• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.351-352
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• 2023

동물용 고압산소치료 시 산소를 통한 가압은 이미 있는 공기를 제거하고 산소로 대치시키는데 효율성이 떨어져서 100%에 가까운 산소분압을 구현하는데 어려움이 있고, 그 방법도 표준화되지 않았다. 따라서 어떠한 방식의 산소가압이 신속하고 효율적으로 100%에 가까운 산소분압을 구현할 수 있는지에 대한 방안을 개발하고 표준화할 필요가 있다. 동물용 고압산소치료를 활용한 동물실험이나 동물의 치료 중 가압 단계에서 간헐적 환기 방법이 더 신속하게 100%에 가까운 산소 분압을 보이므로 향후 표준 지침 개발을 위한 중요한 기반 연구와 제안으로 활용 가능하다. 이는 재난 기반으로의 고압산소챔버의 활용을 위한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.243.1-243.1
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• 2013

본 연구에서는 산소 분압과 열처리 온도에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상을 목적으로 실험을 진행하였다. 1) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 가변($O_2/(Ar+O_2)$ 30~40%), 열처리 온도 고정($350^{\circ}C$)과 2) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 고정(30%), 열처리 온도($200{\sim}400^{\circ}C$)를 가변하여 실험을 진행하였다. 두 실험 모두 특성향상을 위해 산소 분위기에서 열처리를 진행하였다. 산소의 분압이 증가할수록 산소 빈자리를 채우면서 전자 농도가 감소하여 채널 전도 효과가 줄어들면서 Hump 현상이 발생하였고, 스윙이 증가, 문턱 전압이 음의 방향으로 이동하였다. 이에 $O_2/(Ar+O_2)$)의 30%에서 30%일때, 문턱전압은 1.98 V, 전계 효과 이동도는 28.97 $cm2/V{\cdot}s$, sub-threshold swing은 280 mv/dec, on-off 비율은 ~107로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 또한 열처리 온도 가변 시 $400^{\circ}C$에서 전계 효과 이동도는 28.97 $cm^2/V{\cdot}s$로 $200^{\circ}C$의 전계 효과 이동도는 11.59 $cm^2/V{\cdot}s$에 비해 약 3배 증가하였고, 소자의 스위칭 척도인 sub-threshold swing은 약 180 mv/dec 감소하였다. 문턱 전압은 0.97V, on-off ratio는 약 107을 보였다. 동일한 산소 분압의 분위기에서 $400^{\circ}C$ 열처리 시 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 저온 공정으로 인한 플렉서블 디스플레이 투명 디스플레이 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.299-299
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• 2012

투명전도산화물 박막은 디스플레이, 태양전지, 압전소자 등 다양한 응용분야에 많이 이용되고 있는 소재이다. 그 중에서 현재 산업에서 활용 빈도가 높은 투명전도막의 재료는 ITO를 기반으로 하는 물질이다. 하지만 인듐의 높은 생산단가와 플라즈마 노출시 열화로 인한 문제점 때문에 기존의 ITO를 대체하기 위한 새로운 재료에 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 ITO 대체 물질 중의 하나인 ZnO 박막에 대해서 증착환경변화에 따른 물성변화를 조사하였다. 먼저 대기중에서 안정화된 ZnO 박막을 얻기 위해서 인(P) 2% 첨가된 ZnO 세라믹을 고상반응법으로 제작하고, 펄스레이저 증착법을 이용하여 Al2O3(0001)기판에 산소분압을 30~150 mTorr로 변화를 주어 P-ZnO 박막을 제작하였다. 이 때 증착온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였다. X선 회절 결과로부터 산소분압에 상관없이 ZnO (002)방향으로 증착되었다. 하지만 결정립의 크기는 산소분압이 증가하면서 줄어들고, ZnO (002)피크로부터 얻어진 격자상수(c-축)는 벌크 값에 가까워짐을 알 수 있었다. 하지만 P첨가로 인해서 박막의 격자상수는 순수한 ZnO 벌크 값 보다 큰 것으로 알 수 있다. 산소분압 변화에 따른 P-ZnO 박막의 산화 상태는 X-선 광전자 분광기를 이용하여 측정하였다. 그 결과 산소 core-level의 스펙트럼은 자연산화, 산소 vacancy, Zn-O 결합으로 구성되어짐을 알 수 있었다. 산소분압이 증가하면 Zn-O 결합은 증가하지만 산소 vacancy는 감소함을 알 수 있었다. 전기적 특성 결과 P-ZnO 박막은 30 mTorr에서는 n형 반도체 특성, 100 mtorr에서 p형 반도체의 특성이 나타내었고, 산소분압이 증가하면 다시 n형 반도체 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 광학적 특성 결과 P-ZnO 박막은 산소분압에 상관없이 가시광선 영역에서 80%이상의 투과율을 나타내었으며, 산소분압이 증가할수록 에너지 갭이 증가하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.406-414
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• 1996

