• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.5
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• pp.597-602
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• 2015

Characteristics of continuous preparation of ZnO powder were investigated in a micro drop/bubble fluidized reactor of which diameter and height were 0.03 m and 1.5 m, respectively. The flow rate of carrier gas for transportation of precursors to the reactor was 6.0 L/min and the concentration of Zn ion in the precursor solutions was 0.4 mol/L, respectively. Effects of reaction temperature (973 K~1,273 K) and flow rate of micro bubbles (0~0.4 L/min) on the pore characteristics of prepared ZnO powder were examined. The optimum reaction temperature for the maximum porosity in the ZnO powder was 1,073 K within this experimental condition. The mean size of ZnO powder prepared continuously in the reactor decreased but the surface of the powder became smooth, with increasing reaction temperature. The injection of micro bubbles into the reactor could enhance the formation of pores in the powder effectively, and thus the mean BET surface area could be increased by up to 58%. The mean size of prepared ZnO powder was in the range of $1.25{\sim}1.75{\mu}m$ depending on the reaction temperature.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.4
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• pp.300-306
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• 2010

Superhydrophobic micro-nano hybrid structures were fabricated by reactive ion etching of hydrophobic polymer micro patterns using gold nanoparticles as etch masks. Micro structures of perfluoropolyether bisurethane methacrylate (PFPE) were prepared by soft-lithographic technique using polydimethylsiloxane (PDMS) molds. Water contact angles on the surfaces of various PFPE micro structures and corresponding micro-nano hybrid structures were compared to examine the effects of micro patterning and nanostructure formation in the manifestation of superhydrophobicity. The PFPE micro-nano hybrid structures exhibited a very stable superhydrophobicity, while the micro-only structures could not reach the superhydrophobicity but only showed the unstable hydrophobicity.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.489-494
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• 2017

This paper describes the combustion characteristics of aluminized paraffin fuel on the contents of micron-sized aluminum particles with nominal diameters of $8{\mu}m$. Aluminized paraffin fuels with mixture ratio of aluminum 0 wt%, 5 wt% and 10 wt% as fuel and GOx(Gaseous Oxygen) as oxidizer were used to perform the experiments. The experimental investigations were performed on the regression rate, the chamber pressure and the combustion efficiency. Increasing a content of micron-sized aluminum particles, the results of regression rate, chamber pressure and combustion efficiency show minor increase compared to those without particles.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.38.2-38.2
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• 2009

마이크로노즐은 우주공간에서 인공위성의 자세를 바로잡는 데 필요한 마이크로 로켓에 들어가는 필수적인 부품이다. 마이크로 노즐은 또한 나노입자 적층 시스템(nano-particle deposition system, NPDS)에 들어갈 수 있다. NPDS는 세라믹 또는 금속 나노분말 입자를 노즐을 통해 초음속으로 가속시킨 뒤 상온에서 이를 기판에 적층시키는 새로운 시스템이다. 본 연구의 목표는 NPDS에 쓰이는 노즐을 일반적인 반도체 공정을 이용하여 마이크론 스케일의 목을 갖도록 한 마이크로노즐을 제작하는 데 있다. 보쉬 공정은 이러한 마이크로노즐을 제작하는데 필수적인 공정으로, 유도결합플라즈마를 이용해 실리콘 웨이퍼를 식각시키는 기술을 말한다. 보쉬 공정에 사용되는 플라즈마 기체는 $SF_6$와 $C_4F_8$인데, 이 두 가지 기체를 번갈아가면서 사용하여 실리콘 웨이퍼를 이방성 식각하는 것이 그 특징이다. 보쉬 공정에는 다양한 변수가 존재하며 이를 적절히 통제하면 마이크로노즐에 적합한 프로파일을 실리콘 웨이퍼 내에 형성시킬 수 있다. 본 연구에서는 보쉬 공정을 이용하여 3차원 마이크로 노즐을 제작하였다. 기존에 반응성이온식각(deep reactive ion etching, DRIE) 공정을 통해 마이크로노즐을 제작한 사례가 많이 보고되었지만 이들은 모두 2차원적으로 마이크로노즐을 제작하였다. 2차원적으로 제작한 마이크로노즐은 마이크로 로켓에 주로 사용되었지만, 초음속으로 가속된 분말이 노즐의 형상으로 인한 유체 흐름의 불안정성 때문에 NPDS에서는 오래도록 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 마이크로노즐을 3차원 형상으로 제작함으로써 이러한 문제점을 해결하고자 하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.24 no.6
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• pp.429-434
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• 2011

In this study, a wet-sampler was developed for collection in water and simultaneous fractionation of micron-sized particles (e.g., pigment, airborne, etc.). In this new device, three cylinders (partially filled with water) through which air was forced to pass for sample collection are connected in a series. Particles of different sizes are collected in different cylinders, allowing simultaneous fractionation. An uniqueness of this new device is that it does not use any membrane filter. Microparticles are collected directly in cylinders filled partially with water. Also the particles are simultaneously fractionated within this device while they are being collected. The new device was employed for collection of airborne particles. The collected airborne particles were fractionated by using sedimentation field-flow fractionation, SdFFF), and observed with an optical microscopy (OM) for size and shape analysis. Also AAS and ICP-AES were used for composition analysis of the airborne particles. It is expected that the new device is applicable to collection and analysis of size distribution of various types of microparticles.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.97-99
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• 2002

