• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.79-84
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• 2000

반도체 세정공정에서 사용되는 화학약품의 소모량을 줄이기 위하여 소량의 전해질 혹은 초순수만을 전기분해 시켜 생성되는 전리수를 이용하여 금속 불순물들이 오염된 실리콘 웨이퍼를 습식세정을 하였다. 전리수는 다양한 범위의 pH 및 산화환원전위(oxidation-reduction potential, ORP)를 형성할 수 있으며, 전리수의 양극수는 pH 및 산화환원전위를 각각 4.7 및 +1000mV의 산화성 수용액을, 전리수의 음극수는 pH 및 산화환원전위가 각각 6.3 및 -550mV를 40분 이상 유지하고 있었다. 실리콘 웨이퍼 세정 전과 후의 금속 불순물 측정은 ICP-MS(Inductively coupled plasma spectroscopy)를 사용하였다. 전리수 가운데 양극수는 구리 불순물 제거에, 음극수는 철 불순물 제거에 효과적임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.318-320
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• 2005

노화방지에 효과가 있다고 알려진 환원 전리수의 항산화 작용을 검증하기 위하여 간단한 방법으로 여러 가지 이온 전리수의 항산화 효과를 측정하였다. Linoleic acid의 산소에 의한 반응을 억제하는 효과를 측정하여 비교 분석하였다. 알카리수인 환원 전리수가 비교적 항산화 효과가 높게 나왔고 산성인 산화전리수는 산패를 촉진하는 것으로 밝혀졌다.

• 청정기술
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 2004

현재 반도체 공정에서 사용되는 세정기술은 대부분이 1970년대 개발된 RCA 세정법인 과산화수소를 근간으로 하는 습식 세정으로, 표면의 입자를 제거하기 위한 SC-1 세정액은 강력한 산화제인 과산화수소에 의한 표면과 입자의 산화와 암모니아에 의한 표면의 에칭이 동시에 일어나 입자를 표면으로부터 분리시킨다. 금속 불순물을 제거하기 위한 SC-2 세정액은 염산과 과산화수소 혼합액을 사용하며 금속 불순물을 용해시켜 알칼리나 금속 이온을 형성하거나 용해 가능한 화합물을 형성시켜 제거한다. 또한 황산과 과산화수소를 혼합한 Piranha 세정액은 효과적인 유기물 제거제로서 웨이퍼에 오염된 유기물을 용해 가능한 화합물로 만들거나 과산화수소에 의해 형성되는 산화막내에 오염물을 포함시켜 불산 용액으로 산화막을 제거할 때 함께 제거된다. 최근 금속과 산화막을 동시에 제거하기 위해 희석시킨 불산에 과산화수소를 첨가한 세정공정이 사용되고 있으며 불산에 의해 표면의 산화막이 제거될 때 산화막내에 포함된 금속 불순물을 동시에 제거시킬 수 있다. 그러나 이와 같이 습식세정액 내에 공통적으로 포함되어 있는 과산화수소의 분해는 그만큼 가속화되어 사용되는 화학 약품의 양이 그만큼 증가하게 되고 조작하기 어려운 단점도 있다. 이를 해결하기 위해 환경친화적인 관점으로 화학약품의 사용을 최소화하는 등 RCA세정을 보완하는 연구가 계속 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCA세정법을 환경적으로 대체할 수 있는 세정에 사용되는 전리수의 pH변화에 따른 전리수 분석을 하였다. 전리수의 제조를 위하여 전해질로는 NH4CI (HCI:H2O:NH4OH=1:1:1)를 사용하였다. pH 11 이상, ORP -700mV~-850mV인 환원수와 pH 3 이하, ORP 1000mV~1200mV인 산화수를 제조하였으며, 초순수를 첨가하여 pH 7.2와 ORP 351.1mV상태까지 조절하였다. 이렇게 만들어진 산화수와 환원수를 시간 변화와 pH 변화에 따라 Clean Room 안에서 FT-IR과 접촉각 측정기로 실험하였다. FT-IR분석에서 산화수는 pH가 높아질수록, 환원수는 낮아질수록 흡수율이 낮아졌다. 접촉각 실험에서는 산화수의 pH가 높아질수록 환원수의 pH가 낮아질수록 접촉각이 커짐을 확인하였다. 결론적으로 전리수를 이용하여 세정을 하면, 접촉성을 조절할 수 있어 반도체 세정을 가능하게 할 수 있으며, 환경친화적인 결과를 도출할 것으로 전망된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.290-291
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• 2005

