• 한국재료학회지
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• 제29권6호
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• pp.356-362
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• 2019

$BaSiO_3:RE^{3+}$ (RE = Sm or Eu) phosphor powders with different concentrations of activator ions are synthesized using the solid-state reaction method. The effects of the concentration of activator ions on the structural, photoluminescent, and morphological properties of the barium silicate phosphors are investigated. X-ray diffraction data reveals that the crystal structure of all the phosphors, regardless of the type and the concentration of the activator ions, is an orthorhombic system with a main (111) diffraction peak. The grain particles agglomerate together to form larger clusters with increasing concentrations of activator ions. The emission spectra of the $Sm^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors under excitation at 406 nm consist of an intense orange band at 604 nm and three weak bands centered at 567, 651, and 711 nm, respectively. As the concentration of $Sm^{3+}$ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increase, reach maxima at 5 mol% of $Sm^{3+}$ ions, and then decrease significantly with further increases in the $Sm^{3+}$ concentration due to the concentration quenching phenomenon. For the $Eu^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors, a strong red emission band at 621 nm and several weak bands are observed. The optimal orange and red light emissions of the $BaSiO_3$ phosphors are obtained when the concentrations of $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$ ions are 5 mol% and 15 mol%, respectively.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.423-428
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• 2021

Here, we report the development of a new and low-cost core-shell structure for lithium-ion battery anodes using silicon waste sludge and the Ti-ion complex. X-ray diffraction (XRD) confirmed the raw waste silicon sludge powder to be pure silicon without other metal impurities and the particle size distribution is measured to be from 200 nm to 3 ㎛ by dynamic light scattering (DLS). As a result of pulverization by a planetary mill, the size of the single crystal according to the Scherrer formula is calculated to be 12.1 nm, but the average particle size of the agglomerate is measured to be 123.6 nm. A Si/TiO₂ core-shell structure is formed using simple Ti complex ions, and the ratio of TiO₂ peaks increased with an increase in the amount of Ti ions. Transmission electron microscopy (TEM) observations revealed that TiO₂ coating on Si nanoparticles results in a Si-TiO₂ core-shell structure. This result is expected to improve the stability and cycle of lithium-ion batteries as anodes.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권3호
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• pp.159-168
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• 2008

Thermally-evaporated 10 nm-Ni/1 nm-Ru/(30 nm or 70 nm-poly)Si structures were fabricated in order to investigate the thermal stability of Ru-inserted nickel monosilicide. The silicide samples underwent rapid thermal anne aling at $300{\sim}1,100^{\circ}C$ for 40 seconds. Silicides suitable for the salicide process were formed on the top of the single crystal and polycrystalline silicon substrates mimicking actives and gates. The sheet resistance was measured using a four-point probe. High resolution X-ray diffraction and Auger depth profiling were used for phase and chemical composition analysis, respectively. Transmission electron microscope and scanning probe microscope(SPM) were used to determine the cross-sectional structure and surface roughness. The silicide, which formed on single crystal silicon and 30 nm polysilicon substrate, could defer the transformation of $Ni_2Si $i and $NiSi_2 $, and was stable at temperatures up to $1,100^{\circ}C$ and $1,100^{\circ}C$, respectively. Regarding microstructure, the nano-size NiSi preferred phase was observed on single crystalline Si substrate, and agglomerate phase was shown on 30 nm-thick polycrystalline Si substrate, respectively. The silicide, formed on 70 nm polysilicon substrate, showed high resistance at temperatures >$700^{\circ}C$ caused by mixed microstructure. Through SPM analysis, we confirmed that the surface roughness increased abruptly on single crystal Si substrate while not changed on polycrystalline substrate. The Ru-inserted nickel monosilicide could maintain a low resistance in wide temperature range and is considered suitable for the nano-thick silicide process.

• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.74-82
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• 2022

본 연구에서는 순수 PEBAX^® 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 개질된 fumed silica 나노입자를 혼합한 MMMs (mixed matrix membranes) 타입의 PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 제조하고, 이산화탄소와 메탄의 투과 특성을 측정하였다. PEBAX^®-1657/TS-530 하이브리드 소재의 경우, FT-IR과 XRD 분석을 통해 PEBAX^® 고분자에 무기입자가 비교적 잘 분산되었음을 확인하였다. 기체투과특성 측정 결과 TS-530을 10 wt% 혼합한 분리막의 경우, 순수 PEBAX^® 분리막과 비교하여 투과도 계수는 약간 감소하나 이상분리인자는 약간 증가하였다. 이는 비투과성 silica 입자의 도입에 따라 기체 확산 경로가 줄어들고, 경로의 비틀림이 증가하기 때문으로 볼 수 있다. TS-530 함량이 증가함에 따라서는 투과도 계수와 이상분리인자 간에 전형적인 trade-off 경향을 보였다. 이는 TS-530 함량이 증가함에 따라 결정성이 감소하고, 고분자 사슬 간 충전 억제에 따라 자유부피가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 또한 무기입자 함량 증가에 나노간극의 형성 가능성이 높아지고, 이에 따라 기체 확산도가 커지기 때문으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.377-384
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• 2023

