• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.101.2-101.2
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• 2016

육각형 구조의 탄소원자가 이차원으로 배열된 그래핀은 고유의 전기적, 광학적 특성으로 인하여 새로운 전기소자, 광학소자 및 광전소자를 구성하는 유망한 물질로써 많은 주목을 받고 있다. 특히 넓은 파장 대역에서의 일정한 광 흡수 특성, 높은 비선형 광학 계수 및 수백 펨토초의 매우 빠른 비선형 응답시간으로 인하여 최근 그래핀을 기반으로 하는 광대역 광 편광소자, 비선형 광 신호 발생기, 광 포화 흡수체 및 광 제한기 (optical limiter) 등이 보고되고 있다. 본 발표에서는 그래핀 등 저차원 물질의 비선형 포토닉스 응용에 관한 최근 연구에 관하여 살펴보고자 한다. 특히 그래핀 소자의 전기적 조절을 통한 극초단 레이저 펄스의 발생 및 제어 특성을 살펴보고 나아가 높은 효율을 가지는 도파로 기반 그래핀 광전소자 구현 가능성 및 그 한계에 관해 살펴보고자 한다.

• Optical Science and Technology
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• v.16 no.2
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• pp.12-27
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• 2012

• Proceedings of the Korea Environmental Mutagen Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.27-39
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• 2005

나노기술은 21세기 초반 첨단산업을 이끌어갈 핵심기술 중의 하나로 여러 나라들이 국가적인 차원에서 전략적으로 개발하고 있다 나노기술은 초정밀 가공기술, 원자 혹은 분자 단위의 조립(조합)기술, 소재공정기술 등의 기술 분야를 포함하며 나노스케일 영역에서 나노소재를 이용(제조 및 가공)하여 새로운 응용분야를 창출해 내거나 기존 산업을 더욱 고도화하는데 기여하는 기술이다. 나노소재는 금속, 세라믹, 고분자, 생체물질 등의 특정 물질 영역에 국한되지 않고 다양한 형태, 다양한 물성을 갖고 있으며 나노기술 구현에 있어서 직접적인 대상 혹은 중간매체에 해당한다. 따라서 나노소재 기술은 대단히 광범위한 영역을 포함하는 나노기술의 바탕을 이루는 기반기술 또는 원천기술이라고 할 수 있다. 여러 형태의 나노소재 중에서 가장 저차원(0차원)의 물질에 해당하는 나노분말은 기술적으로 가장 실용화에 근접해 있으며 이미 많은 상용화 사례들이 나타나고 있다. 나노분말 기술은 기술 성숙도 측면에서뿐만 아니라 확장성(유용성), 신규성(혁신성) 측면에서 대단한 가능성을 갖고 있기 때문에 향후 대단히 빠른 속도로 시장이 확대될 전망이다. 본 발표에서는 나노분말 기술의 개발 현황 및 전망에 대하여 언급하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Toxicology Conference
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• 2005.05a
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• pp.27-39
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• 2005

나노기술은 21세기 초반 첨단산업을 이끌어갈 핵심기술 중의 하나로 여러 나라들이 국가적인차원에서 전략적으로 개발하고 있다. 나노기술은 초정밀 가공기술, 원자 혹은 분자 단위의 조립(조합)기술, 소재공정기술 등의 기술 분야를 포함하며 나노스케일 영역에서 나노소재를 이용(제조 및 가공)하여 새로운 응용분야를 창출해내 거나 기존 산업을 더욱 고도화하는데 기여하는 기술이다. 나노소재는 금속, 세라믹, 고분자, 생체물질 등의 특정 물질 영역에 국한되지 않고 다양한 형태, 다양한 물성을 갖고 있으며 나노기술 구현에 있어서 직접적인 대상 혹은 중간매체에 해당한다. 따라서 나노소재기술은 대단히 광범위한 영역을 포함하는 나노기술의 바탕을 이루는 기반기술 또는 원천기술이라고 할 수 있다. 여러 형태의 나노소재 중에서 가장 저차원(0차원)의 물질에 해당하는 나노분말은 기술적으로 가장 실용화에 근접해 있으며 이미 많은 상용화 사례들이 나타나고 있다. 나노분말 기술은 기술 성숙도 측면에서 뿐만 아니라 확장성(유용성), 신규성(혁신성) 측면에서 대단한 가능성을 갖고 있기 때문에 향후 대단히 빠른 속도로 시장이 확대될 전망이다. 본 발표에서는 나노분말 기술의 개발 현황 및 전망에 대하여 언급하고자 한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.7
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• pp.495-507
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• 2021

