오존은 배출원에서 직접 배출되는 1차 오염물질이 전구물질들이 강한 태양광선에 의해 광화학 반응을 일으켜 생성되는 2차 광화학 오염물질이다. 대표적인 전구물질로는 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOC)이다. 이러한 전구물질들은 화석연료의 연소와 자동차에서 직접 배출되어 대기 중에서 복잡한 물리ㆍ화학과정을 통하여 오존을 생성한다. 최근에 도심 지역 및 주변지역 그리고 몇몇 시골지역에서 발생하고 있는 오존의 고농도 현상은 중요한 대기오염 문제중의 하나로 부각되고 있다. (중략)
최근 들어, 전 세계적으로 대도시 지역에서 지표면 오존농도가 환경기준을 초과하는 빈도가 증가함에 따라 오존의 생성과 관련 있는 전구물질에 대한 제어과정이 지표면 오존농도의 저감을 실현시키기 위한 가장 중요한 과제로 대두되고 있다. 지표면 부근의 오존은 비단 인체에 대한 보건학적 영향뿐만 아니라, 곡식, 식물, 나무들에까지 위해성을 보이기 때문에 많은 관심이 집중되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 오존의 문제가 빈번히 발생하는 하절기 동안, 수도권 지역 5개 지점에서의 오존생성에 깊이 관여하는 각종 전구물질들 중에서 VOC에 대한 농도를 측정하여 그 분포 특성을 파악하고자 한다. (중략)
본 연구에서는 바이오매스의 탄화공정 시 발생되는 목초액을 응축성 가스물질의 전구물질로 이용하여 발생되는 응축성 가스상 오염물질을 제거하기 위하여 액체상 흡착제중 실리카 전구물질인 HMDS의 주입조건에 따른 응축성물질의 입경분포 변화특성을 명확히 파악하고자 하였다. 응축성 가스상 물질을 입자화시켜 제거하기 위하여 액체상 흡착제인 HMDS를 이용할 경우, 흡착제의 주입량, 체류시간 및 가열온도, MFC 유량 등의 적절한 조절로써 입자화 크기를 조절할 수 있었다. 특히 실리카 전구물질을 도입시 끓는점, 밀도(비중), 분자량 등의 물리화학적 특성을 고려하면, 발생되는 응축성 물질을 효과적으로 입자화시켜 제어 가능할 것으로 판단된다.
최근 전자 분야의 눈부신 발달에 따라 진보된 재료를 도입할 필요성이 있고, 이에 필요한 원료 물질을 개발하는 연구가 필수적이다. 최첨단 전자, 자기, 광재료를 제조하기 위하여 여러가지 금속 전구체를 사용하고 있지만 휘발성, 열적 안정성, 제조의 용이성, 경제성 등 우수한 물성을 갖는 원료 물질에 대한 체계적인 연구가 활발하지 못하여 관련 업계에서는 원료 화합물을 도입하는 공정에서 많은 어려움이 있다. 새로운 첨단 금속 전구체를 개발하기 위하여 분자 수준에서 화합물을 설계하고 합성하는 과정을 통하여 쉽고 경제적인 방법으로 새로운 리간드를 다양하게 합성하였고, 이들 리간드를 도입하여 휘발성, 안정성, 경제성이 훨씬 향상된 새로운 금속 전구체를 개발하고 박막 및 나노 물질 제조 공정에 응용하는 연구를 수행하였다. 이로부터 반도체, 디스플레이 등 첨단 재료 분야에 적용이 가능한 여러 후보 전구체를 도출하였다. 본 발표에서는 새로운 금속 전구체 개발 및 이를 이용한 박막 증착, 나노 물질 합성과 특성 평가에 관하여 토의하고자 한다.
Chalcopyrite구조의CIS 화합물은 직접천이형 반도체로서 높은 광흡수 계수 ($1\times10^5\;cm^{-1}$)와 밴드갭 조절의 용이성 및 열적 안정성 등으로 인해 고효율 박막 태양전지용 광흡수층 재료로 많은 관심을 끌고 있다. CIS 계 물질에 속하는 $Cu(InGa)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 경우 박막 태양전지 중 세계 최고 효율인 20%를 달성한 바 있으며, 이는 기존 다결정 웨이퍼형 실리콘 태양전지의 효율에 근접하는 수치이다. 그러나 이러한 우수한 효율에도 불구하고 박막 증착시 동시증발장치 혹은 스퍼터링장치와 같은 고가 진공장비를 사용하게 되면 공정단가가 높을 뿐만 아니라 사용되는 재료의 20-50%의 손실을 감수해야만 한다. 또한 대면적 Cell제작에 어려움이 있기 때문에 기술개발 이후의 상용화 단계를 고려할 때 광흡수층 박막 제조 공정단가를 획기적으로 낮출 수 있고 대면적화가 용이한 신 공정 개발이 필수적이다. 이러한 관점에서 비진공 코팅방법에 의한 CIS 광흡수층 제조 기술은 CIS 태양전지의 저가화 및 대면적화를 가능케 하는 차세대 기술로 인식되고 있고 최근 급속한 발전을 이루고 있는 미세 입자 합성, 제어 및 응용 기술에 부합하여 많은 세계 연구기관 및 기업체에서 활발히 연구를 진행하고 있다. 비진공 방식에 의한 CIS 광흡수층 제조 기술은 전구체 물질의 형태에 따라 크게 입자형 전구체를 사용하는 방법과 용액 전구체를 사용하는 방법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 용액 전구체를 paste 공정으로 실험하였다. 이는 용액전구체 물질 제조가 입자형 전구체 제조에 비해 매우 간단하고, 전구체 물질 내 구성원소의 원자비를 쉽게 조절할 수 있다는 장점 및 사용효율이 높아 소량의 source로도 박막 제작이 가능해 공정 단가 절감에 큰 효과가 기대되기 때문이다. 실험에 사용 된 용액전구체는 $Cu(NO_3)$ 및 $InCl_3$, $Ga(NO_3)$를 Cu, In, Ga 출발 물질로 선정하여 이를 메탄올에 완전히 용해시켜 binder인 셀룰로오즈와 메탄올을 섞은 용액과 혼합하여 전구체 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리를 paste공정으로 precursor막을 입히고 저온 건조 후 Se 분위기에서 열처리하여 CIGS박막을 얻을 수 있었다. 박막의 특성을 XRD, SEM, AES, TGA등으로 분석하였다.
