• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.205-206
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• 2012

$InSbO_4$ (Indium antimony oxide) 박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 $SiO_2$가 코팅된 Si wafer ($SiO_2/Si$) 기판 또는 $400^{\circ}C$에서 융해된 석영 유리 (silica glass) 기판 위에 증착시켰다. 고결정성과 화학양론의 $InSbO_4$ 막을 증착시키기에 최적화된 조성의 $In_{0.2x}Sb_{0.3x}O_x$ 타겟을 이용하여 Ar과 $O_2$ 혼합 가스 분위기에서 스퍼터링 증착을 수행하였다. $InSbO_4$ 막은 가시광 영역에서 80%이상의 투과도를 보였고, $400^{\circ}C$에서 $1100^{\circ}C$사이의 어닐링 온도에서는 $InSbO_4$ 막의 전기적 성질이 높은 고온 내구성을 가지는 것을 알 수 있었다. 그러나 $1200^{\circ}C$ 이상의 어닐링 온도에서는 새로운 $Sb_2O_4$ 상의 분리로 인해 $InSbO_4$ 막의 비저항이 급격히 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.420-420
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• 2014

최근, 과학 기술이 발달함에 따라 현장에서의 실시간 검사 및 자가 지단 등 질병 치유에 대한 사람들의 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 의료, 환경, 산업과 같은 많은 분야에서 바이오 센서에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, EGFET는 전해질 속의 각종 이온 농도를 전기적으로 측정하는 바이오 센서로, 외부 환경으로부터 안전하고, 제작이 쉬우며, 재활용이 가능하여 비용을 절감 할 수 있다는 장점을 가지고 있다 [1]. EGFET는 감지부와 FET부로 분리된 구조를 가지고 있으며, 감지부의 감지막으로는 Al2O3, HfO2, $TiO_2$, SnO2 와 같은 다양한 물질들이 사용되고 있다. 그 중, SnO2는 우수한 감도와 안정성을 가지고 있는 물질로 추가적인 열처리 공정 없이도 우수한 감지 특성을 나타내기 때문에 본 연구에서 감지막으로 사용하였다. 한편, EGFETs 의 FET부로는 기존의 비정질 실리콘 TFTs 에 비해 10배 이상의 높은 이동도와 온/오프 전류비를 갖는 InGaZnO 를 채널층으로 사용한 TFTs 를 사용하였다. a-IGZO 는 넓은 밴드 갭으로 인해 가시광 영역에서 투명하며, 향후 투명 바이오센서 제작 시, 물질들 사이의 반응을 전기적 신호뿐만 아니라 광학적인 분석 방법으로도 검출이 가능하기에 고 신뢰성을 갖는 센서의 제작이 가능할 것으로 기대된다. 한편, a-IGZO TFTs 의 경우 우수한 전기적 특성을 나타냄에도 불구하고 소자 동작 시 문턱 전압이 불안정하다는 단점이 있으며 [2], 이러한 문제의 개선과 향후 투명 기판 위에서의 소자 제작을 위해서는 저온 열처리 공정이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 저온 열처리 공정인 u-wave 열처리를 통하여 a-IGZO TFTs 의 전기적 특성 및 안정성을 향상시켰으며, 9.51 [$cm2/V{\cdot}s$]의 이동도와 135 [mV/dec] 의 SS값, 0.99 [V]의 문턱 전압, 1.18E+08의 온/오프 전류 비를 갖는 고성능 스위칭 TFTs 를 제작하였다. 최종적으로, 제작된 a-IGZO TFTs 를 SnO2 감지막을 갖는 EGFETs 에 적용함으로써 우수한 감지 특성과 안정성을 갖는 바이오 센서를 제작하였다.

• Membrane Journal
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• 제33권2호
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• pp.70-76
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• 2023

Heavy water (D₂O) can induce various biochemical changes in comparison with light water (H₂O). In order to reduce excessive energy consumption, which is a disadvantage of the existing separation process, we conduct the forward osmosis with electrospun polyamide membranes. NaCl and phosphoric acid were used as draw solutions. FT-IR spectroscopy was used to quantify the concentration of heavy water. It was observed that phosphoric acid could concentrate heavy water through a forward osmosis process and its special interaction with hydrogen/deuterium (H/D) was spectrophotometrically confirmed.

