• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.1-210.1
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• 2015

최근 산화물 반도체에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 비정질 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O (IGZO)는 기존의 비정질 실리콘에 비해 공정 단가가 낮으며 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하여 다양한 기판에 적용이 가능하다. 반도체의 공정 과정에서 열처리는 소자의 특성 개선을 위해 필요하다. 일반적인 열처리 방법으로 furnace 열처리 방식이 주로 이용된다. 그러나 furnace 열처리는 시간이 오래 걸리며 일반적으로 고온에서 이루어지기 때문에 최근 연구되고 있는 유리나 플라스틱, 종이 기판을 이용한 소자의 경우 기판이 손상을 받는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 저온 공정인 마이크로웨이브를 이용한 열처리 방식이 제안되었다. 마이크로웨이브 열처리 기술은 소자에 에너지를 직접적으로 전달하기 때문에 기존의 다른 열처리 방식들과 비교하여 에너지 전달 효율이 높다. 또한 짧은 공정 시간으로 공정 단가를 절감하고 대량생산이 가능한 장점을 가지고 있으며, 저온의 열처리로 기판의 손상이 없기 때문에 기판의 종류에 국한되지 않은 공정이 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로웨이브 열처리가 소자의 전기적 특성 개선에 미치는 영향을 확인하였다. 제작된 IGZO 박막트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. RCA 클리닝을 진행한 후 RF sputter를 사용하여 In-Ga-Zn-O (1:1:1)을 70 nm 증착하였다. 이후에 Photo-lithography 공정을 통하여 active 영역을 형성하였고, 전기적 특성 평가가 용이한 junctionless 트랜지스터 구조로 제작하였다. 후속 열처리 방식으로 마이크로웨이브 열처리를 1000 W에서 2분간 실시하였다. 그리고 기존 열처리 방식과의 비교를 위해 furnace를 이용하여 N2 가스 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 실시하였다. 그 결과, 마이크로웨이브 열처리를 한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 우수한 전기적 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서, 마이크로웨이브를 이용한 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 소자 공정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.325-338
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• 2012

우리는 지속가능성을 우선시하는 메카트렌드 시대에 살면서 고유가 영향으로 고품위급 석탄에 비해 상대적으로 자원이 풍부하면서 가격이 저렴한 저품위 석탄 자원의 에너지 청정화 기술(예: 유효 성분추출 기술, 회 성분 제거 기술) 개발이 필요하게 되었다. 이를 실현하기 위해 유효 성분 추출 접근법에 바탕을 둔 청정 석탄인 하이퍼 콜(HC: hyper coal)의 제조 기술에 대한 니즈가 몇몇 국가들을 중심으로 점차로 확산되고 있다. 이러한 이유는 HC 활용으로 온실가스 배출량 감축, 에너지 효율 제고 등과 같은 효과를 얻어 지속가능한 사회를 실현할 수 있기 때문이다. 이러한 니즈를 바탕으로 여기서는 HC에 중점을 두면서 HC 제조 기술과 관련하여 국내외 HC의 연구 개발 동향을 소개하고자 한다. 더 구체적으로 말해, HC를 제조하는 방법으로 용매 추출 기술 가운데 옴 가열(OH) 추출 방법 및 마이크로웨이브 조사(MI) 추출 방법 등의 개발 현황을 문헌 조사를 통해 살펴보고자 한다. 이들 기술의 검토 결과에 따르면, HC 제조에서 MI 추출 방법의 장점을 살린 용매 추출 공정 기술이 매우 경제적이고 대규모 제조에 적합한 것으로 파악되었다. 향후에는 이 추출법을 포함하는 파일럿 공정, 더 나아가 상업용 제조 공정 개발이 필요하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.358-358
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• 2014