본 연구에서는 금속타겟을 이용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 PZT 박막 증착후 냉각시 산소분압에 따른 박막의 상형성 거동 및 전기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 냉각시 산소분압의 감소에 따라 박막 표면의 휘발에 기인하여 표면거칠기는 증가하였고 입성장은 거의 일어나지 않았다. 산소분압이 증가할수록 각형비가 보다 우수한 hysteresis 특성을 얻을 수 있었고 산소분압이 감소함에 따라 remanent polarization과 retained polarization이 감소하였으며, 항전계의 감소가 관찰되었다. 산소분압에 따른 유전율-전압 특성 측정에서 산소분입이 감소함에 따라 internal bias field의 증가가 관찰되었으며, 유전율도 조금씩 감소하였다. Field accelerated retention 시험결과 냉각시 산소분압이 감소함에 따라 nonswitched polarization의 증가가 관찰되었고 bias time이 증가함에 따라 nonswitched polarization이 감소하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.204-210
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• 2008

산소분압비에 따른 ZnO 박막의 성장특성을 알아보기 위해 RF 스퍼터링 시스템을 이용하여 $0%{\sim}30%$의 산소분압비로 박막을 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원계를 이용하여 $1.5{\sim}3.8eV$ 범위에 걸쳐 타원상수를 측정하였고, TL 분산관계식을 이용하여 최적맞춤한 결과 박막과 표면기칠기층의 두께, void 비율을 알 수 있었고, ZnO 알갱이의 크기는 산소분압비의 증가에 따라 그 크기가 작아짐을 알 수 있었다. 산소분압비에 따른 ZnO 박막의 밴드 갭은 산소유입량의 증가에 따라 증가하여 ZnO 박막의 광흡수 특성이 산소분압비에 크게 의존함을 알았고, 산소분압비의 증가는 결정의 불완전성을 증가시키는 것으로 나타났다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권7호
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• pp.524-533
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• 2001

