• Clean Technology
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• v.28 no.3
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• pp.203-209
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• 2022

An environmental evaluation was conducted by employing LCA methodology for a mechanical seal manufacturing process that uses recycled silicon recovered from end-of-cycle PV modules. The recycled silicon was purified and reacted with carbon to synthesize β-SiC particles. Then the particles underwent compression molding, calcination and heat treatment to produce a product. Field data were collected and the potential environmental impacts of each stage were calculated using the LCI DB of the Ministry of Environment. The assessment was based on 6 categories, which were abiotic resource depletion, acidification, eutrophication, global warming, ozone depletion and photochemical oxidant creation. The environmental impacts by category were 45 kg CO₂ for global warming and 2.23 kg C₂H₄ for photochemical oxide creation, and the overall environmental impact by photochemical oxide creation, resource depletion and global warming had a high contribution of 98.7% based on weighted analysis. The wet process of fine grinding and mixing the raw silicon and carbon, and SiC granulation were major factors that caused the environmental impacts. These impacts need to be reduced by converting to a dry process and using a system to recover and reuse the solvent emitted to the atmosphere. It was analyzed that the environmental impacts of resource depletion and global warming decreased by 53.9% and 60.7%, respectively, by recycling silicon from end-of-cycle PV modules. Weighted analysis showed that the overall environmental impact decreased by 27%, and the LCA analysis confirmed that recycling waste modules could be a major means of resource saving and realizing carbon neutrality.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.18 no.3
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• pp.230-237
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• 2007

Titania nanotube(TiNT) and CdS sol were synthesized by hydrothermal reaction under strongly basic condition and by precipitation reaction of $Cd(N0_3)_2$ and $Na_2S$ aqueous solutions, respectively. After preparing a series of CdS-TiNT composite films on $F:SnO_2$ conducting glass with variation of the mole ratio (r) of TiNT/(CdS+TiNT), their visible light absorption, photocatalytic activities for hydrogen production, and the photocurrent generation were examined. In general, this CdS-TiNT series showed lower photocatalytic activities and photocurrent generation under Xe light irradiation compared to their counterparts, i.e., CdS-$TiO_2$ particulate series. It appeared that TiNTs are not so effective photocatalyic material in spite of their larger specific surface areas compared to $TiO_2$ nanoparticles, because they indicate a poor crystallinity and less intimate interaction or contact with CdS particles owing to the tubular morphology and an easy agglomeration among themselves.

• Journal of radiological science and technology
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• v.40 no.3
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• pp.433-441
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• 2017

The 3D printing selective laser sintering (SLS) and stereo lithography apparatus (SLA) method used for bone model production has good precision and resolution, but the printers are expensive and need professional knowledge for operation. The program that converts computed tomography digital imaging and communications in medicine (DICOM) file into STL (stereolithography) file is also expensive so requesting 3D printing companies takes a lot of time and cost, which is why they are not generally utilized in surgery. To produce bone models of fractured patients, the use of 3D imaging conversion program and 3D printing system should be convenient, and the cost of device and operation should be low. Besides, they should be able to produce big size bone models for application to surgery. Therefore, by using an fused deposition modeling (FDM) method 3D printer that uses thermoplastic materials such as DICOM Viewer OsiriX and plastic wires, this study developed 3D printing system for Fracture surgery Patients customized bone model production for many clinics to use for surgery of fracture patients by universalizing with no limit in printing sizes and low maintenance and production cost. It is expected to be widely applied to the overall areas of orthopedics' education, research and clinic. It is also expected to be conveniently used in not only university hospitals but also regular general hospitals.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.128-128
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• 2018

