• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.20 no.4 s.51
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• pp.375-383
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• 2005

염화제일철은 2004년 OECD SIDS 프로그램으로 한국에서 위해성평가가 수행된 대량생산 화학물질로 1998년 화학물질 유통량조사에 의하면 우리나라에서 연간 100,000톤이 생산되었다. 본 연구에서는 염화제일철의 인체 및 환경적 영향에 대한 독성잠재성을 평가하기 위하여 OECD테스트가이드라인에 따라 독성시험을 수행하였다. 인체영향을 확인하기 위한 급성경구독성시험과 급성경피독성시험에서 랫드의 반수치사량은 각각 300$\sim$2,000 mg/kg b.w.과 >2,000mg/kg b.w.이었다. 반복독성시험의 무유해용량 (NOAEL)은 수컷 랫드는 125mg/kg b.w./day, 암컷 랫드는 250mg/kg b.w./day였고, 생식 및 발생독성시험에서 무유해용량은 암수 랫드 모두 500mg/kg b.w./day로 관찰되었다. 약한 피부자극성을 보였으며, 안부식성 물질임이 관찰되었다. S. typhimurium과 E. coli 균주를 이용한 복귀돌연변이시험에서 최고 농도인 5,000$\mu$g/plate에서 유전독성을 보이지 않았으며, 마우스를 이용한 생체내 (in vivo)소핵시험에서도 최고 농도인 50mg/kg bw/day에서 소핵유발빈도의 증가를 보이지 않아 본 시험물질은 돌연변이 유발 물질이 아닌 것으로 평가되었다. 어류(Oryzis latipes), 물벼룩 (Daphnia magna), 조류 (Pseudokirchneriella subcapitata)를 이용한 수생생물에 대한 급성독성시험 결과, 96시간 Oryzias latires의 반수치사농도는 46.6 mg/L이었고, 48시간 Daphnia magna의 반수영향농도는 19.0 mg/L이었다. 또한 Pseudokirchneriella subcapitata의 72시간 반수영향농도는 성장률을 이용한 계산법으로 6.9mg/L이었으며, 면적계산법으로는 3.8mg/L의 성장저해가 관찰되었다. 어류와 조류의 경우는 부분적으로 pH의 변화에 따른 영향으로 평가할 수 있는데 어류시험에서 pH중성시험용액에서는 100mg/L이상의 독성값을 나타내었고, 조류에서는 농도 12mg/L이상에서 pH 7아래로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 염화제일철은 생산 및 사용공정에서 작업자에게 흡입 혹은 피부로 노출될 가능성이 있으나 밀폐공간에서 사용되므로 노출이 적은 것으로 평가되었다. 3종의 수생생물의 독성결과로부터 염화제일철은 수생환경에서 중간정도의 해가 있으며, 우리나라에서는 직접적인 염화제일철의 소비자 노출은 없으나 환경중 노출이 우려됨에 따라 제19차 OECD대량생산화학물질 초기위해성평가회의에서 환경 분야에 대해서는 추가연구 후보물질로 권고되었고, 인체 분야에서는 인체에 대한 유해성과 사용 패턴을 고려하여 추가연구 우선순위가 낮은 물질로 권고되었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.26 no.4
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• pp.131-134
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• 2016

The conditions for chemical polishing and etching technique were investigated to reveal surface defects in RE : YAG ($RE=Nd^{3+},\;Er^{3+},\;Yb^{3+}$) single crystals grown by Czochralski method. The optimal condition for chemical polishing was in 85 % $H_3PO_4$ solution at $330^{\circ}C$ for 30 minutes with a specimen fixed in the vertical direction. In addition, the optimal condition for chemical etching was in 85 % $H_3PO_4$ solution at $260^{\circ}C$ for 1 hour, and $70{\sim}80{\mu}m$ sized triangular etch pits were observed on (111) face. As a result of defect density analysis, $1.9{\times}10^3/cm^2$ for Nd(1 %) : YAG, $4.3{\times}10^2/cm^2$ for Er(7.3 %) : YAG, and $5.1{\times}10^2/cm^2$ for Yb(15 %) : YAG were measured.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.16 no.2
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• pp.49-52
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• 2006

