• Title/Summary/Keyword: 자외선 산화

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열처리 온도에 따른 자외선 발광다이오드용 산화물/금속/산화물 투명전극의 전기적/광학적 특성

  • Lee, Jae-Hun;Kim, Gyeong-Heon;An, Ho-Myeong;Kim, Tae-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.418-419
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    • 2013
  • 현재, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 박막은 가시영역에서 전기적 특성 및 광학적 특성이 우수하기 때문에 평면 디스플레이(flat displays), 박막 트랜지스터(thin film transistors), 태양전지(solar cells) 등을 포함한 광소자에 투명전도성산화물(transparent conducting oxide, TCO) 전극으로 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만, 이 물질은 밴드갭이 3.4 eV로 다소 작아 다양한 분야의 의료기기, 환경 보호에 응용 가능한 자외선 영역에서 상당히 많은 양의 광흡수가 발생하는 치명적인 문제점을 가지고 있다. 또한, 인듐(Indium)의 급속한 소비는 인듐의 매장량의 한계로 인해 가격을 상승시키는 주요한 원인으로 작용하고 있다. 한편, InGaN 기반의 자외선 발광다이오드 분야에서는 팔라듐(Pd) 기반의 반투명 전극과 은(Ag) 기반의 반사전극을 주로 사용하고 있지만, 낮은 투과도와 낮은 굴절률을 때문에 여전히 자외선 발광다이오드의 광추출 효율(extraction efficiency)에 문제점을 가지고 있다. 따라서 자외선 발광다이오드의 외부양자 효율(external quantum efficiency, EQE)을 높이기 위해 높은 투과도와 GaN와 유사한 굴절률을 가지는 p-형 오믹 전극을 개발해야 한다. 본 연구에서는 초박막의 ITO (16 nm)/Ag (7 nm)/ITO (16 nm) 다층 구조를 갖는 투명전도성 전극을 제작한 후, 열처리 온도에 따른 전기, 광학적 특성에 향상에 대해서 조사하였다. 사용된 산화물/금속/산화물 전극의 구조는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 태양전지 등에 많이 사용되는 안정적인 투명 전극을 자외선 LED 소자에 처음 적용하여, ITO의 전체 사용량은 줄이고, ITO 사이에 금속을 삽임함으로써 금속에 의한 전기적 특성 향상과 플라즈몬 효과에 의한 투과도를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과로는, $400^{\circ}C$에서 열처리한 ITO/Ag/ITO 다층 구조는 365 nm에서 84%의 광학적 특성과 9.644 omh/sq의 전기적 특성을 확인하였다. 실험 결과로부터 좀 더 최적화를 수행하면, ITO/Ag/ITO 다층 구조는 자외선 발광다이오드의 투명전도성 전극으로 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

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산화아연의 박막 또는 나노선의 전기화학적 합성과 자외선 센서의 적용

