• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.93-99
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• 2022

초소형, 웨어러블 기기 기술의 빠른 발전에 따라, 전자기기 구동을 위한 시공간적인 제한이 없는 지속적인 전기 공급을 필요로 한다. 이에 따라, 두 가지 다른 재료의 접촉과 분리로 만들어지는 정전기를 활용하는 마찰대전 나노발전기(Triboelectric nanogenerator, TENG)는 간단한 원리 덕분에, 복잡한 과정 및 설계 없이도 자연에서 버려지는 다양한 형태의 에너지들을 효과적으로 수확하는 수단으로 활용되고 있다. 하지만, TENG의 실생활의 적용을 위해서는 전기적 출력의 증가가 필요하다. 또한, 전기적 출력의 증가뿐만 아니라 전기적 출력의 안정적인 발생은 TENG의 상용화를 위해서 해결해야 될 과제이다. 본 연구에서는 TENG의 출력을 향상시킬 뿐만 아니라, 향상된 출력을 안정적으로 나타낼 수 있는 방법을 제안하였다. 출력의 향상 및 안정성을 위해서 TENG 구성 요소 중 하나인 접촉층을 일렉트렛으로 사용하였다. 활용된 일렉트렛은 Fluorinated ethylene propylene (FEP) 필름에 코로나 차징과 열처리 과정을 순차적으로 진행함으로써 제작되었다. 코로나 차징으로 인해 인위적으로 주입된 전하가 열처리 과정에 의해서 깊은 트랩으로 들어가게 되어 전하의 이탈 현상이 최소화된 일렉트렛을 제작하고 이를 TENG 제작에 활용하였다. 제작된 일렉트렛의 출력 성능은 수직 접촉 분리 모드 TENG의 전압 출력을 측정함으로써 검증되었고, 코로나 차징 과정을 거친 일렉트렛은 어떠한 처리도 되지 않은 FEP 필름에 대비 12배 높은 출력 전압을 나타냈다. 일렉트렛의 시간 및 습도 안정성은 일반 외부 환경 및 극한의 습도 환경에 일렉트렛을 노출시킨 후, TENG의 출력 전압을 측정함으로써 확인되었다. 또한, 박수를 모티브로 한 Clap-TENG에 일렉트렛을 적용하여 LED를 작동시킴으로써 실생활에 적용할 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권5호
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• pp.413-426
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• 2010

본 연구는 반추가축에 급여되는 사료원 중 종류별, 수준별 lignosulfonate 처리 대두박의 반추위 내 undegradable protein (UDP) 효율을 알아보기 위하여 실험 I 에서 전체 4종의 lignosulfonate (Desulfonated, Na, Ca, Solution)를 각각 수준별 (2, 4, 8%)로 처리하여 전체 12종의 lignosulfoanted soybeanmeal (LSBM)에 대한 반추위 내 미생물 발효 특성의 미치는 영향을 알아보기 위해 in vitro 시험이 실시되었다. 실험 H에서는 실험 I 에서 대두박의 단백질 보호 효과가 가장 높은 LSBM Na 2% 처리구와 LSBM Solution (LSBM Sol) 2% 처리구 그리고 열처리 LSBM (LSBM Heat) 2%를 이용하여 rumen simulation continuous culture (RSCC) system을 이용한 반추위 내 미생물 발효 특성에 대한 연구가 실시되었다. 시험 I in vitro 시험에서 모든 LSBM 처리구에서 전체 배양시간 평균 pH수준, gas 생성량, $NH_3$-N 농도, 건물소화율, VFA 생성량 그리고 ADF 소화율은 배양시간이 지남에 따라 대조구에 비해 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05). 반추위 내 미생물단백질 합성량은 대조구가 LSMB 처리구 보다 통계적으로 높은 결과를 나타내었으며 (p<0.05), LSBM 수준이 증가할수록 반추위 내 미생물 단백질 합성량은 감소하는 경향을 나타내었다. UDP 함량은 대조구보다 LSBM 처리구에서 높은 결과를 나타내었으며(p<0.05), 특히 LSBM Sol 처리구는 대조구에 비해 각각 2%, 4% 그리고 8% 처리군에서 11.18%, 11.54% 그리고 29.11%의 UDP 함량이 증가 하였다. 시험 II는 RSCC system을 이용하여 반추위 내 미생물 발효특성에 대한 시험이 실시되었다. 시험사료는 대조구와 In vitro 시험 중 대조구와 UDP 효과가 높은 LSBM Na 2%, LSBM Sol 2% 그리고 LSBM Heat 2% 처리한 사료 4처리 4반복($4{\times}4$ Latin squire)에 의해 15일간 시험이 실시되었으며, 배양 마지막 3일 동안의 sample을 이용하여 분석을 실시하였다. 전체 배양 기간 중 모든 처리구에서 적응기간 동안 불규칙적인 반추위 미생물 발효 특성을 보였으나 배양 12일 이후 안정된 발효특성을 나타내었다. Sampling 기간 동안의 각 처리간의 평균 pH는 모든 LSBM 처리구에서 대조구보다 높았다(p<0.05). $NH_3$-N 함량, VFA 함량 그리고 반추위 내 미생물 단백질 합성량은 LSBM 처리구가 대조구에 비해 낮은 결과를 나타내었다(p<0.05). UDP 함량은 대조구, LSBM Heat 2%, LSBM Na 2% 그리고 LSBM Sol 2%에서 각 41.55, 43.49, 45.28 그리고 43.52%로 모든 LSBM 처리구가 대조구에 비해 유의하게 높은 경향을 나타내였다(p<0.05). 시험 I과 시험II에서 UDP 함량은 LSBM 처리구에서 lignosulfonate 처리 수준이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었고, 모든 LSBM 처리구는 대조구에 비해 높은 UDP 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과는 사료원으로써 대두박에 대한 lignosulfonate 처리가 coating 작용과 열처리에 의한 물리 화학적 효과로 인하여 대두박의 단백질 분해율을 저해 시킨 것으로 사료된다. 그러나 LSBM 처리군 중 건물소화율과 반추위 내 미생물단백질 합성량은 LSBM 2% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내였다. 따라서, 반추가축 사료내 LSBM 첨가가 In vitro와 RSCC system을 이용한 반추위내 미생물발효 특성 시험에서 반추위 내에서 by-pass protein 함량을 증가시키는 결과를 나타내었으며, 추후 착유우를 이용한 LSBM 급여를 시험을 통하여 유단백질 증진효과에 대하여 추가적인 평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.238-244
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• 2013

