• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.304-304
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• 2011

열필라멘트 화학 기상 증착 공정(HWCVD, hot wire chemical deposition)은 낮은 기판 온도에서 다결정 실리콘 박막을 빠른 속도로 증착할 수 있는 방법이다. 이는 후처리가 없어도 전기적 특성이 우수한 박막을 저온에서 얻을 수 있기 때문에 녹는점이 낮은 기판에 증착을 할 수 있으며 공정비용 절감 효과가 있다. 이러한 박막 증착 공정 중 기상 핵생성에 의해 나노 입자가 생성되며, 새로운 관점에서는 그 농도와 크기가 박막 성장에 중요한 변수로 작용한다. 따라서 공정조건의 변화에 따라 생성되는 나노 입자의 크기 분포를 실시간으로 분석하여 박막 형성의 최적 조건을 찾는 연구가 필요하다. 하지만 이러한 입자 발생 특성에 관한 연구는 기존에 밝혀진 반응 메커니즘으로 인해 수치해석적 연구는 체계적으로 진행되었으나 실험적 연구의 경우 적합한 측정장비의 부재로 인해 제한이 있었다. 따라서 본 연구에서는 저압에서 실시간으로 나노입자 분포를 측정할 수 있는 PBMS (particle beam mass spectrometer)를 이용하여 열필라멘트 화학 기상 증착 공정 중 발생하는 입자의 존재를 확인하고 특성을 분석하였다. 실리콘 나노 입자의 측정은 PBMS 장비의 전단 부분을 HWCVD 배기 라인에 연결하여 진행하였으며 반응기 내 샘플링 위치, 필라멘트 온도, 챔버 압력, 작동기체의 비율을 변수로 하여 진행하였다. 그 결과 실리콘 나노 입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인 하였고, 측정 조건에 따라 일부 단일 극성으로 존재하였다. 한편, 필라멘트 온도가 증가할수록 하전된 나노입자의 최빈값은 감소하였다. 또한 반응 가스인 SiH4 농도가 증가할수록 최빈값은 농도에 비례하여 증가하였다. 이런 결과는 기존 HWCVD 실험에서 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 분석한 실리콘 나노 입자의 크기 분포 결과와 경향이 일치함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확인된 하전된 나노 입자의 존재를 실험적으로 확인하였으며 추후 지속적 연구에 의해 이러한 하전된 나노 입자가 박막 형성에 기여 하는 것을 규명하고 박막 형성 조건을 최적화하는데 중요한 역할을 할 것을 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.438-438
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• 2012

은(Ag) 또는 금(Au) 입자를 촉매로 이용하여 습식식각을 통해 선택적으로 짧은 시간동안 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링하여 반사방지막 특성을 효과적으로 얻을 수 있다. 일반적으로 금속입자는 주로 금속 이온이 포함된 용액이나, 전기증착법을 통해서 실리콘 웨이퍼 표면에 형성시켰지만, 금속입자의 크기와 분포를 조절하기 어려웠다. 하지만, 최근 진공장비를 이용하여 열증발증착법(thermal evaporation)과 급속열처리법(rapid thermal annealing)을 통해서 금속입자를 대면적으로 크기와 분포를 균일하게 조절할 수 있다. 이러한 현상은 열적 비젖음(thermal dewetting) 현상에 의해 실리콘 표면위에 증착된 금속 박막으로부터 나노입자로 형성할 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 (100)기판위에 다양한 크기의 은 또는 금 나노입자를 형성시켜 식각용액에 짧은 시간동안 담그어 식각하여, 텍스쳐링 효과와 반사방지(antireflection) 특성을 분석하였다. 실험을 위해 각각 은 또는 금 박막을 열증발증착법을 이용하여 ~3-8 nm의 두께로 형성시켰으며, 급속가열장치를 이용하여 $500^{\circ}C$에서 5분 동안 열처리하였다. 그리고 탈이온수(de-ionized water)에 불화수소와 과산화수소가 혼합된 식각용액에 1-5분 동안 습식식각을 하였다. 각각의 텍스쳐링 된 샘플의 식각의 상태와 깊이를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 이용하여 300 nm에서 1,200 nm의 반사특성을 분석하였다. 또한 RCWA (rigorous coupled wave analysis) 시뮬레이션을 이용하여 텍스쳐링 된 기하학적구조에 대하여 반사방지막 특성을 이론적으로 분석하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.25 no.5
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• pp.744-753
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• 2001

