• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.422.2-422.2
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• 2014

가스장 이온원(GFIS: Gas Field Ionization Source)은 전자현미경보다 분해능이 향상된 이온현미경의 광원으로 사용하기 위하여 연구되고 있고, 큰 각전류 밀도, 작은 크기의 가상 이온원 그리고 좁은 에너지 퍼짐을 특징으로 한다. 여러 가지 장점을 가지고 있는 GFIS을 개발하기 위해서는 GFIS에서 발생된 이온빔의 형상을 관찰 것이 매우 중요하며, 이러한 관찰을 위한 시스템에는 주로 마이크로 채널 플레이트 (MCP: Micro Channel Plate)가 사용된다. MCP는 채널내부에 입사한 입자의 에너지에 의해서 생성된 이차전자를 수 천 배에서 수 백 만 배 이상 증폭시켜 형광판에 조사하고 발광시키는 방법으로 작은 신호를 영상으로 관찰 할 수 있도록 한다. MCP의 큰 증폭비는 작은 크기의 신호를 큰 신호로 증폭하여 관찰하는데 용이하여, GFIS 방법으로 생성된 이온빔(이온빔 전류 값은 pA 수준)을 관찰하기에 적합하다. 그러나 MCP를 이용하여도 증폭된 이온빔의 세기가 매우 작기때문에 생성된 이온빔 형상을 정확하게 관찰하기 위해서는 MCP의 형광판을 촬영하는 카메라 노출시간을 길게하여 데이터 수집 시간을 늘려야 하는 문제가 있다. 본 발표에서는 이온빔 형상 관찰에 소요되는 시간을 단축하기 위하여 MCP의 잡음이 GFIS의 이온빔 이미지 관찰에 미치는 영향을 분석하고 이를 제거 방법을 소개한다. 본 연구에서는 GFIS 방출 이온빔의 이미지에 포함된 MCP 잡음 특성을 장(전계)이온현미경 (Field Ion Microscope)실험을 통하여 분석하였고, 디지털 이미지 처리 방법을 이용하여 방출 이온빔 이미지에서 MCP 잡음을 제거하여 방출 이온빔 이미지만 추출할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법을 GFIS 방출 이온빔 관찰시스템에 적용함으로써 기존 방법에 비해 노출시간을 단축하여 방출 이온빔을 관찰 할 수 있었으며, 노이즈 제거 효과로 향상된 이온빔 형상을 얻을 수 있었다. 본 연구결과의 관찰시간 단축과 향상된 이온빔 형상 획득은 이온현미경 개발에 필수적인 단원자 이온빔을 보다 효율적으로 개발할 수 있으며 디지털 이미지 처리로 GFIS 이온빔 생성을 자동화하는데 응용할 수 있다. 더불어 기존방법에 비해 이미지 획득을 위한 MCP의 노출시간을 단축할 수 있으므로 실험장비 수명 단축 방지 및 관리에 큰 장점이 있다.

• 청정기술
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• 제4권2호
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• pp.11-22
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• 1998

광증감제로서 과황산 이온, 황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온 및 염소 이온을 이용한 반응조건하에서 수용액중 벤젠의 광증감 산화반응을 조사하였다. 과황산 이온이 가장 효과적인 광증감제로 나타난 반면, 황산 이온 및 아질산이온은 벤젠의 광증감 산화반응에 증감역할을 수행하지 못하였다. 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 생성된 ${\cdot}OH$라디칼을 소멸시켜 벤젠의 광증감 산화반응을 저해하는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권4호
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• pp.188-192
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• 2002

