• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.145-145
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• 2017

음극재에 사용되는 타이타니아 나노튜브($TiO_2$ nanotubes)는 높은 종횡비를 가지고 있으며, 기계적인 강도가 우수하고 화학적인 안정성이 높다. 그러나 낮은 전기전도도와 상대적으로 넓은 밴드갭(bandgap)은 다양한 활용 분야에 이 물질이 활용되는 것을 제한하고 있는 상황이다. 전기 화학적 분야에서 광화학 반응 또는 과전압에서 밴드갭을 줄이기 위한 타이타니아 나노튜브의 나노 구조 변형에 대한 많은 연구가 있어왔다. 본 연구에서는 산화 몰리브덴(Molybdenum oxide)을 촉매로 사용하여 타이타니아 나노튜브에 전기충격법을 이용하여 도핑했다. 생성된 타이타니아 나노튜브를 $450^{\circ}C$에서 1시간 30분 동안 가열하여 타이타니아 나노구조를 아나타제(anatase) 구조로 변형켰다. 타이타니아 나노튜브의 구조적인 변화를 scanning electron microscopy(SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDS) 등을 통해 측정했고 UV-Visiblespectroscopy를 통해 도핑된 타이타니아 나노튜브의 밴드갭을 측정하였다. 몰리브덴이 도핑된 타이타니아 나노튜브는 기존의 타이타니아 나노튜브가 가지는 밴드갭인 3.0 ~ 3.2eV 범위보다 더 낮아진 2.6 ~ 2.8eV의 범위를 가지는 것을 확인하였다. 몰리브덴이 도핑된 타이타니아 나노튜브는 다양한 광촉매 분야에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.594-594
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• 2013

금속이 첨가된 타이타니아 물질은 밴드갭이 감소해 자외선보다 파장이 긴 가시광 영역에서도 광촉매 반응을 나타낸다. 바나듐이 도핑된 타이타니아를 sol-gel법으로 제조하여 가시광과 자외선 환경에서 methylene blue의 감소량을 측정해 촉매특성평가를 하였다. 기존 상용 타이타니아(Degussa, P25)를 대조군으로 특성을 평가한 결과 가시광 영역에서 초기 반응 속도가 3배 이상 빨라짐을 확인하였다. UV-vis를 사용해 optical band gap을 측정한 결과 밴드갭이 감소함을 확인할 수 있었다. 도핑이 끝난 타이타니아 전구체 물질을 AAO template 위에 코팅한 후 sodium hydroxide로 template을 제거 후 나노그물을 제작하였다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.205-209
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• 2016

특정 온도(대부분의 고분자의 경우는 유리 전이 온도) 이상에서 균일한 전기장 내부에 존재하는 고분자 박막의 표면에는 전기장에 의한 힘이 작용하기 때문에, 표면은 항상 불안정성을 나타낸다. 즉, 고분자 박막의 표면에 전기장을 가하면 표면이 울퉁불퉁한 형태를 띄고, 이 정도가 심해져서 막대 형태로 성장하게 된다. 본 연구에서는, 타이타니아 나노막대를 포함한 블록 공중합체 박막의 표면에 나타나는 전기장에 의한 불안정성 형태에 대해서 고찰해 보고자 한다. 평균 직경 10 nm를 갖는 30 nm 길이의 타이타니아 나노막대를 제조한 뒤, 블록 공중합체(폴리스티렌-폴리(2-비닐피리딘))와 혼합한 뒤에 스핀코팅을 통해서 박막을 형성시킨다. 이 박막을 균일한 전기장 속에 넣고 공중합 고분자의 유리 전이 온도 이상에서 일정 시간 동안 유지시킨 뒤 다양한 방법으로 관찰한다. 타이타니아 나노막대의 높은 유전상수는 필름 전체의 유전상수를 증가시켜 표면 불안정성 패턴의 크기를 감소시키고, 박막의 내부에서는 타이타니아 나노막대의 엔트로피적인 이동 현상은 고찰되지 않는 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 향후 나노입자를 적용한 박막의 전기장하에서 표면 불안정성 패턴 형성에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.524-535
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• 2018