유리내부에 수십나노크기의 Ag 금속입자를 생성시키기 위한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 규산염계 유리에 Ag와 Ce을 첨가하여 환원분위기에서 유리를 제조함으로서 Ce$^{3+}$ 를 유리내에 생성시킬 수 있었으며, 또한 레이저조사(irradiation)를 통하여 Ag+이온의 금속입자 환원을 도울 수 있었다. 또한 레이저 조사시간에 따른 금속입자의 변화를 관찰하고자 하였으며, 이와 같은 과정으로 생성된 금속입자함유 유리를 열처리함으로서 나타나는 열적특성을 평가하여 금속입자가 결정화과정에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 유리내에 존재하는 나노금속입자를 투과전자현미경 (TEM)을 통하여 확인하였으며, 시차주사열량분석법(DSC)을 통해 유리의 결정화거동을 평가하였다. 또한 Photo Luminescence 측정을 통한 유리내부의 Ce이온의 전자상태를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2003.04a
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• pp.93-96
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• 2003

일반적으로 폴리우레탄계 마이크로캡슐은 양말단에 과량의 NCO기를 가지는 폴리우레탄 프리폴리머의 중합에 의한 것으로서, 이어서 수용액상에서 쇄연장제의 첨가에 의해 계면에서 완전한 폴리우레탄막을 중합하는 방법을 취하고 있다. 그러나 이러한 프리폴리머법에 의한 마이크로캡슐의 형성은 여러 가지 제조상의 문제점을 지니고 있다. Vanzo 등이 10$\mu\textrm{m}$이하의 작은 입자를 얻기 위해서는 비교적 고농도의 분산제와 높은 교반속도를 사용할 필요가 있었으며, 또한 그 입자크기분포의 제어가 어려웠다. (중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.9
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• pp.1335-1341
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• 2003

This paper describes the process of nanoparticle synthesis by laser ablation of microparticles and consolidated sample. We have generated nanoparticles by high-power pulsed laser ablation of AI, Cu and Ag microparticles using a Q-switched Nd:YAG laser (wavelength 355nm, FWHM 6ns, fluence $0.8{\sim}2.0J/cm^2$). Microparticles of mean diameter $18{\sim}80{\mu}m$ are ablated in the ambient air. The generated nanoparticles are collected on a glass substrate and the size distribution and morphology are examined using a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. The effect of laser fluence, collector position and compacting pressure on the distribution of particle size is investigated. To better understand the process of laser ablation of microparticle(LAM), we investigated the Nd: YAG laser-induced breakdown of Cu microparticle using time-resolved optical shadow images. Nanosecond time-resolved images of the ablation process are also obtained by laser flash shadowgraphy. Based on the experimental results, discussions are made on the dynamics of ablation plume.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.160-161
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• 2009

마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착(MPCVD) 시스템을 이용하여 실리콘 웨이퍼 위에 나노결정질 다이아몬드 박막을 증착하였다. 공정압력, 마이크로웨이브 전력, Ar/$CH_4$ 조성비를 일정하게 놓고 기판온도를 $400^{\circ}C$ 및 $600^{\circ}C$, 증착시간을 0.5, 1, 4시간으로 변화시켜 박막의 성장 과정을 관찰하였다. 성장 초기에 약 30 nm 크기의 나노 결정립으로 이루어진 구형 입자가 형성되어 시간의 경과에 따라 입자들이 성장하고 4시간 이후에는 입자들이 서로 붙어 완전한 박막을 형성함을 관찰하였다. 같은 증착시간에서 기판온도가 $400^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$로 증가함에 따라 다이아몬드 입자의 크기가 증가하였다. 시간의 경과에 따라 기판 위에서 입자들이 차지하는 면적의 비율은 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.577-577
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• 2012

자성나노유체(ferrofluid)는 계면활성제로 코팅된 직경 10 nm인 자성나노입자(magnetic nanoparticle)가 바탕액체(물 또는 오일 등)에 분산하고 있는 액체이다. 최근 연구에 의하면 자성나노 유체가 변압기 절연유로 사용될 경우 열전달 및 절연 특성이 향상된다고 보고되고 있다. 또한 자성나노유체에 포함된 자성나노입자는 영구자석 및 전자석 등에 의한 외부 자기장뿐만 아니라, 두 전극 사이에 인가된 전기장에 의한 유도자기장에 영향을 받는다고 한다. 본 연구에서는 두 전극 사이 전압을 1 kV로 인가한 경우에서 광학현미경을 이용한 자성나노입자의 마이크로 채널(microchannel) 내부 이동특성 관측 및 Maxwell 방정식을 이용한 전자기장 수치해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과를 통하여 자성나노유체에 포함된 자성나노입자가 인가된 전기장에 의하여 발생되는 이동특성을 분석하고, 선행연구에서 보고된 절연특성 변화에 관한 상관관계에 대해 고찰하였다. 광학현미경 관측 결과로부터 전기장이 인가되지 않은 경우에 균일하게 분산되어 있는 자성나노입자는 전기장 인가에 따라 발생되는 유도자기장에 의하여 입자 간의 뭉침(agglomeration) 현상과 전극 주위로 이동하려는 성질을 확인하였다. 또한 수치해석 결과로부터 자성나노입자의 존재로 인하여 전극 사이의 전기장 강도와 자속밀도가 증가함을 확인하였으며, 자성나노입자의 이동을 유발하는 유도자기장이 전극 주위에서 큰 것을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 자성나노입자가 변압기 절연유에 첨가된 경우우 절연파괴전압이 변화되는 이유를 설명할 수 있는 근거가 된다.