• Resources Recycling
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• v.32 no.1
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• pp.42-49
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• 2023

The glass ceramic secondary resource containing Li-Al-Si is used in inductor, fireproof glass, and transparent cookware and accounts for 14% of the total consumption of Li, which is the second most widely used after Li-ion batteries. Therefore, new Li resources should be explored when the demand for Li is exploding, and extensive research on Li recovery is needed. Herein, we recovered Li from fireproof Li-Al-Si glass ceramic, which is a new secondary resource containing Li. The fireproof glass among all Li-Al-Si glass ceramics was used as raw material that contained 1.5% Li, 9.4% Al, and 28.9% Si. The process for recovering Li from the fireproof glass was divided into two parts: (1) calcium salt roasting and (2) water leaching. In calcium salt roasting, a sample of fireproof glass was crushed and ground below 325 mesh. The leaching efficiency was compared based on the presence or absence of heat treatment of the fireproof glass. Moreover, the leaching rates based on the input ratios of calcium salt, Li-Al-Si glass, and ceramics and the leaching process based on calcium salt roasting temperatures were compared. In water leaching, the leaching and recovery rates of Li based on different temperatures, times, solid-liquid ratios, and number of continuous leaching stages were compared. The results revealed that fireproof glass ceramics containing Li-Al-Si should be heat treated to change phase to beta-type spodumene. CaCO₃ salt should be added at a ratio of 6:1 with glass ceramics containing Li-Al-Si, and then leached 4 times or more to achieve a recovery efficiency of Li over 98% from a solution containing 200 mg/L of Li.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.5
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• pp.672-677
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• 2014

Torrefaction is a thermal treatment process to pre-treat biomass at temperature of $200{\sim}300^{\circ}C$ under an inert atmosphere. It was known that torrefaction process strongly depended on the decomposition temperature of the lignocellulosic constituents in biomass. In this work, the torrefaction characteristics of baggase has been studied. This study focuses on the relation between the energy yields, heating values, gas emission, volatile and ash constituents with torrefaction temperatures and times. The activation energies of baggase torrefaction has been studied by using TGA (Thermogravimetric Analyzer). From this work, it was seen that ash constituents and heating values were increased with torrefaction temperature, while volatile constituents and energy yields decreased. It was also found that carbon monoxide containing oxygen were decomposed at a lower temperature than those of hydrocarbon compounds, $C_xH_y$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.2
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• pp.59-64
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• 2004

We investigated the soft magnetic properties of nanocrystalline Fe-Al-O film as etching the oxide film with ion beam etching method. It is thought that the grain size of Fe-Al-O film increases as the thickness decreases. The coercivity and squareness increase with decreasing thickness. The surface curvature of Am images increases when the etching experiment proceeds. This phenomena could be due to the grain growth which occurs during sputtering. This grain growth could be assisted by the the plasma energy during sputtering. Therefore proper thickness should be searched to acquire the good soft magnetic properties for the nanocrystalline film material. Good soft magnetic properties of Fe-Al-O film was acquired at the thickness of more than 900 nm.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.5
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• pp.896-903
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• 2002

The susceptibility of SCC for the weldment and PWHT specimens of HT-60 steel was evaluated using a slow strain rate method under applied potential by means of the potentiostat in synthetic seawater. In case of the parent, anodic polarization voltage was inappropriate in elongating the time to failure(TTF). -0.8V corresponding to cathodic protection range is most effective in improving the SCC resistance against corrosive environment. In case of the weldment, the values of reduction of area(ROA) and TTF at -0.68V corresponding to cathodic polarization value were 45.2% and 715,809sec which were the largest and longest life among other applied potentials. Those were vise versa at -1.1V. In case of the PWHT specimens, TTF and ROA at -0.68V was longest and largest like the weldment. Besides, PWHT is effective in prolonging the time to failure of the welded off-shore structure due to softening of effect. Regardless of the weldment and PWHT specimen, as corrosion rate gets higher, TTF becomes shorter and deformation behaviour for the weldment and PWHT specimen at -1.1V was shown to be irregular. Finally, it was found that specimens showed brittle fracture at -1.1V, but more ductile fracture accompanying the micro-cracks at applied potential of -0.68V.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.96-96
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• 2009