본 연구에서는 음극전리수가 paraquat에 의한 사람 임파구 DNA의 손상에 미치는 영향을 alkaline comet assay를 사용하여 조사하였다. 또한 음극전리수가 plasmid DNA 손상에 미치는 효과도 조사하였다. 사람 임파구에 다양한 농도의 paraquat을 처리한 후, 음극전리수를 첨가하여 반응시킨 결과 paraquat에 의한 임파구 DNA의 손상은 paraquat 농도증가에 의존적으로 증가하였다. 그러나 음극전리수를 처리한 결과 DNA의 산화적 손상이 paraquat 미처리 대조군 수준으로 거의 다 복구되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권2호
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• pp.155-160
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• 2005

본 연구에서는 매우 낮은 음의 산화환원전위를 나타내는 환원전리수가 paraquat에 의한 사람 임파구 DNA의 손상에 미치는 영향을 Comet assay를 사용하여 조사하였다. 환원전리수 처리에 의해서 paraquat에 의해 산화적으로 손상된 DNA가 회복되는 정도를 손상된 DNA로 인한 꼬리부분의 형광광도의 %비율로 나타내었다. Comet assay는 개별 세포의 DNA의 산화적 손상을 측정하는데 널리 사용되고 있다. 사람 임파구에 다양한 농도의 paraquat을 $37^{\circ}C$에서 30분간 처리한 후, 환원전리수를 첨가하여 30분간 반응시켰다. 그 결과 paraquat에 의한 임파구 DNA의 손상은 paraquart 농도증가에 의존적으로 증가하였다. 그러나 환원전리수를 처리한 결과 DNA의 산화적 손상이 paraquat 미처리 대조군 수준으로 거의 다 복구되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4427-4432
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• 2010

파라벤은 낮은 독성과 안전성으로 인해 화장품 보존제로 널리 사용되어 왔다. 그러나 최근 파라벤의 잠재적 독성이 알려지고 있다. 본 연구에서는 환원전리수가 널리 사용되는 메틸파라벤에 의한 사람 피부섬유아 세포의 DNA 산화손상을 억제할 수 있는지 알아보기 위하여 코멧어세이를 실시하였다. 그 결과 흥미롭게도 환원전리수는 파라벤에 의한 피부섬유아세포 DNA의 산화손상을 억제할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.772-777
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• 2003

선박이 배출하는 안정수(ballast water)는 외부로부터 유해 생물들이 유입되어 전파해 오는 주요경로로써 해양환경의 매우 중요하고 위험한 일종의 하나이지만, 이에 대한 효과적인 처리방법은 아직까지도 개발되지 못하였다. 그러나 최근 강 전리방전을 이용하여 고 밀집 산소와 물분자를 고농도 수산자유기(OH: hydroxyl radical)로 전리, 활성입자를 발생시켜 신속히 확산시키면 넓은 범위에서 비교적 낮은 농도로 유해성 침입 생물을 잔류물 없이 저렴한 비용으로 살균제나 촉매제의 사용 없이 소멸시켜 처리하는 효과적인 새로운 녹색방법을 제안하였다. 또한, 수산기는 강 산화제로써(산화환원 전위는 2.80 eV), 적조생물을 신속, 효과적으로 사멸시켜 잔유물과 오염물 발생 없이 이상적으로 해양적조현상을 처리할 수 있는 활성물질이다. 고출력 강 전리장치를 활용하면 수산기 활성제의 발생 농도를 Sr104 이상으로 얻을 수 있으므로, 해양적조처리에 요구되는 문턱 값 농도(~l$\times$$10^{-6}$)를 충족시킬 수 있으며, 이 경우 적조생물 소멸처리시간은 불과 10 sec 내외이므로 선박 안정수 처리문제와 함께 적조발생의 난문제를 해양동력학적으로 동시에 해결할 수 있는 효과적인 기술이다. 실험결과로부터 시간당 1 k톤의 활성물질을 발생하는 수산기활성제 제조장치의 경우, 약 4$\times$$10^2$ $\textrm{km}^2$/h의 적조해면을 처리할 수 있으며, 그 비용은 약 US$l,000 정도에 상당하므로, 적조에 따른 경제손실과는 비교될 수 없는 저렴하고 효과적인 방법이다. 활성물질의 생성시간과 가공시간은 불과 수십 $\mu\textrm{s}$ 및 수 sec 에 불과하므로, 1 kton/h 용량의 수산기활성제 제조장치의 환산소비동력은 약 200 kW이고, 장치의 체적은 10~30 ㎥의 공간으로 충분하므로, 소형선박으로 상당면적의 적조피해를 효과적으로 해결할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.78-82
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• 2005

