• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.296-296
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• 2010

ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 최적화를 위해 플라즈마의 불순물 제거 특성을 수소 유량의 크기와 ICRF 펄스의 duty ratio를 바꿔가면서 관찰하였다. ICRF 전력은 44.2 MHz에서 20-50 kW 가 입사되었으며 자장은 3 T에서 고정되었다. 운전압력은 $10^{-4}$ mbar 정도이다. 헬륨의 유량을 400 sccm으로 고정한 후 수소의 유량을 40 sccm에서 160 sccm까지 증가시켜가면서 제거율을 관측하였다. 그 결과 수소 유량의 증가에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 오히려 감소하는 불순물이 있음이 관측되었다. 제거율이 증가되는 불순물 group은 charge-to-mass ratio가 26, 28, 40, 44이고 감소하는 불순물 group은 18, 20, 32 이다. 펄스의 duty ratio를 1/9(on/off) 초에서 5/5(on/off) 초로 증가시킴에 따라 제거율이 증가하는 불순물과 감소하는 불순물이 또한 나타났는데 수소 유량 실험과 그 group에 차이가 없었다. 이러한 실험결과는 수소 유량의 증가나 펄스 길이의 증가에 따라 가스의 종류에 관계없이 모두 증가하거나 감소할 것이라는 예측과는 다른 결과로서 이것에 대한 명료한 해석이 필요하다. 왜냐하면 위와 같은 운전조건에서 효율적인 불순물 제거를 위해서는 불순물 제거 운전 방법이 불순물의 종류에 따라 모두 달라져야 하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 특성을 불순물의 dissociation 에너지 관점에서 해석을 시도하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.198.1-198.1
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• 2010

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 핵심부품인 스택의 MEA는 전극과 멤브레인 전해질, GDL(Gas Diffusion Layer)로 구성되며, 전극은 Anoth극과 Cathod극으로 나뉘어 각각의 전극 특성에 적합한 전극촉매를 적용하게 된다. Anoth극과 Cathod극은 탄소 지지체 위에 원하는 사양의 희유금속이 도포되어 존재하는데 이들 희유금속은 그 희귀성으로 인해 사용 후 반드시 재사용되어야 한다. 사용된 전극에서의 희유금속 회수는 산침출, 불순물제거, 추출, 탈거 공정으로 이루어지며, 산침출 시 산화제로 사용된 NaOCl로 인한 침출용액 내의 Na+ 이온의 증가는 불순물제거 공정에 의해 반드시 제거되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 CCG 방식으로 전극촉매를 GDL에 코팅한 MEA로부터 백금족 희유금속을 회수 시 MEA에 포함되어 있는 소량의 불순물을 제거하고자 한다.

• Resources Recycling
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• v.5 no.2
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• pp.57-62
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• 1996

The regeneration of wastc piddlng acid from ironmaking industry produces Iron oxides as by products which are used for pigments and raw matcrial of ferrite. Thc impurilies level of iron axides for ferrile arc strictly regalated. Filtrat~on, adsorption medw technique, Fe leaching and ncutralizaiion wcre tried in order to remove silica impurities in the wasb pickling acid solution.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.11
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• pp.1127-1135
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• 1996

