.5 seconds.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.29-29
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• 2001

열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.82-83
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• 1996

키토산 막을 이용한 유기혼합물 중의 물을 효율적으로 분리해내는 투과증발공정은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 특히 에탄올중의 물을 효율적으로 탈수하는 것에는 탁월한 성능을 보고한 바 있다. 키토산은 주로 게등의 갑각류의 외피에서 얻을 수 있는 키닌을 주원료로 하는 물질로서 친수성이 뛰어난 막재료뿐만 아니라 생체적 합성이 요구되는 생체재료로도 널리 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌즐리콜은 석유화학공정에서 생성되는 에틸렌 옥시이드를 원료로 하여 제조가 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜은 PET의 원료로서 사용이 많이 되고 있으며, 겨울철에는 자동차등의 부동액이나 눈이 많이 내리는 지역에서 효율적으로 눈을 제거하기 위하여 공항의 활주로등에서 주로 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜의 제조공정중에서 물을 효과적으로 제거하는 방법으로는 증류법이 있을 수 있으나 에틸렌글리콜의 비점이 물보다 현저히 높기 때문에, 공비혼합물을 생성하지 않는 이 혼합물의 특성과는 무관하게, 투과증발법을 이용할 경우 에너지의 절감이 이루어지게 되기 때문에 매우 효용적이고 추천할만할 공정이다. 또한 활주로의 부동액등으로 사용되는 경우 에틸렌글리콜의 재활용이 이루어질 경우 경비의 절감이나 환경적인 문제의 해결등의 장점이 있어서 물의 분리가 요구되고 있다. 이 경우에는 마찬가지로 에틸렌글리콜과 물의 분리는 일반적인 분리에 비해서 투과증발법이 유용하다고 할 수 있다. 본 실험에서는 키토산 막의 효율적인 응용예로서 기존의 알콜의 탈수와 더불어서 에틸렌글리콜의 탈수를 고찰해보고자 하였다.관리가 간편하며, 용존산소량을 줄일수 있다는 점에서 장점이 있으나, 전 ultra pure water의 system이 열적으로 안정해야 하고 경제적인 문제가 수반하는 단점을 가지고 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.6
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• pp.500-506
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• 1999

We designed and fabricated a bidirectional optical transceiver module for low cost access network. An integrated chip forming a pin-PD on an 1.3 urn FP-LD was assembled by flip-chip bonding on a Si optical bench, a single mode fiber with an angled end facet was aligned passively with the integrated chip on V-groove of Si-optical bench. Gaussian beam theory was applied to evaluate the coupling coefficients as a function of some parameters such as alignment distance, angle of fiber end facet, vertical alignment error. The theory is also used to search the bottle-neck between transmittance and receiving coupling efficiency in the bi-directional optical system. Tn this paper, we confirmed that reduction of coupling efficiency by the vertical alignment error between laser beam and fiber core axis can be compensated by controlling the fiber facet angle. In the fabrication of sub-module, a'||'&'||' we made such that the fiber facet have a corn shape with an angled facet only core part, the reflection of transmitted laser beam from the fiber facet could be minimized below -35 dE in alignment distance of 2: 30 /J.m. In the same condition, transmitted output power of -12.1 dEm and responsivity of 0.2. AIW were obtained.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.06a
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• pp.91-120
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• 1996

경제발전과 더불어 산업의 많은 분야에서 순수 및 초순순의 사용이 증가하고 있으나, 환경오염에 의한 원수의 오염에 따라 순수 및 초순순제조의 장치비와 처리비용의 증가가 야기되고 있다. 현재 국내에는 화력, 원자력발전소를 비롯하여 열병합발전소, 석유화학공장, 제약회사, 전기 전자부품회사, 반도체회사 및 철강회사 등 많은 분야에서 순수 및 초순수 제조장치의 구성과 성능이 많은 차이를 나타내고 있다. 국내의 초순수 제조장치는 90% 이상이 이온교환수지를 사용하는 이온교환법과 UF, R/O System과 같은 Membrane을 사용하는 Membrane System을 병행하여 적용하고 있다. 국내 초순수처리 Plant에서는 통상 전처리 System과 1차 순수제조 System 및 초순수 System이 상호 연결되어 Plant가 구성 운영되고 있다. 전처리 System에는 응집침전, 여과 흡착, 살균 등이 적용되고 있으며 여과 System에 Membrane을 적용할 수 있으나 국내에서는 특별한 경우를 제외하고 대부분 전처리 여과 System에 Media Filter를 사용한다. 전처리 System도 순수처리 장치의 전처리로는 없어서는 안되는 System이지만 여기에는 전처리 System을 제외하고 국내에서 적용하고 있는 초순수처리 System의 공정현황과 각 System별 특징을 설명하고 있다. 초순순 System에는 요구 수질에 따라 다소 차이가 있지만 반도체 공업에서 사용되는 초순수 System이 이중 최고의 Grade로 반도체공업에서 적용되고 있는 System을 기준하였다. 특히 Membrane을 적용한 초순수제조 System이 증가하고 있어 R/O, ED, EDR, CDI, (EDI)와 같은 Membrane System의 특성과 원리를 검토하였다.대적으로 높은 산소확산계수와 물에 대해서는 낮은 투과도를 가져야 한다. 높은 산소확산계수는 반응을 빠르게 하는 잇점이 있으며 물에 대한 낮은 투과도는 센서내의 전해질 물질을 유지보호하는 역할을 한다. 분리막이 산소전극에 이용될 경우 높은 산소 확산계수 이외에도 적절한 기계적 강도, 열적 안정성 등이 요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.16 no.1
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• pp.13-20
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• 2005

Fiber-Bragg-grating external cavity laser(FGL) modules were fabricated and experimentally analyzed. Proposed as a cost-effective solution for optical sources in the WDM-PON access network, FGL modules were packaged to TO-CAN type. We obtained a low threshold current of 13 mA, and an optical output power of 3.6 mW with a bias current of 60 mA at $25^{\circ}C$. The lasing wavelength dependencies on current and temperature were as small as 5.2 pm/mA and 30 pm/$^{\circ}C$, respectively. These change rates of the wavelength with the temperature and current are smaller than those of the DFB laser. Single-mode oscillations with the side-mode suppression ratio(SMSR) over 30 dB are maintained above the threshold current level. The FGL modules can be directly modulated at 155 Mbps, PRBS(2$^{23}$ -1) NRZ signal. Through the BER plots, we did not see the significant degradations before and after the transmission over 20km of the SMF at 155 Mb/s.