• Title/Summary/Keyword: Ion concentration and type

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이온교환과 전기투석을 이용한 니켈회수의 비교연구 (Comparative Study on Recovery of Nickel by Ion Exchange and Electrodialysis)

  • 심주현;서형준;서재희;김대환
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.640-647
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    • 2006
  • 도금공장에서 발생하는 폐수에는 니켈 등 중금속이 고농도로 함유되어 있어 그 처리가 매우 어려운 편이며, 최근에는 공해물질의 발생을 사전에 예방하는 공정을 도입하거나, 발생된 폐수 및 폐기물을 적절히 처리하여 재활용하는 청정기술이 도입되는 추세이다. 본 연구에서는 니켈 도금 공정에서 발생되는 폐수를 대상으로 이온교환과 전기투석 공정을 이용하여 니켈의 회수가능성 및 효율을 평가하였다. 이온교환수지 5 종을 이용한 이온교환 실험결과 S 1467(gel-type 강산성 양이온 교환수지)의 교환용량이 가장 높았으며 재생실험결과 4 N HCl을 재생재로 사용한 경우에서 재생율 및 재생농도가 가장 높았다. 전류밀도, 전극액 농도, 농축액 및 전극액 유량을 변화시켜가며 운전한 전기투석 실험결과 최적의 운전조건은 전류밀도 $250A/m^2$, 전극액 농도 2 N $H_2SO_4$, 전극액 및 농축액 유량 30 mL/min였다. 이온교환수지 500 mL를 사용한 이온교환 scale-up 실험결과 S 1467 수지의 교환용량은 1.88 eq/L resin, 재생율은 93.7% 이었고 cell pair 수를 2개로 증가시킨 전기투석의 scale-up 실험결과, 농축 및 희석효율은 증가하였으나, 전류효율은 일정하였다.

수중 펄스코로나 방전을 중첩한 고효율 강전해수 발생장치 (A High Efficiency Electrolytic Cell by Superposing Pulsed Corona Discharge in Water)

  • 이재용;김진규;정성진;박승록;문재덕
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제50권2호
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    • pp.79-85
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    • 2001
  • A conventional electrolyzing cell has been made by an ion exchange membrane inbetween parallel plate electrodes. A low dc voltage is applied to the electrodes for electrolyzing and the efficiency is remained in low. in this study, a novel electrolyzing cell with a pair of slit-type third electrodes installed inbetween parallel plate electrodes has been proposed and investigated experimentally. And pulse power wa supplied to between each electrodes. This slit type of third electrodes can concentrate the strong electric fields at the every its edges to accelerate the electrolyzing powers, and to generate oxygen bubble discharges for generating oxidants. And moreover the slits eliminate the space charge limiting action and the temperature of the water by leaking out through the slits from electrolyzing region to outside of the main electrode region. As a result, it was found that a strong electorzed water of pH 2.8 and pH 10.5 and oxidants dissolved water of 1 [ppm] in acidic water were obtained with a tap water fed at the electric current of 2 [A], which however were several times higher oxidant and ion concentration quantity compared with the conventional cell.

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이온 이온주입한 p-type 4H-SiC에의 오믹 접촉 형성 (Formation of Ohmic Contacts on acceptor ion implanted 4H-SiC)

  • 방욱;송근호;김형우;서길수;김상철;김남균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.290-293
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    • 2003
  • Ohmic contact characteristics of Al ion implanted n-type SiC wafer were investigated. Al ions implanted with high dose to obtain the final concentration of $5{\times}10^{19}/cm^3$, then annealed at high temperature. Firstly, B ion ion implanted p-well region were formed which is needed for fabrication of SiC devices such as DIMOSFET and un diode. Secondly, Al implanted high dose region for ohmic contact were formed. After ion implantation, the samples were annealed at high temperature up to $1600^{\circ}C\;and\;1700^{\circ}C$ for 30 min in order to activate the implanted ions electrically. Both the inear TLM and circular TLM method were used for characterization. Ni/Ti metal layer was used for contact metal which is widely used in fabrication of ohmic contacts for n-type SiC. The metal layer was deposited by using RF sputtering and rapid thermal annealed at $950^{\circ}C$ for 90sec. Good ohmic contact characteristics could be obtained regardless of measuring methods. The measured specific contact resistivity for the samples annealed at $1600^{\circ}C\;and\;1700^{\circ}C$ were $1.8{\times}10^{-3}{\Omega}cm^2$, $5.6{\times}10^{-5}{\Omega}cm^2$, respectively. Using the same metal and same process of the ohmic contacts in n-type SiC, it is found possible to make a good ohmic contacts to p-type SiC. It is very helpful for fabricating a integrated SiC devices. In addition, we obtained that the ratio of the electrically activated ions to the implanted Al ions were 10% and 60% for the samples annealed at $1600^{\circ}C\;and\;1700^{\circ}C$, respectively.