With the recent industrial development, accidental pollution in riverine environments has frequently occurred. It is thus necessary to simulate pollutant transport and dispersion using water quality models for predicting pollutant residence times. In this study, we conducted a field experiment in a meandering reach of the Sum River, South Korea, to validate the field applicability and prediction accuracy of RAMS+ (River Analysis and Modeling System+), which is a two-dimensional (2D) stream flow/water quality analysis program. As a result of the simulation, the flow analysis model HDM-2Di and the water quality analysis model CTM-2D-TX accurately simulated the 2D flow characteristics, and transport and mixing behaviors of the pollutant tracer, respectively. In particular, CTM-2D-TX adequately reproduced the elongation of the pollutant cloud, caused by the storage effect associated with local low-velocity zones. Furthermore, the transport model effectively simulated the secondary flow-driven lateral mixing at the meander bend via 2D dispersion coefficients. We calculated the residence time for the critical concentration, and it was elucidated that the calculated residence times are spatially heterogeneous, even in the channel-width direction. The findings of this study suggest that the 2D water quality model could be the accidental pollution analysis tool more efficient and accurate than one-dimensional models, which cannot produce the 2D information such as the 2D residence time distribution.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.404-404
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• 2012

저차원계 탄소 동소체는 특유의 구조에서 기인하는 우수한 물리적 성질로 인해 각광받고 있는 물질이다. 탄소원자가 육각형 격자 모양을 지닌 2차원계 물질인 그래핀(graphene)은 뛰어난 전기적, 물리적, 광학적 성질로 인해 전계효과 트랜지스터(field effect transistors), 투명전극(transparent electrodes), 에너지 저장체, 복합체, 화학/바이오 센서 등 다양한 분야에서 활용을 위한 연구가 진행되고 있다. 또한 그래핀이 튜브형태로 말려있는 1차원계 물질인 탄소나노튜브(carbon nanotube)의 전기적, 열적, 기계적 성질은 이를 전계방출 디스플레이(field emission display), 전도성 플라스틱, 가스 저장체, 슈퍼 커패시터 등에 적용가능하게 한다. 최근 2차원계 물질인 그래핀과 1차원계 물질인 탄소나노튜브의 장점을 극대화하기 위한 복합 나노 구조에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는 추세이다[1-5]. 본 연구에서 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조의 제작은 다음과 같이 진행되었다. 우선 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용하여 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀은 메타크릴산메탈 수지(polymetylmethacrylate; PMMA)를 이용한 전사(transfer)방법을 이용하여 원하는 기판에 위치시키고, 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering)을 이용하여 탄소나노튜브의 합성을 위한 촉매층을 증착하였다. 이후 열 화학기상증착법을 이용하여 그래핀 위에 탄소나노튜브를 합성함으로써 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조를 제작하였다. 합성된 그래핀-탄소나노튜브의 구조적 특징은 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy)을 통해 확인하였고, 촉매의 표면 형상 및 화학적 상태는 원자힘 현미경(atomic force microscopy)과 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 확인하였다. 또한 제작된 그래핀-탄소나노튜브의 전기적 특성 측정을 통해 나노전자소자로의 응용가능성을 조사하였다.