• Resources Recycling
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• 제31권5호
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• pp.3-19
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• 2022

Electro-membrane technology is a process for separating and purifying substances in aqueous solution by electric energy using an ion exchange membrane with selective permeability, such as electrodialysis (ED) and bipolar electrodialysis (BMED). Electro-membrane technology is attracting attention as an environmental friendly technology because it does not generate by-products during the process and the recovered base or acid can be reused during the process. In this paper, we investigate the principles of ED and BMED technologies and various characteristics and problems according to the cell configuration. In particular, by investigating and analyzing research cases related to the treatment of waste sodium sulfate (Na₂SO₄), which is generated in large amounts during the metal recovery process.

• Membrane Journal
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• 제28권5호
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• pp.307-319
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• 2018

Ion-exchange membrane (IEM) has fixed charge groups and is a separation membrane which is capable of selectively transporting ions of the opposite polarity. Recently, the interest in IEMs has been increasing as the importance of the desalination and energy conversion processes using them as the key components has increased. Since the IEMs determine the efficiency of the above process, it is necessary to improve the separation performance and durability of them and also to lower the expensive membrane price, which is a hindrance to the widening application of the IEM process. Therefore, it is urgent to develop high-performance and low-cost IEMs. Among various types of IEMs, pore-filled membranes prepared by filling ionomer into a porous polymer substrate are intermediate forms of homogeneous membranes and heterogeneous membranes. The production cost would be cheap like the case of heterogeneous membranes because of the use of inexpensive supports and the reduction of the amount used of raw materials, and at the same time, they exhibit excellent electrochemical characteristics close to homogeneous membranes. In this review, major research and development trends of pore-filled IEMs, which are attracting attention as high-performance and low-cost IEMs, have been summarized and reported according to the application fields.

• Membrane Journal
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• 제31권2호
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• pp.101-119
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• 2021

The demand for clean water is virtually present in all modern human societies even as our society has developed increasingly more advanced and sophisticated technologies to improve human life. However, as global climate change begins to show more dramatic effects in many regions in the world, the demand for a cheap, effective way to treat wastewater or to remove harmful bacteria, microbes, viruses, and other solvents detrimental to human health has continued to remain present and remains as important as ever. Well-established synthetic membranes composed of polyaniline (PANI), polyvinylidene fluoride (PVDF), and others have been extensively studied to gather information regarding the characteristics and performance of the membrane, but recent studies have shown that making these synthetic membranes conductive to electrical current by doping the membrane with another material or incorporating conductive materials onto the surface of the membrane, such as allotropes of carbon, have shown to increase the performance of these membranes by allowing the adjustability of pore size, improving antifouling and making the antibacterial property better. In this review, modern electrically conductive membranes are compared to conventional membranes and their performance improvements under electric fields are discussed, as well as their potential in water filtration and wastewater treatment applications.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• 제47권1호
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• pp.87-94
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• 2015

High voltage pulsed electric fields (PEF) treatment is one of the more promising nonthermal technologies to fully or partially replace thermal processing. The objective of this research was to investigate the microbial inactivation mechanisms of PEF treatment in terms of intra- and extracellular changes in the cells. Saccharomyces cerevisae cells treated with PEF showed cellular membrane damage. This resulted in the leakage of UV-absorbing materials and intracelluar ions, which increased with increasing treatment time and electric fields strength. This indicates that PEF treatment causes cell death via membrane damage and physical rupture of cell walls. We further confirmed this by Phloxine B staining, a dye that accumulates in dead cells. Using scanning and transmission electron microscopy, we observed morphological changes as well as disrupted cytoplasmic membranes in PEF treated S. cerevisae cells. In addition, PEF treatment led to damaged chromosomal DNA in S. cerevisiae.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• 제25권10호
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• pp.67-75
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• 2011