양액재배 용수 내에 HCO$_3$$^{-}$(중탄산 이온)이 많이 존재하면 배지의 pH가 높아져서 알칼리성이 되고 다른 유용 이온의 용해도와 흡수를 저해하므로 중탄산 이온의 제거를 위한 적절한 방법이 필요하다. 중탄산 이온을 제거하기 위해 실제 농가에서 사용하고 있는 용수를 재료로 산 용액(HNO$_3$, H$_3$PO$_4$ 및 H$_2$SO$_4$)의 첨가법을 이용하여 중탄산 이온을 처리하였다. 적정기를 이용하여 처리 전과 후 시료의 중탄산 이온을 적정한 결과 산의 첨가량에 비례해서 중탄산 이온 농도가 감소하였다. KHCO$_3$을 3차 증류수에 첨가하여 50, 100, 150, 200, 250mg.L$^{-}$의 중탄산 용액들을 만들고, 각각 HNO$_3$, H$_3$PO$_4$또는 H$_2$SO$_4$을 일정 비율로 첨가한 결과 pH도 교정되고 중탄산 제거에도 효과적이었다 이 결과에 따라 양액재배를 하고 있는 농가에서 사용하고 있는 용수의 중탄산 이온의 함량을 적정하고 각 산을 첨가한 후 잔류량을 적정한 결과 중탄산 이온의 제거 효과를 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.100-105
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• 1995

$Na_2O$함량 20, 52, 30 mol% 변화를 준 $Na_2O$-CaO-$Al_2O_3$-$B_2O_3$-$SiO_2$계 유리를 제조하여 $AgNO_3$용융염에 각각 0, 24, 36, 48 시간동안 이온교환처리를 행한후 시편의 전기적 특성을 분석하였다. 이온 교환처리된 유리의 저항값과 활성화에너지값이 이온교환처리 되지 않은 모유리보다 낮았다. $Na_2O$의 함량이 증가할수록, 이온교환시간이 증가할수록 전기전도도는 증강하였다. 본 실험에서는 $Na_2O$ 함량 30 mol%의 유리를 48시간 이온교환시킨후의 시료의 전기전도도가 제일 좋았으면 $200^{\circ}C$ 에서의 전기전도도는 $1.78\times$$10^{-4}$S/cm이었다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.159-159
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• 2001

용수 다소비 산업인 제지산업은 날로 심해지는 환경규제에 대처하기 위해 청수사용 량을 줄이고 백수의 재활용을 극대화하며, 궁극적으로는 폐수를 배출시키지 않는 무방류화 공정의 실현을 위해 많은 연구와 노력을 경주하고 있다. 제지공정의 폐쇄화가 성공적으로 이루어지기 위해서는 폐수의 처리를 통한 수질 개선 및 처리수의 재활용을 제고하는 방안을 채용할 수 있으나, 제지공정의 막대한 용수 사용량을 생각할 때 방출되는 공정수를 이와 같 은 방법으로 완전히 정화, 재사용한다는 것은 경제적으로 비현실적이라 할 수 있다. 따라서 공정수의 정화 및 정화된 처리수의 재활용율 제고를 통하여 제지공정의 무방류화를 실현하 더라도 공정수의 수질 악화는 필연적으로 발생하게 되며 따라서 이에 대한 다각적인 대처 가 요청된다. 제지공정의 무방류화에 따른 수질의 악화는 용수 내 미세분 및 이온성 물질의 누적 을 통해 이루어지며, 이로 인해 펠트 플러깅, 첨가제의 성능저하, 슬라임 및 악취 발생, 제품 의 품질저하 등 여러 가지 문제들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 백상지 공정의 폐쇄화를 실험실적으로 재현하여 용수 내 미세분 및 각종 이온성 물질의 누적이 종이의 불성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 백상지 공정 수 내에는 도공파지의 유입과 다량의 충전제 사용에 의하여 상당량의 회분성분이 미세분으 로 포함되어 있다. 이에 백상지 공정의 폐쇄화 단계에 따라 용수 내 누적되는 회분의 특성 변화를 파악하고, 이것이 종이 물성에 대한 영향을 살펴보았다. 또 백수의 재활용에 따른 각 종 이온성 물질의 누적이 종이의 물성에 미치는 영향도 평가하였다. 이러한 이온성 물질의 대상은 칼습 경도 및 전기전도도에 영향하는 무기 이온성 물질과 COD 및 BOD에 영향하는 유기 이온성 물질로 구분하여 평가하였다. 이후 계내에 존재하는 각 이온성 물질의 농도 증 가에 따라 종이를 제조하여 물성의 변화를 파악하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2018

