• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.591-591
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• 2012

본 연구는 Transparent conducting oxide (TCO, 산화물투명전극)를 이용한 박막태양전지 효율향상에 관한 것으로, 이중의 TCO층(Double-stacked TCO layer)의 효과적인 광학 및 전기적 설계에 관한 것이다. 기존 박막 태양전지에서는 투명전극 TCO layer로서, ITO (Indium-Tin-Oxide), FTO (Fluorine- Tin-Oxide), 및 AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등을 사용해 왔다. 각 TCO layer마다 장점이 있지만 단점 또한 존재한다. ITO의 경우 높은 전기적 특성을 가지는 반면 수소 플라즈마에 취약하고 기계적 강도에 취약해 ITO 단일층만으로 박막 태양전지에 적용하는 것에 제한을 받는다. 한편, AZO의 경우 전기적 특성도 우수할 뿐만 아니라 수소 플라즈마에도 내구성이 강한 장점이 있지만, 일함수가 p형 반도체보다 낮아 Schottky junction이 되어, 높은 전위장벽이 형성된다. 이는 정공의 이동을 방해하고, 정공의 축적이 일어나서 순방향 전압을 인가할 때 많은 전류의 감소를 가져온다. 또한, AZO와 p형 반도체 사이의 높은 직렬저항으로 인해 광전압(Voc, Open circuit voltage)와 충실률 (FF, Fill factor)가 떨어진다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ITO/AZO 2중구조의 TCO층을 적용하여 상기의 문제점을 해결하고자 한다. 이중 구조 TCO층은 Magnetron sputter system을 이용하여, 단계적으로 증착되었다. 빛이 입사하는 유리에 ITO를 제1전도층으로 증착하였는데, ITO는 입사광의 투과도와 전기전도성이 우수하다. 제2전도층으로는 AZO층을 이용하였으며, 실리콘 반도체층과 접하게 된다. AZO는 실리콘 증착시 발생하는 수소 플라즈마에 안정적이고, 물리적 강도 또한 우수한 장점이 있다. 이중 구조층위에 실리콘 광흡수층(Si absorber)을 증착하였으며, pin 구조를 가진다. 기존, 단일막 TCO층과 2중구조 TCO층을 이용하여, 실리콘 박막 태양전지를 구성하였다. 이때, ITO/AZO의 2중구조를 적용하였을 때 태양 전지 특성이 크게 향상된 결과를 얻을 수가 있었다. 특히, 전류밀도의 경우 ITO, FTO, AZO 각각 14.5 mA/cm2, 11.2 mA/cm2, 8.18 mA/cm2를 나타낸 반면 ITO/AZO 2중구조의 경우 약 17mA/cm2 로 크게 향상 되었고, 태양전지 변환 효율도 각각 7.5%, 6.9%, 4%에서 ITO/AZO 2중 구조의 경우 8.05%로 크게 향상되었다. 본 발표에서는 2중구조 TCO를 이용한 현공정에 적용 가능한 박막태양전지 효율향상 기법에 대해 논의하고자 한다.

• 한국염색가공학회지
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• 제5권4호
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• pp.29-41
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• 1993

In order to surface Hydrophobilization of Poly(ethylene terephthalate) (PET) fiber samples were treated in the atmosphere of CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$glow discharge. The sample used in this study was PET film which is 75$\mu$m thick made by Teijin, O-Type(Japan). The cleaned samples were placed in plasma reactor made of pyrex glass cylinder, and plasma processing was carried out by glow discharge of CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$ gas, being continuously fed by gas flow and continuously pumped out by a vacuum system. Electric power source for generate plasma state was sustained alternating current(60Hz) and voltage was sustained 600 volt. The duration of plasma treatment varied from 15 to 120 seconds except special case, the monomer gase pressure varied from 0.02 to 0.3 Torr and power range was 10 to 90 watts. The hydrophobic features of changed PET surface were evaluated by contact angle measurement and surface chemical characteristics were analyzed by ESCA. Results can be summerized as follows. 1. The most favorable setting position of substrate was the center area between the two electrodes. 2. $C_{2}$F$_{6}$ discharge current was lower than that of CF$_{4}$ when same voltage was sustained. Treated efficiency between CF$_{4}$ and $C_{2}$F$_{6}$ did not revealed significant differences under same electric power(wattage). 3. When monomer pressure is very low below 0.02 torr, as though substrate is exposed to CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$ plasma, it tend to be hydrophilic through a little of fluorine bond and a great deal of oxidizing reaction. 4. There brought good hydrophobilization when monomer pressure was more 0.1 torr and duration of glow discharge treatment was over 45 seconds. When monomer pressure was too high, discharge current became low. Although prolong the duration, there was no more high hydrophobilization. 5. According to ESCA analysis, there were a little CF bond and a prevailing CF$_{2}$ bond in CF$_{4}$-treated substrate. There were CF$_{3}$, a little CF and a prevailing CF$_{2}$ bond in $C_{2}$F$_{6}$-treated substrate.d substrate.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.317-322
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• 2010

