• 제목/요약/키워드: 양전하

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pH에 따른 고분자 전해질의 거동

  • 최원희;신종호;박민태
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.108-108
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    • 2002
  • 고분자전해질들은 제지공정에서 건조지력제, 습윤지력제, 정착제, 보류제 등으로 널리 사 용되어지고 있으며, 이러한 고분자전해질들이 보유하고 있는 관능기의 종류와 분자량에 따라 각각의 다른 특성을 발현하게 된다. 이중 관능기의 종류와 비율에 따라 결정되는 중요한 특성 중 한가지가 전하밀도이며, 이러한 전하밀도는 제지공정에 사용할 때 습부공정에서 매우 중요 한 인자라 할 수 있다. 전하밀도는 고분자전해질의 분자구조와 단량체의 종류에 따라 다르며, 적용 pH의 조건에 따라 변화하게 된다. 3급 아민과 4급 암모늄을 관능기로 가진 고분자전해질 의 경우 pH에 따른 전하밀도의 변화는 이미 잘 알려져 있는 바,3급 아민을 작용기로 가진 양이 온성 고분자전해질은 pH 9에 도달하면 양전하를 완전히 상실하고,4급 암모늄을 작용기로 가진 양이온성 고분자전해질은 pH의 변화에 상관없이 양전하가 변하지 않는다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 양이온성과, 양쪽이온성 고분자전해질들 중 Cationic PAM, Amphoteric P PAM, PolyDADMAC, Epoxide polyamide resin, Epi-DMA copolymer 등을 시 료로 사용하였 으며, 양이온성 관능기의 종류가 다른 고분자 전해질을 이용하여 pH 변화에 따른 전하밀도의 변화를 검토하였다. 또한 일반적으로 중성 초지공정의 pH 조건은 7.0 - 8.0이며, 이 pH 조건에 서 고분자전해질의 거동은 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 양이온 관능기의 종류에 따른 고분자전해질들을 pH 7.8에서 보관시간에 따른 전하밀도의 변화를 조사하였으며, 전하밀도가 변화하는 양상에 따라 양이온성 관능기의 분자구조의 변화를 검토하였다. p pH 변화에 따른 전하밀도의 변화 결과로부터 3급 아민을 포함한 양이온성 고분자전해질 뿐만 아니라,4급 암모늄을 포함한 일부의 양이온성 고분자전해질 또한 알카리 조건에서 전하 밀도가 감소하며, 강한 얄차리 조건에서는 음이온성 고분자전해질로 변화하는 현상을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과들로부터 약 알카리(pH 7.5 - 8.0) 조건 하에서도 시간의 변화에 따라 4 급 암모늄을 포함하는 고분자전해질의 전하밀도가 변화할 것이라 예측하였으며, 실험을 통해 그 사실을 확인하였다. 알카리 조건에서 전하밀도가 변하지 않는 4급 암모늄 고분자전해질과, 전하밀도가 변하는 4급 암모늄 고분자전해질의 분자구조를 비교해 볼 때, 그 원인은 4급 암모늄 의 관능기가 고분자 연쇄로부터 가수분해 되어 나타나는 현상으로 판단된다.

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대전제어제를 이용한 polymer bead의 특성 변화에 관한 연구

  • 김성운;오유미;윤해상;김경수;김영조;박선우;김철주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.176-176
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    • 2009
  • 대전제어제를 이용하여 양과 음의 전하량을 가지는 토너 입자를 제조하였다. polymer bead와 대전제어제를 각각 용매에 녹인 후 중합하였으며 토너 입자의 크기는 약 $8{\mu}m$로 제조되었고 제조된 토너 입자의 전하질량비를 측정하기 위하여 polymer bead의 전하량과 대전제어제가 중합된 토너 입자의 전하질량비를 측정하여 비교하였다. 양의 전하량을 갖는 토너 입자는 약 34.12uC/g로 측정되었고, 음의 전하량을 갖는 토너 입자는 약 -22.5uC/g으로 측정되었으며, 또한 대전제어제가 가지는 양과 음의 특성에 따라 polymer bead의 특성 또한 바뀌는 것을 관찰 할 수 있었다.