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pH, 이온종류 및 농도, 퇴적물의 성분에 따른 하천 내 불소의 거동특성 (Behavior Characteristics of Fluoride with pH, Ion Type and Concentration, and Sediment Characteristics in River)

  • 이동민;주광진;최이송;장광현;오종민
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제5권1호
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    • pp.19-24
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    • 2018
  • 하천에 유입된 오염물질은 다양한 환경 조건에 의하여 수체 및 퇴적물의 상호작용에 따라 수체의 수질에 영향을 미친다. 특히 최근 수체의 수리학적 체류시간이 상대적으로 긴 정체수역 내에서는 퇴적물의 축적량이 증가하고 있어 퇴적물과 수체 내에서의 물질적 거동특성 파악은 중요한 수질적 관점 요소이다. 본 연구에서는 하천 내 pH, 이온종류 및 농도, 퇴적물의 점토함량에 따라 불소의 거동이 어떻게 변화하는지 검토하기 위하여 경기도에 위치한 중소하천을 대상으로 조건별 실험을 실시하였다. pH에 따른 흡착 및 용출특성 실험결과, pH가 높을수록 불소의 흡착량이 감소하였고, 용출되는 불소량은 증가하는 경향을 나타냈다. 이온농도 및 종류에 따른 흡착 및 용출특성 실험결과, $Cl^-$, $SO{_4}^{2-}$ 이온은 불소의 흡착능에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, 불소와의 활발한 이온경쟁효과를 지닌 $OH^-$와의 반응에서는 흡착량이 줄고, 용출량이 늘었음을 알 수 있었다. 퇴적물의 성분에 따른 흡착 및 용출특성 실험 결과 상대적으로 입경이 작은 Silt와 Clay 성분이 많이 포함된 시료에서 불소의 흡착량이 많고 용출되는 불소량이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 이는 수체의 환경조건이 퇴적물 내 불소의 흡착 및 용출에 크게 영향을 미치기 때문에, 퇴적물 내 불소를 적절하게 관리하기 위해서는 수체의 환경조건에 대한 이해가 선행되어야 한다는 것을 의미한다.

고전압 정전기 보호용 DDDNMOS 소자의 더블 스냅백 방지를 위한 최적의 이온주입 조건 결정 (Determination of optimal ion implantation conditions to prevent double snapback of high voltage operating DDDNMOS device for ESD protection)

  • 서용진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.333-340
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    • 2022
  • 고전압용 정전기 보호소자인 DDDNMOS(double diffused drain N-type MOSFET) 소자의 더블 스냅백 방지를 위한 최적의 이온주입 조건을 결정하기 위해 공정 및 소자 시뮬레이션이 수행되었다. HP-Well, N- 드리프트 및 N+ 드레인 이온주입량의 변화가 더블 스냅백 및 애발란치 브레이크다운 전압에 미치는 영향을 고찰함으로써 더블 스냅백을 방지하여 정전기 보호 성능 개선할 수 있었다. HP-Well 영역보다는 N- 드리프트 영역의 이온주입 농도를 최적으로 설계할 경우, 1차 on 상태에서 2차 on 상태로 전이하는 것을 막아주므로 비교적 양호한 정전기 보호 성능을 얻을 수 있었다. 또한 드리프트 이온주입 농도는 누설전류 및 애발란치 브레이크다운 전압에도 영향을 미치므로 동작전압이 30V보다 큰 공정기술에서는 DPS와 같은 새로운 구조를 적용하거나, 대안으로 여러 공정 변수들을 종합(colligation)하여 적용할 경우 향상된 정전기 보호 성능을 실현할 수 있을 것이다.

Reverse annealing of boron doped polycrystalline silicon

  • Hong, Won-Eui;Ro, Jae-Sang
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.140-140
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    • 2010
  • Non-mass analyzed ion shower doping (ISD) technique with a bucket-type ion source or mass-analyzed ion implantation with a ribbon beam-type has been used for source/drain doping, for LDD (lightly-doped-drain) formation, and for channel doping in fabrication of low-temperature poly-Si thin-film transistors (LTPS-TFT's). We reported an abnormal activation behavior in boron doped poly-Si where reverse annealing, the loss of electrically active boron concentration, was found in the temperature ranges between $400^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$ using isochronal furnace annealing. We also reported reverse annealing behavior of sequential lateral solidification (SLS) poly-Si using isothermal rapid thermal annealing (RTA). We report here the importance of implantation conditions on the dopant activation. Through-doping conditions with higher energies and doses were intentionally chosen to understand reverse annealing behavior. We observed that the implantation condition plays a critical role on dopant activation. We found a certain implantation condition with which the sheet resistance is not changed at all upon activation annealing.