본 연구에서는 폴리메틸메타아크릴에이트(polymethylmethacrylate : PMMA) 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 불소와 산소의 혼합비율을 변수로 하여 함산소불소화를 실시하였다. 함산소불소화 처리 된 PMMA 표면 및 광투과 특성을 접촉각, 표면자유에너지. X-ray 광전자 분광기(XPS), UV-Vis 분광기를 통하여 분석하였다. 함산소불소화 처리된 PMMA의 표면은 친수화 되어 물 접촉각이 $69^{\circ}$에서 $44^{\circ}$로 감소하였다. 또한 PMMA의 표면자유에너지가 $46\;mN\;m^{-1}$ 에서 $58\;mN\;m^{-1}$로 증가하였다. 이는 함산소불소화를 통한 PMMA표면에 친수성 관능기의 형성으로 기인하였다. 또한, XPS 분석 결과로부터 함산소불소화 처리 시 PMMA 표면에 O/C비율이 증가하였고, 불소 부분압이 증가할수록 친수성을 나타내는 C-OH 결합의 �t량이 6.7%에서 24.8%로 증가하는 것을 알 수 있었다. 본 함산소불소화 조건(상온, 총압 1 bar, 불소 및 산소 혼합비 5 : 5)에서는 함산소불소화가 PMMA의 광투과 특성에 영향을 주지 않으면서도 그 표면특성이 개선됨을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터 함산소불소화는 PMMA 표면을 친수성으로 개질하는데 효과적인 방법으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.343-348
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• 2010

저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 필름의 표면을 다양한 반응 조건하에서 함산소불소화하여 hydroperoxide 관능기를 도입시켜 표면특성을 변화시켰다. 또한 생성된 hydroperoxide 관능기를 반응 개시제로 친수성 그룹을 가지는 단량체인 acryl amide (AM)와 소수성 그룹을 가지는 단량체인 methyl methacrylate (MMA)를 그라프트 중합시켜 LDPE 필름의 표면을 2차 개질하였다. 또한 LDPE, 함산소불소화 된 LDPE (OFPE), AM 및 MMA 단량체가 그라프트 된 OFPE 필름의 표면특성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 감쇠전반사 분광법, 시차주사 열량분석기 및 접촉각 측정법 등으로 분석하였다. DPPH 라디칼 분석법의 결과로부터, OFPE의 hydroperoxide 관능기의 양은 함산소불소화 총압력과 F2 가스의 부분압이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다. 접촉각 및 표면 자유에너지 분석결과로부터, 함산소불소화에 의해서 생성된 hydroperoxide 관능기와 AM과 같은 친수성 그룹을 가지는 단량체의 그라프트 중합은 LDPE 필름 표면에서 물과 같은 친수성 용매의 접촉각을 감소시키고, MMA와 같은 소수성 그룹을 가지는 단량체의 경우는 LDPE 필름 표면에서 methylene diiodide와 같은 비극성 용매의 표면 접촉각을 감소시켰다. 이는 AM 및 MMA 단량체의 그라프트 중합에 의한 것으로, LDPE 필름 표면은 친수성 및 소수성 용매에 대한 젖음성이 향상되었다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.445-453
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• 2007

