• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.24 no.6
• /
• pp.718-724
• /
• 2008

The ion selective microelectrode (ISME) has been used for measuring the ion profile of DO, $NH_4{^+}-N$, $NO_2{^-}-N$ and $NO_3{^-}-N$ in biofilm. In this study we evaluated the detection limit and validity of ISME and applied ISME for the continuous measurement of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration in the modified Ludzack-Ettinger (MLE) process. Average detection limits of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ ISME were $10^{-4.44}M$ and $10^{-4.62}M$, respectively. Since the ISME with $5{\sim}10{\mu}m$ of tip diameter showed a faster response time than that of $1{\sim}5{\mu}m$, the ISME with a tip diameter of $5{\sim}10{\mu}m$ was fabricated and used to make real-time ion detections. Direct monitoring of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentrations in the aerobic (2) tank causes the instability of the electromotive force (EMF) for the initial 5~8 hours and also causes remarkable error values of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration. This phenomenon is caused by aeration and mixing in the reactor. Thus, the measuring chamber was newly designed for the aerobic (2) tank and then the EMF of the ISME were stabilized in less than 1 hour. Errors of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration were decreased after stabilization of the EMF. The ISME analysis were well corresponded to the results of auto analyzer and ion chromatography. Consequently, the concentration of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ could be continuously measured for 178 hours by the ISME.

• Journal of The Korean Association For Science Education
• /
• v.23 no.6
• /
• pp.660-670
• /
• 2003

This study examined the conceptions of high school students, In-service chemistry teachers, and chemistry teachers related to the electrolysis phenomena by questionnaires and follow-up interviews. High school chemistry II textbooks were analyzed for finding the cause of the misconceptions of the teachers and students. From the analysis, it was found that many teachers represented to students the reduction-oxidation reaction and the electrodes of electrolysis are opposite to the reaction of a chemical cell without explanation of the principles. It means that students would learn the electrolysis phenomena by rote. But the teachers thought that it was not necessary to explain the principles to students because the students could not understand. Also, some of the teacher had misconceptions in electrolysis of solution taking no account of water electrolysis. They only considered the reduction-oxidation reactions of the ions already were contained in solution. They did not considered the ions generated by the electrolysis. This tendency is similar to In-service chemistry teachers and high school students. Also, this tendency can be found in chemistry II textbooks.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.189-195
• /
• 2009

$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods were synthesized by chemical vapor deposition method using nickel-oxide nanoparticle as a catalyst and gallium metal powder as a source material. The average diameter of nanorods was around 160 nm and the average length was $4{\mu}m$. Also, we confirmed that the synthesis of nanorods follows the vapor-solid growth mechanism. From the results of X-ray diffraction and HR-TEM observation, it can be found that the synthesized nanorods consisted of a typical core-shell structure with single-crystalline $\beta-Ga_{2}O_{3}$ core with a monoclinic crystal structure and an outer amorphous gallium oxide layer. Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell delivered capacity of 867 mAh/g-$\beta-Ga_{2}O_{3}$ at first discharge. Although the Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell showed low coulombic efficiency at first cycle, the cell exhibited stable cycle life property after fifth cycle.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.193-193
• /
• 2000

박막 내의 잔류 응력은 막의 기계적 전기적 물성을 변화시키는 등 박막에 많은 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 이러한 응력은 박막의 증착 공정중 여러 가지 증착 조건에 의해서 변화하게 되는데, 특히 스퍼터링 시스템의 경우에는 증착 압력과 사용하는 가스, 인가되는 전력 등 기본적인 증착조건들에 상당한 영향을 받는다. 이러한 영향은 금속 박막의 경우 상당히 잘 알려져 있다. 또한 반도체 공정에서 금속화 과정중 금속 전극의 단락등을 막기 위해 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 시스템을 사용하여 산화 아연(ZnO)을 증착하고 여러 공정 변수들에 따른 응력의 변화를 관찰하였다. 실험에서 ZnO 타겟을 사용하였으며, 작동 가스로는 아르곤과 산소를 사용하였다. 증착한 박막들은 모두 압축 응력을 보였으며, 박막의 응력에 가장 큰 영향을 미치는 요소들은 압력, 산소와 아르곤의 비, 기판과 타겟과의 거리 등이었는데, 인가 전력에는 거의 영향을 받지 않았다. 일반적으로 스퍼터링 시스템에서의 압축응력은 atomic peening에 의해서 형성되는데, 박막을 두드리는 높은 에너지의 아르곤이나 산소의 유량과 에너지의 1/2승에 비례하는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 시스템에서는 인가 전력을 높여도 응력이 증가하지 않았고, 타겟과의 거리를 줄이면 오히려 응력이 감소함을 보였다. 이는 박막의 응력이 peening 하는 입자의 에너지뿐만이 아니라 증착되는 물질의 증착 속도와도 밀접한 관련이 있음을 보여준다. 즉, 증착속도가 증가하면 peening하는 입자가 끼치는 응력의 효과가 반감되기 때문으로 수식을 통해 증명할 수 있었다.진탄화 처리시간을 변화시켰을 때 화합물층의 생성은 ${\gamma}$'상으로부터 시작되고 $\varepsilon$상은 즉시 ${\gamma}$'상을 소모하면서 생성되어 일정시간이 지난 후 $\varepsilon$상은 안정화되며 질소가스농도가 증가할수록 화합물 층내의 $\varepsilon$상분율은 역시 증가하였다. 한편 CH4 가스농도는 처리되는 강종에 따라 차이를 보이며 적정 CH4 가스농도를 초과시에는 $\varepsilon$상 생성은 억제되고 시멘타이트상이 생성되었다.e에서 발생된 질소 플라즈마를 구성하는 이온들의 종류와 그 구성비율을 연구하였다.여러 가지 응용으로의 가능성을 가지고 있다. 그 예로 plasma processing, plasma wave에 의한 입자 가속, 그리고 가스 레이저 활성 매질 발생 등이 있다. 특히 plasma processing의 경우 helicon plasma는 높은 밀도, 비교적 낮은 자기장, remote operation 등이 가능하다는 점에서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 상업용으로도 PMT와 Lucas Signatone Corp.에 서 helicon source가 제작되었다. 또한 높은 해리율을 이용하여 저유전 물질인 SiOF의 증착에서 적용되고 있다. 이 외에도 다수의 연구결과들이 발표되었다. 잘 일치하였다.ecursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.21-22
• /
• 2009