인간과 기기간의 상호작용 심화에 의하여 모든 기기의 지능화, 첨단화 등이 요구됨에 따라 정보 기술 및 디스플레이 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있는 가운데 투명 전자 소자에 대한 연구가 급증하고 있다. 산화물 반도체는 가시광 영역에서 투명하고, 비정질 반도체에 비하여 이동도가 100 배 이상 크고, 결정화 공정을 거친 폴리 실리콘과 비슷한 값을 가지거나 조금 낮으며 유연한 소자에도 쉽게 적용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 투명 전자 소자 제작시에 주로 이용되는 물질이다. 대부분의 산화물 반도체 박막 증착 방법은 스퍼터링 방법이나 유기금속 화학증착법과 같은 방법으로 막을 형성하는데 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 성장시킬 수 있다는 장점이 있으나 고가의 진공장비 및 부대 시설이 이용되고 이로 인한 제조비용의 상승이 되고, 기판 선택에 제약이 있는 단점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 고가의 진공 장비가 필요 없이 스핀 코팅 방법이나 딥핑 방법 등에 의하여 공정 단계의 간소화, 높은 균일성, 기판 종류에 상관없는 소자의 대면적화가 가능한 용액 공정 기술이 각광을 받고 있다. 그러나 용액 공정 기반의 박막을 형성하기 위해서는 비교적 높은 공정온도 혹은 압력 등의 외부 에너지를 필요로 하므로 열에 약한 유리 기판이나 유연한 기판에 적용하기가 어렵다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위하여 높은 온도의 열처리(thermal annealing) 를 대신 할 수 있는 microwave irradiation (MWI)에 대한 연구가 보고되고 있다. MWI는 $100^{\circ}C$ 이하에서의 저온 공정이 가능하여 높은 공정 온도에 대한 문제점을 해결할 뿐만 아니라 열처리 방향을 선택적으로 할 수 있다는 장점을 가지고 있어 현재 투명 디스플레이 분야에서 주로 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 HfOx 기반의 metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor를 제작하여 MWI에 따른 전기적 특성을 평가하였다. MWI는 금속의 증착 전과 후, 그리고 시간에 따른 조건을 적용하였으며 최적화된 조건의 MWI은 일반적인 퍼니스 장비에서의 높은 온도 열처리에 준하는 우수한 전기적 특성을 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.662-669
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• 2019

Anaerobic digestion is a popular sewage sludge (Ss) treatment method as it provides significant pollution control and energy recovery. However, the low C/N ratio and poor biodegradability of Ss necessitate pretreatment methods that improve solubilization under anaerobic conditions in addition to anaerobic co-digestion with other substrates to improve the process efficiency. In this study, three pretreatment methods, namely microwave irradiation, ultrasonication, and heat treatment, were investigated, and the corresponding improvement in methane production was assessed. Additionally, the simplex centroid design method was utilized to determine the optimum mixture ratio of food waste (Fw), livestock manure (Lm), and Ss for maximum methane yield. Microwave irradiation at 700 W for 6 min yielded the highest biodegradability (62.0%), solubilization efficiency (59.7%), and methane production (329 mL/g VS). The optimum mixture ratio following pretreatment was 61.3% pretreated Ss, 28.6% Fw, and 10.1% Lm. The optimum mixture ratio without pretreatment was 33.6% un-pretreated Ss, 46.0% Fw, and 20.4% Lm. These results indicate that the choice of pretreatment method plays an important role in efficient anaerobic digestion and can be applied in operational plants to enhance methane production. Co-digestion of Ss with Fw and Lm was also beneficial.

• 대한화학회지
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• 제55권6호
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• pp.1007-1011
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• 2011

숙신산을 시작물질로 Amberlite IR-120을 이용하여 다이옥틸숙시네이트와 무수숙신산을 합성했다. 양이온 교환 수지를 촉매로 사용했을 때, 숙신산과 옥탄올을 이용한 다이옥틸숙시네이트의 합성은 환류조건에서 18시간의 반응 시간이 요구되었고, 무수숙신산의 합성도 숙신산, Amberlite IR-120, isopropenyl acetate의 존재하에 반응을 진행하였을 때, 18 시간이상의 긴 반응 시간이 요구되었다. 그러나, 마이크로파를 이용하게 되면 반응시간은 10분 이내로 획기적으로 줄어 들었다. 80% 이상의 높은 수득률을 유지하는 상태로 촉매는 최소 4회 이상 재사용 할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.420-426
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• 2023

