• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.249-249
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• 2012

최근 주목받고 있는 Flexible Organic Light Emitting Diode (OLED) display에서는 Flexible 특성이 요구된다. 이는 현재 쓰이는 유리기판 대신 플라스틱기판으로 만들어야 가능하다. 하지만 플라스틱기판은 구성물질로 유기물을 사용하므로 수분과 산소의 투과에 매우 취약하다. 이는 장시간 사용 시 기판 위에 제작된 소자성능저하를 야기하는 등의 소자 신뢰도에 치명적 결함을 갖게 하는 원인이 된다. 따라서 기판 위의 소자를 보호할 수 있는 봉지기술 개발이 필요한데 가장 잘 알려진 플라스틱 기판에 적합한 Barrier기술로 유기물과 무기물을 교대로 적층하는 기술[1] 등이 있다. 본 연구에서는 PE-CVD 공정기술을 이용한 Flowable Oxide 박막과 ALD 공정기술을 이용한 Al2O3 무기물 박막을 적층하여 봉지박막을 구성하려 한다. Flowable Oxide는 저온공정이 가능하며 높은 증착속도와 뛰어난 Gap fill 특성을 가지고 있는데 이는 플라스틱기판의 엉성한 분자구조를 치밀하게 만들 것으로 예상되며 표면의 Pin-hole 또한 쉽게 채우는 특성이 있다. 실험은 Polyethylene Naphthalate (PEN) film 위에 PE-CVD 공정을 이용하여 Flowable Oxide를 증착하고, 그 후에 ALD 공정을 이용하여 Al2O3을 적층한 것을 하나의 샘플로 하였다. 샘플의 분석은 Ca test를 이용한 Water Vapor Transmission rate(WVTR)과 FT-IR, FE-SEM을 이용하여 분석하였다. FT-IR로 박막의 구성요소를 확인 하고 FE-SEM으로 박막의 Cross section image를 얻을 수 있었으며 또한 $4.85{\times}10^{-5}g/m^2$ day의 초기 WVTR 값을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.3 no.2
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• pp.93-98
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• 1993

In the ternary system of $CaF_2-CaO-P_2O_5$. Apatite$(Ca_{10}(PO_4)_6F_2)$ single crystal having a congruent point was grown by FZ process. The atmospheric condition was kept by oxygen blowing. Adjusting the growth parameters of rotation rate, growth rate and gas amount, we tried to find the optimum growth condition. By partly substituting Ca as Co element, the absorption of infrared is increased and the color effect was observed. Using the Laue back reflection, XRD and FTIR analysis, the characterization of the crystal was carried out.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.1884-1886
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• 2005

KrF 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition: PLD)으로 ZnO 박막을 증착하여 평판 디스플레이 소자 구동용 박막 트랜지스터(thin film transistor) 소자를 제작하였다. 전도성이 높은 실리콘웨이퍼(c-Si, 하부전극) 기판 위에 LPCVD 법으로 silicon nitride 박막을 절연막으로 형성하고, 다양한 공정 조건에서 펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO 박막을 증착하여 채널층으로 하였으며, Al 박막을 증착하고 패터닝하여 소스 및 드레인 전극으로 하였다. ZnO 박막의 증착 시에 기판 온도를 다양하게 조절하고 산소 분압을 변화시켜 ZnO 박막의 특성을 조절하였다. 제작된 박막의 표면특성은 AFM(atomic force microscopy)로 분석하고, 결정특성은 XRD(X-ray diffraction)로 조사하였다. ZnO 박막의 전기적 특성은 Hall-van der Pauw 법으로 측정하였고, 광학 투과도(optical transparency)를 UV-visible photometer로 조사하였다. ZnO-TFT 소자는 $10^6$ 수준의 on-off ratio와 $2.4{\sim}6.1cm^2/V{\cdot}s$의 전계효과이동도(field effect mobility)를 보였다.

• Membrane Journal
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• v.33 no.3
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• pp.94-109
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• 2023

1,3-Dioxolane is an exciting material that has attracted widespread interest in the chemical, paint, and pharmaceutical industries as a solvent, electrolyte, and reagent because 1,3-dioxolane is not toxic, carcinogenic, explosive, auto-flammable, and multifunctional, and due to their excellent miscibility in most organic and aqueous solvent conditions. Recently, this material has received increasing attention as a CO₂-selective polymer precursor to separating CO₂ from flue gas and natural gas mixtures. Poly(1,3-dioxolane) (PDXL) possesses higher ether oxygen content than polyethylene oxide (PEO), which demonstrates superior membrane CO₂/N₂ separation properties owing to their polar ether oxygen groups exhibiting strong affinity toward CO₂. Thus, PDXL-based membranes displayed an outstanding CO₂ solubility selectivity over non-polar (N₂, H₂, and CH₄) gases. However, the polar groups of PDXL, like PEO, promote chain packing efficiency and cause polymer crystallization, thereby reducing its gas permeability, which should be improved. In this short review, we discuss the recent advancement and limitations of PDXL membranes in gas separation applications. To conclude, we provide future perspectives for inhibiting the limits of 1,3-dioxolane-based polymers in the CO₂ separation process.

