• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.45 no.4
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• pp.351-356
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• 2001

Planarization of the free-standing diamond film surface as smooth as possible could be obtained by using the hydrogen plasma etching with the diffusion of the carbon species into the metal alloy (Fe, Cr, Ni). For this process, we placed the free-standing diamond film between the metal alloy and the Mo substrate like a metal-diamond-molybdenum (MDM) sandwich. We set the sandwich-type MDM in a microwave-plasma-enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) system. The sandwich-type MDM was heated over ca. 1000 $^{\circ}C$ by using the hydrogen plasma. We call this process as the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process. After etching the free-standing diamond film surface, we investigated surface roughness, morphologies, and the incorporated impurities on the etched diamond film surface. Finally, we suggest that the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process is an adequate etching technique for the fabrication of the diamond film surface applicable to electronic devices.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.3
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• pp.261-269
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• 2004

The existing concrete beams can be retrofitted or reinforced by attaching carbon fiber or glass fiber sheet beneath the beams. Although diverse design methods and application techniques of the retrofitting are studied and developed, the testing method of examining retrofitted beams have not been put into practice yet. In this study, a bond delamination has been modeled and studied to provide a basis for the development of actual testing equipments. For this purpose, Gaussian and sinusoidal waves with 3GHz and 5GHz center frequency are used as an incident wave and 1mm and 3mm bond delamination under the reinforcement are modeled. In the modeling, Finite Difference-Time Domain algorithm is used to investigate the behavior of electromagnetic waves in concrete. The results have shown that 5GHz waves are suitable for the detection of delamination.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.387-387
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• 2011

탄소 나노튜브(Carbon nanotubes, CNTs)는 육각형 모양의 구조로서 오직 탄소만으로 이루어진 소재이다. CNT는 열전도율이 다이아몬드보다 약 2배 우수하고, 전기 전도는 구리에 비해 1,000배 높으며, 강도는 강철보다 100배나 뛰어나다. CNT의 이러한 특성을 이용한 트랜지스터, 태양전지, 가스 검출을 위한 고감도 센서, 나노 섬유, 고분자-탄소나노튜브 고기능 복합체 등 많은 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 수직으로 성장된 탄소 나노튜브는 일반적인 재료에서는 보기 드물게 힘들게 직경이 나노 크기인 반면 길이는 수 mm까지 합성 되기 때문에 앞서 언급한 분야로의 활용이 더욱 유리하며, 그 중에서도 나노 섬유, 나노 복합체로서의 활용에 극히 유용하다. 이러한 이유로 수직 배열된 CNT 합성에 많은 연구가 집중 되고 있다. 여러 합성 방법 중 성장 변수를 비교적 용이하게 조절 가능한 열 화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)을 이용하여 수직 배열된 수 mm의 CNT를 합성한 연구 결과들이 보고된 바 있다. 그러나 앞선 연구결과들은 CNT의 성장속도가 느릴 뿐만 아니라 합성 시간이 길어질수록 성장 속도가 감소하는 경향을 보였다. 반면, 마이크로웨이브 플라즈마 화학 기상 증착법(Microwave plasma CVD, MPCVD)은 기존의 다른 TCVD에 비해 낮은 온도에서 CNT를 합성할 수 있는 장점을 가지며, 고출력(~600 W 이상)의 플라즈마를 사용하기 때문에 성장률이 높고 고밀도의 CNT 합성이 가능하다. 본 연구에서는 철을 촉매금속으로 사용하고 MPCVD을 이용하여 얇은 다중벽 CNT를 합성하였다. 철은 직류 마그네트론 스퍼터(D.C magnetron sputter)를 사용하여 증착하였다. 합성시 가스는 탄소 공급원인 메탄($CH_4$)과 함께 플라즈마 공급원인 수소($H_2$)를 사용하였다. 또한 산소($O_2$)의 주입 여부에 따른 CNT의 성장 속도와 성장 길이를 비교하였다. 산소를 주입하였을 때, CNT의 성장 속도와 길이 모두 크게 향상됨을 확인 할 수 있었다. 이는 촉매금속 표면의 비정질 탄소의 흡착으로 인해 활성화된 촉매금속의 반응시간을 증가시키기 때문이다. 성장된 CNT는 주사전자 현미경(Scanning Electron Microscopy, SEM)과 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통해 표면형상과 결정성을 분석하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.5
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• pp.483-489
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• 2016

Here, we examined the photo-degradation efficiency of $Cu_2Se$-graphene nanocomposites synthesized by a facile and fast microwave-assisted technique. The prepared composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, XPS and UV-Vis spectrophotometry. The photocatalytic performance was studied through the decomposition of Rhodamine (Rh B) as a standard dye under visible light radiation. A 95% of Rh B degradation after visible light irradiation for 180 min indicates that the $Cu_2Se$-graphene composite exhibited significant photodegradation efficiency. Therefore, it can be concluded that the synthesized $Cu_2Se$-graphene can be used as a suitable catalyst for decomposing dye pollutants.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.1
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• pp.21-25
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• 2011

