• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.263-263
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• 2012

핵융합 플라즈마에서의 고속이온은 NBI 및 ICRF에 의한 이온 가열과 핵융합 반응에 의하여 발생하며, 핵융합 반응률을 크게 하고 일차적으로 그 에너지를 전자에게 전달하는 특성을 갖는다. 따라서 핵융합을 지향하는 플라즈마에서는 그 성능을 나타내는 지표이기도 하면서, 맥스웰 분포를 갖는 열화 플라즈마의 수송특성을 크게 변화 시킨다. 또한 알펜파 등의 파동 또는 불안정성을 유발시키며 이로 인한 플라즈마 손실은 국지적인 일차벽의 가열을 유발할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 일반적인 기하학적 구조를 갖는 토카막에서의 NBI 가열에 의한 고속이온 발생과 위상공간에서의 수송 및 손실을 시간 의존적인 Fokker-Planck 방정식을 수치적으로 풀어서, 위치에 따른 고속이온 분포의 변화를 계산한다. NBI 입사의 기하학적 모델에서는 각 계산 위치에서의 피치각 변화와 stagnation point의 변화에 의한 영향을 고려하며, 일반적인 고속이온의 각종 모멘트 뿐 아니라 즉발 이온 손실률을 계산에 포함한다. 해석된 고속이온 분포는 중성입자 검출기에서 측정한 KSTAR 플라즈마의 고속이온 에너지 분포와 비교한다. 차후에는 본 연구에서 사용한 Fokker-Planck 출동연산자에 고주파 가열에 의한 고속이온발생 항을 추가하여 ICRF 가열에 의한 효과를 예측할 수 있도록 할 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권4호
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• pp.586-591
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• 2013

본 연구에서는 가속된 이온이 전기장이 걸려있는 freestanding 단결정 실리콘 나노 박막에 충돌했을 때 발생하는 열-전계 전자 방출 특성을 여러 전계 및 열적 조건 아래 체계적으로 분석하였다. 이온 충돌에 의한 열-전계 전자 방출은 쇼트키 효과 (schottky effect)의 선형영역의 특성에 의해 예측된 바와 같이 전계의 세기가 증가할수록 선형적으로 증가했으며, 이온 충돌에 의해 발생하는 열에너지의 제곱에 비례하는 특성을 보여주었다. 이러한 특성들은 실리콘 나노 박막의 질량 분석기용 이온 검출기로의 사용 가능성을 보여준다.

• 대한화학회지
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• 제33권4호
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• pp.388-398
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• 1989

기체 감응막전극을 이용하여 수용액 중의 아질산이온을 연속${\cdot}$자동화법으로 정량하는 방법을 개발하였다. 이 방법에서 최종검출기로 쓴 이온선택성 전극은 관형 PVC막 pH 전극이었다. 장치계의 최적조건에서 구한 아질산이온 표준시료에 대한 전극의 감응기울기는 63.5mV/decade 이었으며, 직선감응 범위는 $2.5{\times}10^{-4}\; M{\sim}7.5 {\times} $10^{-2}$M 이었고, 검출한계는 $8.0{\times} 10^{-5}$M이었다. 이 방법은 다른 정량법보다 산성기체종의 방해를 적게 받을 뿐만 아니라 정량에 필요한 시간도 훨씬 단축할 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.212.2-212.2
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• 2012

지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자의 다중관측을 목적으로 개발된 초소형 탑재체 STEIN (SupraThermal Electron, Ion, Neutral) 은 경희대학교와 UC Berkeley가 공동으로 개발 중인 3대의 초소형 과학위성 TRIO-CINEMA (TRiplet Ionosphere Observatory - Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields) 에 탑재될 입자 검출기이다. 32개의 픽셀로 이루어진 STEIN 검출기는 2~300 keV의 전자, 4~300 keV의 이온과 중성입자(Energetic Neutral Atom: ENA) 를 분리 계측할 목적으로 설계되었으며, 하전입자가 정전장 편향기를 통과하여 서로 다른 검출기 픽셀에 도달함으로써 전자와 이온, 중성입자를 분리하여 계측할 수 있도록 하였다. 한편, STEIN 구조물에서 발생한 2차 입자의 검출을 방지하기 위해 정전 편향기 사이에 차단날(blade)을 설계하였다. 본 연구에서는 STEIN 모의실험 예비 결과로써 전기장에 크기 및 차단날에 의한 하전입자의 궤적과 이에 따른 분리 계측 성능을 알아보고자 Geant4 (GEometry ANd Tracking)를 사용하여 검출기 픽셀에 입사하는 전자의 초기 위치를 분석하였다. 전자의 입사 위치는 검출기로부터 5 cm 전방에서 6 mm * 20 mm 범위 내에서 무작위로 생성하여 검출기의 방향으로 수직 입사하였다. 분석 결과 전자들은 전기장의 방향에 따라 편향되는 결과를 보였으며, 저에너지 전자는 강한 전기장의 영향으로 차단날에 의해 차폐되어 검출되지 않았다. 따라서 전기장의 크기와 차단날에 따른 입자 분리 검출이 가능함을 본 모의실험을 통해 확인하였으며, STEIN 운용 시 입자 분리 검출 및 결과 분석 기반으로 본 연구 결과를 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.198-204
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• 2013