최근, 헵타메틴 시아닌색소(heptamethinecyanine)는 그 적용 범위가 넓기 때문에 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 특히, photo-sensitizers, dye lasers, optical recordings와 storage media 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 헵타메틴 시아닌색소의 주된 특징은 polymethine 사슬에 연결된 cyclohexene 고리에 의하여 근적외선 부근에서 흡수가 이뤄진다는 것이다. 근적외선 색소의 흡수 특성을 HOMO와 LUMO 에너지 전위를 사용하여, 수치화 함으로써 분자간, 분자내 상호작용을 분석 할 수 있다. 따라서, 본 실험은 헵타메틴 시아닌 색소의 치환체에 따른 전기화학적 특성을 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)과 분자 모델링을 통하여 HOMO와 LUMO의 에너지 준위를 구하고, 치환체 효과가 헵타메틴 시아닌색소에 미치는 전기화학적 특성을 UV-Vis와 계산으로부터 얻어진 에너지준위를 분석하고자 한다. 본 실험에 사용된 Uv-Vis 스펙트럼 측정은 Agilent 8453 UV-Vis spectrophotometer를 사용하였고, 전기화학적 분석 방법인 순환 전압-전류법은 Versa STAT 3 (Princeton allied research in USA)를 사용하였다. 순환전압-전류법의 측정은 Acetonitrile 용액에 $TBAPF_6$ (Tetrabutylammonium hexafluorophosphate)를 전해질로 하고, Ag/$Ag^+$을 기준전극으로 사용하여 주사 속도를 50mV/s로 하여 측정 하였다. 치환체에 의한 영향을 알아보기 위하여 분자구조 최적화 모델링을 사용하였다. 3차원 분자입체 특성 및 에너지 준위 상태는 Materials studio 4.2를 사용하여 특성을 예측 하였다. 본 연구에서는, 헵타메틴 시아닌 색소의 기본 골격에 각기 다른 치환체를 치환 시켜 치환체에 의한 영향을 전기화학적인 방법인 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)와 분자 모델링 방법을 사용하여, HOMO와 LUMO에너지 준위 값을 구함으로써 치환체에 의한 영향을 알아보았다. 치환체로는 Dye 1과 Dye 2로 치환된 헵타메틴 시아닌 색소를 사용하였다. 이렇게 얻어진 HOMO/LUMO 에너지 준위 값으로부터 이온화 에너지($I_p$)와 전자 친화도($E_a$) 또한 구할 수 있는데, $I_p$와 $E_a$는 분자 오비탈과 전자전이에 관련된 값들이고, 이는 계산을 통하여 얻을 수 있다. 순환 전압-전류법의 계산 방법은 봉우리 전위(peak postential)와 (onset potential)방법이 있는데, 이 계산을 통한 전위 값들이 봉우리 전위 계산 방법이 onset potential 방법에 비하여 작은 전위 값으로 나타난다. 하지만 이 두 가지 방법 모두 현재 순환 전압-전류법을 사용하여 HOMO/LUMO 에너지 준위를 측정하는 방법에 쓰이고 있으며, 어떠한 계산 방법이 더 정확하다고는 말 할 수 없지만, 본 실험 결과를 통하여 비교 분석한 결과 onset potential 계산 방법이 봉우리 전위 계산 방법에 비하여 정확하다고 판단된다. Dye 1과 Dye 2를 순환 전압-전류법으로 측정한 결과 각기 다른 전위를 나타내고 이것을 계산을 통하여 정량화하면 Dye 2가 Dye 1에 비하여 높은 전위 값을 갖음을 알 수 있는데, 이것은 ethyl 에 비하여 surful 원자의 전자공여성이 더 크다고 할 수 있다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.38 no.8
• /
• pp.585-589
• /
• 1994

