• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.218.2-218.2
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• 2014

그래핀은 높은 전기 전도도와 열전도도, 기계적 강도를 가지고 있고 동시에 높은 전자이동도($200,000cm^2{\cdot}V{\cdot}^1{\cdot}s{\cdot}^1$) 특성을 갖는 물질로써 차세대 소재로 각광받고 있다. 하지만 그래핀을 소자에 응용하기 위해서는 전사공정과 lithography 공정 과정에서 발생되는 PMMA(Poly methyl methacrylate) residue를 완벽하게 제거해야 하는 문제점이 있다. 특히, lithography 공정 중 완벽하게 PMMA residue 가 제거되지 않고 잔류해 있을 경우에 소자의 life time, performance에 악영향을 준다는 보고가 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해 화학적 cleaning, 열처리를 통한 cleaning, 전류 인가에 의한 cleaning과 같은 방법들을 이용하여 그래핀의 PMMA residue를 제거하는 공정들이 보고되고 있지만, 화학적 cleaning 방법의 경우 chloroform 이라는 독성물질 사용으로 인해 산업적으로 응용이 어렵고, 열처리 방법은 전극 등의 금속이 $200^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 장시간 노출될 경우 쉽게 손상을 입으며, 전류 인가에 의한 cleaning 방법은 국부적으로만 효과를 볼 수 있기 때문에 lithography 공정 후 PMMA residue를 효과적으로 제거하기에는 한계를 보이고 있다. 본 연구에서는 Ar을 이용하는 Ion beam 시스템을 통해 beam energy를 제어함으로써 PMMA residue를 효과적으로 제거하는 연구를 진행하였다. 최적화된 플라즈마 발생 조건을 찾기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer)를 이용하여 입사하는 ion energy와 flux 양을 컨트롤 하였고, 250 W에서 최적화된 ion energy distribution 영역이 존재한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 25 Gauss 정도의 electro-magnetic field를 이용하여 Ar의 ion energy를 10 eV 이하로 낮추어 damage를 최소화함으로써 효과적으로 그래핀을 cleaning 할 수 있었다. Cleaning과정에서 ion bombardment에 의해 발생한 damage는 $250^{\circ}C$에서 6시간 동안 annealing 공정을 거치면서 회복되는 것을 Raman spectroscopy의 D peak ($1335cm{\cdot}^1$) / G peak ($1572cm{\cdot}^1$) ratio 로 확인할 수 있었고, PMMA residue의 cleaning 여부는 G peak ($1580cm{\cdot}^1$)의 blue shift와 2D peak ($2670cm{\cdot}^1$)의 red shift를 통해 확인하였다. 그리고 AFM (Atomic Force Microscopy)을 이용하여 cleaning 공정과정에서 RMS roughness가 4.99 nm에서 2.01 nm로 감소하는 것을 관찰하였다. 마지막으로, PMMA residue의 cleaning 정도를 정량적으로 분석하기 위해 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 sp2 C-C bonding이 74.96%에서 87.66%로 증가함을 확인을 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.63 no.2
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• pp.123-133
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the effect of responsive teaching method for pre-service teachers in Chemistry Education Department of H University. We designed three steps for the discussions: foregrounding the substance of learners' ideas, recognizing the disciplinary connections within learners' ideas, taking up and pursing the substance of thinking. In the step of foregrounding the substance of learners' ideas, we analyzed the questionnaires conducted by the 20 pre-service teachers to understand the nature of their ideas about evaporation and boiling. Among them, five pre-service teachers were selected to recognize the disciplinary connections within learners' ideas. Through these steps, the pre-service teachers have grasped the nature of their thinking about evaporation and boiling, and have experienced the process of modifying or expanding the frames of thought by the disciplinary connections within learners' ideas. In addition, the pre-service teachers directly perceived the effect of the responsive teaching method by experiencing dynamic changes of their conceptions.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.396-399
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• 2015

제일원리계산을 기반으로 실리센을 보호하는 h-BN의 효과에 대해 연구하였다. h-BN의 화학적 안정성으로 인하여, 실리센에 대한 기판과 불순물의 영향을 차단하여 자유지지 실리센의 성질을 유지하는 것을 보였다. 부분적으로 수소처리된 실리센 역시 h-BN 단일층 내에서 안정적으로 고유의 성질을 나타내는 것을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.210-210
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• 2013

