• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권1호
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• pp.1-10
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• 2010

This is an overview paper reporting our most recent work on processing and microstructure of nano-structured oxides and their photoluminescence and photo-catalysis properties. Zinc oxide and related transition metal oxides such as vanadium pentoxide and titanium dioxide were produced by a combination of magnetron sputtering, hydrothermal growth and atmosphere controlled heat treatment. Special morphology and microstructure were created including nanorods arrays, core-brushes, nano-lollipops and multilayers with very large surface area. These structures showed special properties such as much enhanced photoluminescence and chemical reactivity. The photo-catalytic properties have also been promoted significantly. It is believed that two factors contributed to the high reactivity: the large surface area and the interaction between different oxides. The transition metal oxides with different band gaps have much enhanced photoluminescence under laser stimulation. Use of these complex oxide structures as electrodes can also improve the energy conversion efficiency of solar cells. The mixed oxide complex may provide a promising way to high-efficiency photo emitting materials and photo-catalysts.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권1호
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• pp.95-105
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• 2020

In this study, iron nanoparticles impregnated hydrochar (FeNPs@HC) was synthesized using lignocellulosic waste and simple one-pot synthetic method. During hydrothermal carbonization (HTC) process, the mixture of lignocellulosic waste and ferric nitrate (0.1~0.5 M) as a precursor of iron nanoparticles was added and heated to 220℃ for 3 h in a teflon sealed autoclave, followed by calcination at 600℃ in N₂ atmosphere for 1 h. For the characterization of the as-prepared materials, X-ray diffraction (XRD), cation exchange capacity (CEC), fourier transform infrared spectrometer (FT-IR), Brunauer-Emmett-Teller (BET), transmission electron microscope (TEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) were used. The change of Fe(III) concentration in the feedstock influenced characteristics of produced FeNPs@HC and removal efficiency towards As(V) and Pb(II). According to the Langmuir isotherm test, maximum As(V) and Pb(II) adsorption capacity of Fe_0.25NPs@HC were found to be 11.81 and 116.28 mg/g respectively. The results of this study suggest that FeNPs@HC can be potentially used as an adsorbent or soil amendment for remediation of groundwater or soil contaminated with arsenic and cation heavy metals.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.202-209
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• 2004

침전법 및 솔젤법에 의하여 10- l5 nm 및 500 nm 크기의 구형 TiO$_2$ 분말을 제조하고 수열합성법으로 50-70 nm 및 120-250 nm 크기의 침상 hydroxyapatite(이하 HA라 표기) 입자를 각각 제조한 다음, 두 분말의 조성비를 달리한 세 종류(HA/TiO$_2$비; 75/25, 50/50, 25/75wt%)의 HA/TiO$_2$ 복합분말을 planetary 볼밀로 혼합하여 각각 제조하였다. 복합분말을 탄소몰드에 넣고 hot-press를 사용하여 가압소결로 치밀체를 제조하였는데, 가압도중 대부분의 HA가 tricalcium phosphate(이하 TCP라 표기)로 분해되면서 $\beta$-TCP/TiO$_2$ 복합체가 제조되었다. 제조된 복합체의 미세구조와 소결밀도는 복합분말의 형태와 조성에 따라 변화하였는데, 입자가 균질하게 분산되어 있는 미세구조를 갖는 복합분말을 소결한 경우, 치밀한 소결체를 얻을 수 있었으며, 소결온도가 증가할수록 균질한 미세구조를 나타내었다. 또한 복합분말 내 HA 함량이 증가하면서 소결체의 입자크기가 증가한 반면, 소결밀도가 감소하고, 미세구조는 불균질하였다. 반대로 HA분말에 비하여 TiO$_2$분말의 함량이 큰 시편은 전체적으로 작은 입자크기와 균질한 미세구조를 나타냈으며, 소결밀도 또한 증가하였다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.593-596
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• 2017

