• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.57.2-57.2
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• 2011

Dye-sensitized solar cells (DSSC) have recently been developed as a cost-effective photovoltaic system due to their low-cost materials and facile processing. The production of DSSC involves chemical and thermal processes but no vacuum is involved. Therefore, DSSC can be fabricated without using expensive equipment. The use of dyes and nanocrystalline $TiO_2$ is one of the most promising approaches to realize both high performance and low cost. The efficiency of the DSSC changes consequently in the particle size, morphology, crystallization and surface state of the $TiO_2$. Nanocrystalline $TiO_2$ materials have been widely used as a photo catalyst and an electron collector in DSSC. Front electrode in DSSC are required to have an extremely high porosity and surface area such that the dyes can be sufficiently adsorbed and be electronically interconnected, resulting in the efficient generation of photocurrent within cells. In this study, DSSC were fabricated by an screen printing for the $TiO_2$ thin film. $TiO_2$ nanoparticles characterized by X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM) and scanning auger microscopy (SAM) and zeta potential and electrochemical impedance spectroscopy(EIS).In addition, DSSC module was modeled and simulated using the SILVACO TCAD software program. Improve the efficiency of DSSC, the effect of $TiO_2$ thin film thickness and $TiO_2$ nanoparticle size was investigated by SILVACO TCAD software program.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.152-153
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• 2012

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 전해질 속 각종 이온농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. 이 소자의 기본 구조는 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며 게이트 컨택 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다 [1]. ISFET는 기존의 반도체 CMOS 공정과 호환이 가능하고 제작이 용이할 뿐만 아니라, pH용액에 대한 빠른 반응 속도, 비표지 방식의 생체물질 감지능력, 낮은 단가 및 소자의 집적이 용이하다는 장점을 가지고 있다. ISFET pH센서의 감지특성에 결정하는 요소 중 가장 중요한 것은 소자의 감지막이라고 할 수 있다. 감지막은 감지 대상 물질과 물리적으로 직접 접촉되는 부분으로서 일반적으로 기계적/화학적 강도가 우수한 실리콘 산화막(SiO2)이 많이 사용되어져 왔다. 최근에는 기존의 SiO2 보다 성능이 향상된 감지막을 개발하기 위하여 Al2O3, HfO2, ZrO2, 그리고 Ta2O5와 같은 고유전 상수(high-k)를 가지는 물질들을 EIS 센서의 감지막으로 이용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 지속적인 high-k 물질들에 대한 연구에도 불구하고 각각의 물질이 갖는 한계점이 드러났다. 본 연구에서는 SOI기판에서 SiO2 /HfO2 (OH), SiO2/Al2O3 (OA) 이단 적층 그리고 SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 삼단적층 감지막을 갖는 ISFET을 제작하고 각 감지막의 특성을 평가하였다. 평가된 특성의 결과가 아래의 표1에 요약되었다. 그 결과, 각 high-k 물질이 갖는 한계점을 극복하기 위하여 제안된 OHA감지막은 기존에 OH, OA가 갖는 장점을 취하면서 단점을 최소화 시키는 최적화된 감지막의 감지특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.284-284
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권6호
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• pp.396-402
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• 2015

The organic binder-free paste for dye-sensitized solar cell (DSSC) has been investigated using peroxo titanium complex. The crystal structure of $TiO_2$ nanoparticles, morphology of $TiO_2$ film and electrical properties are analyzed by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Electrochemical Impedance Spectra (EIS), and solar simulator. The synthesized $TiO_2$ nanopowders by the peroxo titanium complex at 150, 300, $400^{\circ}C$, and $450^{\circ}C$ have anatase phase and average crystal sizes are calculated to be 4.2, 13.7, 16.9, and 20.9 nm, respectively. The DSSC prepared by the peroxo titanium complex binder have higher $V_{oc}$ and lower $J_{sc}$ values than that of the organic binder. It can be attributed to improvement of sintering properties of $TCO/TiO_2$ and $TiO_2/TiO_2$ interface and to formation of agglomerate by the nanoparticles. As a result, we have investigated the organic binder-free paste and 3.178% conversion efficiency of the DSSC at $450^{\circ}C$.

• 한국표면공학회지
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• 제41권2호
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• pp.69-75
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• 2008

Electrochemical behaviors of surface modified and MC3T3-E1 cell cultured Ti-30Ta alloys have been investigated using various electrochemical methods. The Ti alloys containing Ta were melted by using a vacuum furnace and then homogenized for 6 hrs at $1000^{\circ}C$. MC3T3-E1 cell culture was performed with MC3T3-E1 mouse osteoblasts for 2 days. The microstructures and corrosion resistance were measured using FE-SEM, XRD, EIS and potentiodynamic test in artificial saliva solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. Ti-Ta alloy showed the martensite structure of ${\alpha}+{\beta}$ phase and micro-structure was changed from lamellar structure to needle-like structure as Ta content increased. Corrosion resistance increased as Ta content increased. Corrosion resistance of cell cultured Ti-Ta alloy increased predominantly in compared with non cell cultured Ti- Ta alloy due to inhibition of the dissolution of metal ion by covered cell. $R_p$ value of MC3T3-E1 cell cultured Ti-40 Ta alloy showed $1.60{\times}10^6{\Omega}cm^2$ which was higher than those of other Ti alloy. Polarization resistance of cell-cultured Ti-Ta alloy increased in compared with non-cell cultured Ti alloy.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.83-90
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• 2017