The complexation of cadmium(II) with a well characterized local soil fulvic acid was investigated at different solution pH and fulvic acid concentration using ion selective electrode. The stability constants were determined using a continuous distribution model based on Scatchard Plot; this model takes into consideration the diversitv of cation binding sites on a naturally occurring organic macromolecules even if the nature of the binding sites may not be known. The mean value of $logKi(\mu)$ was found to increase at higher pH(pH 4.0: ${\mu}=3.79{\pm}0.74$ l\;mol^{-1}; pH 6.0: ${\mu}=4.51{\pm}0.78$ l\;mol^{-1}$), and in more dilute fulvic acid concentration([FA] = 50 mgl$^{-1}: {\mu}=4.16{\pm}0.60$ l\;mol^{-1}; [FA]=151 mgl$^{-1}:{\mu}=3.75{\pm}0.5\;l\;mol^{-1}$). The intrinsic constant(logKint) for binding at the strongest site was measured to be around $4.72\;l\;mol^{-1}$ at both pH4.0 and 5.0, but was found to be increased to $6.03\;l\;mol^{-1}$ when pH was 6.0.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.157-162
• /
• 2006

In this study, a high sensitive giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) bio-sensing device with high linearity and very low hysteresis was fabricated by photolithography and ion beam deposition sputtering system. Detection of the Fe-hemoglobin inside in a red blood and magnetic nanoparticles using the GMR-SV bio-sensing device was investigated. Here a human's red blood includes hemoglobin, and the nanoparticles are the Co-ferrite magnetic particles coated with a shell of amorphous silica which the average size of the water-soluble bare cobalt nanoparticles was about 9 nm with total size of about 50 nm. When 1 mA sensing current was applied to the current electrode in the patterned active GMR-SV devices with areas of $5x10{\mu}m^2 $ and $2x6{\mu}m^2 $, the output signals of the GMRSV sensor were about 100 mV and 14 mV, respectively. In addition, the maximum sensitivity of the fabricated GMR-SV sensor was about $0.1{\sim}0.8%/Oe$. The magnitude of output voltage signals was obtained from four-probe magnetoresistive measured system, and the picture of real-time motion images was monitored by an optical microscope. Even one drop of human blood and nanopartices in distilled water were found to be enough for detecting and analyzing their signals clearly.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.33-39
• /
• 1998

To AC impedance study was performed in this study on the interfacial reaction between organic electrolyte and amorphous tungsten oxides thin film, cathodically coloring oxide, prepared by e-beam evaporation method in the 1 M $LiClO_4/PC$ organic solution. The electrochemical reactions at the interface were analyzed by the transient method and the complex impedance spectroscopy. The impedance spectrums showed that the electro-chemical intercalation of lithium cations was consisted of the following three steps; the first step, the charge transfer reaction of lithium cation at the interface between amorphous tungsten oxides thin film and the organic electrolyte, the second step, the adsorption of lithium atom on the surface of amorphous tungsten oxides thin film, and then the third step, the absorption and the diffusion of lithium atom into amorphous tungsten oxides thin layer. The bleaching and the coloring characteristics of amorphous tungsten oxides thin film were explained in terms of thermodynamic and kinetic variables, the simulated $R_{ct},\;C_{dl},\;D$ and $\sigma_{Li}$ by CNLS fitting method. Especially it was found that the limiting values of electrochromic reaction were the molar ratio of lithium, y=0.167 and the electrode potential, E=2.245 V (vs. Li).

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.89-95
• /
• 2010

The chalcopyrite $Cu(In_xGa_{(1-x)})Se_2$ (CIGS) is considered to be one of the effective light-absorbing materials for thin film photovoltaic solar cells. We describe the electrodeposition of CIGS thin films in ambient laboratory conditions, and suggest the electrochemical conditions to prepare stoichiometric CIGS thin films of Ga/(In + Ga) = 0.3. In acidic solutions containing $Cu^{2+}$, $In^{3+}$, $Ga^{3+}$ and $Se^{4+}$ ions, the CIGS films of different Cu/In/Ga/Se chemical compositions were electrodeposited onto Mo/Glass substrate. The structure, morphology and chemical composition of electrodeposited CIGS films were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), and Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), respectively.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.231-241
• /
• 2005

Laboratory experiments were performed to examine the effects of water content and to see if permittivity had sufficient sensitivity to identify subsurface contamination. Both real and imaginary permittivities of unsaturated sand were strongly governed by the volumetric water content. Especially, a linear relationship between real permittivity and volumetric water content was derived at high frequencies (MHz ranges). Heavy metals in pore fluid result in significant increases in the effective imaginary permittivity, due to ionic conduction, but decreases in the real permittivity arises due to the decreased orientational polarization of water molecules caused by hydration of ions. Clear increase in the effective imaginary permittivity with heavy metal concentration was found to be valuable in the application of electrical methods for detecting heavy metals in the subsurface. However, because the permittivity is primarily dependent on the volumetric water content of soil, pre-evaluation on the volumetric water content is required.