We prepared a highly sensitive hydrogen (H₂) sensor based on Indium oxides (In₂O₃) porous nanoparticles (NPs) loaded with Platinum (Pt) nanoparticle in the range of 1.6~5.7 at.%. In₂O₃ NPs were fabricated by microwave irradiation method, and decorations of Pt nanoparticles were performed by electroless plating on In₂O₃ NPs. Crystal structures, morphologies, and chemical information on Pt-loaded In₂O₃ NPs were characterized by grazing-incident X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, respectively. The effect of the Pt nanoparticles on the H₂-sensing performance of In₂O₃ NPs was investigated over a low concentration range of 5 ppm of H₂ at 150-300 ℃ working temperatures. The results showed that the H₂ response greatly increased with decreasing sensing temperature. The H₂ response of Pt loaded porous In₂O₃ NPs is higher than that of pristine In₂O₃ NPs. H₂ gas selectivity and high sensitivity was explained by the extension of the electron depletion layer and catalytic effect. Pt loaded porous In₂O₃ NPs sensor can be a robust manner for achieving enhanced gas selectivity and sensitivity for the detection of H₂.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권7호
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• pp.936-942
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• 2012

본 연구에서는 흰쥐에 마이크로웨이브를 조사한 후 폐조직을 대상으로 폐조직 기능장애를 일으키는데 주된 역할을 하는 혈전생성능을 arachidonic acid(AA) cascade계를 통해 관찰하여 마이크로웨이브에 의한 폐혈관 기능장애와 그에 대한 녹차 catechin의 항혈전 효과를 규명하고자 하였다. 실험군은 마이크로웨이브를 조사하지 않은 정상군과 마이크로웨이브를 조사한 군으로 나누고 마이크로웨이브 조사 군은 다시 식이 중 catechin 공급수준에 따라 catechin을 넣지 않은 군(MW group), catechin을 0.25% 급여한 군(MW-0.25C group), catechin을 0.5% 급여한 군(MW-0.5C group)으로 나누었다. 식이와 음료는 자유 섭식시키면서 2주간 사육한 후 2.45 GHz 대역의 주파수를 15분간 1회 조사하였으며 마이크로웨이브 조사 후 6일째 동물을 희생시켜 본 실험에 사용하였다. 실험군의 실험동물 수는 각각 10마리로 실험하였다. $PLA_2$ 활성은 마이크로웨이브 조사로 30% 증가하였으며 MW-0.25C군은 15% 증가였으나 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. 인지질분자종의 변화를 관찰한 결과 lyso PE가 MW군에서 47% 증가되었으나 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군에서는 각각 18%, 20% 증가되었다. $TXA_2$ 생성은 MW군에서 50%의 현저한 증가를 보였으나 catechin 공급군인 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. $PGI_2$ 생성은 MW군에서 31%의 유의적인 감소를 보였으나 catechin 공급군인 MW-0.25C군 및 MW-0.5군은 정상군 수준이었다. 따라서 혈전생성지표인 $PGI_2/TXA_2$ ratio는 정상군에 비해 MW군에서 43% 유의적으로 감소되었으나 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. 지질과산화물의 함량은 MW군에서 34% 유의적으로 증가하였으며 catechin 공급군은 정상군 수준이었다. 결론적으로 마이크로웨이브에 피폭된 흰쥐 폐조직에서는 AA cascade계의 율속 효소인 $PLA_2$ 활성의 증가와 혈전생성지표로 인식하는 $PGI_2/TXA_2$ ratio의 불균형이 초래되었으나 catechin은 TBARS 농도를 낮추면서 $PLA_2$ 활성을 저해시키고 AA cascade계를 개선시킴으로써 항혈전 작용을 나타내었다.