Periodic electric field assisted poling low loss (${\sim}0.1dB/cm$) single-mode Ti-diffused waveguides in $LiNbO_3$ has been achieved using a periodically patterned electrode on the +Z surface of Ti : $LiNbO_3$ crystal and homogeneous LiCl solution. Using selective chemical etching, we confirmed the periodic (${\sim}16{\mu}m$) domain inverted structure and measured SH (second harmonic) properties of fabricated periodically poled Ti : $LiNbO_3$ waveguides.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.1
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• pp.54-61
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• 2019

In this study, a magnetic adsorbent was synthesized by growing ferrite nanoparticles substituted with metals (Me = Co, Mn, Ni) on zeolite 4A for the efficient separation of waste adsorbents present in the solution after the adsorption of Cu(II). The metal ferrite grown on the surface of zeolite was prepared by solvothermal synthesis. Characteristics of the magnetic adsorbent were analyzed by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and physical property measurement system (PPMS). The saturation magnetization of the A type zeolite coated with Co-ferrite (CFZC) was the highest at 5 emu/g and the Cu(II) adsorption performance was also excellent. The adsorption results of Cu(II) on CFZC were well fitted by the Langmuir model at 298 K. Also, the adsorption of Cu(II) on CFZC follows a pseudo-second order kinetic. The Gibbs free energy values (${\Delta}G^0$) ranging from -4.63 to -5.21 kJ/mol indicates that the Cu(II) adsorption is spontaneous in the temeprature range between 298 and 313 K.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.55-85
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• 1996

지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.4
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• pp.493-498
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• 2019

In polymer exchange membrane fuel cells, it is crucial to fabricate a highly active and thin Pt catalyst layer for the smooth mass transport of dissolved oxygen and water. Although a highly loaded platinum (Pt) catalyst based on the hydrothermal synthesis has been reported in several studies, its growing behaviors and kinetics were yet to be understood. In this study, we investigated the growth of Pt crystal in suspension after the reduction step depending on a stirring time and evaluated the electrochemical activity. For only a couple of hours in the early stage, Pt colloids were adsorbed on the Pt-carbon catalyst and the Pt crystal was grown. After that, the small Pt colloid was formed by another nucleation step, which did not involve the growth of Pt crystal. We reveal that the Pt-Carbon catalyst with stirring for 6 h showed a high activity toward the oxygen reduction reaction.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.6
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• pp.417-427
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• 1992

Silicon ion implantation was performed to LPCVD amorphous Si films and the low temperature annealing process followed with various conditions to find the optimal physical properties by studying recrystallization behavior. The uniformity of the recrystallized films was inspected by optical microscopy and for this purpose, new KOH: (IPA) : $H_2$O: $K_2$C${r_2}{O_7}$, etchant was developed. XRD and TEM results showed that the crystallites were grown as a form of dendrite with (111) preferred orientation, and the grain size was increased with dose concentration. The maximum grain size was obtained when the 3${\times}{10^{15}}$c$m^2$ implanted amorphous Si film was recrystallized at 55 $0^{\circ}C$for more than 40 hrs and at this condition the grain size was 3.2${\mu}$m.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.255-255
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• 2016

