Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2017.05a
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pp.115-115
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2017
티타늄에 있어서 주요 침입형 원소인 산소는 결함을 일으키는 원인으로 산소함량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 가장 많이 이용되는 탈산 방법은 칼슘 및 칼슘염화물의 높은 산소 친화력을 이용하는 것이다. 칼슘염화물 플럭스를 사용하여 칼슘을 용해하고, 티타늄과 반응한 탈산생성물인 칼슘산화물을 플럭스 내에 용해시키는 방법이다. 이러한 방법으로 티타늄 와이어 및 시트 내 산소를 저감한 연구가 보고되었다. 티타늄 탈산의 제일 큰 구동력은 티타늄 내 산소원자의 확산이다. 티타늄의 탈산온도가 1,155K 이상으로 증가하면 hcp에서 bcc 구조로 변태되는데 이러한 구조에서 산소의 확산은 더 활발해진다. 실제로 티타늄의 변태온도 이전에서는 확산속도가 낮아서 큰 변화가 없지만, 1,273K 고온의 bcc 구조에서는 확산속도가 빨라서 그 이전에 비해 100배 이상 빠르게 원자 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 탈산 방법은 티타늄 원재료가 벌크 형태에서 주로 연구되었으며 티타늄 분말에 대한 탈산 연구는 보고된 바가 많지 않다. 이는 높은 탈산온도에서 칼슘의 용해로 인한 분말의 건전한 회수가 어렵기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구진은 칼슘 증기를 이용한 비접촉식 탈산 용기를 제작하여 티타늄 분말을 변태온도 이상에서 탈산하여 1,000ppm 이하 저산소 티타늄 분말을 회수하였다. 칼슘을 이용한 티타늄 내 산소의 제거 메커니즘을 깁스자유에너지와 각각의 분압에 의해 설명하고 있다. 가장 일반적인 설명은 티타늄 내 산소가 탈산온도에 따라 확산하게 되며 이러한 산소는 티타늄의 표면에서 티타늄 산화층을 형성한다. 이때 탈산제인 칼슘의 높은 산소 친화력으로 티타늄 산화층은 분해되어 칼슘산화물을 형성한다. 이러한 과정으로 티타늄 내 산소가 제거되는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 탈산 연구에도 불구하고 대부분의 연구 보고에서는 탈산 전후의 산소 농도 변화만 측정하였으며, 실제적으로 티타늄 탈산 전후의 표면산화층의 변화, 티타늄 내부의 산소농도 변화 및 격자 변형에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조에 있어서 탈산 전후 표면 산화층 및 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산 거동에 대해 관찰하였다. 본 연구에서 비접촉식 탈산용기를 이용하여 칼슘 증기에 의한 탈산에 의하여 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조하였고, 탈산된 분말을 티타늄 원재료와 비교하여 표면 산화층, 격자 변형, 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산에 따른 산소 거동을 살펴보았다. 탈산된 티타늄 분말의 표면 산화층은 원재료 대비 73% 제거되어 약 3nm로 줄었음을 확인하였고, 또한 표면 산화층 감소뿐만 아니라 티타늄 분말 내부에서도 원재료보다 산소 농도가 감소하였음을 확인하였다.
1987년 6월부터 1990년 5월까지 진해만의 저서동물 군집에서 우점하는 아기반투명조개(Theora fragilis A. Adams)에 대한 개체군 생태학적 연구를 수행하였다. 조사결과, 이 종의 주된 분포 구역은 진해만의 입구 정점이었으나 겨울철에는 내만의 안쪽으로 확장되었다. 이 종은 여름철과 겨울철의 2회에 걸쳐 치패의 착저가 관찰되었으나 주 착저시기는 여름철이었다. 진해만 입구의 정점에서는 이러한 대량착저로 인해 그 밀도가 2,116개체/m$^{[-992]}$ 에 달하였다. 그러나 착저한 치패의 초기 감모로 인해 가을철의 밀도는 급격히 낮아졌다. 한편, 이 종의 분포는 퇴적물의 유기물 함량과 깊은 관계를 보여서 3.0-5.0%(평균 4.54$\pm$1.42%), 퇴적물의 평균 입도 8.97($\pm$0.62)$\varphi$사이에서 상대적으로 높은 밀도를 보였다. 그러나 퇴적물의유기물 함량의 증가와 함께 이 종의 밀도가 대체로 증가하지만 5.0% 이상에서는 다시 감소하는 현상을 보였다. 이 종은 여름철 저층수의 빈산소 수괴가 사라진 후에는 다시 진해만의 안 쪽 내만정점에서 높은 밀도를 나타냈다. 따라서 진해만에서의 본 종의 분포는 전반적으로 퇴적물의 유기물 함량. 퇴적물의 입도 조성 및 저층수의 용존 산소량 등에 의해 결정된다고 판단된다.