• Composites Research
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• v.32 no.6
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• pp.388-394
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• 2019

Inherited the excellent electrical and mechanical properties based on the low dimensional structure of graphene, three-dimensional graphene nanostructures have gathered great attention as electrochemical energy storage electrodes owing to their high porosity and large specific surface area. Also, having the catecholamine structure, dopamine has been regarded as a multifunctional material to possess high affinity to various organic/inorganic materials and to modify a hydrophobic surface to a hydrophilic one. In this work, through coating dopamine on the three-dimensional graphene nanostructure, we tried to increase the specific capacitance by enhancing the wettability with electrolyte and to improve the mechanical compressive property by strengthening the nano-architecture. As a result, the dopamine-coated nanostructure exhibited significant improvement on the specific capacitance (51.5% increase) and compressive stress (59.6% increase).

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.10a
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• pp.385-386
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• 1999

국내에서도 대기중 VOC 측정이 정부 차원에서 각 지역별로 이루어지도록 법적 시행이 2000년부터 이루질 예정이다. VOC 분석에서 가장 필요한 것은 VOC분석용 표준물질인데 이는 매우 고가로서 모두 수입에 의존하고 있다. 본 연구에서는 앞으로 시행된 대기중 VOC 측정 대상 화합물중 10개의 HAP(hazardous air pollutant) target화합물이 함유된 저농도 ppb level의 HAP CRM을 개발하였다.(중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.68-68
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• 2012

근래 탄소 단원자 두께의 2차원 결정재료인 그래핀은 연구자들에게 연구대상물질로 가장 각광 받고 있지만 그 합성법 및 이에 따른 분석법은 매우 제한되어 있다. 특히 분석의 핵심인 결정구조 및 원자구조 등을 탐구하기 위해서는 투과전자현미경(TEM)의 이용이 필수적이다. 최근 수차보정 기법을 이용한 투과전자현미경의 비약적인 발전으로 인해 탄소와 같이 가벼운 원소의 단원자까지 이미징해 낼 수 있는 수준에 이르고 있지만 정확한 그래핀 분석을 위해서는 전자현미경의 기본적인 이해와 분석사례 중심으로 깊이 있게 분석법을 살펴보는 것이 유용하다. 본 Tutorial에서는 전자현미경의 기본적인 이론과 최첨단 투과전자현미경의 소개, 그리고 이 투과전자현미경을 이용한 그래핀의 분석 방법과 그 사례들, 제한점등에 대해 알아본다. 그래핀의 층수분석을 위한 전자회절법, 그래핀의 결정입계 분석을 위한 전자회절, 암영상법 및 원자분해능 이미징, STEM영상 기법, 그래핀을 나노재료 분석에 지지막으로 이용하는 방법, bilayer 그래핀 등에 대해 살펴본다. 그리고 저전압에서 작동하는 저손상 단원자 분해능의 성능과 미래의 응용 가능성, 발전방향등을 전망해 본다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.34.1-34.1
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• 2010

국내외적으로 다양한 형태의 저차원 구조 나노재료를 화학센서에 응용하고자 하는 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 현재까지 발표된 많은 연구는 단일 산화물 반도성 재료를 이용한 센서 특성 측정 및 센싱특성 향상 연구가 주를 이루고 있다. 이에 비해 2 가지 이상의 물질로 구성되는 이종접합(heterojuction) 나노재료는 단일 재료에 비해 화학센서로서의 특성을 향상시킬 여러 가능성이 제시되고 있으나, 이러한 이종접합 구조의 가스감응특성에 대한 기본 모델 제시는 부족한 상태이다. 본 연구에서는 $SnO_2$-ZnO 등의 코아-쉘 구조 나노섬유 및 ZnO-$SnO_2$ 이종접합 구조 나노섬유 나노재료를 제조하였다. 이러한 나노재료의 가스 감응특성을 조사하고 그 결과들을 바탕으로 이종접합 나노재료의 가스 감응특성에 대한 메커니즘을 제시하고자 한다.