Resistive random access memory (ReRAM)는 낮은 동작 전압, 빠른 동작 속도, 고집적화 등의 장점으로 인해 차세대 비휘발성 메모리 소자로써 많은 관심을 받고 있다. 최근에 ReRAM 절연막으로 NiOx, TiOx, AlOx TaOx, HfOx와 같은 binary metal oxide 물질들을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, HfOx는 안정적인 동작 특성을 나타낸다는 점에서 ReRAM 절연막 물질로 적합하다고 보고되고 있다. ReRAM 절연막을 형성할 때, 물리 기상 증착 방법 (PVD)이나 화학 기상 증착법 (CVD)과 같은 방법이 많이 이용된다. 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 높은 온도에서의 공정과 고가의 진공 장비가 이용되기 때문에 경제적인 문제가 있으며, 기판 또는 금속에 플라즈마 손상으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 용액 공정이 많은 관심을 받고 있다. 용액 공정은 공정과정이 간단할 뿐만 아니라 소자의 대면적화가 가능하고 공정온도가 낮으며 고가의 진공장비가 필요하지 않은 장점을 가진다. 따라서 본 연구에서는, 용액공정을 이용하여 HfOx 기반의 ReRAM 제작하였고 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 ReRAM의 동작특성에 미치는 compliance current의 영향을 평가하였다. 실험 방법으로는, hafnium chloride (0.1 M)를 2-methoxyethanol에 충분히 용해시켜서 precursor를 제작하였다. 이후, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 300 nm 두께의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 하부전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 10/100 nm 두께의 Ti/Pt 전극을 증착하였다. 순차적으로, 제작된 산화물 precursor를 이용하여 Pt 위에 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30초의 조건으로 두께 35 nm의 HfOx 막을 증착하였다. 최종적으로, solvent 및 불순물을 제거하기 위해 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였으며, 상부 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 Ti와 Al을 각각 50 nm, 100 nm의 두께로 증착하였다. ReRAM 동작에서 compliance current가 미치는 영향을 평가하기 위하여 compliance current를 10mA에서 1mA까지 변화시키면서 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서는 compliance current의 크기와 상관없이 일정한 메모리 윈도우와 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 한편, $85^{\circ}C$의 고온에서 측정한 경우에는 1mA의 compliance current를 적용하였을 때, $25^{\circ}C$에서 측정된 메모리 윈도우 크기를 비슷하게 유지하면서 더 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 결과적으로, 용액공정 방법으로 제작된 ReRAM을 측정하는데 있어서 compliance current를 줄이면 보다 우수한 endurance 특성을 얻을 수 있으며, ReRAM 소자의 전력소비감소에 효과적이라고 기대된다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.1
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• pp.38-44
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• 2015

This review article summarizes the recent progress of quantum dot (QD)-sensitized solar cells based on mesoporous $TiO_2$ thin films. From the intrinsic characteristics of nanoscale inorganic QDs with various compositions, it was possible to construct a variety of 3rd-generation thin film solar cells by solution process. Depending on preparation methods, colloidal QD sensitizers are pre-prepared for later deposition onto the surface of $TiO_2$ or in-situ deposition of QDs from chemical bath is done for direct growth of QD sensitizers over substrates. Recently, colloidal QD sensitizers have shown an overall power conversion efficiency of ~7% by a very precise control of composition while a representative CdS/CdSe from chemical bath deposition have done ~5% with polysulfide electrolytes. In the near future, it is necessary to carry out systematic investigations for developing new hole-conducting materials and controlling interfaces within the cell, thus leading to an enhancement of both open-circuit voltage and fill factor while keeping the current high value of photocurrents from QDs towards more efficient and stable QD-sensitized solar cells.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1690-1691
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• 2011

본 논문에서는 H1N1 인플루엔자 A 바이러스(influenza A H1N1 virus) 검출을 위한 산화아연 나노구조(zinc oxide nano structure) 기반의 전기화학적 면역센서를 제작하고 그 특성을 분석하였다. H1N1 인플루엔자 A 바이러스는 빠른 전파 속도 때문에 정확하고 빠른 검출이 필요하다. 먼저, 2 $mm^2$의 표면적을 갖는 패턴된 금 전극 위에 열수방식(hydrothermal method)으로 성장시킨 산화아연 나노구조가 선택적으로 형성되도록 리프트-오프(lift-off) 방법을 사용하였다. 0.01 M phosphate buffered saline(pH 7.4)에서 2 ${\mu}g$/mL 농도의 1차 항체를 정전기력에 의해 산화아연 나노구조에 고정화한 후, 10 pg/mL ~ 5ng/mL 농도의 H1N1 항원을 적용하여 포획 항체에 결합시키고 HRP(horseradish peroxidase) 효소가 결합된 검출 항체를 항원에 결합시키는 샌드위치 ELISA법을 이용하였다. HRP와 반응하는 TMB(3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine)와 과산화수소가 포함된 acetate buffered 용액(pH 5)을 전해질로 사용하고 순환전압전류 측정법(cyclic voltammetry)으로 센서의 특성을 분석하였다. 측정된 순환전압전류그래프(cyclic voltammogram)에서 H1N1 항원 농도 10 pg/mL ~ 5 ng/mL의 응답 전류는 276.47 ${\pm}$ 21.72 nA (평균 ${\pm}$ 표준편차, n=4) ~ 478.89 ${\pm}$ 6.21 nA로 측정되었고, logarithmic하게 증가하는 응답 전류 특성을 보였다.