  • Yun, Sang-Hwa;Lee, Dong-Gyu;Yu, Bong-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.26.2-26.2
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    • 2011
  • 최근 주목 받고 있는 산화아연(ZnO)은 레이저 다이오드, 가스 센서, 자외선 센서, 투명전극 등으로 다양하게 사용될 수 있어 연구개발이 폭 넓게 이루어지고 있는 상황이다. 특히, 3.3 eV의 direct bandgap 에너지를 가지고 있는 ZnO은 현재 자외선센서로 많이 적용되고 있는 물질인 GaN계열을 대체할 수 있는 유망한 물질로 주목 받고 있다. 공기중의 산소나 수분의 표면반응에 의한 자외선 측정을 하는 ZnO을 나노선으로 만들게 되면, 표면대비 부피비가 박막에 비해 급격히 증가하기 때문에 민감도가 커지고 반응시간이 짧아지게 된다. 본 연구에서는 자외선센서의 민감도와 반응성을 향상시키기 위해 전기화학적 합성법을 통해 ZnO의 박막과 나노선을 제조하였다. 사진공정을 통해 3 ${\mu}m$의 간격을 가진 금(Au) 전극을 만든 후, 전기화학적 합성법을 통해 아연이온이 포함된 용액에서 정전류를 흘려보내 아연 또는 ZnO을 증착시킬 수 있었다. 첫 번째로 ZnO을 양쪽 Au 전극에서 동시에 증착하여 두 박막이 접합하였고, 두 번째는 100nm의 지름을 가진 Ni 나노선를 전극 양쪽에서 자석을 통해 자기장을 형성해 정렬시키고 ZnO을 Au 전극과 Ni 나노선에 증착한 후, Ni 나노선를 산화시킴으로써, ZnO 나노구조를 형성하였다. 세 번째로는 Au 전극 양쪽에 아연을 전기화학적 합성을 하여 박막으로 증착하고 고온에서 산화과정을 통해 100 nm 이하의 지름을 가진 ZnO 나노선를 형성하였다. 이렇게 만들어진 세가지 구조의 ZnO의 나노구조와 결정성은 주사전자현미경과 X선 회절 분석기를 통해 측정하였으며, 자외선에 대한 민감도와 반응성은 365 nm의 파장을 가진 자외선발생기와 소스미터장치를 통해 측정하였다. 박막에서 100 nm 이하의 지름을 가진 ZnO 나노선로 갈 수록 자외선에 대한 민감도와 반응성이 향상되었다.

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Study on Characteristics of coated fabric using nano-particle (나노물질이 코팅된 직물의 기능성 향상에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Won;Yoon, Seok-Han;Yeum, Jeong-Hyun;Bae, Eun-A
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.55-55
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    • 2011
  • 국내의 등산용 아웃도어 제품의 경우, 기능성인 투습도와 내수압만을 증대시키려는 연구가 주류를 이루고 있었다. 하지만, 실제 등산용 아웃도어의 경우 산악지형인 고지대에서 사용시간이 많으므로, 이에 따른 장시간의 직접적인 태양광 노출로 인한 인체에 치명적인 영향을 야기시키고 있지만, 인체 보호용 헬스케어 아웃도어 제품에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 태양광은 자외선 2.5%, 가시광선 51.5%, 적외선 46.0%의 광량 비율을 가지고 있으며, 이 중 자외선은 광량은 적지만 에너지적으로 높아 유기물 분해 및 열화를 일으킨다. 이러한 자외선을 차단하기위해 아웃도어 의류에서는 유무기하이브리드 소재를 표면에 코팅시키게 되며, 기능성 코팅액내에 함유되어 있는 나노분말의 경우 이산화티타늄($TiO_2$), 산화세륨(CeO), 산화아연(ZnO), 삼산화텅스텐($WO_3$), 산화마그네슘(MgO) 등이 주로 사용되어 진다. 본 연구에서는 자외선 흡수소재로 나노산화아연분말을 이용하여, 그 입도 및 코팅용 희석 용매내의 분산성을 확인하고, 함유량을 달리한 코팅 수지를 제조하여, 코팅시편 제조 후 그 특성을 비교/분석하여 자외선 차단 효과를 확인하고자 한다.

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Low Temperature Growth of Silicon Oxide Thin Film by In-direct Contacting Process with Photocatalytic TiO2 Layer on Fused Silica (광촉매 TiO2 층의 비접촉식 공정을 통한 저온 실리콘 산화박막 성장)

  • Ko, Cheon Kwang;Lee, Won Gyu
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.19 no.2
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    • pp.236-241
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    • 2008
  • The possibility of silicon oxidation through the aerial-diffusion of active oxygen species has been evaluated. The species originate from the surface of $TiO_2$ exposed by UV. Among process parameters such as UV intensity, substrate temperature and chamber pressure with oxygen, UV intensity was a major parameter to the influence on the oxide growth rate. When 1 kW high pressure Hg lamp was used as a UV source, the growth rate of silicon oxide was 8 times as faster as that of a 60 W BLB lamp. However, as the chamber pressure increased, the growth rate was declined due to the suppression of aerial diffusion of active oxygen species. According to the results, it could be confirmed that the aerial-diffusion of active oxygen species from UV-irradiated photocatalytic surface can be applied to a new method for preparing an ultra-thin silicon oxide at the range of relatively low temperature.