배경: 체외순환 시 동맥혈액의 고 산소분압 유지는 오랫동안 안전한 기법으로 인식되어 임상에 이용하여 왔으나 고 산소분압은 정상 산소분압 보다 상대적으로 더 많은 독성 산소성분을 생성시켜 산화성 장기손상 및 재관류 손상의 원인이 된다. 저자들은 체외순환 시 동맥혈액을 고 산소분압 혹은 정상 산소분압 상태로 순환시켰을 때의 염증반응과 심근손상에 관해 비교검토하고, 정상 산소분압 체외순환의 임상적 유용성을 조사하기 위해 본 연구를 시행하게 되었다. 대상 및 방법: 성인 심장병 환자 30명을 고산소분압군(PaO2 400mmHg, 고산소군, n=15)과 정상산소분압군(Pa $O_{2}$ 120 mmHg, 정상산소군, n=15)으로 나눈 뒤 다음과 같은 변수들을 측정하여 두 그룹간에 비교하였다. 체외순환 전후의 관상정맥동 혈액을 채취하여 myeloperoxidase (MPO), malondialdehyde(MDA), troponin-T(TnT), adenosine monophosphate(AMP)를 분석하였고, 동맥혈액 내 총 백혈구 수 및 호중구 수를 측정하였다. 혼합 정맥혈액의 lactate 농도, 심장지수, 폐혈관저항도 체외순환 전, 중, 후 시기별로 함께 측정하여 두 그룹간에 비교하였다 결과: 체외순환 후 정상산소군이 고산소군에 비해 더 낮은 MDA농도 (4.79$\pm$0.7 vs 5.86$\pm$0.65 $\mu$mo1/L, p=0.04)와 보다 높은 AMP농도 (1.23$\pm$0.07 vs 1.00$\pm$0.04 nmol/L, p=0.05)를 보였으나 TnT농도 (0.50$\pm$0.08 vs 0.60$\pm$0.08 ng/mL, p>0.05)는 유의한 차가 없었다. 체외순환 후 MPO농도(5.38$\pm$1.01 vs 8.73$\pm$0.90 ng/mL, p=0.02)와 총 백혈구 수(10,484$\pm$836 vs 13,572$\pm$1,1671/㎥, p=0.04)는 정상산소군이 고산소군 보다 낮았다. 체외순환 후 lactate농도 (27.90$\pm$3.41 vs 31.49$\pm$4.87 mg/dL, p=0.55)와 심장지수(2.99$\pm$0.21 vs 2.75$\pm$0.18 L/$m^2$/min, p=0.39)는 양 군 간에 차이가 없었으나 폐혈관 저항(90.37$\pm$16.36 vs 118.12$\pm$12.21 dyne/sec/$cm^{5}$, p=0.04)은 정상산소군이 더 낮았다. 결론: 정상 산소분압 체외순환은 고 산소분압 체외순환에 비해 심근손상과 염증반응을 적게 유발하여 체외순환 후 심장 및 폐기능의 손상정도를 감소시킬 것으로 생각되며 이러한 결과는 정상 산소분압 체외순환이 심장수술에 유용하게 적용될 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.239.1-239.1
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• 2014

최근 산화아연이나 산화주석을 기반으로 한 산화물 박막 트랜지스터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 2004년 일본의 Hosono 교수 그룹에서 비정질 InGaZnO (IGZO) 박막을 이용한 TFT소자 제작을 발표하고 우수한 특성을 확인한 후 산화물 TFT 소자기술에 대한 전 세계적인 연구개발의 계기가 마련 되었다. 그러나 다성분계 화합물 산화물 반도체의 경우 복잡한 성분 조합과 조절이 어렵고, 공정의 제약으로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있다. 산화아연의 경우 증착공정중 쉽게 결정화가 이뤄져 대면적화가 어렵고, 결정립계에 의한 이동도 저하, DC 신뢰성 저하가 발생한다. 이에 비해 산화 티타늄의 경우 증착과정후 열처리를 통해서 비정질상과 결정립상을 조절할 수 있다. 하지만, 현재까지 발표된 산화 티타늄 기반의 박막 트랜지스터의 경우 내부 캐리어의 조절이 상대적으로 어려운 단점이 있었다. 본 연구에서는 산화 티타늄기반의 박막 트랜지스터를 제작하고 공정중 산소 분압을 조절하여 소자 특성을 개선시키고 동작모드를 조절하는 연구를 진행하였다. Bottom gate 형식의 $TiO_2$ TFT를 제작하였고 전이 특성을 살펴본 결과 산소분압이 증가할수록 이동도는 감소하는 경향이 나타났다. 또한, 산소분압을 조절하여 박막 내부의 캐리어를 조절할 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.187-191
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• 2019