이 연구는 거창, 합천, 창녕지역 지하수를 대상으로 물-암석 반응에 따른 수질특성을 해석하고, 지질과 수질간의 통계학적 분석을 통하여 상관성을 규명하는 데 그 목적을 두고 있으며 수질변화를 결정하는 물-암석반응 메커니즘을 해석하였다. 이들 암종과 수질과의 상관성을 분석한 결과 불소의 경우 섬록암류에서는 철과 알루미늄, 안산암류에서는 염소와 질산성질소와의 상관성이 높게 나타난다. 경도, 증발잔류물, 황산이온 등은 화강암을 포함한 모든 암종에서 서로 높은 상관성을 나타내며 특히, 퇴적암에서 더욱 밀접한 관계를 나타낸다. 암반지하수 수질은 심도가 깊어짐에 따라 물-암석과의 반응을 많이 거치면서 TDS(불소, 경도, 증발잔류물, 황산이온 등)가 증가한다고 인식되어 왔으나, 본 연구결과 개발심도와 수질결과와의 상관성은 미약한 것으로 나타났다. 이는 본 지역 대수층의 수리지질학적 요소가 복잡하거나, 심도에 따른 물-암석반응의 경로에 일관성이 결여되었기 때문인 것으로 보인다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.533-541
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• 2005

2,2,2-trifluoroethanol (TFEA)과 hydrofluoroether (HFE)를 혼합하여 비수계 세정제를 제조하고 이들의 혼합비에 따른 물성과 세정성의 영향을 연구하였다. 또한 TFEA를 기초로 하고 비이온 계면활성제, 가용화제와 빌더를 첨가한 수계 세정제를 제조하고 이들의 세정능력을 비교하여 CFC-113, 1,1,1-TCE에 대한 대체 가능성을 평가하였다. 오염 물질로 수용성이거나 친수성, 지용성이거나 친유성인 각기 다른 플럭스, 절삭유, 그리스, 불소계 오일 등을 선정하고, 세정시간에 따른 오염물질의 중량변화를 비교하여 각 세정제의 세정능력을 비교함으로써 대체세정제로서의 TFEA를 기초로 한 세정제의 적용 가능성을 평가하였다. 그 결과 TFEA와 HFE를 주성분으로 하여 제조한 비수계 세정제는 플럭스와 불소계 오염물에 우수한 세정성을 보여주었지만 그리스 세정에서는 세정성이 떨어졌다. 이에 비하여 TFEA를 기초로 하고 비이온 계면활성제, 가용화제, 빌더 등을 첨가하여 제조한 수계세정제는 일정한 배합 조건에서 플럭스와 그리스 제거에 매우 효과적이었다. 따라서 TFEA를 기초로 한 수계 및 비수계 세정제는 특정 오염물질에 대하여 좋은 세정력을 보여 주어 CFC-113, 1,1,1,-TCE 등의 대체세정제로의 가능성을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.537-542
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• 2016

본 연구에서는 불균일계 불소화 개질 공정을 이용하여 열분해잔사유(PFO)로부터 메조페이스 피치를 제조하였다. 이 공정은 다양한 온도의 직접 불소화 공정과 $390^{\circ}C$의 열처리 공정을 통하여 진행하였다. 제조된 피치는 연화점, 원소분석, 푸리에 변환 적외선 분광 분석, 고분해능 X-ray 회절 분석 그리고 편광 현미경 분석을 실시하였다. 제조된 피치의 탄소 함량은 직접 불소화 공정의 반응 온도 증가에 따라 함께 상승하였으며, 그 산소, 질소 그리고 황 성분은 완전하게 제거되었다. 불소화 온도가 증가함에 따라서, 메조페이스 소구체의 생성, 성장, 합체, 정렬이 관찰되었다. 탄소 육각망면의 층간간격이 감소하였고 결정자 크기가 증가하였다. 또한, 지방족 화합물의 축 중합으로 인한 방향족 화합물의 함량 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 반응 온도의 증가에 따라 증가된 불소 라디칼의 반응성에 기인한다. 불소화 반응은 열분해잔사유가 라디칼 반응에 의한 중합반응의 촉진으로, 방향족 화합물의 생성을 돕는 것으로 판단된다.