Although membrane technologies are widely applied to the water and wastewater treatment processes, strategy for the control of membrane biofouling is strongly required. In this study, a possibility of control of membrane biofouling using HVI(High Voltage Impulse) was verified based on the inactivation of microorganisms by the HVI. The HVI system was consisted of power supply, voltage amplifier, impulse generator and disinfection chamber and the model microorganism was E. coli. When 15[kV/cm] of electric fields was applied to the E. coli solution, inactivation of the microorganism was found. A possibility of the control of membrane biofouling using HVI was verified with experiments of membrane filtration with and without exposure of the HVI to biomass solution. Another membrane filtration experiments with the contaminated membranes by E. coli solution were carried out and indicate that the HVI could be used as an alternative method for membrane biofouling control. A series of simulation of the electric fields between electrodes and microorganisms was carried out for the visualization of the disinfection that showed where the electric fields are formed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.95-95
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• 2008

본 연구에서는 SiGe p-MOSFET을 제작하여 I-V 특성과 게이트 길이, $V_D$, $V_G$의 변화에 따른 저주파 노이즈특성을 측정하였다. Si 기판위에 성장한 $Si_{0.88}Ge_{0.12}$으로 제작된 SiGe p-MOSFET의 채널은 게이트 산화막과 20nm 정도의 Si Spacer 층으로 분리되어 있다. 게이트 산화막은 열산화에 의해 70$\AA$으로 성장되었고, 게이트 폭은 $25{\mu}m$, 게이트와 소스/드레인 사이의 거리는 2.5때로 제작되었다. 제작된 SiGe p-MOSFET은 빠른 동작 특성, 선형성, 저주파 노이즈 특성이 우수하였다. 제작된 SiGe p-MOSFET의 ESD 에 대한 소자의 신뢰성과 내성을 연구하기 위하여 SiGe P-MOSFET에 ESD를 lkV에서 8kV까지 lkV 간격으로 가한 후, SiGe P-MOSFET의 I-V 특성과 게이트 길이, $V_D$, $V_G$의 변화에 따른 저주파 노이즈특성 변화를 분석 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.112-112
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• 2008

최근 Ruthenium (Ru) 은 높은 화학적 안정성, 누설전류에 대한 높은 저항성, 저유전체와의 높은 안정성 등과 같은 특성으로 인해 금속층-유전막-금속층 캐패시터의 하부전극으로 각광받고 있다. 또한 Cu와의 우수한 Adhesion 특성으로 인해 Cu 배선에서의 Cu 확산 방지막으로도 주목받고 있다. 그러나 이렇게 형성된 Ru 하부전극의 각 캐패시터간의 분리와 평탄화를 위해서는 CMP 공정이 도입이 필요하다. 이러한 CMP 공정에 공급되는 Slurry 에는 부식액, pH 적정제, 연마입자 등이 첨가되는데 이때 연마입자가 응집하여 Slurry의 분산 안전성 저하에 영향을 줄수 있다. 이로 인해 응집된 Slurry는 Scratch와 Delamination 과 같은 표면 결함을 유발할 수 있으며, Slurry의 저장 안정성을 저하시켜 Slurry의 물리적 화학적 특성을 변화시킬 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 Ru CMP Slurry에서의 Surfactant와 같은 분산 안정제에 따른 Surface tension, Zeta potential, Particle size, Sedimentation의 분석을 통해 Slurry 안정성에 대한 영향을 살펴보았다. 그 결과 pH9 조건의 31ppm Dispersant 농도에서 50%이상의 Sedimentation 상승효과를 얻을 수 있었다. 또한 선택된 Surfactant가 첨가된 Ru CMP Slurry를 제조하여 Ru wafer의 Static etch rate, Passivation film thickness 와 Wettability를 비교해 보았다. 그리고 CMP 공정을 실시하여 Ru의 Removal rate와 TEOS에대한 Selectivity를 측정해 보았다.