일일 최대 석탄처리 용략이 3톤인 건식 석탄가스화기를 사용하여 가스화에 미치는 주요 변수들중 산화제내 산소농도와 증기 주입량을 변경시켜 가스화성능을 조사하였고, IGCC용 대성석탄을 선정하는 입장에서의 주요 인자 및 고온고압 조건에서의 가스화기 운전상 특성과 문제점을 파악하여 운전상 문제에 대한 대책을 제시하였다. 사용한 석탄은 유연탄인 중국 대동탄과 아영청탄인 미국 알라스카의 유시벨리탄에었는데, 두 탄중 모두 건식 가스화기의 운전상에는 문제가 없었다. 가스화를 위한 산소의 농도는 90%까지 그리고 석탄시료 무게 대비 증가량 10∼12%까지는 가스화의 온도 유지와 가스조성 측면에서 무리 없이 적용할 수 있다고 판단되었다. 이들 가스화 시험을 통하여 생성된 슬랙은 가스화기 슬랙탭의 조업 온도와 대상석탄 회재의 용융특성에 따라 침상 또는 알갱이 형태로 배출되었으며, 슬랙으로부터 중금속 성분이 유출되는지를 분석해 본 결과 침출수에 의한 2차 오염은 없는 것으로 확인하였다. IGCC용 석탄을 선정하는 석탄특성에서는 미분탄의 수분함량, 회재함량, 회재용융온도, 발열량 측면에서 검토하였는데, 건식가스화기의 경우 미분탄의 표면수분의 제거가 중요하고 회재의 함량과 회재의 용융온도를 같이 고려하여 적정한 시료 석탄이 선정되어야 한다는 결론을 얻었다. 가스화기 운전측면에서는 여러 기계적인 문제점들이 발견되었는데 시료공급노즐의 막힘문제, 역화문제, 고온가스 누출문제, 추운 겨울 운전시 오링(O-ring)문제 등에 대한 논의와 대책을 제시하였다.
The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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v.3
no.3
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pp.124-141
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1998
The objectives of this study are to investigate the trace (minor) elemental and isotopic compositions of calcitic skeletons, such as barnacle, echinoid, branching and encrusting calcareous algae and oyster, from the eastern coast of Korean peninsula and Cheju Island, and to compare their variations with latitude, that is, the temperature of ambient seawater at which the skeletons grew. Articulated and encrusting red algae are composed of high-Mg calcite (7-21 mol% $MgCO_3$). Echinoids are also composed of high-Mg calcite (7-15 mol% $MgCO_3$). Whereas barnacles are composed of low-Mg calcite (1-5 mol% $MgCO_3$). The Mg compositions of articulated red algae, barnacle and oyster tend to increase with increasing water temperature, whereas those of encrusting red algae and echinoid do not show any trend. Sr compositions of articulated red algae, echinoid and barnacle tend to decrease with increasing water temperature, whereas those of encrusting red algae and oyster do not show any trend. Mn compositions of articulated red algae and encrusting red algae decrease with an increase of water temperature, whereas those of echinoid and barnacle do not show any trend. Fe compositions of articulated red algae tend to decrease with increasing water temperature, whereas those of encrusting red algae and oyster increase. Fe compositions of echinoid and barnacle do not show any trend with water temperature variations. Ba compositions of echinoid and low-magnesium calcitic skeletons do not show any trend with water temperature variations. Ba compositions of articulated red algae tend to decrease with increasing water temperature, whereas those of encrusting red algae increase. Cd and Pb compositions of all the skeletons tend to increase with increasing water temperature. Cu compositions of encrusting red algae increase with increasing water temperature, whereas articulated red algae, echinoid, barnacle and oyster do not show any trend. Zn compositions of high-magnesium calcitic skeletons and low-magnesium calcitic skeletons do not show any trend. Estimated water temperatures from oxygen