• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.517-524
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• 2005

Barium titanate ($BaTiO_3$) particles were prepared by spray pyrolysis from spray solution containing organic additives. The effects of the type and amount of organic precursors on the crystal structure and morphology of the $BaTiO_3$ particles were investigated. It was found that the morphology of $BaTiO_3$ particles before and after calcination depended on the type of organic additives such as citric acid, ethylene glycol and polyethylene glycol. Among these organic additives, citric acid was the most effective to prepare $BaTiO_3$ particles with nano-structured morphology consisting with uniform size nanometer particles after calcination. It was also found that the phase transformability of the metastable cubic phase to the tetragonal one during calcination could be improved by increasing the content of citric acid in the spray solution. As a result, $BaTiO_3$ particles prepared from spray solution containing high concentration of citric acid had good tetragonality, uniform and fine size, and high BET surface area after calcination. $BaTiO_3$ particles prepared by spray pyrolysis had nanometer size and uniform morphology after simple ball milling process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.398.2-398.2
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• 2014

유기태양전지는 낮은 공정 단가, 저온공정 및 기계적 유연성과 같은 다양한 장점을 지니고 있어서 실리콘 기반의 태양전지를 대체하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 유기태양전지는 실리콘 기반의 태양전지에 비해서 낮은 광전변환효율을가지고 있기 때문에 효율을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 엑시톤 분리 효율을 높이기 위한 방안으로 나노 구조가 많이 연구되고 있다. 하지만 나노 구조를 제작하기 위해서는 식각 과정을 거치거나, 금속 템플레이트를 사용하여 공정상 복잡하고 어려움을 갖는다. 본 연구에서는 간단한 용액 공정을 이용하여 초음파 처리시간 변화에 따른 나노 구조를 가지는 광활성층을 제작하였다. 전자주게 물질인 P3HT를 혼합 용매에 녹여서 초음파 처리를 통해서 나노 구조를 제작하였고, 초음파 처리 시간에 따른 구조의 변화를 광류미네에센스 측정과 원자간 힘 현미경으로 관찰하였다. 나노 구조를 가지는 태양 전지는 엑시톤을 분리할 수 있는 전자주게와 전자받게의 계면이 증가함으로 엑시톤 분리 효율이 향상되는 장점을 가진다. 초음파 처리 사긴 변화에 따른 나노 구조 P3HT 층을 가진 태양전지의 전류밀도-전압 측정을 통해 효율의 변화를 비교하였다. 15분 동안 초음파 처리를 하였을 때, 가장 높은 효율을 가지는 것을 확인할 수 있었고, 나노 구조를 가지지 않는 유기태양전지에 비해서 20% 정도 효율이 향상되는 결과를 볼 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.1
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• pp.101-109
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• 2016

The purpose of this research was to develop a flat panel display device's glass etchant which can replace hydrofluoric acid. The glass etchant was composed of 18~19% wt% of ammonium hydrogen fluoride, 24~25 wt% of sulfuric acid, 45~46 wt% of water, 4~5 wt% of sulfate and 7~8 wt% of fluoro-silicate. By replenishing the etchant which has the amount of 5% of initial solution's mass, it was possible to reuse the etchant continuously. The developed etchant showed $5{\mu}m/min$ of etching rate at $30^{\circ}C$. The reusable etchant, with replenishing 5% of initial etchant mass showed the stable etching rate, which has the deviation of less than $0.1{\mu}m/min$ etching rate. The glass surface of flat panel display device created from our etching process was in good condition with any defects such as pin hole and dimple.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.190.1-190.1
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• 2016

봉공처리법은 다공성 알루미나를 제조 후에 내마모성의 증가, 침지된 염료의 봉인 등을 필요로 하여 이용하는 후처리 공정 중 하나이다. 상업적으로는 물 봉공처리나 니켈-아세트산 용액을 이용한 봉공처리를 주로 이용하지만 고온을 필요로 하거나 인체에 유독한 용액을 사용, 혹은 추가적인 봉공처리를 해주어야 한다는 단점들을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 독성이 적고 상온에서도 다공성 알루미나와 쉽게 반응할 수 있는 알루미늄 음이온 용액을 봉공처리에 이용하였다. 알루미늄 음이온 용액을 이용한 봉공처리는 알루미늄의 양극 산화를 진행한 이후에 알루미늄 음이온을 포함한 봉공처리제를 제조 후, 침지 처리하는 방식으로 봉공처리하였다. 봉공처리제의 pH 변화, 온도 변화, 침지 시간 등의 변수 요소에 따라서 최적화를 진행하였으며, 이 용액으로 봉공처리가 가능한지 주사 전자 현미경 분석을 통해 평가하였다. 이후 최적화된 조건과 기존에 상업적으로 사용하던 봉공처리법을 거친 후에 경도, 부식전위 검사, 내화학성 검사를 통해 성능의 변화를 확인하였으며 광전자 분광기를 통해 성분과 메카니즘을 예측하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.53-54
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• 1996