본 연구에서는 에멀젼 자기조립틀을 활용하여 거대기공을 갖는 타이타니아 분말을 합성하였으며, 자외선 조사를 활용한 광촉매 실험을 통해 상용화된 타이타니아 나노입자와 다공질 타이타니아 분말을 이용한 고초균의 살균 효과를 비교하였다. 다공질 분말의 기공 크기를 달리하여 자외선 조사 시간에 따른 고초균 수의 감소를 측정하였으며, 살균 실험의 최적 조건을 도출하기 위하여 기공 크기에 따른 다공질 타이타니아 분말의 살균력을 비교하였다. 기공 크기가 작아질수록 살균 효과는 증대됨을 관찰하였으며, 광촉매의 활용 및 자외선 조사에 의해 1시간 동안 50% 이상의 고초균이 제거되는 효과를 확인하였다. 또한 활성 화학종의 발생을 촉진하기 위하여 과산화수소의 희석 용액을 광촉매 살균 방식과 결합하였으며, 1시간 동안의 자외선 조사에 의해 균주의 거의 대부분이 사멸되는 등 고초균에 대한 살균 효과를 증진시킬 수 있었다.

• 세라미스트
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• 제10권2호
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• pp.18-27
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• 2007

• 한국재료학회지
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• 제4권4호
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• pp.466-471
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• 1994

타이타니움이소프로폭사이드의 가수분해로 타이타니아 졸용액을 제조하고 그 특성을 조사하였다. 용매, 촉매 그리고 물의 양이 졸의 안정도에 미치는 영향을 조\ulcorner고, 서로 다른 온도에서 졸용액의 전단점도를 측정하여 그 각각의 gel time을 알아보았다. 안정한 조성의 졸용액을 이용하여 광학적으로 투명하고 균일한 타이타니아 박막을 제조할 수 있었다. 또한, 이차비선형 활성단을 도입한 후에도 좋은 박막을 제조할 수 있었다. 제조된 박막은 3~5kV, 50~$100^{\circ}C$ 온도범위에서 코로나 분극처리 하였다. 632.8nm He-Ne레이저를 이용하여 측정한 일차 전기 광학 상수, $r_{33}$는 1.5~5pm/V로서 경시 안정성을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2017

산화비스무트는 리튬이온과의 반응에서 현재 상용화된 그래파이트보다 높은 이론용량을 가지고 있으나, 리튬이온과의 반응에서 비교적 큰 부피팽창 특성을 가져 리튬이차전지의 음극재로서 상용화가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 양극산화법을 통해 충 방전시 부피팽창 변화가 매우 적은 타이타니아 나노튜브를 제조한 후, 그 위에 스프레이 방법으로 산화비스무트를 코팅하여 두 물질의 복함체를 만듦으로써 용량과 구조적 안정성을 향상시키는 방법을 소개한다. 음극재의 구조적 특성은 고분해능 주사전자현미경 (HR-SEM), 고분해능 엑스선 회절분석기(XRD)를 통해 조사하였으며, 전기화학 임피던스 분광법 (EIS), 순환전류법 (CV), 충 방전 싸이클 분석을 통해 리튬이차전지의 작동원리와 보다 향상된 성능을 규명하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1993년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.152-153
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• 1993

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.15-16
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• 2001

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.38-42
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• 2012

정보 전달의 수단으로의 빛을 제어하는 기술에 대한 연구가 활발한 가운데, 최근 가장 각광 받고 있는 것이 광결정(Photonic crystals)을 갖는 물질이다. 이를 합성하는 다양한 방법 중에서 초임계 증착법(Supercritical deposition)을 사용하면, 복잡한 내부 구조물까지의 반응물의 침투가 용이하여 신속하고 효율적인 공정이 가능하다. 본 논문에서는 비독성, 비인화성 등으로 친환경 초임계 용매인 초임계 이산화탄소(Supercritical carbon dioxide) 분위기 하에서 고분자 콜로이드 주형에 금속 알콕사이드를 코팅하는 방법으로 매크로 기공을 갖는 역 오팔(Inverse opals) 구조물을 합성하였다. 반응온도와 압력은 $40^{\circ}C$와 80 bar로 고정하였으며, 반응 시간과 반응물의 비율을 조절하여 역 오팔의 구조의 변화를 살펴보았다. 실험에는 금속 알콕사이드로써 Tetraethyl orthosilicate (TEOS)와 Titanium (IV) isopropoxide (TTIP)가 사용되었으며, 각각을 통하여 실리카와 타이타니아 역 오팔을 합성할 수 있었다.