isotopic data of all the skeletons except for the barnacle arc higher than the range of temperature of the shallow seawater of the East Sea and around Cheju Island. The oxygen isotopic compositions of oyster and echinoid are well clustered, and they do not show any trend with increasing water temperature. Therefore, this could reflect that the organisms have not secreted their shells in oxygen isotopic equilibrium with ambient seawater due to vital effect. Thus, the oxygen isotopic composition of barnacle can potentially be utilized for paleotemperature estimate whereas those of other organisms in this study may not be useful.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.05a
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pp.61.2-61.2
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2011
넓은 밴드갭을 가지고 있어 가시광에서 투명하며 높은 이동도를 가진 산화물 반도체는 기존의 Si 기반 TFT 소자를 대체할 차세대 디스플레이의 핵심 소재기술로 관심이 높아지고 있다. 그러나 대표적인 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O (IGZO)에 포함된 인듐의 수요 증가에 따른 가격 급등 문제로 이를 대체할 수 있는 새로운 산화물 반도체 재료에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 이에 비교적 저가의 물질로 구성된 Zn-Sn-O계 산화물 소재에 대한 연구가 진행된 바 있으나, 높은 수준의 캐리어 농도를 가지고 있어 TFT 채널용 반도체소재로 적용되기 위해서는 이를 $10^{17}\;cm^{-3}$ 이하로 조절할 수 있는 기술개발이 요구된다. 본 연구는 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착된 Ga-Zn-Sn-O (GZTO) 박막의 갈륨 첨가에 따른 특성변화를 조사하였다. GZO ($Ga_2O_3$ 5wt%)와 $SnO_2$ 타켓의 인가 파워를 고정한 상태에서 $Ga_2O_3$ 타켓의 인가 파워를 0~100W로 조절하여 박막 내 Ga 함량을 증가시켰다. 제조된 모든 GZTO 박막은 Ga함량에 관계없이 비정질 구조를 가지며 가시광 영역에서 약 78%의 우수한 투과율을 나타낸다. Ga 함량에 따라 박막의 구조적, 광학적 특성은 크게 변하지 않지만 전기적 특성은 뚜렷한 변화를 나타냈다. $Ga_2O_3$ 파워가 증가할수록 박막 내 캐리어 농도와 이동도의 감소로 비저항이 크게 증가하는데 특히 캐리어 농도는 $Ga_2O_3$ 파워가 0에서 100W로 증가할 때 $2{\times}10^{18}$에서 $8{\times}10^{14}\;cm^{-3}$으로 감소하였다. 이는 Ga-O의 화학적 결합 에너지가 다른 원소들(Zn 또는 In)에 비해 커서 박막 내 산소공공의 감소가 야기되었기 때문이다. 이러한 전기물성의 변화를 이해하기 위해 XPS 분석을 수행하였다. 제조된 GZTO 박막은 $Ga_2O_3$ 파워가 증가함에 따라 O 1s peak에서 산소공공과 관련된 530.8 eV peak의 intensity가 감소한다. 따라서 Ga을 첨가에 따른 캐리어 농도의 감소는 산소공공의 발생억제로 기인한 것으로 판단되며, 본 연구결과는 ZTO계 비정질 산화물 반도체의 활용가능성을 제시하였다.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.06a
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pp.386-386
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2010
최근의 전자재료들은 산화물 기반의 소자들을 이용하며 이들 소자의 특징은 가시광 영역에서의 높은 투과도와 실리콘 기반의 소자에 비해서 높은 이동도를 나타낸다. 이러한 점을 활용하여 LCD, PDP, 태양전지 등으로의 응용을 위해 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 비정질임에도 이동도가 $10cm^2/V{\cdot}s$ 정도로 높은 이동도를 가지고 있는 a-IGZO 박막에 대하여 RF magnetron sputtering 법을 이용, 다각도의 연구를 진행하였다. 기판은 Corning 1737 유리기판을 사용하였으며 유기 클리닝 후 즉시 챔버 내부에 장착되었다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였으며 AFM, SEM, XRD 투과도를 이용하여 산소의 함량과 RF power에 따른 박막의 변화를 알아보았다. 박막 증착 조건으로는 초기 압력을 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착압력으로 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr를 유지하였으며, Ar 과 $O_2$의 비율을 10에서 40%까지 변화시키며 시편을 제작하였다. AFM 분석결과 $O_2$가 첨가될수록 박막의 거칠기가 감소하였으며, XRD 결과 Bragg's 법칙을 만족 하지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광선 투과 특성은 $O_2$를 첨가한 박막이 첨가하지 않은 박막보다 우수하였으며 그 평균은 85% 이상으로 양호하였다. Hall과 XPS 분석결과 산소함량이 많아질수록 박막의 특성이 절연체의 특성을 가짐을 확인하였다.