디스플레이 세정의 개념은 기존의 반도체 세정인 RCA 세정을 근간으로 하고 있으며, 대면적화와 환경친화적인 관점으로 발전하여 왔다. 본 연구에서는 프베이 도표에 근거하여 전리수를 이용하여 입자를 제거할 수 있음을 예측하고 이를 확인하였다. 이 때 연구 대상으로 MgO 분말을 사용하였다. 사용된 전리수는 산화전위가 800 mV 이상이고 pH가 3.1으로 산화상이 강하였다 전리수에 용해되는 MgO 분말의 무게를 pH에 조사하였으며, 250 ml 전리수에 100-500 microgram 범위로 용해됨을 알 수 있었다. 이는 $1E18 ea/cm^3$정도의 용해 물질을 내포하고 있음을 의미하며, 따라서 $1E15 ea/cm^3$ 정도 수준의 불순물을 다루는 디스플레이 세정에 적용할 수 있음을 알 수 있었다. 특기할 것은 전리수는 반도체의 기판인 실리콘 웨이퍼의 자연산화막을 식각하여 표면거칠기를 증가시킴을 처음으로 관찰하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.708-725
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• 2017

전리방사선은 물질과 상호작용하여 원자내의 중성자나 양성자, 궤도전자를 충분히 제거시킬 수 있는 에너지이다. 이와 같은 전리방사선은 DNA이나 세포질 소기관과 세포질의 방사선 분해 생성물을 통해 직접적, 간접적으로 상호작용하여 분자구조를 변화시키는 산화적 대사를 일으킨다. 이러한 전리 현상은 분자수준에서 조직을 손상시키고, 세포 기능을 파괴할 수 있다. 따라서, 전리방사선에 의해 유도된 이온채널과 수송 변형이 보고되고 있다. 이러한 현상이 항상성을 유지하기 위한 생화학적 과정을 무너뜨리면, 유도된 생물학적 변화가 지속되고 후대로 영향을 미친다. 또한, 전리방사선의 영향으로 형성된 활성산소는 세포연접을 통해 인접세포로 퍼져 나갈 수 있다. 방사선량, 선량률, 선질에 따라 이러한 메커니즘이 충분히 방어할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 총설에서는 방사선생물학의 개념을 뒷받침하는 전리방사선의 세포수준에서 생물학적 효과에 대한 보고서를 간략히 알아보았다. 전리방사선의 생물학적 효과를 잘 이해하면 방사선을 잘 이용할 수 있고, 방사선피폭으로부터 더 나은 방호를 할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.251-257
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• 2001

반도체 소자의 고집적화에 따른 세정공정 수는 점점 증가하고 있는 추세에 있다 현재 사용되는 세정은 다량의 화학약품 및 초순수를 소비하며, 고온에서 행하여지고 있는 RCA세정을 근간으로 하고 있다. 세정공정수의 증가는 바로 화학약품의 사용량 증가를 초래하게 되며, 이에 따른 환경문제가 심각하게 대두되고 있는 실정에 이르렀다. 따라서 이러한 화학약품 및 초순수 사용을 절감하고, 저온에서 세정공정이 이뤄지는 기술이 향후 요구되어 지고 있다. 이번 연구는 이러한 관점에서 화학약품 및 초순수 사용량을 줄이며, 상온 공정이 이뤄지는 전리수를 이용하여 실리콘 웨이퍼 세정을 하였다. 제조된 전리수는 산화성 성질을 지닌 양극수와 환원성 성질인 음극수로 이루어지고, 각각 pH 및 ORP는 4.7/+1050mV, 9.8/-750mV를 30분 이상 유지하고 있었다 전리수의 양극수에 의한 금속제거 효과가 음극수의 효과보다 우수함을 확인할 수 있었으며, 다양한 입자제거 실험에도 불구하고, 동일한 분포도를 나타내고 있었다.