• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.130.2-130.2
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• 2013

Today, chemical vapor deposition (CVD) of hydrocarbon gases has been demonstrated as an attractive method to synthesize large-area graphene layers. However, special care should be taken to precisely control the resulting graphene layers in CVD due to its sensitivity to various process parameters. Therefore, a facile synthesis to grow graphene layers with high controllability will have great advantages for scalable practical applications. In order to simplify and create efficiency in graphene synthesis, the graphene growth by thermal annealing process has been discussed by several groups. However, the study on growth mechanism and the detailed structural and optoelectronic properties in the resulting graphene films have not been reported yet, which will be of particular interest to explore for the practical application of graphene. In this study, we report the growth of few-layer, large-area graphene films using rapid thermal annealing (RTA) without the use of intentional carbon-containing precursor. The instability of nickel films in air facilitates the spontaneous formation of ultrathin (<2~3 nm) carbon- and oxygen-containing compounds on a nickel surface and high-temperature annealing of the nickel samples results in the formation of few-layer graphene films with high crystallinity. From annealing temperature and ambient studies during RTA, it was found that the evaporation of oxygen atoms from the surface is the dominant factor affecting the formation of graphene films. The thickness of the graphene layers is strongly dependent on the RTA temperature and time and the resulting films have a limited thickness less than 2 nm even for an extended RTA time. The transferred films have a low sheet resistance of ~380 ${\Omega}/sq$, with ~93% optical transparency. This simple and potentially inexpensive method of synthesizing novel 2-dimensional carbon films offers a wide choice of graphene films for various potential applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.768-771
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• 2005

Silicon nitride ($SiN_x$) 박막이 상온에서 $SiO_2/Si$ 기판 위에 반응성 직류 마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 증착되었다. 증착된 $SiN_x$ 박막의 조성은 x-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 분석되었으며 Si가 풍부한 $SiN_x$ 박막이 증착되었음을 확인할 수 있었다. 증착된 $SiN_x$ 박막은 annealing 온도와 시간을 변화하여 annealing 되었다. X-ray diffraction (XRD) 분석이 $SiN_x$ 박막 내에 Si의 결정화를 조사하기 위해서 수행되었고, 박막의 광학적 특성과 전기적 특성들이 Si nanodot의 형성을 확인하기 위하여 측정되었다. 그 결과로써, XRD 분석에서 Si으로 예상되어지는 peak을 관찰할 수 있었으며 annealing 시간과 온도가 증가함에 따라서 $SiN_x$ 박막의 photoluminescence intensity는 점진적으로 증가하는 것이 관찰되었다. Annealing 전과 후에 측정된 $SiN_x$ 박막의 capacitance-voltage 특성으로부터 $SiN_x$ 박막 내에 존재하는 Si nanodot에 의하여 electron이나 hole의 trap 효과가 나타남을 예상할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.576-582
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• 2013

구리계 보존제 처리에 대한 기초 자료를 얻기 위하여 Douglas fir 변재와 ACQ-2 보존제를 사용하여 목재 내 침투 및 부후 특성을 조사하였다. 약제의 주입이 어려운 Douglas fir 수종에 대하여 약제의 주입이 잘된 곳과 안된 곳의 시료를 채취하여 약제 이동을 방해하는 인자를 구명하고자 방사조직 높이, 방사조직 밀도, 가도관의 길이를 실체현미경, 광학현미경, 그리고 전자현미경으로 측정 및 관찰하였다. 그 결과 방사조직의 높이와 밀도 그리고 가도관길이는 약제의 주입이 용이했던 부분과 주입이 안된 부분에서 차이를 보이지 않았지만, 목재 구성 세포들의 벽공에서는 차이가 나타났음을 전자현미경을 통해 관찰할 수 있었다. 약제의 주입이 안된 곳에서는 폐색된 벽공이 많이 관찰되었다. 그리고 여러 농도의 ACQ로 처리한 목재 시편을 갈색부후균으로 부후시킨 후 광학 현미경으로 부후 특성을 관찰하였다. 그 결과 무처리 시편의 가도관, 방사조직, 수지구 등의 조직이 부후되어 파괴된 것을 볼 수 있었으며, 약제 처리 농도가 낮으면 부후가 진행되므로 일정 농도 이상으로 처리해야함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.231-240
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• 2018