스테인리스강은 내식성과 내구성이 우수하여 파이프 및 일반 구조용 고온재료에 널리 사용된다. 그러나 선박 및 해양플랜트 등의 고부가가치 산업에 사용될 경우 내피로성, 내구성 및 내식성이 더욱 요구되고 있다. 특히 해수 환경 하에서 스테인리스강은 재료 표면의 부동태 피막 파괴로 공식 또는 틈부식에 의한 국부부식을 초래하여 해양환경용 재료로 사용하는데 제한적이다. 플라즈마 이온질화는 저온에서 열처리가 가능하며 재료의 변형이 없어 스테인리스강에 널리 적용되는 열화학적 표면처리 기술이다. 플라즈마 이온질화는 일반적으로 고온에서 실시하여 스테인리스강의 기계적 특성을 향상시키는 목적으로 주로 적용하였으나, 저온-플라즈마 이온질화 처리 시 질소의 확산계수 증가로 표면에 S-phase 생성에 기인하여 부식 저항성이 향상된다고 알려져 있다[1-2]. 그러나 해수 펌프, 밸브, 스트레이너(Strainer) 등의 해양 환경용 기자재로 널리 사용되고 있는 주조 스테인리스강에 대한 플라즈마 이온질화 적용과 그 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 주조용 스테인리스강에 대하여 플라즈마 이온질화 기술을 적용하여 공정온도에 따른 해수 내 전기화학적 부식 특성을 규명하였다. 플라즈마 이온질화 공정은 $25%N_2$와 $75%H_2$ 비율로 $350^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 공정온도에서 10시간 동안 실시하였다. X-선 회절분석을 통해 공정온도 변수에 따른 표면에 형성된 질화층의 상변화를 분석하였다. 또한 비커스 경도계를 이용하여 표면경도를 측정하여 기계적 특성 향상을 확인하였다. 전기화학적 부식 실험 후 표면 손상 형상 관찰, 무게 감소량 및 손상 깊이 계측을 통해 공정 온도와 부식 저항 특성을 규명하였다. 또한 타펠 분석을 통해 모재와 플라즈마 이온질화 온도 변수에 따른 부식 속도를 비교 분석하였다.

• Applied Microscopy
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• 제30권4호
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• pp.337-345
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• 2000

사파이어 기판을 이용한 GaN 박막성장에서 완충층의 사용과 기판의 질화처리는 GaN 박막 내의 격자결함을 줄이는 가장 보편적인 방법이다. GaN박막의 초기 핵생성과 성장 거동을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 사파이어 표면을 질소 활성화 이온빔으로 처리하는 방법이 시도되었다. 활성화 이온빔 처리의 결과 약 10nm두께의 비정질 $AlO_xN_y$ 층이 형성되었으며 GaN의 성장온도에서 부분적으로 결정화되어 계면 부위에 고립된 비정질 영역으로 존재하였다. 계면에 존재하는 비정질 층은 기판과 박막사이에서 발생하는 열응력을 효과적으로 감소시키는 역할이 가능하며 이를 확인하기 위하여 활성화 이온빔 처리에 의한 GaN박막 내의 격자변형량 차이를 비교하였다. GaN박막에서 얻어진 $[\bar{2}201]$ 정대축고차 Laue도형을 전산모사 도형과 비교하여 격자변형량을 측정하였다. 본 연구의 결과 활성화 이온빔 처리를 하지 않은 기판 위에 성장시킨 GaN박막의 격자변형량은 처리한 경우에 비해 6배 이상 높은 값을 가졌으며 따라서 활성화 이온빔 처리에 의해 GaN박막의 열응력은 크게 감소함을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권1호
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• pp.45-57
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• 2014