NaCl과 $LiNO_2$의 첨가량에 따른 콘크리트에 매립된 철근의 부식거동을 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 고찰하였다. 부식가속 방법중 하나인 건습반복법을 이용하여 단기간 내에 부식현상을 촉진하였으며, 측정된 임피던스 값을 통해 등가회로를 제안할 수 있었다. NaCl $1.2kg/m^3$이 첨가된 콘크리트에 매립된 철근의 부동태 피막이 빠르게 파괴되는 것을 확인할 수 있었으며, 염화물 첨가량 대비 0.6M의 $LiNO_2$를 첨가한 경우 부식진행속도가 크게 저하하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염화물 첨가량 대비 1.2M의 $LiNO_2$를 첨가한 경우 부동태 피막이 부식가속시간이 지나도 파괴되지 않고 성능이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.1677-1688
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• 1998

본 논문에서는 DS-CDMA 시스템의 기지국에 배열안테나를 사용함으로 시스템의 성능향상을 기할 수 있음을 보 여 주고자 한다. 이를 위해 배열안테나를 사용하는 DS-CDMA시스템의 핵심부분인 빔조향장치의 수신기 구조를 제안하고, 이 수신기 구조에서 신호대간섭잡음비(SINR)을 유도하고자 한다. 여기서, 배열안테나에 기인한 CDMA 시스템의 역방향채널의 성능향상은 기지국에서 관찰되는 이동국의 각분포(angular distribution)를 분해할 수 있는 배열안테나를 사용함으로써 주위의 타 이동국으로 부터 오는 간섭의 양을 줄이는 형태로 묘사된다. 각 이동국 혹은 그룹의 이동국들에 관련된 안테나빔의 에너지는 지정된 공간에 제한되며, 이 현상은 배열 안테나의 빔 내부에 존재하는 이동국들에게 타 이동국들이 주는 간섭의 양을 대폭 줄여 주는 효과를 보여 준다. 이러한 배열안테나의 장점을 확인하기 위해, 대표적인 하나의 이동통신 전파환경올 고려하여 신호를 모델링하고 제안된 배열안테나의 수신기에 모델링된 가상신호를 인가한 후 신호대간섭잡음비를 이론적으로 구하였다. 마지막으로 배열안테나의 빔형성 메카니즘의 이해증진과 이 안테나의 사용에 의한 성능향상을 살펴보기 위해, 지향성빔이 어떻게 형성되는가와 이러한 지향성빔이 형성되었을 때 주위 간섭에 의한 신호대간섭잡음비에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권3호
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• pp.96-102
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• 2012

0.1 M NaOH 용액에 PbO첨가양이 증가함에 따라 Alloy 600에 형성되는 산화막의 부동태 피막 특성이 열화되었다. 또한 뚜렷한 2중층 구조의 산화막이 점차 사라지고, 산화막내 존재하는 납의 양이 증가하였다. 산화막 내부 납의 양이 증가함에 따라 산화막 내부 니켈의 결핍이 점차 커졌다. 납에 의해 산화막의 부동태 특성이 약화됨에 따라, 응력부식균열 저항성 또한 급감하였을 것으로 판단된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제9권5호
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• pp.223-232
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• 2010

NiTi alloy has been used for orthodontic wire due to good mechanical properties, such as elastic strength, friction resistance, and high corrosion resistance. Recently, these wire were coated by polymer and ceramic materials for aesthetics. The purpose of this study was to investigate electrochemical characteristics of tooth colored NiTi wire using various instruments. Wires (round type and rectangular type) were used, respectively, for experiment. Polymer coating was carried out for wire. Specimen was investigated with optical microscopy (OM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The corrosion properties of the specimens were examined using potentiodynamic tests (potential range of -1500 ~ 2000 mV) and electrochemical impedance spectroscopy (frequency range of 100 kHz ~ 10 mHz) in a 0.9 % NaCl solution by potentiostat. From the results of polarization behavior, the passive region of non-coated NiTi wire showed largely, whereas, the passive region of curved NiTi wire showed shortly in anodic polarization curve. In the case of coated NiTi wire, pitting and crevice corrosion occurred severely at interface between non-coated and coated region. From the results of EIS, polarization resistance(Rp) value of non-coated round and rectangular NiTi wire at curved part showed $5.10{\times}10^5{\Omega}cm^2$ and $4.43{\times}10^5{\Omega}cm^2$. lower than that of coated NiTi wire. $R_p$ of coated round and rectangular NiTi wire at curved part showed $1.31{\times}10^6{\Omega}cm^2$ and $1.19{\times}10^6{\Omega}cm^2$.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.96-102
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• 2010

본 연구에서는 균일부식이 발생하는 저합금강의 노출면적에 따른 부식속도의 변화를 관찰하고 이에 대한 원인을 규명하고자 하였다. 다양한 표면적을 지닌 동일한 저합금강 시편의 부식속도를 전기 화학적 임피던스 분광법, 직선분극저항 측정법, 동전위 분극 시험법을 이용하여 산출하였다. 또한 전자주사현미경, X선 광전자 분광법 및 X선 전자탐침 미량분석을 이용하여 표면분석을 실시하였다. 전기화학적 시험 결과 모든 시험법에서 시편의 크기가 증가할수록 부식속도가 높게 산출되었으며, 표면분석을 통해 망간과 황으로 구성된 화합물이 존재하는 영역에서 우선적으로 부식이 발생하며, 이 화합물과 철 또는 구리 산화물이 소양극-대음극의 미세 갈바닉 셀을 구성함을 확인하였다. 이러한 효과는 시편 크기에 비례하여 증가하였으며, 국부적인 부식이 우선적으로 발생한 후, 부식생성물이 표면을 덮게 되어 점차 균일부식의 형태로 전환하게 된다.