Characteristics of Non-nano Needle Type Zinc Oxide and Its Application in Sunscreen Cosmetics (Non-nano 막대형 산화아연의 특성 및 자외선 차단용 화장품에의 응용)

  • Chong, Kyo Un;Xuan, Song Hua;Yoon, Yeo Min;Kim, Sang-uk;Choi, Bou Kun;Lee, Sung Ho;Park, Soo Nam;Lee, Jong Sung
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.47 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • With increasing interest in the effectiveness and safety of sunscreen worldwide, research on the development of new inorganic sunscreen is also gaining momentum. In the present study, non-nano sized needle type zinc oxide, which can meet the regulation of nano-material as a recent problem, has been synthesized and surface-modified with cetyl alcohol to obtain needle type zinc oxide powder. Here, we also investigated their physical properties and evaluated their potential application as sunscreens. As a result of the experiment, the sunscreen with needle type zinc oxide powder, which was non-nano, showed similar UV-protection properties and transparency compare to that of 40nm size zinc oxide. It was further confirmed that the UV blocking effect was significantly increased when the needle type zinc oxide dispersion was applied to the sunscreen. Therefore, although the needle type zinc oxide is non-nano (200 nm) material, it has the potential to be applied to the product as an excellent transparency (improvement of whiteness), UV protection efficacy and smooth texture.

Photoresponsivity of ZnO Schottky barrier diodes (ZnO 산화물반도체(酸化物半導體)를 이용(利用)한 자외선(紫外線) 광(光)센서에 관한 연구(硏究))

  • Oh, Dong-Cheol;Han, Chang-Suk;Koo, Kyung-Wan
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.207-208
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    • 2006
  • 분자선(分子線)에피택시법(法)으로 성장(成長)한 ZnO 산화물반도체(酸化物半導體)를 이용(利用)하여 제작(製作)한 쇼트키배리어 다이오드에 대하여 자외선(紫外線) 광(光)센서로서의 광특성(光特性)을 조사(調査)한다. 첫째, 백색광(白色光) 조사시(照射時) 포화전류치(飽和電流値)가 100배(培) 이상(以上) 증가(增加)하는 광(光)여기 특성(特性)을 나타낸다. 둘째, 조사(照射)하는 �셈� 파장(波長)에 대하 390nm의 차단장파장(遮斷長波長)을 갖으며 195nm 이상(以上)의 밴드폭을 갖는 파장감도특성(波長感度特性)을 나타낸다. 셋째, 자외선(紫外線)에 대해 0.36msec의 시정수(時定數) 갖는 것으로 평가(評價)된다. 따라서, ZnO 산화물반도체(酸化物半導體)는 향후(向後) 자외선(紫外線) 광(光)센서소자의 재과(材科)로서 기대(期待)되어진다.

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Photocatalytic Oxidation of Free Cyanide Using UV LED (자외선 LED를 이용한 자유 시안의 광촉매 산화)