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동물세포 배양액으로부터 암모늄 이온의 동시제거를 위한 고정화 흡착제의 개발과 동물세포 배양 시스템에의 응용: I. 고정화 흡착시스템 개발 (Development of an Immobilized Adsorbent for in situ Removal of Ammonium Ion from Mammalian Cell Culture Media and its Application to a Mammalian Cell Bioreactor: I. Development of Immobilized Adsorbent System)

  • 박병곤;민용원;전계택;김익환;정연호
    • KSBB Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.404-410
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    • 1998
  • CHO 세포외 성장 및 생산성을 저해하는 엄포늄 이온의 동시 제거를 위해 PhJlhpsite~Gismondine 합성 zeolite가 alginate, cellulose acetate. dialysis membrane에 고정화된 흡착제가 개발되었다. 고정화 흡착체에 의한 암모늄 이온의 제거 효율 및 비에 따른 세표성장의 증진효과를 비교한 결과 최적의 고정화 흡착제로 membrane type이 선정되었다. 암모늄 이온의 제거 효파를 더욱더 명확하게 하고 고멸도의 세포 배양을 모사하가 위하여 8mM의 ammonium chloride를 첨가하고 membrane type 고정화 흡착제를 투여하여 암모늄 이온의 동시제거 효과를 조사한 결과 최대 세포 농도가 3배 이상 증가하였으며 생존율 역시 증가하였고 40%정도의 tPA 생산성 향상올 보여 주었다­. 이러한 증진 효과는 암모늄 이온의 고농도 시스템일수록 커졌다. 고정화 흡착제의 최적 투며 시기를 조사해본 결과 ammonium chlonde를 첨가하지 않았을 때 membrane type 고 정화 흡착제의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 48시간이었고, 8mM의 ammonium chloride를 침가한 경우의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 72시간이었다.

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두 가지 유로 형태에 따라 이온교환수지를 채운 축전식 탈염기술 (Application of Capacitive Deionization Packed Ion Exchange Resins in Two Flow Channels)

  • 이동주;박진수
    • 전기화학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.24-30
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    • 2015
  • 일반적으로 저농도의 염 용액에서 탈염성능이 우수한 축전식 탈염기술에 고농도의 염을 함유한 용액을 처리할 수 있는 가능성을 확인하기 위해 spacer와 spiral 형태의 두 가지 모양의 유로에따라 이온교환수지를 채움으로써 탈염효율을 비교분석하고 기술의 적용가능성을 평가하였다. Spacer와 spiral 형태로 이온교환수지를 채운 축전식 탈염 셀의 탈염효율은 각각 77.21 및 99.94%로, 이는 spiral 형태의 유로에 채워진 이온교환수지가 유입수와 고르게 접촉할 수 있는 유로의 모양을 구성하기 때문에 많은 이온들이 제거될 수 있었다고 판단된다. 또한 pH와 축적 전하량의 변화량에서 탈염성능을 감소시킬 수 있는 페러데이 반응이 현저하게 줄어들었다. 따라서 본 연구를 통해 에너지효율적인 축전식 탈염 기술을 이용하여 고농도의 염 용액의 탈염에 대한 가능성을 제시해주었고, 이온교환수지의 혼합비율의 최적화와 연속식 전기탈이온 기술의 재생공정의 도입에 대한 추가적인 연구를 통해 이상적인 탈염기술을 개발하는 데 큰 기반이 될 것으로 기대된다.

Improvement of reliability of an ISFET pH-meter by employing multiple sensors

  • 장기석;조병욱;김창수;최상복;손병기
    • 센서학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.131-136
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    • 1997
  • The ISFET(ion sensitive field effect transistor), a semiconductor ion sensor, has many advantages over conventional ion sensors. Various single-sensor type ISFET pH-meters have been developed. However, they could not be applied in fields because their performances are directly affected by the sensor condition. With only one sensor, the system could be easily damaged from environmental factors, and reliability of it is decreased. Therefore, a 4-channel PH-meter system is proposed to improve the reliability of ISFET pH-meter. It has 4 ISFETS as ion sensor, and a software which contains a new calibration and measurement algorithm appropriate to the system. The reliability of the system was proved by measuring hydrogen ion concentration in the pH standard solutions and buffer solutions.

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비드와 섬유 혼성이온교환 베드를 이용한 황산이온과 질산이온 혼합용액에서 질산이온의 선택 흡착 특성 (Selective Adsorption Properties of Nitrate ion in Sulfate and Nitrate Solution by Bead and Fibrous Hybrid Ion Exchange Bed)

  • 황택성;박명규
    • 폴리머
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    • 제27권1호
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    • pp.69-74
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    • 2003
  • 본 연구는 비드상 수지와 섬유이온교환체를 혼합한 이온교환 복합섬유의 지하수 중 질산이온의 선택흡착성능을 확인하였다. HIXF의 팽윤율은 4.45 g/g이었으며, 이온교환용량은 2.45 meq/g으로 IEC, IXF보다 높게 나타났다. 또한 NO$_{3}$$^{-}$/SO$_{3}$ $^{2-}$ 농도비가 1.0 이하에서 NO$_{3}$$^{-}$의 흡착은 100%로 이루어졌으며, 반면 SO$_{3}$$^{2-}$ 은 20%흡착되었다. 한편, NO$_{3}$$^{-}$기 흡착은 pH 3까지 크게 증가하였으며 그 이상에서는 증가하지 않는 경향을 나타내었다. HIXF의 비드와 섬유이온교환체의 혼합비가 0.5 이하에서 NO$_{3}$$^{-}$에 대한 선택흡착능은 우수하였다.