반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 단위공정의 수가 증가하게 되었고 동시에 실리콘 기판의 오염에 대한 문제가 증가하였다. 실리콘 기판의 주 오염물로는 유기물, 파티클, 금속분순물 등이 있으며 특히, Cu와 Fe과 같은 금속불순물은 이온주입 공정, reactive ion etching, photoresist ashing과 같은 실 공정 중에 1011-1013atoms/㎤정도로 오염이 되고 있다. 그러나 금속불순물 중 Cu와 같은 전기음성도가 실리콘 보다 큰 오염물질은 일반적인 습석세정방법으로는 제거하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 Cu와 Fe과 같은 금속불순물을 제거할 목적을 건식과 습식 세정방법을 혼합한 UV/ozone과 HF세정을 제안하여 실시하였다. CuCI2와 FeCI2 표준용액으로 실리콘 기판을 인위적 오염한 후 split 1(HF-only), split 2 (UV/ozone+HF), split 3 (UV/ozone + HF 2번 반복), split 4(UV/ozone-HF 3번 반복)를 실시하였고 TXRF(Total Reflection X-Ray Fluorescence)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로 금속불순물 제거량과 표면거칠기를 각각 측정하였다. 또한 contact angle 측정으로 세정에 따른 표면상태도 측정하였다. TXRF 측정결과 split 4가 가장 적은 양의 금속불순물 잔류량을 보였으며 AFM 분석을 통한 표면거칠기도 가장 작은 RMS 값을 나타내었다. Contact angle 측정 결과 UV/ozone 처리는 친수성 표면을 형성하였고 HF처리는 소수성 표면을 형성하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.21 no.4
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• pp.332-337
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• 2008

Purification of silica mineral was compared with various leaching methods such as shaking, stirring, ultrasonic with 2.5% HF/HCl solution. Among them, ultrasonic method showed a best leaching effect. From the leaching experiment, Na, K, Fe, Al exist as the major impurity elements. The removal rate of Al, Fe showed little difference with various leaching methods but Ca, Mn, Na were very different. Four kinds of silica mineral (>99% purity) after physical purification treatment were used for ultrasonic leaching experiment. Among them IN-Si had a highest impurity removal rate. Ca, Cr, K, Zn were removed above 80% using ultrasonic leaching method and Fe was also removed above 60%. But Al showed 10~60% removal rate with different samples.

• Resources Recycling
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• v.20 no.1
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• pp.61-68
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• 2011

Impurity removal from metallurgical grade silicon by acid washing at $50^{\circ}C$ was investigated by employing sulfuric, nitric acid and the mixture of hydrochloric and hydrofluoric acid. Acid washing treatment had no effect on the removal of boron and the concentration of this clement after treatment was rather increased. In our experimental range, the removal percentage of phosphorus was 60%. In the acid washing with sulfuric and nitric acid, the removal percentage of major impurities was below 50%, which indicates that refining effect was not great with these acids. Acid washing with the mixture of hydrochloric and hydrofluoric acid led to removal percentage of higher than 90%. Data on the purity of silicon after acid washing at various conditions are reported.

• 전기의세계
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• v.46 no.1
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• pp.19-27
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• 1997

본 고는 전력연구원 연구과제인 "배전케이블 수명예측 기준결정 및 열화진단 시스템 구축"의 연구 수행중 전력케이블의 반도전층내에 들어 있는 불순물 또는 외부로부터 침투된 불순물이 전력케이블의 수명에 미치는 영향에 관한 총설로서, 그 동안 문헌조사 및 해외출장을 통하여 수집한 자료를 정리한 원고이다. 본 총설은 전력케이블에 사용되는 반도전층 재료의 변천, 반도전층의 역할 및 반도전층내에 들어 있는 불순물의 역할 등에 관한 내용이 정리되어 있다. 본 고를 통하여 반도전층내에 들어 있는 불순물은 전력케이블의 수명에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 점을 강조하여 국내 지중배전 케이블에서도 불순물이 제거된 반도전 컴파운드를 사용해야 한다는 점을 강조하였다. 최근 반도전 재료의 개선을 통하여 전력케이블의 성능을 크게 개선시킬 수 있다는 연구결과 및 실용화 연구가 이루어지고 있는데, 이 새로운 개선방법은 반도전층으로부터 불순물을 제거한다는 단순한 방법이 아니라 반도전층을 이루는 반도전 컴파운드의 조성을 변화시키는 방법이다. 이는 단순히 전도성 카본블랙의 종류만을 바꾸는 것이 아니라 반도전 컴파운드에 사용하는 고분자 수지를 개질하거나 또는 일정 종류의 첨가제를 첨가하는 방법으로서, 본 고에서는 이들 방법에 대하여 간략하게 소개하였다. 이와 같은 고찰을 통하여 본 고에서는 전력케이블에 있어서 절연재료에 관한 연구도 물론 중요하지만 반도전층도 매우 중요한 역할을 하며, 나아가서 전력케이블의 성능을 현저히 향상시키기 위해서는 절연재료 뿐만 아니라 반도전층 재료에 관한 연구도 필요하다는 점을 강조하고자 한다. 본 고를 통하여 전력케이블에서의 반도전층의 역할 및 중요성에 과하여 좀 더 정확하게 인식되었으면 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.2
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• pp.267-274
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• 2001