One of the most important factors which affect the impact strength of high impact polystyrene (HIPS) is the rubber-phase particle size and size distribution. In this study, HIPS was prepared from a batch reactor to observe the influence of reaction conditions such as rubber content, agitation speed and prepolymerization time on the particle size and size distribution. Measurements concerning the particle size distribution were conducted using a particle size analyzer. Due to swelling, the particle suspended in toluene increases in size with lower heat-treatment temperature and shorter heat-treatment time, while the particle in methyl ethyl ketone shows quite reasonable size without any effort of heat-treatment. As rubber content increases, the average particle size increases substantially, but the increase in agitation speed at lower rubber contents does not have much influence on the size. However, the polystyrene-phase particles occluded in rubber-phase become more uniform as agitation speed increases. Longer prepolymerization time produces rubber-phase particles with narrower particle size distribution.

• Analytical Science and Technology
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• v.28 no.1
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• pp.33-39
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• 2015

CdS-QD particles are a nano-sized semiconducting crystal that emits light. Their optical properties show great potential in many areas of applications such as disease-diagnostic reagents, optical technologies, media industries and solar cells. The wavelength of emitting light depends on the particle size and thus the quality control of CdS-QD particle requires accurate determination of the size distribution. In this study, CdS-QD particles were synthesized by a simple ${\gamma}$-ray irradiation method. As a particle stabilizer polyvinyl pyrrolidone (PVP) were added. In order to determine the size and size distribution of the CdS-QD particles, sedimentation field-flow fractionation (SdFFF) was employed. Effects of carious parameters including the the flow rate, external field strength, and field programming conditions were investigated to optimize SdFFF for analysis of CdS-QD particles. The Transmission electron microscopy (TEM) analysis show the primary single particle size was ~4 nm, TEM images indicate that the primarty particles were aggregated to form secondary particles having the mean size of about 159 nm. As the concentration of the stabilizer increases, the particle size tends to decrease. Mean size determined by SdFFF, TEM, and dynamic light scattering (DLS) were 126, 159, and 152 nm, respectively. Results showed SdFFF may become a useful tool for determination of the size and its distribution of various types of inorganic particles.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2004.11a
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• pp.117-118
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• 2004

에어로졸의 측정은 다양한 변수에 영향을 받는다. 입자가 공기 중에 떠 있으므로 입자 주위의 유체온도와 압력에 영향을 받을 뿐 아니라 측정 대상인 입자의 크기, 농도, 하전 상태에 따라서 제약을 받는다. 특히, 에어로졸의 발생이나 측정은 복잡한 메커니즘으로 이루어지기 때문에 장비의 성능을 평가하거나 교정하는 과정은 쉽지 않고, 적당한 지침이나 문헌 또한 부족한 실정이다. 고농도, 고하전인 극한 조건에서 나노 에어로졸 입자를 측정하는 경우에는 측정 장비가 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있도록, 측정 대상인 나노 입자의 하전량, 형상, 크기 분포를 미리 예측하여 SMPS의 운전조건을 적절하게 결정할 수 있도록 미리 확인해야 한다

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.70.2-70.2
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• 2015

현재 반도체 및 디스플레이이 공정 분야는 1 um 이상의 입자에서부터 10 nm이하 크기의 오염입자를 제어해야 한다. 현재 오염원인을 파악하기 위해서 사용하는 방법은 공정 완료 후 대상물(웨이퍼 및 글래스)을 CD-SEM (Critical Dimension Scanning Electron Microscope)와 같은 첨단 분석장비를 사용하여 사후 (Ex-situ) 진행하고 있다. 이러한 방법은 오염원이 이미 공정 대상물을 오염시키고 난 후 그 원인을 분석하는 방법으로 그 원인을 찾기가 어려울 뿐만 아니라, 최근 공정관리가 공정 진행 중(In-situ) 행해져야 하는 추세로 봤을 때 합당한 방법이라 할 수 없다. 이를 해결하기 위해 진공공정 중 레이저를 이용하여 측정하고자 하는 여러 시도들이 있었지만, 여전히 긍정적인 답변을 보여주지 못하고 있다. 본 발표에서 소개하는 PCDS (Particle Characteristic Diagonosis System)은 PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer)와 SEM (Scanning Electron Microscope), 그리고 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)를 통합하여 만든 시스템으로 진공공정 중 (In-situ) 챔버 내부에서 발생하고 있는 입자의 크기 분포, 입자의 형상, 그리고 입자의 성분을 실시간으로 분석할 수 있는 방법을 제공한다. 이러한 방법 (PCDS)에 대한 개념과 원리, 그리고 현재까지 개발된 단계에서 얻어진 결과에 대해 소개할 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.714-719
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• 2017