Exploring earth-abundant, highly effective and stable electrocatalysts for electrochemical water splitting is urgent and essential to the development of hydrogen (H₂) energy technology. Iron-cobalt layered double hydroxide (FeCo-LDH) has been widely used as an electrocatalystfor OER due to its facile synthesis, tunable components, and low cost. However, LDH synthesized by the traditional hydrothermal method tends to easily agglomerate, resulting in an unstable structure that can change or dissolve in an alkaline solution. Therefore, studying the real active phase is highly significant in the design of electrochemical electrode materials. Here, metal-organic frameworks (MOFs) are used as template precursors to derive FeCo-LDH from different iron sources. Iron salts with different anions have a significant impact on the morphology and charge transfer properties of the resulting materials. FeCo-LDH synthesized from iron sulfate solution (FeCo-LDH-SO₄) exhibits a hybrid structure of nanosheets and nanowires, quite different from other electrocatalysts that were synthesized from iron chloride and iron nitrate solutions. The final FeCo-LDH-SO₄ had an overpotential of 247 mV with a low Tafel-slope of 60.6 mV dec^-1 at a current density of 10 mA cm^-2 and delivered a long-term stability of 40 h for the OER. This work provides an innovative and feasible strategy to construct efficient electrocatalysts.

• 자원환경지질
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• 제4권1호
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• pp.11-18
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• 1971

The geotectonics and geomorphic structure of Korea resulted from the Song-rim Disturbance and the Daebo orogenic movements. Afterward this mountainous peninsula underwent several geological changes on a small scale, and it was also claimed that the steady rising of the elevated peneplain of the eastern coast and the submerging of the southwestern coastal area are largely due to the tilted block movement. These views have been generally accepted good in several ways, but they are limited in range or lacking in theoretical integration. The present writer investigated the geology of the Mt. Chi-ri-san and the Honam coal mining area for a geological map in 1965, respectively. The results of these studies convinced the present writer that the conventional views, which were based upon a theory of lateral pressure should be reconsidered in many respects, and more recent studies made it clear that the morphological development in the southwestern area can be better explained by the orogenic movement and rock control. The measurement of submerging speed of the western coastal area (Pak. Y. A., 1969) and a new account on the geology and tectonics of the Mid-central region of South Korea (Kim O.J., 1970) act as an encouragement to a new explanation. The present writer's researches on the extreme southwestern portion of the peninsula show that the steady submerging of this area cannot be attributed to a simple downthrown block phenomenon caused by block movement. It is no more than the result of the differential movement of uplifting in the eastern and western coastal areas and the rising of sea-level in the post-glacial period. This phenomenon could be easily explained by the comparison of the rate of rise in sea-level and amount of heat flow between Korea and other areas in the world. The existance of the erosional planes in the Sobaik-San ranges also provide an evidence of an upheaval in the western coast area. Though the Sobaik-San ranges largely follow the direction of the Sinian system. They consist of the numerous branches, whose trends run more or less differently from their main trend because of the disharmonic folding, are converged into Mt. Sobaik-San and Chupungryung. The undulation of the land is not wholely caused by orogenic movements, where as the present writer confirmed that the diversity of morphological development is the direct reflection of geological conditions such as rocks and processes which constitute the basic elements of geomorphic structure. An east-west directed mountain range which could be named as Hansan mountain range, was claimed to be oriented by the joint control. The geological conditions such as a special erosion and weathering of agglomerate and breccia tuff usually produce pot-hole like submarine features which cause the whirling phenomenon at the southwestern coast channel.

• 보존과학회지
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• 제31권3호
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• pp.193-214
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• 2015

19~20세기 83점의 무신도 등의 녹색 안료를 형광X선분광기, 주사전자현미경, 적외선분광광도계를 이용하여 분석하였다. 형광X선분광기에 의한 성분 분석 결과 60점에서 구리와 비소가 검출되었다. 복개당 무신도와 삼국지연의도의 구리와 비소 강도 비 Cu $K{\alpha}$/As $K{\beta}$는 5.93~12.04로 표준 에메랄드 그린 5.67~6.26, 나머지 무신도 4.01~7.89에 비해 높아 셸레즈 그린으로 추정되었다. 형광X선분광기 분석에서 구리와 비소가 검출된 녹색 안료에서는 다양한 형태의 결정이 관찰되었다. 대부분의 무신도에서는 판상의 결정이 성장한 타원형이나 원형 구정이 관찰되었지만, 복개당 무신도와 삼국지연의도에서는 판상의 결정이 빽빽하게 채워진 원형 구정만이 존재하였다. 적외선분광광도계로 구리-비소 녹색 안료를 분석한 결과, 복개당 무신도와 삼국지연의도는 셸레즈 그린이 동정되었고, 나머지 무신도에서는 에메랄드 그린이 동정되었다. 분석 결과로부터 복개당 무신도 및 삼국지연의도에는 녹색 안료로 셸레즈 그린이 사용되었고 제작 연대는 1850년대~1870년대로 추정되며, 에메랄드 그린은 19세기 후기 이후부터 1970년까지 제작된 무신도에서 녹색 안료로써 광범위하게 사용된 것이 확인되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권4호
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• pp.652-659
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• 1997