태양전지 제조공정에서 열처리로 레이저를 사용하는 도핑공정은 태양전지의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 그러나 퍼니스를 이용하는 공정에서는 선택적으로 고농도(Heavy) 도핑영역을 형성하기가 어렵다. 레이저를 사용한 선택적 도핑의 경우 고가의 레이저 장비가 요구되어지며, 레이저 도핑 후 고온의 에너지로 인한 웨이퍼의 구조적 손상 문제가 발생된다. 본 연구는 저가이면서 코로나 방전 구조의 대기압 플라즈마 소스를 제작하였고, 이를 통한 선택적 도핑에 관한 연구를 하였다. 대기압 플라즈마 제트는 Ar 가스를 주입하여 수십 kHz 주파수를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 구조로 제작하였다. P-type 웨이퍼(Cz)에 인(P)이 shallow 도핑 된(120 Ohm/square) PSG (Phosphorus Silicate Glass)가 제거되지 않은 웨이퍼를 사용하였다. 대기압 플라즈마 도핑 공정 처리시간은 15 s와 30 s이며, 플라즈마 전류는 40 mA와 70 mA로 처리하였다. 웨이퍼의 도핑프로파일은 SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)측정을 통하여 분석하였으며, 도핑프로파일로 전기적 특성인 면저항(sheet resistance)을 파악하였다. 도펀트로 사용된 PSG에 대기압 플라즈마 제트로 도핑공정을 처리한 결과 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 도핑깊이가 깊어지고, 면저항이 향상하였다. 대기압 플라즈마 도핑 후 웨이퍼의 표면구조 손상파악을 위한 SEM (Scanning Electron Microscopy) 측정결과 도핑 전과 후 웨이퍼의 표면구조는 차이가 없음을 확인하였으며, 대기압 플라즈마 도핑 폭도 전류와 플라즈마 처리시간이 증가됨에 따라 증가하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.7-14
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• 2006