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EEPROM을 이용한 전하센서 (EEPROM Charge Sensors)

  • 이동규;양병도;김영석;김남수;이형규
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.8-8
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    • 2010
  • 외부전하를 감지할 수 있는 EEPROM 구조를 기반으로 한 센서를 제안하였다. 부유게이트로부터 확장된 큰 면적의 접촉부위 (CCM)는 외부전하를 고정화하도록 설계되었으며, $0.13{\mu}m$ 단일-다결정 CMOS 공정에 적합한 적층의 금속-절연체-금속 (MIM) 제어케이트구조로 구성되었다. N-채널 EEPROM의 CCW 캐패시터 영역에 양의 전압이 인가되면 제어 게이트의 문턱전압이 음의 방향으로 변화하여 드레인 전류는 증가하는 특성을 보였다. 또한 이미 충전된 외부 캐패시터가 CCW의 부유게이트의 금속영역에 직접 연결되면, 외부 캐패시터로부터 유입된 양의 전하는 n-채널 EEPROM의 드레인 전류를 증가시키지만 반면에 음의 전하는 이를 감소시켰다. 외부 전압과 전하에 의해 PMOS의 특성은 NMOS에 비교하여 반대로 나타남이 확인되었다. EEPROM 인버터의 CCW 영역에 외부전하를 연결하면 인버터의 입-출력 특성이 기준 시료에 비해 외부전하의 극성에 따라 변화하였다. 그러므로, EEPROM 인버터는 외부전하를 감지하여 부유게이트에 고정된 전하의 밀도 크기에 따라 출력을 전압으로 표현할 수 있음을 확인하였다.

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$CO^{60}-\gamma$선이 조사된 MOS Capacitors에서의 전기적 특성 (Electrical Properties of MOS Capacitors Irradiated with $CO^{60}-\gamma$ Ray)

  • 권순석;박흥우;임기조;류부형;강성화
    • 한국진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.402-406
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    • 1995
  • MOS(금속 산화막 반도체 접합) 소자가 방사선에 노출되면, 산화막재에 양의 공간전하가 생성되고 Si-SiO2 계면에 계면준위가 생성된다. MOS 커패시터의 방사선 조사효과를 방사선 피폭량과 산화막의 두께를 달리하는 시편에서 정전용량과 전류변화를 측정하여 고찰하였다. 정전용량-바이어스 전압 특성 실험결과로부터 플렛밴드 전압 및 계면상태밀도를 계산하였다. 또한 전압-전류 특성은 방사선 조사로 산화막내에 생성된 양의 공간전하와 Si-SiO2 계면에 포획된 전하에 의해서 설명이 가능하였다.

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Si-$SiO_2$ 계면에서의 산화물 고정 전하의 위치에 따른 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성

