• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.5
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• pp.830-836
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• 1997

The surface modification of iron oxide particle produced from steel-pickled acid by sodium-contained materials was studied. The molar ratio of $SiO_2$ to $Na_2O$ of sodium silicate was 1, 2, 3.5, respectively. The dispersion stability of iron oxide suspension as functions of amount of silica and pH was evaluated by surface charge and sedimentation velocity of iron oxide particle. Then the amount of sodium silicate was determined to provide a dispersion stability of iron oxide particle above pH 7. Finally, the surface modification of iron oxide particle with sodium silicate as silica-contained materials was done by wet ball milling. In the results of study, the dispersion stability of silica modified iron oxide particle was largely depended on amount of silica and pH together. The untreated iron oxide was unstable at pH 8, i.e. isoelectric point, but, the surface modified iron oxide particle with 0.8wt% silica was stable above pH 5. The dispersion stability was enhanced with 0.2wt% of anionic polyelectrolyte.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.217.1-217.1
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• 2014

반도체 및 디스플레이 산업은 많은 공정들에서 저온 플라즈마 반응을 이용한다. 특히 소자 제작을 위한 실리콘 박막의 증착은 저온 플라즈마 공정의 주요 공정이다. 하지만 실리콘 박막을 합성하는데 있어서 저온 플라즈마에서 형성되는 실리콘 나노 입자는, 오염입자로써 박막의 특성을 악화시켜 소자생산 수율을 악화시키는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 플라즈마에서 입자 형성의 원인이 되는 화학반응 및 입자들의 성장 매커니즘에 대한 연구는, 1980년대 플라즈마 공정에서 입자 합성이 보고된 이래 공정의 최적화를 위해 꾸준히 연구되어왔다. 이러한 매커니즘의 연구들은, 플라즈마 화학반응에 의해 실리콘 입자 핵을 만들어 내는 과정과 입자들이 충돌에 의해 성장해가는 과정으로 나눠진다. 플라즈마 화학 반응 과정은 아레니우스 방정식에 의해 정의된 반응계수를 이용하여 플라즈마 내 전자와 이온, 중성 화학종들이 전자 온도와 전자 밀도, 챔버 온도 등에 의해 결정되는 현상을 모사한다. 또한 이 과정에서 실리콘을 포함하는 화학종들의 반응에 의해 핵이 생성 되가는 양상을 모사한다. 생성된 핵은 충돌에 의해 입자가 성장해 가는 과정의 가장 작은 입자로써 이용된다. 입자들이 성장해가는 과정은 입자들이 서로 충돌하면서 다양한 입경의 입자로 분화되어가는 현상을 모사한다. 이 과정에 의해 다양한 입경분포로 분화된 입자들은 플라즈마 내 전자에 의해 하전되며, 이러한 하전 양상은 입경에 따라 다른 분포를 보인다. 본 연구에서는 입자의 하전 분포를 고려하여, 입자들의 성장의 주요 원인인 입자간의 충돌을 대표하는 충돌주파수를 수정하는 방식을 채택하여 보다 정밀한 입자 성장 양상을 모델링하였다. Inductively coupled plasma (ICP) 타입의 저온 플라즈마 반응기에서 합성된 입자들을 Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)와 Scanning Electron Microscope (SEM)를 이용하여 입경분포를 측정한 데이터와 모델링에 의해 계산된 결과를 비교하여 본 모델의 유효성을 검증하였다. 검증을 위해 100~300 mtorr의 챔버 압력 조건과 100~350 W의 입력 전력 조건들을 달리하며 측정한 결과와 계산한 데이터를 조건별로 비교하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.2
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• pp.121-127
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• 2010

Neutral gas in a Hall-effect thruster in a small satellite is simulated using a molecular dynamics code. Investigated are neutral density, pressure, axial average velocity, and temperature for the variation of diffusive reflection ratio, initial gas temperature, and channel length. Expected through this research are improving of discharge simulation through the neutral simulation and understanding of real system.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2005.11a
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• pp.273-274
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• 2005

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.2
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• pp.275-281
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• 2001

We used the discrete-sectional model to analyze the particle growth by coagulation of particles in silane plasma reactor, considering the Gaussian distribution function for particle charges. The effects of process conditions such as monomer size and mass generation rate of monomers on particle growth in plasma reactor were analyzed theoretically/ Based on the Gaussian distribution function of particle charges, the large particles of more than 40 nm in size are almost found to be charged negatively, but some fractions of small, tiny particles are in neutral state or even charged positively. As the particle size and surface area increase with time by particle coagulation, the number of charges per particle increases with time. As the large particles are generated by particle coagulation, the particle size distribution become bimodal. The results of discrete-sectional model for the particle growth in silane plasma reactor were in close agreement with the experimental results by Shiratani et al. [3] for the same plasma conditions. We believe the model equations for the particle charge distribution and coagulation between particles can be applied to understand the nano-sized particle growth in plasma reactor.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.1
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• pp.21-31
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• 2000