수산가공 공정에서 어육을 채취한 후 폐기되는 참치뼈와 같은 생물체를 회화시킨 후 이들의 고유물성과 아파타이트계 바이오세라믹스의 합성 출발물질에 이용되는 기존의 화학시약과 여러가지 상을 가지는 바이오세라믹의 합성에 사용되는 화학시약을 대체하기 위한 고찰에서 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 회화 후 추출한 물질의 X-ray 분석결과, 결정상은 회화온도에 관계없이 $1350^{\circ}C$까지는 $Ca_{10}\;(PO_4)_6\;(OH)_2$ 조성을 가지는 hydroxyapatite상으로 나타나, 화학시약으로 합성한 아파타이트와는 상이한 열분해 반응기구가 나타났다. 2. 회화한 참치뼈의 입자 크기분포는 온도의 증가에 따라 점진적으로 감소하는 거동을 보였고, 입자 크기분포는 $1050^{\circ}C$에서 최저치를 나타내 생물체의 회화온도는 $1050^{\circ}C$ 이하가 적정하였다. 3. 온도변화에 따른 입자의 변화양상을 SEM으로 추적한 결과, 온도에 따른 입자 형상의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 회화온도가 높아 질 수록 입자간의 재응집과 소결의 진행과정에서 나타나는 입자간의 neck에 인해서 입자크기 분포 역시 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 참치뼈로부터 추출된 아파타이트는 생체재료로서 이용가능한 것으로 나타났다. 또한 glass-ceramic 등과 같은 바이오 세라믹 조성식에서 생물체에서 추출한 아파타이트로 화학시약의 부분적인 치환 역시 가능하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권5호
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• pp.609-615
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• 2005

$1{\mu}l$ 정도의 미량 titanium tetraisopropoxide(TTIP)를 주사기를 사용하여 1 cc 부피의 증발관에 주입하여 기화시킨 후 질소에 의해 직경 4 mm, 길이 35 cm의 관형 에어로졸반응기로 운반하여 열분해 시킴으로써 30-300 nm 크기의 $TiO_2$ 나노입자를 제조하였으며, 반응온도 및 TTIP 증기 농도가 생성된 $TiO_2$ 입자의 형상, 크기, 결정성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 전구체 증기 농도 1 mol%에서 반응온도를 300, 500, $700^{\circ}C$로 변화시킨 결과 반응온도가 증가함에 따라 응집체를 구성하고 있는 1차 입자 크기가 감소하였고, $700^{\circ}C$에서는 입자 크기분포가 bimodal 형태를 나타내었다. 반응온도를 $700^{\circ}C$로 유지하고 전구체 증기 농도를 1, 3.5, 7 mol%로 변화시킨 결과 전구체 증기 농도 3.5 mol% 이상에서는 1 mol%에서 관찰되었던 bimodal 분포가 사라지고 응집체 내 1차 입자들의 개수가 상대적으로 많이 증가하였다. 반응온도 및 전구체 농도가 입자의 형상, 크기분포에 미치는 이와 같은 영향들을 이전의 연구결과들과 함께 비교 분석하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권2호
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• pp.109-119
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• 2013

강원도 고성 뒤배재 현무암은 산출상태, 구성광물, 주성분원소 및 미량원소의 특징에 의해 하부 현무암과 상부 현무암으로 구분된다. 하부 현무암은 집괴암의 특징을 보이고, 맨틀 및 지각기원의 포획암과 감람석, 휘석, 사장석 포획광물이 있다. 상부 현무암은 주상절리로 산출되며, 맨틀 포획암이 상대적으로 더 많고, 포획광물로는 감람석이 우세하다. 현무암의 주성분원소 및 미량원소 분석 결과 상부 현무암은 하부 현무암에 비하여 초생 마그마에 가까운 조성을 보인다. 원시맨틀로 표준화한 미량원소 및 희토류원소의 부화 및 결핍 패턴은 두 현무암이 매우 유사하나, 하부 현무암이 상부 현무암 보다 LREE의 부화 정도가 더 크다. 뒤배재 화산체의 하부 현무암은 약 0.8-1.2%, 상부 현무암은 약 3.7-4.0%의 동일한 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 배취 용융으로 형성되었다. 그리고 하부 현무암내의 포획된 화강암, 포획광물의 반응연 및 사장석, 석영 등의 포획광물은 하부 현무암을 형성한 마그마와 지각물질과의 동화 가능성을 지시한다.