The controlled synthesis of inorganic materials with a specific size and morphology is an important factor in the development of new materials in many fields, such as nanoparticles, medicine, electronics, semiconductors, pharmaceutical sand cosmetics. Solution crystallization is one of the most widely used separation processes in the chemical and pharmaceutical industries. Calcium carbonate has attracted a great deal of attention in industry because of its numerous applications. The mean crystal size, crystal size distribution and morphology are important factors in the continuous crystallization process. In this study, the continuous crystallization of calcium carbonate by the calcium chloride process was investigated. The mean crystal size and crystal size distribution data were obtained by a particle size analyzer. The morphological imaging of the crystalswasper formed by SEM. Under steady state operation, the mean crystal size change was small, but increasing the input concentration and mixing rate increased the crystal size. In this operation, some aragonite was found, but the main crystal phase was calcite.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.17 no.3
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• pp.187-195
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• 2002

다환방향족탄화수소류 화합물의 증기상-입자상간의 분배평형의 설명을 위해 흔히 입자상의 흡착지점이 균질하고 총흡착면적은 TSP에 비례한다는 가정을 사용하는데 본 연구의 목적은 이러한 가정의 타당성을 평가하는 것이다. 본 연구를 위해 도심에서 6단의 다단계 대기중입자채집기를 사용하여 대기 중의 입자를 포집하였으며 이들 입자에 흡착된 phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene을 분석하여 입경별 분포를 측정하였다. 특히 연구기간 중에 황사현상이 일어나 입경분포나 입자의 기원이 매우 다른 경우에 대한 연구가 가능하였다. 주요연구결과로서 우선 야마사키가 제안한 분배평형의 온도 의존식은 제한된 범위에서 사용되어야 한다는 것이 관측되었다. 즉, 황사현상이 일어나는 경우와 같이 입자의 흡착특성과 입경분포가 보통때와 다른 경우에는 log Kp와 l/T의 관계에서 선형성이 상당히 저하되었다. 또한 특히 낮은 온도에서는 입자의 입경분포가 달라지면 전체적인 분배평형이 달라지게 되는 것으로 평가되었으며 입자의 흡착특성도 분배평형의 온도의존성에 결정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 입자의 기원이 다양하거나 입경분포가 달라지면 흡착평형이 바뀌기 때문에 흡착특성의 균질성과 단순한 TSP를 전제로 하는 분배평형의 평가나 예측은 실제 대기조건에서는 정확하지 않을 수가 있으며 제한적인 조건에서 사용되어야 할 것이다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.3
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• pp.27-34
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• 2022

Since water flow in the ground depends on the pore structure composed of soil grains, equations to predict the hydraulic properties based on the grain size have low accuracy. This paper presents a methodology to compute constriction-pore size distribution by Silveria's method and estimate saturated and unsaturated hydraulic properties of soils. Well-graded soil shows a uni-modal pore size distribution, and poor-graded soil does a bimodal distribution. Among theoretical models for saturated hydraulic conductivity using pore size distribution, Marshall model is well-matched with experimental results. Model formulas for soil-water characteristic curves and unsaturated hydraulic conductivity using the pore size distribution are proposed for hydraulic analysis of unsaturated soil. Continuous research is needed to select a model suitable to estimate hydraulic properties by applying the developed model formulas to various soils.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.1 no.1
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• pp.39-46
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• 1998

This study presents a numerical model that can simulate changes of particle size distribution (PSD) of PCB-contaminated coastal sediments. The developed model has one spatial dimension including sedimentation and vortical dispersion as well as coagulation. The reason for considering the vortical transport mechanisms is to calculate residence time of the particles. Using the model and Initial PSD data based on actual coastal sediments contaminated with PCBs, this study shows results of model simulations. Within 48 hours of the simulation time, the PSD changed significantly and the particles were removed from water in different rates between different particle sizes. It also shows that coagulation can act an important role in this process. The model may be useful in assessing the range of resuspended sediments that can pollute neighboring areas during environmental remediation projects such as dredging.