In this study, anatase/brookite hybrid $TiO_2$ was prepared using different acid catalysts and microwave to improve photodegradation of organic pollutants. The methylene blue photodegradation properties of the prepared photocatalysts with different particle/crystal size and brookite fractions were investigated. Surface characteristics and particle sizes of anatase/brookite hybrid $TiO_2$ were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and laser diffraction particle size analyzer, respectively and crystal structures were investigated with X-ray diffraction (XRD). Methylene blue photodegradation properties were evaluated with UV-vis spectrophotometer. Anatase and anatase/brookite hybrid $TiO_2$ had less than 500 nm size of clusters and the average particle size of $6.66{\sim}6.85{\mu}m$, suggesting that types of acid catalysts did not affect the size. XRD of the prepared $TiO_2$ showed that the photocatalysts had anatase/brookite hybrid crystal structure and applying microwave did not change their crystal structure. Photodegradation of methylene blue with the prepared photocatalyst did not increased proportionally to the fraction of brookite and the crystal size and decreased when brookite fraction and the crystal size increased further. Anatase/brookite hybrid $TiO_2$ with brookite fraction of 9.4% and crystal size of 4.53 nm shows the best photodegradation activity of methylene blue.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.122-122
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• 2014

수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.

• Korean Journal of Medicinal Crop Science
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• v.24 no.4
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• pp.263-270
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• 2016

Background: In this study, microwave extraction was used, which is an effective method to extract useful bioactive substances as it requires low quantities of solvent and short time periods. The aim of this study was to determine the optimal extraction conditions for Agrimonia pilosa Ledeb. Methods and Results: The independent variables were ethanol concentration, microwave power, and extraction time, each of which had five levels. The dependent variables were total polyphenol and total flavonoid content, and DPPH radical scavenging activity. To determine the optimal extraction conditions for bioactive compounds, a response surface methodology was employed. Contour maps were generated from polynomial equations. The optimal conditions were then assumed by superimposing these contour maps. Based on the resulting graph, the optimal microwave extraction conditions for Agrimonia pilosa Ledeb were determined as 42 - 48% ethanol concentration, 240 - 280W microwave power, and 13 - 20 min of extraction time. Conclusions: Ethanol concentration had a significant effect on microwave extraction, in terms of total polyphenol and total flavonoid content, as well as DPPH radical scavenging activity. Microwave power and extraction time influenced the total polyphenol content, but not the total flavonoid content or the DPPH radical scavenging activity.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.4
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• pp.417-424
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• 1995

전자 회전 공명 플라즈마 발생 장치에서 CF4를 방전시켰을 때 각종 플루오로카본 래디칼의 절대적, 상대적 밀도 변화를 수소 철가율, 동작 압력 그리고 축방향에 따라 appearace mass spectrometry(AMS)를 통해 조사하였으며, 플루오린 원자의 상대적 밀도 변화가 actinometry법에 의해 조사되었다. 수소첨가에 따른 CF2 래디칼의 거동을 actinometry와 AMS로 살펴보았을 때 서로 일치하는 경향을 얻었으며 마이크로웨이브전력 500W, 압력 7.5mTorr에서 CF3와 CF2 래디칼의 밀도가 CF에 비해 높았으며 각각 2X1013/㎤, 1X1013/㎤의 값을 가졌다. 수소를 첨가함에 따라 플루오린 원자와 CF3의 밀도는 감소하는 반면 CF2와 CF의 밀도는 현저히 증가하여 수소가 40% 첨가된 경우 CF2의 밀도가 CF3보다 커짐을 확인하였다. 또한, CF2가 증가하면서 C2F4의 존재가 확인되었으며, 수소가 30% 첨가된 경우 축방향을 따라 C2F4래디캄만이 증가하였고 플루오린 원자는 감소하는 반면 다른 CFx(x=1~3)래디칼은 거의 변화가 없었다. 이러한 실험 결과를 토대로 CF4+H2 플라즈마를 이용한 산화막 식각 특성이 설명되었다.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.8 no.2
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• pp.91-97
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• 2003

The behaviors of diamond deposition using microwave plasma chemical vapor deposition method have been studied by varying the concentration of methane in the methane - hydrogen gas mixture. The carbonization is checked from peak intensities of D($sp^3$) and G($sp^2$) peaks in Raman spectra. The hydronization and C-H bonding status in films can also be determined from FTIR results. Both the bonding strength of C-H and the ratio of $sp^3$ to $sp^2$ in bonding are found to be slightly dependent of partial pressure of $CH_4$ Judging from above results, we can conclude that the best value for partial pressure of $CH_4$ in growing process of thick films is about 13.8%.

• Journal of Powder Materials
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• v.16 no.3
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• pp.203-208
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• 2009

$Y_2O_3$:Eu red phosphor was prepared by microwave synthesis. The crystal phase, particle morphology, and luminescent properties were characterized by XRD, SEM, and spectrofluorometer, respectively. The prepared $Y_2O_3$:Eu particles had good crystallinity and strong red emission under ultravioletet excitation. The crystallite size increased with calcination temperature and satuarated at $1200^{\circ}C$. The primary particle size initially formed was varied from 30 to 450 nm with microwave-irradiation (MI) time. It was found that the emission intensity of $Y_2O_3$:Eu phosphor strongly depends on the MI time. In terms of the emission intensity, it was recommended that the MI time should be less than 15 min. The emission intensity of $Y_2O_3$:Eu phosphor prepared by microwave syntehsis strongly depended on the crystallite size of which an optimal size range was 50-60 nm.