이온성 액체 기술에서의 학문적 연구들은 원자력 산업으로 확대되어 왔으며 많은 연구자들에 의해 방사성 물질의 처리에 이온성 액체의 활용이 연구되어 왔다. 다수의 연구들에 의해 사용 후 핵연료에 포함되어 있는 금속 원소들의 분광학적, 전기화학적 거동에 대한 흥미로운 결과들이 보고되었다. TBP(tri-butyl phosphate)를 용해시킨 이온성 액체에서 측정되고 관찰된 금속 이온들의 물성들은 전통적인 수용성 공정에 대한 대안 기술 개발을 유발시켰다. 한편, 수용성 및 비수용성 공정에서의 활용을 위해 이온성 액체에서 금속 이온의 전기화학적 전착이 연구되었다. 본 연구에서는 이온성 액체 연구에서 주목할 만한 내용들을 분류하고 정리하여 핵연료주기에서 이온성 액체의 활용에 대해 고찰하였다.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.73-80
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• 2006

Si(100)에 주입된 불활성 기체 이온들의 열적 방출 특성을 열탈착(temperature-programmed desorption; TPD) 질량분석법으로 고찰하였다. 약 400K의 표면 온도 조건에서 1keV 비온빔에 시료를 노출시켜 주었을 때, He은 $500\~1100 K$의 넓은 온도 범위에서 Si(100)결정 밖으로 분출되어 나온 반면, Ne, Ar, 및 Kr은 각각 810, 860, 875 K 근처에서 매우 좁은 온도 범위에서 TPD 피크를 나타내며 급격하게 방출되었다. He+ 이온으로 처리된 Si(100)은 표면 원자 구조의 손상이 상대적으로 최소한으로 일어났지만, $Ne^+,\;Ar^+,\;Kr^+$ 등의 이온들로 처리된 경우는 질량이 클수록 표면이 원자 스케일로 더 심하게 손상되었음이 수소 흡탈착 분석 결과로 밝혀졌다. 이온빔에 의한 결정 내부의 결함 생성과 관련하여 이러한 실험적 결과가 시사하는 점들을 논의하였다

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.90-95
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• 2022

본 연구에서는 한약재 부산물로서 우슬 줄기를 사용하여 바이오차를 제조하였다. 제조된 바이오차를 수처리 공정에 적용하기 위하여, 수중에 용해된 아연과 철 이온의 흡착 특성을 고찰하였다. 70과 100 mg/L 아연 이온을 제거하고자 2 h 실험이 이루어졌을 때, 각각 32.3과 31.0 mg/g 흡착량을 구할 수 있었다. 위의 실험 결과, 아연 이온의 제거공정에서 우슬 줄기 바이오차는 활성탄소 보다 3배 이상의 흡착량을 나타내었다. 또한, 70과 100 mg/L 철 이온을 처리하고자 2 h 실험이 수행되었을 때, 각각 50.1과 54.3 mg/g의 높은 흡착량을 얻었다. 그리고, 아연과 철 이온의 제거효율을 향상시키고자, 우슬 줄기 바이오차에 수증기 활성화 공정이 이루어졌다. 그 결과, 70과 100 mg/L 아연 이온의 제거효율이 각각 80과 60%로 증가되었다. 또한, 70과 100 mg/L 철 이온의 제거효율은 각각 100과 82%로 향상되었다. 그리고 수증기로 활성화된 우슬 줄기 바이오차는 미처리된 우슬 줄기 바이오차와 비교하였을 때, 비표면적이 37.3배 증가되었으며 총 기공부피와 대세공 기공부피가 각각 28.4, 136배 향상되었다. 따라서 이러한 실험 결과들은 수중에 함유된 아연과 철 이온을 경제적이고 실용적으로 흡착 처리하는 기술에 사용될 수 있을 것이다.