리튬이온전지의 충/방전 열화 과정에서 발생하는 음향방출 신호를 검출하여 누적카운트, 방전용량, 미세손상 사이의 상관관계를 확인하였다. 상용 리튬이온전지를 사용하여 가속 충/방전 싸이클 실험을 하면서 음향방출 신호를 수집하였다. 다수의 음향방출 신호가 전지의 충전 및 방전 과정에서 각각 검출되었다. 충/방전 열화 싸이클이 증가함에 따라 전지 용량은 감소하였고 음향방출 신호의 누적카운트는 증가하는 경향을 보였다. 충/방전 후 전지를 분해하여 내부 전극 손상을 관찰한 결과 전극 계면 박리 및 미소균열이 다수 확인되었으며, 이러한 기계적 손상이 음향방출원인 것으로 판단된다. 전지 방전용량과 음향방출 누적카운트 사이에는 선형의 상관관계가 있었으며, 이로부터 음향방출법을 이용한 리튬이온전지 열화 평가 가능성을 제안하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권2호
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• pp.117-122
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• 2016

최근 환경, 의료분야에서 실시가 검출 및 인체 삽입형 pH 센서에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 생체적 합성이 우수한 그래핀을 이용하여 실시간 pH 검출이 가능한 센서를 개발하였다. Polyethylene terephthalate(PET) 기판에 전사된 그래핀 표면에 이온 용액속에서 동작하는 전계효과 트랜지스터(solution-gated field-effect transistors; SGFETs)를 제작하였으며 이를 이용하여 이온 용액의 pH를 검출하였다. 제작한 트랜지스터의 게이트 채널 길이는 $500{\mu}m$, 게이트 채널 폭은 8mm이다. 이온 용액속에서 트랜지스터 동작특성 및 pH 감도를 평가하기 위하여 드레인-소스 전압($V_{DS}$)에 따른 드레인-소스 전류($I_{DS}$) 및 게이트-소스 전압($V_{GS}$)에 따른 드레인-소스 전류($I_{DS}$)를 측정하였다. PET기판에 전사된 그래핀 위에 제작한 그래핀 SGFETs의 전류-전압 특성은 이온 용액내에서 매우 안정적으로 동작하였으며 그래핀 SGFETs의 Dirac point는 이온 용액의 pH값이 증가함에 따라 양의 방향으로 19.32 mV/pH씩 증가하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.397-406
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• 2010

철제유물에서 용출된 수용성 염소이온의 농도를 측정하는 가장 이상적인 방법은 탈염처리 용액을 이온크로마토그래피(Ion Chromatography)로 분석하는 것이지만 대부분의 문화재 관련기관에서는 예산이나 전문인력 부족 등의 이유로 사용하지 못하고 염소이온농도 측정기(Cl meter)를 주로 사용하고 있다. 본 연구는 철제유물의 탈염처리 용액에 대한 염소이온농도 측정기의 $Cl^-$ 이온 농도 측정결과와 이온크로마토그래피의 측정결과를 교차 검증하여 상호 기기간의 신뢰성과 안정성을 평가하고자 한다. 분석결과 초순수는 염소이온농도 측정기의 전극에 잔류하는 수용성 염소이온의 영향으로 미량의 염소이온이 검출되었고, Sodium sesquicarbonate 시약 성분에 미량으로 존재하는 수용성 염소이온이 검출되었다. 탈염처리한 수용액은 탈염 1차에서 가장 많은 염소이온이 측정되었으며, 탈염 2차부터 탈염 4차까지는 소폭 감소하다가 초순수을 이용하는 탈알칼리 단계에서부터 다시 감소하는 경향을 보였다. 염소이온농도 측정기마다 측정횟수에 따른 편차를 보였으며, 탈염용액 내에 염소이온 농도가 높을수록 편차는 심해졌다. 하지만 염소이온 농도가 낮을 경우 편차가 적어 철제유물의 염소이온농도를 측정하기 위한 측정기기로 안정된 결과를 보였다. 전기전도도 측정법은 알칼리 용액의 전기전도도가 높게 나타남에 따라 $Cl^-$ 이온의 함량을 예측하기에는 부적합한 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제6권2호
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• pp.122-129
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• 1996