• Membrane Journal
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• v.6 no.3
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• pp.157-165
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• 1996

Polysulfone(PS) membranes were prepared from homogeneous PS solutions by the phase inversion technique. When propionic acid(PA) was added into a casting solution of n-methylpyrrolidone(NMP) and PS, precipitation rate of the solution film was accelerated. This kind of acceleration was consistent, even though a precipitating nonsolvent was changed from water to isopropanol. These phenomena were caused by decrease of nonsolvent tolerance in the casting solution due to addition of PA. PS powder was prepared by precipitation of a 3wt% solution in dimethylformamide(DMF) using ethanol as nonsolvent. Gas adsorption analysis of the powder showed that the capillary condensation sites were found in the powder structure. Membranes prepared from PS solution(15wt%) in NMP had the following characteristics of gas adsorption and water permeation. In gas adsorption analysis, the membrane precipitated using isopropanol showed low uptake of nitrogen gas and the capillary condensation sites were not found. On the contrary, a significant amount of the capillary condensation sites was found in the membrane coagulated by water, which was related to increase of nitrogen uptake. tn the membrane prepared froin the solution including PA, an increase of the Henry's law sites and the Langmuir sites was not found clearly. However, the capillary condensation sites were significantly increased, and the water transport also increased.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.13 no.3
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• pp.277-284
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• 2001

Hardened concrete contains pores of varying types and sizes, and therefore the transport of air through concrete can be considered. The rate of permeability will not only depends on the continuity of pores, but also on the moisture contents in concrete and finishing material on concrete. Also it knows that the durability of reinforced concrete structure is concerned with air permeability which effects on the carbonation occurred by invasion of CO2 gas and the corrosion of steel bar occurred by O$_2$. In this paper, the effects of curing conditions and finishing materials on carbonation and air permeability are investigated according to the accelerated carbonation test. As results, carbonation velocity and air permeability are effected by curing conditions and finishing materials, and air permeability coefficient is effected by moisture content. Also the relationship between carbonation velocity coefficients and air permeability coefficients has been quite well established.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• Membrane Journal
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• v.17 no.2
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• pp.81-92
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• 2007

Membrane-based separation processes are receiving increasing attention in the scientific community and industry since they provide a desirable alternative to processes that are not easy to achieve by conventional separation technologies. In particular, gas separation using polymeric membranes have annually grown so fast owing to advantages such as easy installation, no moving parts, small footprint and low energy process. The key element is definitely a polymer membrane exhibiting high permeability and high selectivity to compete with other gas separation technologies. Current polymer membranes used for commercial gas separation are a family of hydrocarbon polymers for hydrogen separation, air separation and carbon dioxide separation from natural gas sweetening. Relatively, gas or vapor separation properties of fluoropolymers are not known so much as compared with those of hydrocarbon polymers. Accordingly, in this study, membranes prepared from amorphous perfluoropolymers are of particular interest because of the unique properties of these polymers. The advantages offered by these amorphous perfluoropolymers for use in gas and vapor separation will be discussed. In addition, membrane properties and separation performance will be compared with other membranes available on the market.

• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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• v.28 no.2
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• pp.81-87
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• 2022

Paper is a promising alternative to petroleum-based plastic materials for sustainable packaging applications. However, paper exhibits poor gas and water vapor barrier properties, which restrict its effective application in the packaging industry. To enhance the properties of papers, sodium caseinate (CasNa)/transglutaminase (TG) coating solutions with various TG contents were prepared and coated on the papers. The chemical and morphological structures, mechanical properties, seal strength, and water vapor barrier properties of the coated papers were thoroughly investigated. The paper properties depended significantly on the chemical and morphological structures. Pristine CasNa and CasNa/TG coating solutions were evenly coated on the paper surfaces, without any cracks. The chemical structure of the CasNa/TG coated papers was slightly influenced by TG addition, resulting in increased elongation at break and enhanced water barrier properties. To promote the use of CasNa-coated papers in packaging applications, additional investigations must be performed to prevent gas and moisture permeation and enhance the mechanical strength of these papers via chemical reactions and introduction of organic/inorganic composites.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.5
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• pp.608-614
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• 2009

In this work, ruthenium substituted SBA-15's(Ru-SBA15's) of various Si/Ru ratios were prepared using a non-ionic triblock copolymer surfactant, $EO_{20}PO_{70}EO_{20}$, as template. We investigated the nitrogen or oxygen adsorption/desorption behaviors of the Ru-SBA-15's for their future applications as catalysts or selective adsorbents, etc. The pore size of the Ru-SBA-15's was determined by both the Barrett-Joyner-Halenda(BJH)($D_{BJH}$) and the Broekhoff-de Boer analysis with a Frenkel-Halsey-Hill isotherm(BdB-FFF) method($D_{BdB-FHH}$). The $D_{BJH}$ and $D_{BdB-FHH}$ of the Ru-SBA-15 having 50/1 ratio of Si/Ru were 3.9 nm and 4.7 nm, respectively. The transmission electron microscope(TEM) image of the Ru-SBA 15 of the Si/Ru mole ratio of 50 showed that the pore size is 4.7 nm, which is consistent with the $N_2$ adsorption results with the BdB-FHH method. The surface area of pores form oxygen adsorption/desorption isotherm was higher than that from the nitrogen adsorption/desorption isotherm by the Brunauer-Emmett-Teller(BET) method, which were respectively $612.7m^2/g$, and $573.3m^2/g$. X-ray diffraction(XRD) patterns and TEM analyses showed that the mesoporous materials possess well-ordered hexagonal arrays.