Performance characteristics of a wet air cleaning system were investigated experimentally, and discussed in relation with physicochemical properties of the target pollutants. The system is composed of an air cleaner, a separator, and a medium filter. Removal efficiency of the system was measured for ambient particles and gaseous air pollutants: $SO_2$, NO, $NO_2$, HCHO, and $NH_3$. For particle removal test, particles were introduced into the system through a fan, and the particle size distribution was measured at three locations by using two laser particle counters. Particle removal efficiency for each system component was obtained from the particle size distribution. It was found that the separator primarily removed coarse particles greater than $5{\mu}m$ in diameter, and that the medium filter mainly removed fine particles less than $5{\mu}m$ in diameter. For gas removal test, air with gaseous air pollutant was injected into the outlet of the fan, and the concentration was measured both at the upstream of the air cleaner and at the downstream of the separator. It was found that the gaseous species with high Henry's law coefficients, such as $SO_2$, HCHO, and $NH_3$, showed high removal efficiency, but the gaseous species with low Henry's law coefficients, such as NO and $NO_2$, showed low removal efficiencies. It was also found that negative ions were generated from the air cleaner.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.374-380
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• 1998

Radical and ion densities in a $CF_4$plasma have been calculated as a function of input power density, gas pressure and feed gas flow rate using simple 0 dimensional global model. Fluorine atom is found to be the most abundant neutral particle. Highly fragmented species such as CF and $CF^+$ become dominant neutral and ionic radical at the high power condition. As the pressure increase, ion density increases but ionization rate decreases due to the decrease in electron temperature. The fractional dissociation of $CF_4$feed gas decreases with pressure after increasing at the low pressure range. Electron density and temperature are almost independent of flow rate within calculation conditions studied. The fractional dissociation of $CF_4$monotonically decreases with flow rate, which results in increase in $CF_3$and decrease in CF density. The calculation results show that the $SiO_2$etch selectivity improvement correlates to the increase in the relative density of fluorocarbon ion and neutral radicals which has high C/F ratio.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.263-263
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• 2012

핵융합 플라즈마에서의 고속이온은 NBI 및 ICRF에 의한 이온 가열과 핵융합 반응에 의하여 발생하며, 핵융합 반응률을 크게 하고 일차적으로 그 에너지를 전자에게 전달하는 특성을 갖는다. 따라서 핵융합을 지향하는 플라즈마에서는 그 성능을 나타내는 지표이기도 하면서, 맥스웰 분포를 갖는 열화 플라즈마의 수송특성을 크게 변화 시킨다. 또한 알펜파 등의 파동 또는 불안정성을 유발시키며 이로 인한 플라즈마 손실은 국지적인 일차벽의 가열을 유발할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 일반적인 기하학적 구조를 갖는 토카막에서의 NBI 가열에 의한 고속이온 발생과 위상공간에서의 수송 및 손실을 시간 의존적인 Fokker-Planck 방정식을 수치적으로 풀어서, 위치에 따른 고속이온 분포의 변화를 계산한다. NBI 입사의 기하학적 모델에서는 각 계산 위치에서의 피치각 변화와 stagnation point의 변화에 의한 영향을 고려하며, 일반적인 고속이온의 각종 모멘트 뿐 아니라 즉발 이온 손실률을 계산에 포함한다. 해석된 고속이온 분포는 중성입자 검출기에서 측정한 KSTAR 플라즈마의 고속이온 에너지 분포와 비교한다. 차후에는 본 연구에서 사용한 Fokker-Planck 출동연산자에 고주파 가열에 의한 고속이온발생 항을 추가하여 ICRF 가열에 의한 효과를 예측할 수 있도록 할 것이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.56.1-56.1
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• 2011

본 연구에서는 90% 이상의 스퍼터링 전극 사용이 가능한 새로운 방식의 스퍼터링 증착 기술을 개발하였다. 본 장치는 기존의 마그네트론 스퍼터링법과 달리 플라즈마 발생부와 스퍼터링 전극이 따로 존재하며, 플라즈마 발생부에서 생성된 이온을 통해 전극 스퍼터링을 일으킨다. 플라즈마 발생부에서 생성된 $10^{13}cm^{-3}$ 이상의 고밀도 Ar 플라즈마는 전자석 코일을 통해 형성된 자기장을 따라 스퍼터링 전극으로 균일하게 수송되며, 스퍼터링 전극 전압에 의해 가속된 이온은 전극 대부분 영역에서 스퍼터링을 발생시킨다. 스퍼터링 전류는 플라즈마 발생부의 전력에만 비례하며 직경 100 mm 스퍼터링 전극 사용시 최대 3.8 A의 이온 전류 값을 나타냈다. 따라서 스퍼터링 전압과 전류의 독립적인 제어가 가능하며 일정한 스퍼터링 전류 조건에서 300 V 이하의 저전압 스퍼터링 공정 및 1 kV 이상의 고전압 스퍼터링 공정이 가능하였다. 이를 통해 스퍼터링된 이온 및 중성입자의 에너지 조절이 가능하며, 다양한 증착공정 분야에 응용 가능하다.

• Geotechnical Engineering
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• v.13 no.2
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• pp.55-64
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• 1997

Laboratory tests were performed to desorb organic contaminants spiked onto soil particles by using surfactants. Nonionic and anionic surfactants were tested as potential desorbing solvents for extracting quinoline and 2-napthol adsorbed on soil particles. Ahionisc stirfactant remediated approximately 80% and 90% of quinoline and 2-napthol respectively and appeared to be more effective than nonionic surfactant in remediating those compounds, Comparison between simple deionized water washing of the organic contaminated soil and a given surfactant technique evaluated the improvement by the application of a Burfactant to the promotion of desorption.