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로, 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서의 사용이 가능해지면서 차세대 전자 소자로 활용하기위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 디스플레이, 태양전지의 전극과 전계 효과 트랜지스터의 채널로 적용한 연구에서 우수한 결과들을 보이고 있다. 특히, 금속/금속 산화물 전극은 염료 감응형 태양전지와 유기 발광 다이오드 구조에서 화학적으로 불안정할 뿐 아니라 일함수가 고정되어 쇼트키 접촉이 형성되면 저항을 낮추기 어렵지만, 그래핀은 금속/금속 산화물 전극보다 화학적으로 안정하고 일함수의 조절이 가능해 옴 접촉 형성에 용이하다. 그래핀의 일함수를 조절하는 연구는 크게 공유결합과 비공유 결합을 이용한 방법이 시도된다. 공유 결합을 이용한 방법은 합성과정에서 그래핀의 구조에 내재된 결함 혹은 새로운 결함을 형성하여 다른 원소를 첨가하는 방법이다. 이러한 방법은 그래핀의 결함 영역에서 작용하기 때문에 그래핀 전자 구조의 높은 수준 조절을 위해선 그래핀 구조의 파괴가 동반된다. 반면, 비공유 결합을 이용한 방법은 전하 이동 도핑 효과를 이용해 그래핀의 전자 구조를 제어하는 방법으로, 금속/금속산화물/기능기와 그래핀의 적층으로 복합 구조를 형성하는 방법이다. 금속/금속 산화물과의 복합구조는 안정적인 p-형 도핑이 보고되었지만, n-형 도핑은 대기중의 수분, 산소 그리고 기판과의 상호작용에 의해 대기중에서 불안정해 추가적인 피막공정이 요구된다. 기능기를 이용한 적층 구조는 그래핀과 기판사이의 상호작용 혹은 그래핀 전자 구조를 다양한 기능기를 이용해 제어하는 것으로, 이극성을 가진 자기정렬 단일층(self-assembled monolayers)이 대표적인 방법이다. 공간기(spacer)의 길이나 말단기(end group)의 종류로 p-형과 n-형의 도핑 수준을 제어할 수 있지만, 흡착기(chemisorbing groups)의 반응성이 기판의 화학적, 물리적 표면상태에 의존하기때문에 기판 선택이 제약되며 전처리 공정이 요구될 수 있는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 기판에 적용가능한 용액 공정을 이용해 그래핀과 고분자를 적층하였고, 안정적이고 효과적으로 일함수를 낮추는 구조를 확인하였다.

• Cement Symposium
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• no.17
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• pp.15-21
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• 1989

시멘트 모르타르에 EVAc 에멀젼 및 계면활성제(Sodium Dodecylbenzenesulfonate)를 첨가하여 압축강도, 흡수율, 화학적 저항성, 수화발열속도, 전자현미경 등으로 그 물성을 관찰하였다. EVAc를 시멘트에 첨가할 경우 5-15wt$\%$, SDBF는 0.03wt$\%$를 첨가하고 혼수량을 flow value로써 기준하는 것이 최적조검임을 알 수 있었다. 그리고 EVAc emulsion을 첨가함으로써 혼수량 및 흡수율의 감소 효과를 거둘 수가 있었으며 또한 화학적 저항성도 증가되었다. EVAc emulsion을 과다 첨가할 경우에는 기포가 많이 형성되어 강도가 저하하나, 여기에 계면활성제(Sodium Dodecylbenzenesulfonate)를 가하면 강도가 증가하였으며, 한편 수화 속도는 지연되었다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.421-422
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• 2003

면섬유를 가공할 때 가공효과는 면섬유 미세기공에의 가공제 흡착량에 의존한다. 흡착량에 영향을 주는 것은 화학적으로는 가공제와 면섬유 간의 친화력이고, 물리적으로는 가공제의 물 속에서의 크기 즉, hydrodynamic volume이다. 기존 면섬유 가공제의 경우 낮은 분자량을 사용하였으나, 최근 들어 높은 분자량의 가공제를 사용 하는 경향이 있다. 고분자량 가공제의 경우에는 앞서 언급한 것과 같이 가공제의 크기가 가공제의 가공효과에 영향을 미칠 수 있으나, 이에 관련된 연구는 많지 않다. (중략)

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.378-381
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• 2011