비대칭 분리막의 제조에 있어서는 용매와 비용매의 교환에 의한 상분리 현상을 이용하기 때문에 용매와 비용매의 성질이 막 제조 공정에 중요한 변수가 된다. 고분자 용액에 공용매를 첨가할 경우 용액의 점도, 용매와 비용매의 상호 작용 정도 등의 용액의 성질을 변화시킬 수 있다. 따라서 이들의 변화에 따른 분리막의 구조 변화를 관찰하여 그 상관 관계를 규명하면 분리막의 미세 구조 조절 및 제어가 가능할 것이다. 본 실험에서는 폴리이미드(PI)를 고분자로 사용하였고, 용매로는 NMP, 공용매로는 $\gamma$-butyrolactone($\gamma$-BL)을 사용하여 고분자의 농도가 15 wt%인 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 유리판에 균일한 두께로 casting 한 후 물을 비용매로 사용하여 immersion precipitation 방법으로 막을 제조하였다. 제조한 막은 24시간 동안 물 속에 방치하여 용매를 충분히 제거한 후 상온에서 24시간 이상 건조시켰다. 투과도 측정은 soap bubble flow 방법으로 시행하였으며 단면 구조는 주사전자 현미경을 사용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.166-166
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• 2013

유체 플라즈마 공정은 금속 나노입자를 제조하는데 있어서 혁신적이고 친환경적인 공정 방법의 하나이다. 본 연구에서는 유체 플라즈마 공정을 통해 젤라틴 기지재 내에 은 나노입자를 합성하였고, 합성 된 용액은 동결건조를 통해 3D scaffold 형태의 생체복합체로 제조하였다. 이렇게 제조된 생체복합체의 물리적 특성 및 생물학적 특성 평가를 통해 생체복합체의 효율성과 항균 효과가 뛰어남을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.4.2-4.2
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• 2011

본 발표에서는 고분자나 탄소나노튜브, 그래핀 등 탄소소재의 분자배열을 다양한 형태로 조절할 수있는 분자조립공정을 통해 비교적 저비용으로 대면적에서 나노구조체를 제작할 수 있는 다양한 기술들을 소개할 것이다. 특히 블록공중합체의 분자조립현상을 기존에 반도체나 디스플레이에 쓰이고 있는 ArF 리소그라피나 I-line 리소그라피와 융합하여 대면적에서 분자조립 나노패턴을 제작할 수 있는 기술들을 소개할 것이다. 또한 탄소나노튜브와 그래핀등 탄소소재를 용액공정이나 촉매나노패턴공정을 통해 3차원적인 다양한 형태로 조직화하는 신기술들도 소개할 것이다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.35 no.3
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• pp.231-236
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• 2002

Encapsulating 1-octen-3-ol with alginates solution, the effects of physical properties (viscosity, emulsion activity, emulsion stability) of alginates solutin on the retention of 1-octen-3-ol in capsules were investigated. Only alginates solutions haying less than 350 cP in viscosity were capable to be adopted to spray dry. Adding citric acid to alginates solution in order to reduce its viscosity, the concentration of citric acid became higher, the viscosity of alginates solution were lower. Adding $0.1\% of citric acid could reduce viscosity of alginates solution to 150 cP. The viscosity of alginates solution after emulsifying showed higher value than that of solution before emulsifying, but its viscosity were within the possible ranges for spray drying. The lower viscosity of alginates solution were, EAI became higher but ESI and amount of remaining 1-octen-3-ol in capsules were lower, In reducing the viscosity of alginates solutions, heating time after adding citric acid were longer, the their viscosity became lower. Differences of viscosity of alginates solution after and before emulsifying were little, In encapsulating raw pine agaric with alginates solution, the adding amount of soybean oil increased, the amounts of remaining 1-octen-3-ol in capsules increased. After freeze drying the amount of remaining 1-octen-3-ol in alginates capsules prepared with raw pine agaric was higher than that after cold air flow drying.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.256-256
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• 2016