Fig. 1에서 보는 바와 같이 수 MeV의 에너지를 가진 입사이온이 고체 시료표면과 충돌했을 때 여러 가지의 상호작용과 과정들이 일어난다. 입사 아온이 표적원자의 원자가전자나 내각전자와 상호작용을 하였을 때 원자를 여기시키거나 이온화시키게 되며 입사 이온이 표적 핵과 매우 가까이 접근했을 때 입사이온과 표적 핵사이에 쿨롱상호작용이나 핵 상호작용이 일어나게 된다. 이러한 여러가지 상호작용의 결과들로부터 분석하고자 하는 시료의 성분, 구조, 상호작용 과정에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 고에너지 이온선을 이용한 분석기술로는 Fig. 1에서 보는 바와 같이 후방산란법(BS : Backscattering Spectrometry), 전방산란법(FRS : Forward Recoil Spectrometry), 핵반응법(NRA : Nuclear Reaction Analysis), 양성자여기X선검출법(PIXE : Proton Induced X-ray Emission)등과 이러한 방법들과 같이 조합하여 사용하는 이온 채널링(ion channeling)등이 있다. 본 해설에서는 이러한 분석법중에서도 널리 사용되고 있는 후방산란법과 이온 채널링에 대하여 주로 기술하고자 한다.

• 분석과학
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• 제11권2호
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• pp.88-91
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• 1998

정상인과 메칠브로마이드 중독에 의하여 사망한 사람의 혈액 및 조직에서 이온크로마토그라프를 이용하여 브롬이온의 함량을 측정하였다. 용리액은 $2.8mM-NaHCO_3/2.2mM-Na_2CO_3$를 사용하였으며, 브롬이온은 8.9분에 검출되었고, 검출한계는 2.5 ng이었다. 정상인 혈액 및 조직에서 브롬이온의 함량은 각각 2.0~5.8 ppm 및 1.0~5.3 ppm 범위였다. 메칠브로마이드중독에 의해 사망한 사람의 경우 혈액중 브롬이온의 농도는 4사례에서 74.2~139 ppm 범위였으며, 조직중 브롬이온의 농도는 1사례에서 76(심장)~201(폐)ppm 범위였다. 메칠브로마이드중독에 의해 사망한 사람의 경우 혈중 브롬이온의 농도는 정상인에 비해 12~22배 높았다.

• 분석과학
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• 제11권5호
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• pp.386-393
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• 1998

란탄이온의 특성 발광선 세기가 TLC plate상에서 증폭되는 현상을 이용하여 $Dy^{3+}$ 이온에 대한 고감도의 미량분석법에 대하여 연구하였다. 수용액 상태에서의 $Dy^{3+}$ 이온의 발광선의 세기에 비하여 주어진 용액 시료를 TLC plate에 점적하면 이온의 방출선의 세기가 크게 증가하였다. 특히 점적된 이온에 o-Phenanthroline을 추가로 점적하면 방출선의 세기가 더욱 증가하는 증폭현상을 이용하여 $Dy^{3+}$ 이온의 검출한계를 용액 시료에 비하여 농도비로 약 10배 그리고 그 절대량으로는 $10^4$배 정도 개선하였으며 이때의 검정곡선은 검출한계 근처에서 $10^2$ order의 선형범위(dynamic range)와 상관계수가 0.99 이상인 직선성을 나타냈다. 한편 이러한 발광증폭의 이론적인 배경으로 착물내의 리간드와 란탄이온 사이의 energy-transfer mechanism을 설명하였다.