대표적 가스계 소화약제인 $CO_2$의 소화기구(Extinguishing mechanism)를 재조명하기 위하여, $CH_4$/air 저 신장율 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$가 소화에 미치는 영향에 대한 수치해석이 수행되었다. 부력이 지배적인 화염의 소화현상은 복사 열손실에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 소화농도 예측에 대한 복사모델의 성능평가가 우선적으로 이루어졌다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도는 복사모델이 고려되지 않은 경우 과다 예측되는 반면에, 간략화된 광학적으로 얇은 근사(Optically thin approximation) 모델과 비교적 높은 정확도를 갖는 좁은 밴드(Statistical narrow band) 모델은 실험의 오차범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았다. $CO_2$가 소화에 미치는 순수 희석효과, 희석에 의한 복사효과, 화학적 효과 및 열적효과를 정량적으로 분석하기 위하여 가상의 소화약제의 개념을 도입하였다. 이를 통해 화염의 총괄신장율에 따른 $CO_2$ 소화효과에 대한 구체적인 이해가 시도되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.237-241
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• 2012

많은 건설사업장의 경우 토사 유출에 따른 고농도 탁수가 발생하며, 그 탁도를 낮추기 위해 침전지 혹은 토사탈수백 등의 Best Management Practices(BMPs)를 이용한다. 본 연구에서는 유입되는 탁수에 고분자응집제인 polyacrylamide(PAM)를 액상으로 주입하고, 침전지와 토사탈수백을 통해 탁도를 저감하는 field-scale 실험을 수행하였다. 일반적으로 침전지 중간에는 유입되는 물의 힘을 분산시키기 위해 배플이라는 구조물이 설치되는데, 본 연구결과에 따르면 PAM을 통한 화학적 처리 없이 배플 자체로는 탁도를 낮추는 데 그 효과가 낮았으나, PAM주입을 할 경우 배플 설치 여부에 상관없이 90-98%까지 방류수 탁도를 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 침사지 이후에 설치한 토사탈수 백은 그 효과가 낮았으나, 침사지 없이 토사탈수백만 사용할 경우 PAM을 이용한 화학적 처리 없이는 만족할 만한 방류수 탁도를 기대하기 어려웠다. 본 연구결과는 향후 미국에서 면적 10에이커 이상의 공사현장에 적용되는 탁도 규제에 대한 대응 방안으로 PAM을 이용한 탁수 처리의 효용성을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.379.1-379.1
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• 2014

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로써, 화학기상증착법을 이용한 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서 사용이 가능해지면서 차세대 전자소재로 활용하기 위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 상온 대기에서 간편하게 적용 가능한 고분자용액공정을 도입하여, 그래핀과 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)의 다양한 적층구조를 제작하였다. 폴리에틸렌이민의 높은 밀도의 극성 기능기와 그래핀의 가스배리어 특성을 이용한 상호 보완적인 구조를 형성하여 외부 환경에 장시간 안정적이고 효과적인 n형 도핑 효과를 유지하였다. 그래핀에 결함 형성없이 도핑 농도 조절이 가능하며, 그래핀 고유의 선형적인 상태밀도를 이용한 일함수 조절효과를 확인하였다. 그래핀 p-n 접합 소자를 제작을 통해 베젤라고 렌즈 효과, 반정수 양자 홀 효과를 이용한 기초 연구에 접근이 가능할 것으로 보이며, 응용 분야에서는 태양광전지, 유기 전자 소자 분야 등 그래핀을 이용한 전기적 접촉 개선에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Technology Innovation Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.19-19
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• 1998

본 연구에서는 정보통신산업의 연구개발 투자의 경제적 파급효과를 타 산업의 투자효과와 비교해 보았다. 연구개발자본단위당 평균적인 부가가치 증가액은 정보통신산업이 8.3억원으로 다른 산업(화학제품산업 5.6억원, 수송기계 4.8억원, 일반기계 3.4억원)에 비해 크게 나타났다. 연구개발자본 증가단위당 부가가치 파생율(부가가치 기여율을 연구개발자본량 증가로 나눈 값)도 정보통신부문 0.00041 %, 화학제품 0.00037 %, 수송기계 0.00027 %, 일반기계 0.00021 %의 순으로 평가되었다. 한편 ETRI에 대한 투자효과는 부가가치 창출액면에서 일반 기계산업보다 컸으며, 연구개발자본당 부가가치 파생액은 가장 큰 것으로 나타났다.