투명전도막은 FPD의 전자부품에서 전극으로 널리 사용되고 있으며 현재 대부분의 투명전도막으로는 ITO가 사용되고 있다. 하지만, ITO에 사용되는 In은 희유금속으로 지속적인 사용량 증가로 가격의 급등과 더불어 수급 불안정으로 인해 In을 대체하고자 하는 연구가 집중적으로 이루어지고 있다. 그러나 $In_2O_3$를 대체한 ZnO계 등은 비저항이 높아 대체 적용이 가능하지 못하고 있다. 이에 In의 양을 줄이면서 상대적으로 저가이면서 광학적 특성이 우수한 ZnO을 첨가하여 기존의 ITO에 상응하는 전기전도도와 광투과율을 얻을 수 있는 새로운 3성분계 TCO 에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구그룹은 $In_2O_3$을 기본 조성으로 하는 $In_2O_3-ZnO-SnO_2$계를 선정하여 IZTO target을 제조 후 RF magnetron sputtering 방법으로 투명전도막을 제작하였다. 본 연구에서는 RF 파워와 동작압력, 동작시간 그리고 열처리온도의 증착 조건에 따른 IZTO 박막의 특성을 평가하였다. 박막의 특성 및 표면 미세구조를 관찰하기 위해 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하였으며, XRD(X-ray diffraction)을 이용하여 결정성을 분석하였고, 4 point-prove, Hall effect measurement와 UV/Visible spectrometer를 통해 전기적, 광학적 특성을 평가하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.17 no.1
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• pp.35-40
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• 2007

Cobalt ($Co^{2+}$) doped yttria stabilized cubic zirconia (YSZ, $Y_2O_3\;:\;25{\sim}50wt%$) single crystals grown by a skull melting method were heat-treated in $N_2\;at\;1000^{\circ}C$ for 5 hrs. The reddish brown single crystals were changed into either violet or blue color, respectively. Before and after heat treatment, the Co-doped YSZ crystals cut for wafers (${\phi}6.5{\times}t\;2mm$) and round brilliant (${\phi}10mm$). The optical and structural properties were examined by UV-VIS spectrophotometer and XRD. These results are analyzed absorption by $Co^{2+}\;(^4A_2(^4F)\to{^4P})\;and\;Co^{3+}$, change of energy gap and lattice parameter.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.1
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• pp.1-5
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• 2018

In this research, sol-gel processed CuO p-type thin film transistors were fabricated with copper (II) acetate monohydrate precursors. After $500^{\circ}C$ annealing process, the deposited thin films were fully converted into CuO. We investigated $UV/O_3$ process time effect on electrical characteristics of sol-gel processed CuO thin film transistors. After 600 sec $UV/O_3$ process, the fabricated CuO thin film transistor delivered field effect mobility in saturation regime of $5{\times}10^{-3}\;cm^2/V{\cdot}s$ and on/off current ratio of ${\sim}10^2$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.260-260
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• 2016

최근 고화질 및 대용량 영상의 등장으로 메모리 디바이스에 대한 연구가 활발하다. 메모리 디바이스의 oxide 층은 tunnel layer, trap layer와 blocking layer로 나누어지며, tunnel layer와 trap layer 사이 계면의 상태는 메모리 특성에 큰 영향을 준다. 한편, AlOx는 메모리 디바이스의 tunnel layer에 주로 적용되는 물질로서, AlOx를 형성하는 방법에는 진공공정을 이용하여 증착하는 방법과 알루미늄을 산화시켜 형성하는 방법이 있다. 그 중, 진공공정 방법인 RF 스퍼터를 이용하는 방법은 증착시 sputtering으로 인하여 표면에 손상을 주게 되어, 산화시켜 형성한 AlOx에 비해 막질이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 우수한 막질의 메모리 디바이스를 제작하기 위하여 산화시켜 형성한 AlOx를 tunnel layer로 적용시킨 MOSCAP을 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 제작된 소자는 n-Si (1-20 ohm-cm) 기판을 사용하였다. Tunnel layer는 e-beam evaporator를 이용하여 Al을 5 nm 두께로 증착하고 퍼니스를 이용하여 O2 분위기에서 $300^{\circ}C$의 온도로 1시간 동안 산화시켜 AlOx을 형성하였으며, 비교군으로 RF 스퍼터를 이용하여 AlOx를 10 nm 두께로 증착한 소자를 같이 제작하였다. 순차적으로, trap layer와 blocking layer는 RF 스퍼터를 이용하여 각각 HfOx 30 nm와 SiOx 30 nm를 증착하였다. 마지막으로 전극 물질로는 Al을 e-beam evaporator를 이용하여 150 nm 두께로 증착하였다. 제작된 소자에서 메모리 측정을 한 결과, 같은 크기의 윈도우를 비교하였을 때 산화시킨 AlOx를 tunnel layer로 적용한 MOSCAP에서 더 적은 전압으로도 program 동작이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 내구성을 확인하기 위해 program/erase를 103회 반복하여 endurance를 측정한 결과, 스퍼터로 증착한 AlOx를 적용한 MOSCAP에서는 24 %의 메모리 윈도우 감소가 일어난 반면에, 산화시킨 AlOx를 적용한 MOSCAP에서는 메모리 윈도우 감소가 5 % 미만으로 일어났다. 결과적으로 산화시킨 AlOx를 메모리소자의 tunnel layer로 적용한 MOSCAP에서 더 뛰어난 내구성을 나타냈으며, 추후 최적의 oxide 두께와 열처리 조건을 통해 더 뛰어난 메모리 특성을 가지는 메모리 디바이스 제작이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.189-189
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• 2015