Removal of Cr, Ni and Cu impurities on Si surfaces using remote plasma-excited hydrogen was investigated. Si surfaces were contaminated intentionally by acetone with low purity. To determine the optimum process condition, remote plasma-excited hydrogen cleaning was conducted for various rf-powers and plasma exposure times. After remote plasma-excited hydrogen cleaning, Si surfaces were analyzed by Total X-ray Reflection Fluorescence(TXRF), Surface Photovoltage(SPV) and Atomic Forece Microscope(AFM). The concentrations of Cr, Ni and Cu impurities were reduced and the minority carrier lifetime increased after remote plasma-excited hydrogen. Also RMS roughness decreased by more than 30% after remote plasma-excited hydrogen cleaning. AFM analysis results also show that remote plasma-excited hydrogen cleaning causes no damage to the Si surface. TXRF analysis results show that remote plasma-excited hydrogen cleaning is effective in eliminating metallic impurities from Si surface only if it is performed under an optimum process conditions. The removal mechanism of the Cr, Ni and Cu impurities using remote plasma-excited hydrogen treatments is proposed to be the lift-off during removal of underlying chemical oxides.

• Resources Recycling
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• v.22 no.1
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• pp.48-54
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• 2013

A laboratory study was carried out to recover KI crystals with high purity by using fractional crystallization method from a waste solution generated from the production of polarizing film for LCD industry. The waste solution contains 1.3% KI, and other impurities such as B, Na, and PVA etc. With purity higher than 99.5% KI crystals were produced through refining process such as vacuum evaporation, fractional crystallization, filtering, and 24hr aging. Also the concentrated impurities were eliminated about 70% by recrystallization.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.54.2-54.2
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• 2011

야금학적 정련 공정 중 슬래그 처리, 일방향 응고, 플라즈마-전자기유도용해 공정을 적용한 태양전지용 실리콘 제조 기술에 관한 연구를 수행하였다. 원소재인 금속급 실리콘을 제조하기 위해원재료로 규석, 코크스(Cokes), 숯, 그리고 우드칩(Wood chip)을 사용하였으며, 150kW급 DC 아크로(Arc furnace)를 이용하여 순도 99.8% 금속급 실리콘을 제조하였다. 제조된 용융 상태의 금속급 실리콘은 슬래그와 반응시켜 불순물을 제거하였다. SiO2-CaO-CaF2 계의 슬래그를 이용하였으며, 금속급 실리콘과 슬래그의 질량비 및 반응 시간에 따른 실리콘 불순물 특성을 평가하였다. 이후 고액 계면이 제어 가능한 일방향 응고 장치를 이용하여 금속불순물을 제거하였다. 고액상태의 온도 조건 및 응고 시간에 따른 불순물 농도 변화를 평가하였으며, 순도 6N급의 실리콘을 제조하였다. 마지막 공정으로 스팀 플라즈마 토치와 냉도가니가 적용된 전자기 유도 용해장치를 이용하여 붕소와 인을 제거하였다. 플라즈마 토치 가스로는 아르곤, 스팀, 수소를 이용하였다. 붕소와 인의 제거율은 각각 94%와 96%를 달성하였으며, 최종 순도 6N급의 실리콘을 제조하였다.