대기 중 오존 농도의 증가가 빈번하여 짐에 따라 오존을 유발시키는 전구물질인 탄화수소의 관리에 대한 관심이 최근 크게 늘고 있다. 따라서 점점 많은 실험실에서 오존 전구물질에 대한 측정이 이루어지고 있거나 준비를 하고 있다. 오존 전구물질은 매우 많은 탄화수소로 구성되어 있어 복잡한 혼합성분으로 대기중에 존재하며, 농도 또한 매우 미량(low ppb)으로 낮아서 매우 까다로운 VOC 분석법을 요구한다. 그러므로 매우 많은 분석오차 요인이 측정과정에서 관여되어 있으며, 이로 인하여 측정 정확도의 관리, 유지가 어렵다. (중략)
토양에서 분리한 광합성 세균인 Rhodospirillum rubrum N-1 균주에 의한 ${\delta}$-aminolevulinic acid (ALA) 생산에 있어서 levulinic acid (LA) 및 ALA 생합성 경로의 첨가효과를 검토하였다. Glutamate를 제외한 Lascelles의 기본배지에 LA를 배양초기에 10mM, 이후 대수기 중기에 30 mM을 첨가한 결과 균체외의 ALA 생산성은 최고 45 mg/l 도달, LA 미첨가 대비 23배 증가하였다. ALA 생합성의 전구물질인 glycine-succinate ($C_4$) 및 glutamate ($C_5$)의 feeding 효과는 배양초기/대수기 중기에 LA 10/30 mM을, glutamate 30 mM/30 mM을 각각 첨가하는 한편, 대수기 중기에 10 mM 농도의 $C_4$ 전구물질을 별도로 첨가배양함으로써 미첨가 대비의 ALA 생산성이 약 40배 (75 mg/l) 증가하였다.
최근 들어 지표면 오존농도의 증가에 기여하는 오존전구물질에 대한 관심이 증대되면서 오존전구물질에 대한 분석방법의 확립에 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 지금까지는 비극성 column을 이용하여 저온 농축과정을 거쳐 분석을 수행하거나 극성 및 비극성 column을 병렬로 연결하여 환경대기 중의 오존전구물질을 측정한 연구사례가 대부분인 것으로 보고되고 있으나 이러한 저온농축과정 및 다수의 column을 사용할 경우 소요되는 장비 및 시간에 대한 비경제적인 측면을 고려하지 않을 수 없다. (중략)
본 연구에서는 PDP용 녹색 형광체의 대안인 $Ba_{1.3}$A $l_{12}$$O_{19}$:$Mn^{2+}$ 분말을 초음파 분무 열분해법으로 합성하였으며 활성제인 $Mn^{2+}$의 첨가량과 모체를 구성하는 바륨 및 알루미늄의 전구체 물질들의 조합을 변화시킴으로써 형광체 분말의 형태 및 발광특성을 조절하였다. 최적의 발광 휘도를 나타내는 $Mn^{2+}$의 농도는 0.25몰을 첨가하였을 때이며 녹색 발광 영역인 517nm에서 최대 발광 효율을 나타내었다. 바륨의 전구체 물질로는 초산염, 질산염, 염화물 및 수산화물을 사용하였으며 알루미늄 전구체 물질로는 질산염 및 염화물을 사용하였다. 전구체는 합성된 분말의 형상에 영향을 미치는데 구형을 유지하거나 혹은 뭉치거나 구형이 깨지는 등 전구체 조합에 따라 얻어지는 분말의 형태가 달라졌다. 합성된 형광체 분말들은 일반적인 고상 반응의 온도보다 낮은 열처리 온도인 140$0^{\circ}C$, 5시간 유지에서는 좋은 VUV 발광 특성을 가졌다. 또한 전구체의 조합은 형광체 발광 효율에도 영향을 미치는데 바륨과 알루미늄은 염화물을, 망간은 질산염을 사용하였을 때 가장 좋은 발광 휘도를 나타내었다.다.다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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