본 연구에서는 염기조건에서 수열합성법으로 소듐 티타네이트 나노시트를 합성하였다. 합성한 소듐 티타네이트 나노시트를 $RuCl_3$ 수용액에서 자외선을 조사하여 루테늄을 소듐 티타네이트 나노시트의 표면에 도입하였다. X-선 회절분석과 투과전자현미경 및 에너지 분산형 분광기 실험을 통하여 샘플의 결정성과 형태를 분석하였고, 그 결과 루테늄원자가 소듐 티타네이트 표면에 균일하게 흡착되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유도결합플라즈마 발광분광분석법을 통하여 소듐 티타네이트 나노시트에 도입된 루테늄을 정량하였다. 루테늄이 도입된 소듐 티타네이트 나노시트의 경우 산소를 산화제로 이용한 알코올 산화반응에 응용하였으며, 특히 루테늄이 7% 도입된 소듐 티타네이트 나노시트는 $105^{\circ}C$, 1기압 상에서 벤질 알코올을 다른 부산물 없이 벤즈알데하이드로 산화시키는 데 있어서 turnover frequency가 $2.1h^{-1}$인 촉매활성을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권6호
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• pp.771-782
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• 1989

Synthesis of $\beta$-Sialon powder was attempted with carbothermal reduction of porous glass. The porous glass was prepared by heat and hydrothermal treatments of 9.32 Li2O.46.5B2O3.37.2SiO2.6.98Al2O3 glass. Carbon pyrolyzed from propane gas was deposited on the porous glass, thereafter activated carbon was added as reducing agents. The synthesized $\beta$-Sialon powder was pressureless sintered at 175$0^{\circ}C$ for 1hr in N2 atmosphere. The characterization of the $\beta$-Sialon powder was performed with XRD, BET, SEM and particle size analysis. The sinterability and mechanical properties of the sintered bodies were investigated in terms of bulk density, M.O.R., fracture toughness, morphology of microstructure and etc. The reduction effect of deposited carbon was better than that of activated carbon mechanically added. The formation of SiC was precominant over that of Si2ON2 and $\beta$-Sialon owing to low partial pressure of N2 inside the pore, wehreas on the surface of porous glass the formation of Si2ON2 and $\beta$-Sialon were predominant. Thereafter, SiC reduced unreacted glass to be $\beta$-Sialon. Single phase of $\beta$-Sialon(Z=1.92) was obtained from PGA porous glass having the largest pore radius by the simultaneous reduction and nitridation method at 145$0^{\circ}C$ for 5hrs. The bulk density, M.O.R., and KIC of the sitered body are 3.17g/cc, 434.4MPa and 4.1MPa.m1/2, respectively.

• 한국진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.293-299
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• 2010

수열합성법으로 실리콘 (111) 기판 위에 산화아연 나노막대를 성장하였다. 산화아연 나노막대를 성장하기 전, 실리콘 기판에 스핀코팅법으로 씨앗층을 성장하였다. 산화아연 나노막대는 오토클레이브(autoclave)로 $140^{\circ}C$에서 6시간 동안 성장하였고, 아르곤 분위기에서 300, 500, $700^{\circ}C$의 온도로 20분 동안 열처리하였다. X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), photoluminescence (PL)를 이용하여 열처리한 산화아연 나노막대의 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. 모든 산화아연 나노막대 시료에서 c-축 배향성을 나타내는 강한 ZnO (002) 회절 피크와 약한 ZnO (004) 회절 피크가 나타났다. 열처리 온도가 증가함에 따라 산화아연 나노로드의 residual stress는 compressive에서 tensile로 변하였다. Hexagonal 형태의 산화아연 나노로드를 관찰하였다. 산화아연 나노로드의 PL 스펙트럼은 free-exciton recombination에 의해 3.2 eV에서 좁은 near-band-edge emission (NBE) 피크와 산화아연 나노막대의 결함에 의해 2.12~1.96 eV에서 넓은 deep-level emission (DLE) 피크가 나타났다. 산화아연 나노막대를 열처리함에 따라, NBE 피크의 세기는 감소하였고 DLE 피크는 열처리에 의해 발생한 산소 관련 결함에 의하여 적색편이 하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.241-259
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• 2022