• 대한핵의학회지
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• 제33권4호
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• pp.430-438
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• 1999

목적: 마이크로웨이브를 이용한 방사성 동위원소의 표지와 Sep-Pak 카트리지를 이용한 정도관리 방법의 개선으로 신속한 제조가 가능하면서도 높은 표지효율을 가진 방사성 의약품을 얻고자 하였다. 대상 및 방법: $C_{18}$ 그리고 alumina N Sep-Pak카트리지를 이용한 정도관리 방법을 $^{99m}Tc$-ECD, $^{99m}Tc$-MIBI, $^{99m}Tc-MAG_3$에 적용하였고 표지효율을 측정하였다. 마이크로웨이브를 사용하여 상기의 키트에 방사성 동위원소를 표지하여 표지효율을 비교하였다. 결과: 마이크로웨이브에 의해 생성된 세 가지방사성 의약품은 3 ml용액에 $^{99m}Tc$-ECD와 $^{99m}Tc$-MIBI는 10초, $^{99m}Tc-MAG_3$는 15초의 짧은 마이크로웨이브를 조사하여 모두 95% 이상의 표지효율을 나타내었다. $^{99m}Tc$-ECD와 $^{99m}Tc$-MIBI는 Sep-Pak alumina N 카트리지를 사용하여 짧은 시간 내에서도 정확한 정도관리 결과를 얻을 수 있었다. 방사성 의약품의 제조시간은 정도관리를 포함하여 모두 6분 이하를 나타내었다. 결론: Sep-Pak 카트리지를 이용한 정도관리 방법과 마이크로웨이브에 의한 방사성 의약품의 제조 방법은 일상적인 방사성 의약품의 제조에 적용이 가능하였으며, 방사성 의약품의 제조시간을 크게 단축시킬 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.207.1-207.1
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• 2015

차세대 디스플레이 소자로서 TAOS TFT (transparent amorphous oxide semiconductor Thin Film Transistor)가 주목 받고 있다. 또한, 최근에는 값 비싼 전자 제품을 저렴하고 간단히 처분 할 수 있는 시스템으로 대신 하는 연구가 진행되고 있다. 그중, cellulose-fiber에 전기적 시스템을 포함시키는 e-paper에 대한 관심이 활발하다. cellulose fiber는 가볍고 깨지지 않으며 휘는 성질을 가지고 있다. 가격도 저렴하고 가공이 용이하여 차세대 기판의 재료로서 주목받고 있다. 하지만, cellulose-fiber 위에는 고온의 열처리공정과 고품질 박막 성장이 어려워서 TFT 제작에 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 산화물 반도체를 이용하여 TFT를 제작한 사례가 보고되고 있다. 또한, 채널 물질 뿐만 아니라 cellulose fiber에도 다른 물질을 첨가하거나 증착하여 전기적 화학적 특성을 개선시킨 사례도 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 가장 저품질의 용지로 알려진 신문지와 A4용지를 gate dielectric을 이용하여서 a-IGZO TFT를 제작하였다. 하지만, cellulose fiber로 만들어진 TFT의 경우에는 고온의 열처리가 불가능 하다. 따라서 저온에서 높을 효율은 보이는 microwave energy를 이용하여 열처리를 진행하였다. 추가적으로 저품질의 종이의 특성을 개선시키기 위해서 high-k metal-oxide solution precursor를 첨가 하여 TFT의 특성을 개선시켰다. 결과적으로 cellulose fiber에 metal-oxide solution precursor을 첨가하는 공정과 micro wave를 조사하는 방법을 사용하여 100도 이하에서 cellulose fiber를 저렴하고 우수한 성능의 TFT를 제작에 성공하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권8호
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• pp.2512-2518
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• 2014

The praseodymium-doped $TiO_2$ photocatalyst samples, which could degrade methyl orange under UV irradiation, were prepared by sol-microwave method for improving the photocatalytic activity of $TiO_2$. The resulting materials were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectra, Fourier transform infrared spectra (FTIR) and Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS). It was found Pr doping retarded the growth of crystalline size and the phase transformation from anatase to rutile, and narrowed the band gap energy. Praseodymium doping brought about remarkable improvement in the photoactivity. The optimal dopant amount of Pr was 2% by molar of cement and the calcination temperature was $500^{\circ}C$ for the best photocatalytic activity. The improvement of photocatalytic activity was ascribed to the occurrence of lattice distortion and the effective containment of the recombination of the electron-hole by $Pr^{3+}$.