  • 진준;장상현;유주형;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.215-215
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    • 2010
  • 실리콘 산화막 ($SiO_2$)의 성장 과정에서 발생하는 $SiO_2$ 층에 포획된 전자-정공, Si-$SiO_2$ 계면 영역의 산화물 고정 전하와 Si-$SiO_2$ 계면의 표면 준위에 포획된 전하와 같은 $SiO_2$ 의 결점에 의해 전계효과 트랜지스터 소자의 전기적 특성을 저하하여 신뢰성을 높이는데 한계점이 발생한다. $SiO_2$ 의 결점에 의한 전계효과 트랜지스터 소자의 전기적 특성 변화에 대한 연구는 활발히 진행되었으나, 전계효과 트랜지스터 소자에서 셀 사이즈가 감소함에 따라 전기적 특성에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 산화나 산화 후 열처리 과정 동안에 생기는 Si-$SiO_2$ 계면에서의 산화물 고정 전하의 위치에 따른 전계효과 트랜지스터 소자의 전기적 특성 변화를 TCAD 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 관찰하였다. Si-$SiO_2$ 계면 근처의 실리콘 산화물내에 위치시킨 양전하를 산화물 고정 전하로 가정하여 시뮬레이션 하였다. 또한 40 nm의 전계효과 트랜지스터 소자에서 산화물 고정 전하의 위치를 실리콘 산화 막의 가장자리부터 중심으로 10 nm씩 각각 차이를 두고 비교해 본 결과, $SiO_2$의 가장 자리보다 $SiO_2$의 한 가운데에 산화물 고정 전하가 고정되었을 때 전류-전압 특성 곡선에서 문턱전압의 변화가 더 뚜렷함을 알 수 있었다. 산화물 고정 전하를 Si-$SiO_2$ 계면으로부터 1~5 nm 에 각각 위치시켜 계산한 결과 산화물 고정 전하에 의해 문턱 전압이 전류-전압 특성 곡선에서 낮은 전압쪽으로 이동하였고, 산화물 고정 전하가 Si-$SiO_2$ 계면에 가까울수록 문턱 전압의 변화가 커졌다. 이는 전계효과 트랜지스터 소자에서 Si-$SiO_2$ 계면의 산화물 고정 전하에 의해 실리콘의 전위가 영향을 받기 때문이며, 양의 계면전하는 반도체의 표면에서의 에너지 밴드를 아래로 휘게 만들어 문턱전압을 감소하였다.

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여름철 낙뢰 발생 시 강수 및 위성의 휘도온도 특성

  • 이윤정;서명석;오석근
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.38-39
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    • 2010
  • 낙뢰란 뇌운 속에서 분리 축적 된 음 (-)과 양 (+)의 전하 사이 또는 뇌운 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃 방전을 말한다. 뇌운 안에는 이 불꽃 방전을 반복하기에 충분한 전하의 분리가 계속 일어나고 있는데, 그 결과 양전하 (+)는 구름의 상부에 넓게 분산되어 분포하고, 음전하 (-)는 주로 구름 하부에 분포한다. 이 때 음전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 부극성 (-)낙뢰, 양전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 정극성 (+)낙뢰라 한다. 낙뢰의 약 80%는 구름 내부 또는 구름 대 구름 사이에서 발생하고, 약 20%만이 구름과 지면 사이에서 발생하는데, 이러한 구름-지면 낙뢰 (Cloud-to-ground lightning)는 가장 위험하고 그 피해도 크다. 우리나라는 동아시아 몬순 기후의 영향으로 여름철에 대기가 불안정하여 낙뢰가 집중적으로 발생하며, 복잡한 지형과 해양의 영향으로 낙뢰현상의 공간적 변동도 크게 나타난다. 이러한 낙뢰는 최근으로 올수록 강도가 증가하고 있어 그 피해의 증가가 우려되기 때문에 낙뢰 발생 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 낙뢰자료와 강수자료, 그리고 시 공간 분해능이 뛰어난 MTSAT-1R (Multi-functional Transport SATellite - 1 Replacement) 정지궤도 위성의 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하고자 한다. 이러한 연구는 대류활동에 대한 정보 제공 뿐 아니라, 낙뢰 예측성 향상 및 재해 경감에도 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2001년 기상청에 도입되어 운영 중인 신 낙뢰관측 시스템 (Total Lightning Detection System, TLDS)에서 관측된 낙뢰자료와 MTSAT-1R 위성에서 관측된 휘도온도 자료, 그리고 자동기상관측장비 (Automatic Weather System, AWS)에서 관측된 강수자료를 사용하였으며, 세 자료의 출처는 모두 기상청이다. 분석 기간은 2006년부터 2007년까지이며 우리나라에서 낙뢰발생 빈도가 여름철에 집중되어 나타나는 것을 고려하여 여름철 (6~8월) 낙뢰에 대해서만 분석하였다. 또한 낙뢰 발생 사례에 대하여 관측 효율이 90% 이상으로 알려진 위도 $33{\sim}39^{\circ}N$, 경도 $124{\sim}130^{\circ}E$ 영역에서 낙뢰발생시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하였다. 사례는 낙뢰 발생 횟수가 많은 날을 중심으로 먼저 적외영상과 낙뢰영상을 정성적으로 분석한 후 뇌우의 지속시간이 긴 9개 사례를 선정하였다. MTSAT-1R 위성과 낙뢰자료 및 강수자료는 관측주기와 공간규모가 서로 다르기 때문에 세 자료를 함께 사용하기 위해서는 시 공간을 일치시키는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 위성자료 관측시간(00분, 33분)과 AWS 지점 위 경도를 시 공간 일치를 위한 기준으로 사용하였다.