• 치위생과학회지
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• 제15권6호
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• pp.696-702
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• 2015

본 연구는 유치원에 다니는 아동 총 59명을 대상으로 Q-scan을 이용한 구강보건효과를 평가하고자 하였다. 유아용 면접설문지와 Quigley & Hein index를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 아동의 치면세균막지수는 Q-scan을 이용한 중재군에서 12% 더 유의하게 감소한 것으로 나타났다(p<0.001). 구강보건지식은 두 집단 모두 불소에서 유의한 차이가 나타났으며(p<0.05), 대조군에서는 치아에 나쁜 음식에 대한 정답률도 유의하게 증가하였다(p<0.05). 구강보건태도에서 중재군은 모든 변수에서 유의한 차이가 나타났으며(p<0.05), 대조군에서는 정기 구강검진, 칫솔질 횟수에서 유의한 차이가 나타났다(p<0.05). 구강보건행동에서 중재군은 칫솔 잡는 법에서는 정답률이 증가하고, 알맞은 치약 짜기에서는 정답률이 감소하는 유의한 결과가 나타났으며(p<0.05), 대조군은 모든 변수에서 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과를 종합해 보면 Q-scan은 구강보건교육 시 아동들의 동기 부여를 위한 적절한 도구로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-40
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• 1999

We used Cu as a representative of metals to be directly adsorbed on the bare Si surface and studied its removal DHF, DHF-$H_2O_2$ and BHF solution. It has been found that Cu ion in DHF adheres on every Si wafer surface that we used in our study (n, p, n+, p+) especially on the n+-Si surface. The DHF-$H_2O_2$ solution is found to be effective in removing metals featuring high electronegativity such as Cu from the p-Si and n-Si wafers. Even when the DHF-$H_2O_2$ solution has Cu ions at the concentration of 1ppm, the solution is found effective in cleaning the wafer. In the case the n+-Si and p+-Si wafers, however, their surfaces get contaminated with Cu When Cu ion of 10ppb remains in the DHF-$H_2O_2$ solution. When BHF is used, Cu in BHF is more likely to contaminate the n+-Si wafer. It is also revealed that the surfactant added to BHF improve wettability onto p-Si, n-Si and p+-Si wafer surface. This effect of the surfactant, however, is not observed on the n+-Si wafer and is increased when it is immersed in the DHF-$H_2O_2$ solution for 10min. The rate of the metallic contamination on the n+-Si wafer is found to be much higher than on the other Si wafers. In order to suppress the metallic contamination on every type of Si surface below 1010atoms/cm2, the metallic concentration in ultra pure water and high-purity DHF which is employed at the final stage of the cleaning process must be lowered below the part per trillion level. The DHF-$H_2O_2$ solution, however, degrades surface roughness on the substrate with the n+ and p+ surfaces. In order to remove metallic impurities on these surfaces, there is no choice at present but to use the $NH_4OH-H_2O_2-H_2O$ and $HCl-H_2O_2-H_2O$ cleaning.

• 전기화학회지
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• 제19권2호
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• pp.39-44
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• 2016

연료전지에서 산소 환원 반응 (ORR)은 전체 반응에서 지배적인 역할을 한다. 또한 서로 다른 물질로 이루어진 막과 바인더 간의 낮은 호환성은 연료전지 효율을 크게 감소시킨다. 이러한 두 가지 문제점을 고려하여, 본 연구에서는 기존의 일반적인 Biphenol 대신 입체적 구조를 갖는 9,9_Bis(4-hydroxyphenyl) fluorine를 이용한 고분자를 합성하여 각각의 전극 바인더를 제조하였고, 이를 이용하여 각각의 나피온 막과 탄화수소 막 위에 스프레이 기법으로 MEA를 제조하여 전기화학적 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 전류-전압 곡선에서의 0.6 V의 성능이 두 종류의 다른 막을 적용 했을 때 큰 차이를 보이지 않았으며, 탄화 수소 막의 타펠 기울기의 정도가 나피온 막에 비해 현저히 낮았다. 이를 통해 본 연구에서 적용된 아이오노머 바인더가 연료 전지성능 향상에 더 기여할 수 있을 것으로 판단 된다.