최근 디스플레이 기술은 보다 가볍고, 얇고, 선명한 스마트 형태로 발전되고 있다. 특히 스마트산업의 성장으로 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)을 사용하는 기술이 다양해짐에 따라 더 높은 감도와 해상도를 달성하기 위한 핵심기술이 필요한 실정이다. TSP는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식이 있다. 그 중 정전용량방식 터치 패널 (Capacitive type touch panel, CTTP)은 다른 유형에 비해 빠른 반응속도 및 멀티 터치 기능 등의 이점을 가지고 있기 때문에 연구의 초점이 되고 있다. 이를 실현하기 위해서 CTTP은 가시광영역의 높은 투과율과 낮은 비저항을 필요로 하기 때문에 박막의 초 슬림화 및 고 결정화도가 선행되어야만 한다. CTTP에 사용되는 투명전극 소재 중에서 40%의 비중을 차지하고 있는 ITO박막은 내구성과 시인성이 좋으나 생산 비용이 비싸다는 단점이 있다. 한편, 반응성 스퍼터링은 기존에 단일 소결체를 사용한 DC마그네트론 스퍼터링법보다 높은 증착률과 낮은 생산 비용으로 초박막을 만들 수 있다는 장점을 가진다. 본 실험에서는 In/Sn (2wt%) 금속 합금 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 기판 온도 (RT 및 $140^{\circ}C$)에서 두께 30 nm의 In-Sn-O (ITO)박막을 증착하고, 대기 중 $140^{\circ}C$ 온도에서 시간에 따라 열처리한 후 박막의 물성을 관찰하였다. 증착 중 기판 가열을 하지 않은 ITO 박막의 경우, 열처리 시간이 증가함에 따라 비저항은 감소하였고, 홀 이동도는 현저하게 증가하였으며 캐리어 밀도에서는 별다른 차이가 없었다. 이를 통해 비저항의 감소는 캐리어 농도보다는 결정화를 통한 이동도의 증가와 관련 있다는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 시간에 따른 박막의 핵 생성 및 결정 성장은 투과 전자 현미경(TEM)으로 명확하게 확인하였으며, 완전 결정화 된 박막의 grain size는 300~500 nm로 확인되었다. 기판온도 $140^{\circ}C$에서 증착한 박막의 경우, 후 열처리를 하지 않은 상태에서도 이미 결정화 된 것을 확인할 수 있었으며, 후 열처리 시에도 grain size에는 큰 변화가 없었다. 이는 증착 중에 박막의 결정화가 이미 완결된 것으로 판단된다. 또한, RT에서 증착한 박막의 경우에는 후 열처리 초기에는 산소공공등과 같은 결함들의 농도가 감소하여 투과율이 증가하였으나 완전한 결정화가 일어난 후에는 투과율이 약간 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 시 박막의 표면 조도가 증가하였고 이로 인해 빛의 산란이 증가하여 투과율이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 반응성 스퍼터링 공정으로 제조한 ITO 초박막은 후열처리에 의한 완전한 결정화를 이룰 수 있으며, 이를 통해 얻은 낮은 비저항과 높은 투과율은 고품질 TSP에 적용될 가능성을 가진다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.158-158
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• 2016

최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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• v.37 no.3
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• pp.111-122
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• 2021

Purpose: The purpose of this in vitro study was to investigate the flexural strength and translucency of three layers in 5Y-ZP and to assess the effect of additional firings on these properties. Materials and Methods: Sintered zirconia blocks were sectioned according to three layers : incisal, transition, and body. Disc-shaped specimens were fabricated from each layer. The diameter of specimens was 15.0 mm and each thickness of specimens for biaxial flexural strength test and translucency was 1.2 mm and 1.0 mm. The specimens were classified into subgroups according to the number of firing (0, 1, and 3 times; n = 10/subgroup) and the additional firings were performed under 900℃ using a furnace. Biaxial flexural strength and translucency was measured using universal testing machine and uv-vis spectrophotometer. X-ray diffraction (XRD) analysis was used for measurement of the phase identification. One-way ANOVA, Tukey HSD test were performed (α = 0.05). Results: There was no significant difference in flexural strength between the three layers (P > 0.05), while there was significant difference in translucency between different layers (P < 0.05). The flexural strength of incisal and transition layer was decreased by the single additional firing, and the three additional firings significantly decreased the flexural strength of three layers. The translucency of layer was decreased by additional firings except the body layer. The XRD patterns of all groups were similar. Conclusion: Three layers of 5Y-ZP were different only in translucency. Additional firings affected the flexural strength and translucency differently depending on the layers but crystalline phases were not changed.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.5
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• pp.523-528
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• 2023

The applicability as a material to improve solar cell performance was reviewed by synthesizing a phosphor that emits red wavelengths by a liquid synthesis method using a metal salt aqueous solution and a polymer medium as a starting material. An aqueous solution was prepared using nitrate of metals such as Ca, Zn, Al, and Eu, and a precursor impregnated with starch, a natural polymer, was sintered to synthesize CaZnAlO:Eu phosphor powder. The surface structure and composition analysis of the synthesized CaZnAlO:Eu phosphor powder were analyzed by scanning electron microscope(SEM) and energy-dispersed X-ray spectroscopy(EDS). The crystal structure of CaZnAlO:Eu phosphor particles was analyzed by an X-ray diffraction analyzer (XRD). As a result of measuring the photoluminescence(PL) characteristics of the phosphor, it was confirmed that a red phosphor with a light emitting wavelength of 650-780nm was successfully synthesized. According to SEM and EDS analysis, the synthesized Ca₁₄Zn₆Al_9.93O₃₅:Eu³⁺_0.07 phosphor powder has a uniform particle size, and Eu ions used as an activator are present. The synthesized CZA:Eu³⁺ phosphor can be used as a material that can increase the light absorption efficiency of the solar cell by converting ultraviolet or visible light down conversion into a wavelength in the near-infrared region.