기존의 디스플레이 기슬은 마스크를 통해 특정 부분에만 유기재료를 증착시키는 방법을 사용하였으나, 기판의 크기가 커짐에 따라 공정조건에 제약이 발생하였다. 이를 해결하기 위해 최근 용액 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 용액 공정은 기존 진공 증착 방식과 비교하였을 때 상온, 대기압에서 증착이 가능하며 경제적이고, 대면적 균일 증착에 유리하다는 장점이 있다. 반면, 용액 공정으로 제작한 소자는 시간이 지남에 따라 점차 전기적 특성이 변하는 aging effect를 보인다. Aging effect는 용액에 포함된 C기와 OH기 기반의 불순물의 영향으로 시간의 경과에 따라서 문턱전압, subthreshold swing 및 mobility 등의 전기적 특성이 변하는 현상으로 고품질의 박막을 형성하기 위해서는 고온의 열처리가 필요하다. 지금까지 고품질 박막 형성을 위한 열처리는 퍼니스 (furnace) 장비에서 주로 이루어졌는데, 시간이 오래 걸리고, 상대적으로 고온 공정이기 때문에 유리, 종이, 플라스틱과 같은 다양한 기판에 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서도 열처리가 가능한 microwave irradiation (MWI) 방법을 이용하여 solution-processed InGaZnO TFT를 제작하였고, 기존의 열처리 방식인 furnace로 열처리한 TFT 소자와 aging effect를 비교하였다. 먼저, solution-processed IGZO TFT를 제작하기 위해 p type Si 기판을 열산화시켜서 100 nm의 SiO2 게이트 산화막을 성장시켰고, 스핀코팅 방법으로 a-IGZO 채널층을 형성하였다. 증착후 열처리를 위하여 1000 W의 마이크로웨이브 출력으로 15분간 MWI를 실시하여 a-IGZO TFT를 제작하였고, 비교를 위하여 furnace N2 gas 분위기에서 $600^{\circ}C$로 30분간 열처리한 TFT를 준비하였다. 제작된 직후의 TFT 특성을 평가한 결과, MWI 열처리한 소자가 퍼니스 열처리한 소자보다 높은 이동도, 낮은 subthreshold swing (SS)과 히스테리시스 전압을 가지는 것을 확인하였다. 한편, aging effect를 평가하기 위하여 제작 후에 30일 동안의 특성변화를 측정한 결과, MWI 열처리 소자는 30일 동안 문턱치 전압(VTH)의 변화량 ${\Delta}VTH=3.18[V]$ 변화되었지만, furnace 열처리 소자는 ${\Delta}VTH=8.56[V]$로 큰 변화가 있었다. 다음으로 SS의 변화량은 MWI 열처리 소자가 ${\Delta}SS=106.85[mV/dec]$인 반면에 퍼니스 열처리 소자는 ${\Delta}SS=299.2[mV/dec]$이었다. 그리고 전하 트래핑에 의해서 발생하는 게이트 히스테리시스 전압의 변화량은 MWI 열처리 소자에서 ${\Delta}V=0.5[V]$이었지만, 퍼니스 열처리 소자에서 ${\Delta}V=5.8[V]$의 큰 수치를 보였다. 결과적으로 MWI 열처리 방식이 퍼니스 열처리 방식보다 소자의 성능이 우수할 뿐만 아니라 aging effect가 개선된 것을 확인할 수 있었고 차세대 디스플레이 공정에 있어서 전기적, 화학적 특성을 개선하는데 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.25 no.3
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• pp.388-394
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• 2008

본 논문에서는 용액 공정을 이용한 고분자 절연층을 갖는 top-gate 구조의 펜타센 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 특성을 연구하였다. Top-gate 구조의 펜타센 TFT 제작에 앞서 유기 반도체인 펜타센의 결정성 성장을 돕기 위해서 가교된 PVP (cross-linked poly(4-vinylphenol))를 유리 기판 상에 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후, 노광 공정을 통해 니켈/은 구조를 갖는 채널 길이 $10{\mu}m$의 소오스, 드레인 전극을 형성하였다. 그리고 열 증착을 이용하여 60 nm 두께의 펜타센 층을 성막하였고, 고분자 절연체로서 PVA(polyvinyl alchol) 또는 가교된 PVA를 용액공정인 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후 열 증착으로 알루미늄 게이트 전극을 성막하였다. 이로써 제작된 소자들의 전기적 특성을 확인한 결과 가교된 PVA를 사용한 펜타센 TFT 보다 PVA를 게이트 절연체로 사용한 소자가 전기적 특성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이는 PVA의 가교 공정에 의한 펜타센 박막의 성능 퇴화에 기인한 것으로 사료된다. 실험 결과 $0.9{\mu}m$ 두께의 PVA 게이트 절연막을 사용한 top-gate 구조의 펜타센 TFT의 전계 효과 이동도와 문턱전압, 그리고 전류 점멸비는 각각, 약 $3.9{\times}10^{-3}\;cm^2/Vs$, -11.5 V, $3{\times}10^5$으로써 본 연구에서 제안된 소자가 용액 공정형 top-gate 유기 TFT 소자로서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.