Two piston cores, obtained from the southwestern Ulleung Basin in East Sea, were analyzed to study the geochemical characteristics of the late Quaternary sediments and to detect any changes in sedimentary environment. The results show that the capacity of Total Organic Carbon is remarkably higher (average 1.8%) than that known from general open-sea. According to tephrochronology from known eruption ages, the sedimentation rates are high, ranging from 12.1 to 14.9 cm/kyr. The ratios of nitrogen and TOC (average 6.18-7.42) imply that the organic matter in the study area would be of oceanic origin. The correlation between sedimentation rates and sulfur contents suggests that the study area may be on the whole anoxic and somewhat high in primary productivity. During the Termination 1, inflows of organic matters were high. The sedimentary environments are characterized by rapid rates of sedimentation, and high anoxic values were compatible with accumulation of organic matters.
Biodegradable polyurethane (PU)/clay nanocomposite films were prepared via extrusion compounding process followed by casting film process. Organically modified montmorillonite (denoted as C30B) with a large amount of hydroxyl groups on its surface was used for the formation of strong bonding with PU resin. From both XRD analysis and TEM observations, the intercalated and exfoliated structure, and dispersion state of silicate platelets in the compounded nanocomposite films were confirmed. In addition, the rheological and tensile properties, optical transparency, oxygen permeability of the prepared nanocomposites were investigated as a function of added nanoclay content, and moreover based on these results, the corelation between the morphology and the resulting properties of the nanocomposites could be presented. The inclusion of nanoclays at appropriate content resulted in remarkable improvement in the nanocomposite performance including tensile modulus, elongation, transparency, and oxygen barrier property, however at excess amount of nanoclays, reduction or very slight increase was observed due to poor dispersion. The biodegradability of the prepared nanocomposite film was evaluated by examining the deterioration in the barrier and tensile properties during degradation period under compost.
To evaluate the protective effects of calcium antagonists, oxygen radical scavengers and excitatory amino acid (EAA) antagonist on the ischemic brain damage, we induced in vitro ischemic condition (namely, lack of oxygen and glucose) to rat hippocampal slices. And the degree of ischemic damage was determined by assaying changes in biochemical parameters such as ATP content and lactate ralease, MDA production in the presence or absence of the various drugs. During experimental ischemia for up to 60 min, ATP content was decreased and the amount of lactate release was markedly increased time-dependently. By changing the reaction medium which contained oxygen and glucose those biochemical parameters were recovered. But the recovery was not complete in this experimental condition. In the same ischemic conditions verapamil and vitamine E prevented the decrease of ATP content and the increase of lactate release from the slices. And verapamil and diltiazem decreased MDA release to the reaction medium. Superoxide dismutase (SOD) and MK-801 (as EAA receptor antagonist) protected the decrease of ATP content and reduced MDA release in 20 min ischemic condition, but glutathione affected ATP content and lactate release at the same condition. When oxygen and glucose were resupplied for 20 min after ischemic condition, verapamil showed the protective effect on the changes of ATP content and lactate release, and vitamine E decreased lactate release (at 20 min ischemia) and MDA release (at 60 min ischemia). These results showed that calcium antagonist and vitamine E protect the ischemic biochemical changes from rat hippocampal slices and calcium antagonist is more potent than vitamine E to protect the ischemical brain damege.
Seo, Tae-Cheol;Rhee, Han-Cheol;Rho, Mi-Young;Choi, Kyeong-Lee;Yun, Hyung-Kwon;Chun, Chang-Hoo
Journal of Bio-Environment Control
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v.18
no.2
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pp.112-118
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2009
To determine the effects of circulation frequency of nutrient solution, three frequencies of 10min. on/10min. off; 10min. on/110min. off; and 10min. on/1,430min. off. treatments were applied to leafy vegetable production using deep flow technique (DFT) systems and their growth and phytonutrient content were investigated. In the 10min. on/I,430min. off treatment, dissolved oxygen concentration (DOC) 17 days after treatment decreased to 2.8mg. $L^{-1}$, known to be a low DOC that causes hypoxia, and thereafter decreased to 1.5mg. $L^{-1}$ 20 days after treatment. Fresh weight of 7 leafy vegetables in the 10min. on/1,430min. off treatment was lower by 0${\sim}$24% than those in the 10min. on/110min. off treatment, and those in the 10min. on/10min. off was higher by -2${\sim}$34% than those in the 10min. on/110min. off treatment as control. As the more frequent circulation was applied, the higher phosphorous content and the lower carbon to nitrogen ratio (C/N ratio) and total ascorbic acid contents were resulted. Results indicate that the circulation frequency of 110min, on/110min. off could be recommended for the production of the tested leafy vegetables in DFT systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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