가금류의 feather은 전 세계적으로 발생되지 않는 지역이 없을 만큼 광범위하게 발생되어지는 폐기물로써, 현재까지 많은 연구자들에 의하여 그 이용성에 대한 연구가 활발하게 이루지고 있다. 그러나 disulfide 결합, 수소결합 및 이온결합에 의하여 매우 강한 결합력을 가지는 feather 구성 단백질의 화학적인 성질 때문에 분해하여 사용하기에 많은 어려움이 있다. 가금류 폐기물을 이용한 사료의 제조과정에서 가열 및 가압 등의 과정을 거치면서 아미노산의 손실이 발생하고 낮은 소화율 등이 문제로 야기되어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 노력으로 미생물이 생산하는 keratinolytic protease를 이용하고자 산업적으로 이용 가능성을 가지는 균주를 분리하였다. 토양 시료로부터 Bacillus sp. SMMJ-2, FL-3, NO-4 및 RM-12 4종의 keratinolytic protease 생성균을 분리하였다. 이 균주들은 5.0% skim milk agar plate에서 높은 protease 활성을 나타내었으며, 2.0% whole chicken feather agar plate에서도 많은 점질성의 물질을 생산하였다. Keratinolytic protease 생산을 위하여 배지4($0.7%\;K_{2}HPO_{4},\;0.2%\;KH_{2}PO_{4},\;0.1%$ fructose, 1.2% soybean meal, $0.01%\;Na_{2}CO_3$, pH 7.0)에서 Bacillus sp. SMMJ-2에 의한 keratinolytic protease의 생산을 조사한 결과, 배양 3일에 가장 높은 keratinolytic protease 활성을 나타내었다. 그러나, Basal medium(0.05% NaCl, $0.03%\;Na_{2}HPO_{4},\;0.04%\;NaH_{2}PO_{4},\;0.5%$ whole chicken feather, pH 7.0)에 유일한 탄소 및 질소원으로 whole chicken feather를 첨가하고 배양한 결과, $30^{\circ}C$에서 일주일 이상 배양하였을 때 feather은 모두 분해되었으나 깃대는 분리하지 못하였고 배지 4에 질소원으로 1.2% whole chicken feather를 첨가하였을 때 40시간 이내에 깃대를 포함한 feather를 모두 분해하였다. Bacillus sp. SMMJ-2에 의한 keratinolytic protease의 생산은 접종 후 9시간이 지나면서 생산되기 시작하여 24시간 동안 배양하였을 때 최대 활성의 86%를 나타내는 것으로 조사되었다. Bacillus sp. SMMJ-2에 의하여 생산되어지는 keratinolytic protease 활성은 $30^{\circ}C$, 180 rpm으로 3일간 배양했을 때 106 units/ml/min 이였으며, protease 활성은 540 units/ml/min을 나타내었다. 온도와 pH에 대한 효소의 안정성은 $50\%$ acetone을 이용하여 분리한 효소로 조사한 결과, $30{\sim}50^{\circ}C$까지는 80% 이상의 잔존효소활성을 나타내었고, $60^{\circ}C$ 이상에는 20분간 열처리로 효소가 거의 실활 되었다. 효소의 pH 안정성은 pH $6.0{\sim}12.0$에서는 비교적 안정한 것으로 조사되었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권1호
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• pp.35-42
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• 1996

본 실험은 체외수정에 의해 생산된 생쥐 배반포기배를 초자화 동결하였을 때 straw 제작방법 및 융해조건이 배반포기배의 생존성에 미치는 효과를 검토하고자 실시하였다. 융해시 각 straw내 동결보존액이 초자화 상태로 유지되는지를 확인하기 위하여 동결보존액 충전과 봉인방법이 다른 세 종류의 straw I, II, III가 제작되었는데, 이러한 모든 straw는 실온에 1~10초까지 노출된 후 $25^{\circ}C$ 수조에 침지되었다. 수정란은 20% ethylene glycol에 5분, EFS 40 용액에 1분간 노출된 후, straw내로 옮긴 다음 straw I과 II의 경우는 straw powder로, straw III는 straw powder와 열처리로 봉인하여 액체질소에 침지하여 다음과 같은 결과를 얻었다; 1) Straw I embryo column은 융해시 3~6초의 실온 노출을 제외한 대부분의 노출시간에서 불투명한 반초자화 상태로 변화되었다. 그러나 Straw II embryo column을 사용하였을 때 다소 개선되었으나 완전히 초자화 상태를 유지하지는 못하였다. 반면, Straw III embryo column의 경우는 융해시 완전한 초자화 상태를 유지할 수 있었다. 2) Straw III loading 방법을 사용하여 초자화 동결, 융해된 난자의 생존율은 Straw I loading 방법을 사용하였을 때에 비해 유의하게 높았으며(P<0.05), 표준오차 범위는 낮게 나타났다. 3) 초자화 동결보존된 난자를 실온에 3, 5, 10초간 노출한 후 $25^{\circ}C$ 수조내에 침지하여 융해하였을 때, 배양 24시간째 생존율은 72.7~87.1%이었고, 배양 48시간째 탈출배반포기배까지의 발달율은 34.0~48.4%이었으며, 융해시 각 처리간 유의차는 인정되지 않았다. 본 연구 결과, 초자화 동결 융해 후 높은 생존율 및 낮은 오차범위는 Straw III loading 방법과 double 봉인방법 및 적절한 2단계 융해법을 사용함으로서 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.569-574
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• 2000