Plasmonics, sensor, field effect transistors, solar cells 등 다양한 적용분야를 가지는 실리콘 구조체는 제작공정에 의해 전기적 및 광학적 특성이 달라지기 때문에 적합한 나노구조 제작방법이 요구되고 있다. 나노구조체 제작방법으로는 Photo lithography, Extreme ultraviolet lithography (EUV), Nano imprinting lithography (NIL), Block copolymer (BCP) 방식의 방법들이 연구되고 있으며, 특히 BCP는 direct self-assembly 특성을 가지고 있으며 가격적인 면에서도 큰 장점을 가진다. 하지만 BCP를 mask로 사용하여 식각공정을 진행할 경우 BCP가 버티지 못하고 변형되어 mask로서의 역할을 하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 BCP와 질화막을 이용한 double mask 방법을 사용하였다. 기판 위에 BCP를 self-assembly 시키고 mask로 사용하여 hole 부분으로 노출된 기판을 Ion gun을 통해 질화 시킨 후에 BCP를 제거한다. 기판 위에 hole 모양의 질화막 표면은 BCP와 다르게 etching 공정 중 변형되지 않는다. 이러한 질화막 표면을 mask로 사용하여 pillar pattern의 실리콘 나노구조체를 제작하였다. 질화막 mask로 사용되는 template은 PS와 PMMA로 구성된 BCP를 사용하였다. 140kg/mol의 polystyrene과 65kg/mol의 PMMA를 톨루엔으로 용해시키고 실리콘 표면 위에 spin coating으로 도포하였다. Spin coat 후 230도에서 40시간 동안 열처리를 진행하여 40nm의 직경을 가진 PS-b-PMMA self-assembled hole morphology를 형성하였다. 질화막 형성 및 etching을 위한 장비로 low-energy Ion beam system을 사용하였다. Reactive Ion beam은 ICP와 3-grid system으로 구성된 Ion gun으로부터 형성된다. Ion gun에 13.56 MHz의 frequency를 갖는 200W 전력을 인가하였다. Plasma로부터 나오는 Ion은 $2{\Phi}$의 직경의 hole을 가지는 3-grid hole로 추출된다. 10~70 voltage 범위의 전위를 plasma source 바로 아래의 1st gird에 인가하고, 플럭스 조절을 위해 -150V의 전위를 2nd grid에 인가한다. 그리고 3rd grid는 접지를 시켰다. chamber내의 질화 및 식각가스 공급은 2mTorr로 유지시켰다. 그리고 기판의 온도는 냉각칠러를 이용하여 -20도로 냉각을 진행하였다. 이와 같은 공정 결과로 100 nm 이상의 높이를 갖는 40 nm직경의 균일한 Silicon pillar pattern을 형성 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.18 no.4
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• pp.21-26
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• 1981

SnO2/n-Si and ITO/n-Si SIS solar cells have been fabricated ty mears of electron-beam deposition. The optimum oxidation and heat-treatment condition for SnO2/n-Si cells and ITO/n-Si cells are 50$0^{\circ}C$-5min., 30$0^{\circ}C$-10min., and 50$0^{\circ}C$-5min., 30$0^{\circ}C$-20min. respectively. The open-circuit Voltage(Voc), short-circuit current density(Jsc), fill factor(FF), and efficiency (η) under AMI(100mW/$\textrm{cm}^2$) illumination were 0.4V, 34mA/$\textrm{cm}^2$, 0.44, and 6.0%(active area efficiency, 6.9%) for SnO2/n-Si solar cells, and 0.44V, 36mA/$\textrm{cm}^2$, 0.53, and 8.45%(active area efficiency, 9.71%) for ITO/n-Si solar calls.