고체전지, 산화물연료전지, 센서, 산화물 분리막 등 에너지 재료로 활용이 무궁한 산소 이온 전도체 중 acceptor가 첨가된 $LaAlO_3$의 전기적 특성과 고온에서의 혼합전도체로 사용 가능성을 연구하였다. Sr과 Mg을 $LaAlO_3$에 동시에 첨가하여 만든 LSAM의 전기적 특성을 교류(a.c.)와 직류(d.c.) 방법을 이용하여 다양한 산소 분압에서 측정하였다. 교류 임피던스 방법을 이용하여 LSAM의 전체 저항에서 입자(grain) 저항과 입계(grain boundary) 저항을 분리한 결과, $550^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 입계 저항이 지배적이나 $800^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 입자 저항이 대부분임을 알 수 있었다. 또 산소분압에 따른 전도도 측정을 물질의 결함모델(defect model)을 이용하여 분석해 전체 전도도를 이온 전도도와 전자 전도도로 분리하였다. 그 결과, $800^{\circ}C$ 이상의 고온에서 LSAM은 낮은 산소분압($Po_2$ < $10^{-10}atm$)에서는 산소이온 전도체이고 높은 산소분압($Po_2$ > $10^{-5}atm$)에서는 혼합전도체의 거동을 보였다. 또 온도가 증가하여도 산소이온 전도가 주도적인 산소분압의 영역은 줄어들지 않았고 낮은 산소분압에서도 안정적인 전기적 특성을 보이는 등으로 보아, LSAM은 고온의 낮은 산소분압(T > $1500^{\circ}C$, $Po_2$ < $10^{-10}atm$) 조건에서 용강에서의 산소이온센서와 같은 산소이온체로의 사용 가능성이 높다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.167-167
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• 2003

Bi가 첨가된 강유전체 YMnO$_3$ (YBM)와 YMnO$_3$을 펄스 레이저 증착법을 이용하여 MgO(111)기판 위에 증착하였다. 증착시 기판온도와 산소분압에 따른 YBM 박막과 YMnO3 박막의 결정성장거동에 대하여 연구하였고, Bi의 첨가량에 따른 YBM 박막의 저온결정성화 효과에 대하여 관찰하였다. YMnO$_3$는 830 $^{\circ}C$이상에서 산소분압이 감소함에 따라서 c축 우선성장 거동을 보였다. 그에 비해 YBM은 700 $^{\circ}C$이상에서 산소분압이 증가함에 따라 c축 우선성장 하는 것을 관찰하였다. 이것은 Bi 첨가효과로 인해 저온결정화와 높은 산소분압에서 c축 우선성장을 하는 것으로 생각된다. Atomic Force Microscopy (AFM)분석과 Secondary Electron Microscopy(SEM)을 통하여 Bi의 첨가량이 증가함에 따라서 표면거칠가 감소하고 grain size가 증가함을 알 수 있었다. Bi의 거동을 살펴 보기 위해 Rutherford Backscattering spectroscopy (RBS)분석을 해보았다. 이 분석을 통해 Bi를 첨가한 YMnO$_3$는 Bi가 표면에 산화물형태로 존재함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.564-567
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• 2008

산소분압은 연료전지의 성능을 좌우하는 주요한 인자이다. 실생활에서 공기 중 산소농도는 21%이지만 차량이 많은 도심지역에서는 약 20%, 환기시설이 낙후한 지하주차장은 약 18%까지 산소농도가 감소한다. 높은 고도에서 산소농도는21%이지만 산소분압이 낮아져 연료전지자동차의 효율이 감소하는 영향이 발생될 수 있다. 농도에 따른 연료전지의 성능곡선 결과를 empirical equation에 적용하여 연료전지 자동차의 운전환경에 속하는 산소농도 18$\sim$23% 범위와 고도 0$\sim$4,000 m 범위에서 연료전지의 성능변화를 분석하였다. 공기공급량(SR)이 2일 경우 산소농도에 따른 성능변화를 비교한 결과 산소농도 18%인 성능은 산소농도 21%에 비하여 10%이상 감소하였으며 산소농도 21%를 기준으로 공기공급량이 2인 유량으로 공급할 때 산소농도가 18%까지 낮아질 경우 산소농도 21%에 비하여 22%이상 성능이 감소하는 결과가 나타났다. 고도가 4,000 m인 경우 산소분압은 약 13 kPa까지 낮아지고 이로 인하여 연료전지 성능은 약 25%까지 감소하는 것으로 나타났다.