고온구조용 재료로의 사용이 기대되는 $Al_3Hf$ 및 $Al_3Ta$ 금속간화합물의 연성을 향상시키기 위하여 SPEX mill을 이용한 기계적합금화시 $Ll_2$ 상의 생성거동과 이에 미치는 제 3 원소의 영향을 조사하였다. Al-25%Hf 혼합분말의 경우에는 기계적합금화 6시간부터 $Ll_2$$Al_3Hf$ 금속간화합물의 생성되었으나, Al-25%Ta의 경우에는 30시간까지도 $D0_{22}$ $Al_3Ta$ 금속간화합물만 생성되었고, $Ll_2$상은 생성되지 않았다. Al-12.5%M-25%MTa(M = Cu, Zn, Mn, Fe, Ni) 조성으로 제 3 원소를 첨가하여 20시간 동안 기계적합금화한 결과 Cu과 Zn의 경우에는 $D0_{22}$ 구조 금속간화합물만 생성되었고, Mn, Fe, Ni을 첨가한 경우에는 $600^{\circ}C$에서 등온열처리 후 D0(sub)22상으로 상변태되는 비정질상이 생성된 것으로 보아 이러한 제 3 원소의 첨가는 Cu와 Zn를 첨가한 경우에는 2원계와 마찬가지로 $Ll_2$상과 $D0_{22}$ 상간의 에너지 차이를 극복하기 못한 것으로 생각된다 한편, Al-12.5%M-25%Hf조성으로 Cu과 Zn를 첨가한 경우게는 2원계와 마찬가지로 $Ll_2$구조의 금속간화합물이 생성되었으나, Mn, Fe, Ni을 첨가한 경우에는 Al-12.5%M-25%MTa(M = Cu, Zn, Mn, Fe, Ni) 계와 같이 비정질이 생성된 것으로 보아 Ni, Nn, Fe는 $AL_3X$ 금속간화합물을 비정질화시키는 경향이 강한 것으로 생각된다.로 생각된다.

• 센서학회지
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• 제6권4호
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• pp.328-336
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• 1997

HWE 방법에 의해 CdSe 박막을 (100)방향 Si 기판 위에 성장시켰다. 증발원과 기판의 온도를 각각 $600^{\circ}C$, $430^{\circ}C$로하여 성장시킨 CdSe 박막의 이중 결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)값이 380 arcsec로 가장 작았다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자농도의 In n 대 (1/T)에서 구한 활성화에너지는 0.19eV로 측정되었다. Hall 이동도의 온도 의존성은 30K에서 150K까지는 $T^{3/2}$에 따라 증가하여 불순물산란에 기인하고, 150K에서 293K까지는 $T^{-3/2}$에 따라 감소하여 격자산란에 기인한 것으로 고찰되었다. 광전도셀의 특성으로 spectral response, 최대 허용소비전력(MAPD), 광전류와 암전류(pc/dc)의 비 및 응답시간을 측정하였다. Cu 증기분위기에서 열처리한 광전도셀의 경우, 감도(${\gamma}$)는 0.99, pc/dc은 $1.39{\times}10^{7}$, 그리고 최대 허용소비전력(MAPD)은 335mW, 오름시간(rise time)은 10ms, 내림시간(decay time)은 9.5ms로 가장 좋은 광전도 특성을 얻었다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.313-321
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• 2023