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스멕타이트 점토의 팽창도, 층전하, 양이온 교환능에 대한 열수반응의 영향 (Effect of a Hydrothermal Reaction on the Expandibility, Layer Charge, and CEC of Smectite Clay)

  • 이재완;조원진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.173-179
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    • 2010
  • 고준위폐기물처분장에서 완충재는 오랜 기간 동안 방사성핵종의 붕괴열과 여러가지 화학조건의 지하수에 노출되며, 이러한 열수조건은 완충재물질의 차수 및 핵종저지 방벽성능에 심각한 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 국산 스멕타이트를 대상으로 열수실험을 수행하고, 열수반응에 의한 스멕타이트 점토의 팽창도, 층전하, 양이온교환능의 변화를 조사하였다. 열수실험 결과, 온도와 용액 중 칼륨농도를 증가시켰을 때, 스멕타이트의 팽창도는 감소하였고, 층전하는 더 큰 음전하를 가졌으며, 양이온교환능도 감소하였다.

양이온성 Polysulfone막의 제조

  • 현진호;윤영인;탁태문
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.30-30
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    • 1993
  • Polysulfone은 물리적, 화학적 성질이 우수한 재질로 분리막의 소재로 많이 이용되고 있다. 대부분의 막이 sieving mechanism에 기초를 두고 있기 때문에, 크기가 비슷한 물질의 혼합물일 경우는 분리할 수가 없다. 그러나 고정된 전하를 가지고 있는 Polysulfone 하전막을 제조하여, 전기적 효과에 의해서 전하를 띠는 물질과 중성인 물질을 분리해 낼 수 있다. 또한 하전막은 막과 동일한 전하를 가지고 있는 물질과 colloid를 배제하여 막표면에 gel layer가 형성되는 것을 방지하여 fouling을 감소시킬 수 있다.

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석영모래 속에서의 Ferrihydrite 콜로이드 이동 (Transports of Ferrihydrite Colloids in Packed Quartz Sand Media)

  • 김석휘;;이재훈;;박기훈;김강주
    • 한국광물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.231-238
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    • 2006
  • 본 연구에서는 컬럼실험을 통해서 여러 종류의 콜로이드가 같이 존재할 때의 거동을 관찰하였다. 본 실험에서는 일반 pH조건에서 서로 반대의 표면전하를 띠는 ferrihydrite (100 nm; 양전하)와 비정질 $SiO_2$ (40 nm, 80 nm; 음전하) 나노입자들와 음전하를 띠는 $177{\sim}250{\mu}m$의 석영을 고정상으로 이용하였다. 실험결과는, 양전하를 띠는 콜로이드(ferrihydrite)가 존재한다고 하더라도 그 비율이 많지 않으면 음전하를 띠는 콜로이드($SiO_2$)와의 상호작용에 의해서 석영고정상 속을 쉽게 이동될 수 있음을 보여주었다. 이는 자연조건하에서는 양전하를 띠는 오염물질과 음전하를 띠는 오염물질이 동시에 콜로이드에 의해서 이동될 수 있음을 지시한다.