  • Kim, Seong Hee;Seol, Jeong Woo;Lee, Woo Chun;Lee, Sang-Woo;Kim, Soon-Oh
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.37 no.1
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    • pp.34-44
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    • 2015
  • This study was initiated to remove free cyanide from wastewater using the process of photocatalytic oxidation. UV lamp has been extensively used as a light source in conventional photocatalytic oxidation, but numerous drawbacks of UV lamp have been raised so far. Thus, this study focused on evaluating the applicability of UV LED as an alternative light source to overcome the drawbacks of UV lamp. Furthermore, the effects of diverse operational parameters on the performance of process were investigated. The results demonstrated the applicability of UV LED as a substitute of UV lamp. Also, the results show that the performance of process was improved by the increase in the number of UV LEDs used. To acquire economic feasibility as well as high efficacy, however, it is required to determine the optimum number of UV LED prior to practical implementation of the process. Among the three types of photocatalysts (anatase, rutile, and Degussa P25) tested, the Degussa P25 showed the greatest performance, and it was proven that the process was not improved as much as the Degussa P25 through simple mixing of anatase and rutile without any pretreatment. In addition, the removal efficiency of free cyanide appeared to be increased with the decrease in the particle size of $TiO_2$ photocatalyst. Besides, the process was enhanced with injection of oxygen which is considered as a major electron acceptor in the photocatalytic oxidation.

Synthesis and Characteristics of Organic-Inorganic UV-Protective Agents (유무기 하이브리드화 자외선 차단제의 합성 및 특성)

  • Cho, Suk-Hyung;Kim, Young-Jun;Lee, Byung-Woo;Cho, Jae-Chul;Moh, Sang-Hyun
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.232-234
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    • 2012
  • 높은 투명성과 우수한 자외선 차단성을 갖는 금속산화물 나노입자와 유기계 자외선 차단제 및 폴리머와의 하이브리드화를 통한 고기능 입자를 합성하기 위하여 산화티탄(TiO2)에 유기 자외선차단제를 도입 하였다. 그 결과 UVB영역과 UVA영역을 동시에 차단할 수 있는 유무기 하이브리드화 자외선차단제를 제조하였다.

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Oxidative Stability and Antioxidant Changes in Perilla Seeds and Perilla Oil Affected by UV Irradiation (들깨 및 들기름의 자외선 조사 중 지방질 산화와 산화방지제의 변화)

  • Wang, Seon-Yeong;Choe, Eun-Ok
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.44 no.1
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    • pp.8-13
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    • 2012
  • Effects of UV irradiation on lipid oxidation in perilla seeds and perilla oil were evaluated by determining the contents of peroxides, conjugated dienoic acids, and thiobarbituric acid reactive substances, and analyzing fatty acid composition. Tocopherols and polyphenol contents were also determined. Perilla seeds were unroasted or roasted at $180^{\circ}C$ for 20 min, and perilla oil was obtained by pressing the roasted perilla seeds. Lipid oxidation during UV irradiation was higher and faster in perilla oil than that in perilla seeds, with a slight loss of linolenic acid. Unroasted perilla seeds were more oxidation-stable than roasted seeds. Tocopherols and polyphenols were degraded during UV irradiation, with a higher degradation rate observed in unroasted perilla seeds than in roasted ones. Antioxidant concentration dependency of the lipid oxidation during UV irradiation was higher in perilla oil than that in perilla seeds, and the contribution of polyphenols to oxidative stability was higher than that of tocopherols in all samples.

Characteristics of Photostabilizers in Photochromic Formulations

  • Sin, Jong-Il;Sin, Seung-Rim;Park, Su-Yeol;Kim, Si-Seok;Lee, In-Ja;An, Gyeong-Ryong;Lee, Sang-O;Yun, Hye-Su;Jeon, Geun-HanGuk
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.117-118
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    • 2009
  • Photochromic dye의 광안정성을 향상시키기 위해 다양한 형태의 산화방지제 및 자외선흡수제를 사용하고 있다. PMMA를 MEK에 녹이고 photochromic dye, 다양한 형태의 산화방지제 및 자외선흡수제를 첨가하여 film 조성액을 만들고 PET film에 coating하여 도막을 만들어 광변색소의 안정성을 관찰하였다. 산화방지제 및 자외선 흡수제의 종류에 따른 광변색소의 변색특성을 관찰하였으며, 농도에 따른 광변색소의 광안정성을 관찰하였다.

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