자연환경에 유출된 방사성 세슘(Cs)을 흡착 격리시키기 위한 다양한 연구들이 진행되어왔고 이 중에서 광물의 흡착 및 고온 처리는 제올라이트의 예에서 보여지는 것과 같이 매우 유효한 방법일 수 있다. 본 연구에서는 버네사이트를 Cs으로 이온 교환 시킨 후 고온 처리하여 광물상의 변화와 함께 Cs의 용출 특성을 알아보았다. 버네사이트는 MnO₆ 팔면체가 모서리를 공유하는 층상구조를 가지고 있는 광물로서 양이온 흡착능력이 뛰어난 광물이다. Cs을 이온 교환시킨 버네사이트를 1100℃까지 고온 처리한 결과, 온도가 증가함에 따라 크립토멜레인, 빅스바이트, 버네사이트, 하우스마나이트로 광물상의 변화가 관찰되었다. 이는 터널구조의 망간산화물 광물인 토도로카이트를 Cs으로 이온 교환시킨 후 열처리하였을 때 버네사이트와 하우스마나이트로만 상변화를 거치는 것과 다른 결과를 보여준다. Cs으로 이온 교환된 버네사이트는 증류수와 1 M NaCl 용액과 반응 시간을 달리하여 용출량을 측정하였으며 이러한 용출량은 각 온도구간에서의 광물상 변화, 반응시간, 반응 용액의 종류에 따라 상이한 용출량을 보였다. 증류수와 반응한 시료에 비하여 1 M NaCl과 반응한 시료에서 이온교환 반응에 의하여 용출량이 더 많았고 반응시간이 길어질수록 용출량은 증가하였다. 증류수와 반응한 경우는 Cs의 용출량이 증가하다 감소하고 NaCl 용액에서 반응시킨 시료의 경우 용출량의 감소 후 다시 증가하고 최종적으로는 1100℃에서는 증류수와 같이 거의 용출되지 않았다. 이러한 용출량의 변화는 각 온도에서 형성된 광물상과 밀접한 관련이 있다. 크립토멜레인과 버네사이트로의 상변화는 Cs의 용출량을 증가시키지만, 빅스바이트와 하우스마나이트는 Cs의 용출을 억제하며 가장 높은 온도에서 나타나는 가장 안정된 하우스마나이트는 Cs의 용출을 가장 크게 억제할 수 있는 것으로 보인다. 이러한 결과는 Cs을 이온 교환시킨 버네사이트의 고온처리를 통하여 Cs의 고정 및 격리가 효적으로 이루어질 수 있음을 보여준다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권3호
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• pp.366-376
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• 1997

수평 전기로에서 $CdGa_2Se_4$ 다결정을 합성하여 HEW 방법으로 $CdGa_2Se_4$ 박막을 성장하였다. $CdGa_2Se_4$ 박막 성장은 증발원과 기판의 온도를 각각 $580^{\circ}C$, $420^{\circ}C$로 성장하였을 때 이중 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)값이 162 arcsec로 가장 작아 최적 성장조건이었으며, 성장된 박막의 두께는 3 $\mu \textrm{m}$ 였다. Van der Pauw 방법으로 Hall 쵸과를 측정하여 운반자 농도와 이동도의 온도의존성을 연구하였으며, 이동도는 30 K에서 200 K까지는 piezoelectric 산란에 기인하고, 200 K에서 293 K까지는 polaroptical 산란에 의하여 감소하였다. 광전도 셀의 특성으로 spectral response, 최대 허용 소비전력(MAPD), 광전류와 암전류(pc/dc) 및 응답시간을 측정하였다. Se 분위기에서 열처리한 광전도 셀의 경우 $\gamma$=0.98, pc/dc=$9.62{\times}10^6$ MAPD : 321 ㎽, rise time : 9 ㎳, decay time : 9.5 ㎳로 가장 좋은 특성을 얻었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권2호
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• pp.114-120
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• 1997

$Ba(NO_{3})_{2}$와 $TiCl_{4}$의 혼합 수용액으로부터 전기화학법 중 음극혼원법(cathodic reduction method)을 이용하여 stainless steel기판 위에 $BaTiO_{3}$박막을 제조하였다. $BaTiO_{3}$전구체 박막은 혼합 수용액으로부터 반응초기에 $TiO_{2}{\cdot}nH_{2}O$M/형태로 우선적으로 형성되었으며, 일정 시간이 경과한 후에는 일정한 Ba/Ti몰비를 갖는 박막이 제조되었다. $BaTiO_{3}$박막 내 Ba/Ti조성비는 혼합 수용액 내에 존재하는 이온 조성비 $Ba^{2+}/Ti_{4+}$에 변화하였는데, 0.3M $Ba(NO_{3})_{2}$와 0.1M $TiCI_{4}$의 혼합 수용액과 $10mA/cm^2$의 전류를 흘려주는 조건에서 Ba/Ti의 조성비가 1에 가까운 박막을 얻을 수 있었다. 이러한 전구체 박막을 $500^{\circ}C$이상에서 열처리한 결고 페로브스카이트 상의 $BaTiO_{3}$박막이 제조되었다.