희토류 원소 (Rare Earth Elements; REE)는 전통적으로 카보나타이트나 풍화잔류광상에서 채광이 이루어졌다. 하지만, 최근 각종 첨단산업에 활용되는 희토류 원소의 수요증가로 인해, 추가적인 희토류 부존량 확보를 위한 비전통적인 희토류 광상으로서 함희토류 탄층이 주목받고 있다. 함희토류 탄층은 일반적인 탄층보다 높은 농도 (> 300 ppm)의 희토류 원소를 함유하는 탄층을 의미한다. 이는 크게 3가지 성인유형으로 분류되며, 두가지 이상 성인의 복합작용으로 형성되기도 한다. 우선, 육성형 (terrigenous) 함희토류 탄층은 주로 보크사이트 광상 기원 광물들의 이동 및 재퇴적에 의해 형성되며, 주로 LREE (Light REE)가 부화된다. 응회질형 (tuffaceous) 함희토류 탄층은 화산 분출에 기인한 화산재가 석탄 분지에 유입이 되어 형성된다. 이 유형은 주로 화산재기원의 함희토류 광물들과 자생기원의 인산염 광물들이 탄층과 톤스테인층의 경계부에 얇은 층상으로 농집되며, 희토류가 균질하게 분포하는 수평형 REE 패턴을 갖는다. 마지막으로, 열수형 (hydrothermal) 함희토류 탄층은 화성암기원 열수에 의해 희토류가 유입되어 형성된다. 이러한 탄층에서는 함할로겐 인산염 광물들과 함수광물들이 세립질의 자생형으로 존재하며, 주로 HREE (Heavy REE)가 부화된다. 미국은 이미 켄터키주 파이어 클레이 탄층을 대상으로 탐사로부터 선별 및 공정개발을 통해 고순도 산화 희토류의 생산에 성공하였으며, 연간 희토류 소비량의 약 7% 공급을 목표로 연구를 확장하고 있다. 한국의 경우, 경주-영일 탄전의 갈탄층이 응회암층과 함탄층이 협재하는 특징을 보이고, 압밀작용의 영향이 상대적으로 적은 신생대 제3기의 연대를 갖는 것으로 보아 응회질형 함희토류 탄층으로서의 개발 가능성이 기대된다. 따라서, 국내 희토류 공급망 다각화를 위해 함희토류 탄층 대상의 광물, 광상 및 퇴적학적 연구를 통한 개발 가능성 평가가 우선적으로 요구된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권6호
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• pp.311-317
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• 2009

CAD/CAM 가공이 가능한 치과용 3Y-TZP블록을 제조하였다. 블록 제조를 위하여 3Y-TZP분말에 $HfO_2$와 $CeO_2$ 분말을 첨가하여 $800{\sim}1100^{\circ}C$에서 열처리 한 후 $1450^{\circ}C$에서 소결하였으며, 이때 $HfO_2$와 $CeO_2$ 분말의 첨가량 및 열처리 조건에 따른 블록의 기계적 특성 및 화학적 특성을 조사하였다. EDS mapping 이미지를 통하여 $HfO_2$와 $CeO_2$ 분말이 3Y-TZP에 비교적 분산이 잘되어 있음을 확인하였다. 본 실험에서는 3 wt% $HfO_2$가 첨가된 블록이 가장 높은 굽힘 강도(1 GPa)를 나타내었으며, 3 wt% $CeO_2$가 첨가된 블록은 수열분위기하에서의 $t-ZrO_2$의 안정성을 향상 시키는 것으로 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권5호
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• pp.311-317
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• 2000

특이산성토와 잠재성 특이산성토 물질은 전 세계적으로 분포하며, 산성으로 인하여 농업과 환경에서 문제시되어왔다. 대부분이 퇴적기원이며 소수의 경우에 화산기원으로 보고되어왔다. 산성은 잠재성 특이산성토 물질에 함유된 유황광물의 산화과정에서 생성된 황산에 기인한다. 우리나라에서는 보고가 된바 없는 중생대 화산활동에 의하여 생성된 잠재성 특이 산성토 물질을 보고하고저 한다. 봉산통-황철석을 함유하지 않은 안산암질 모재층-황철석을 다량 함유한 안산암의 단면을 야외조사와 화학적 및 광물학적 분석을 통하여 연구하였다. 한때 택지조성과정에 황철석을 함유한 안산암이 지표에 노출되어 황철석의 산화에의한 토양과 지표수의 산성화문제가 제기된 적도 있다. 봉산통과 모재에서는 황철석과 특이산성토의 생성과정에서 나타나는 노란색 반문과 같은 특징들이 나타나지 않았다. 열수변질에 의하여 생성된 안산에 존재하는 황철석이 화산활동에 의한 열수변질 기원임을 지시해주는 육각형 또는 주사위형의 모양과 암석의 갈라진 틈을 따라 산출되는 양상 등을 보여주었다.