대나무는 생장이 빠르고, 벌목주기가 짧으며, 목재와 비교하여 가격이 저렴하다는 장점을 가지는 주요 바이오매스 자원 중 하나이다. 따라서, 본 연구에서는 대나무재의 효율적 활용을 위한 기초자료를 수집하기 위하여, 국내산 맹종죽(Phyllostachys pubescens)의 1년생~5년생까지 죽령별로 해부학적 특성을 광학현미경과 주사전자현미경으로 비교 분석하였다. 또한 셀룰로오스의 결정특성을 X선회절법에 의해 분석하였다. 횡단면 관찰 결과, 유관속초의 크기는 1년생이 가장 작았으며, 2년생 이후 유사하였다. 수 부분에서 표피부로 갈수록 유관속의 분포밀도가 높았고, 유관속초의 발달 형태가 뚜렷하게 달랐다. 특히, 1년생 수 부분 유관속 중 세포간극에 인접한 유관속초가 발달 되지 않은 유관속이 드물게 출현하는 것이 관찰되었다. 구성세포 치수 측정 결과, 섬유길이는 1년생이 가장 짧았으며, 모든 년생에서 표피부가 수 부분보다 길었다. 유관속의 방사 및 접선방향 폭은 모든 년생에서 접선방향 폭이 더 컸으며, 2년생부터는 큰 차이를 보이지 않았다. 도관 직경 및 내층 두께는 1년생의 값이 가장 작았으며, 도관 직경은 2년생 이후, 내층 두께는 3년생 이후부터 유사한 값을 보였다. 상대결정화도는 모든 년생에서 표피부로 갈수록 높은 값을 보였으며, 1년생의 값이 가장 낮고, 2~5년생은 비슷한 값을 보였다. 결론적으로, 국내산 맹종죽은 죽령별로 조직구조에 있어 정성적 및 정량적 차이가 있었으며, 2~5년생의 특성은 비슷한 경향이 있었다. 따라서, 1년생은 미성숙한 상태이며, 2년생 이상의 대나무는 성숙한 상태로 조직구조적으로 안정된 특성을 갖는 것으로 사료된다.

• 펄프종이기술
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• 제34권5호
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• pp.1-17
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• 2002

The immobilization and consolidation of the model coatings based on the plastic pigment and latex binder of known particle sizes were theoretically Studied in terms of the dense random packing of binary spheres and varying extent of latex film shrinkage. The porosity of the model coatings was calculated based on three proposed latex shrinkage models: Maximum, Minimum, and Linearly Decreasing Latex Shrinkage. The increasing extent of latex shrinkage was calculated up to the critical pigment volume concentration(CPVC) as a function of plastic pigment volume fractions, and the maximum latex shrinkage was estimated from the CPVC. Also, the number of pores and the average equivalent spherical pore diameters were calculated based on those proposed models. The opacity and gloss of the model coatings on polyester films were measured and their porosity was also determined by a simple coat weight-thickness method. As expected, various coating structure-property-composition relationships, such as opacity, gloss, porosity, etc., were shown to exhibit sharp transitions near the CPVC. The CPVC values determined by the opacity, gloss, and porosity vs. PVC relationships, respectively, agreed very well with each other. Especially, the CPVC's determined by the opacity and porosity vs. PVC curves were identical. The comparison between the theoretically calculated and experimental porosity values showed that the intermediate value between the maximum and minimum latex shrinkage would best fit the experimental porosity data. The effect of plastic pigment particle size on the optical properties and porosity of model coatings was also studied and it was observed that the coating opacity and porosity increased with increasing plastic pigment particle size, but the gloss decreased. The ink gloss of the uncalendered model coatings applied onto commercial sheet offset coated papers was shown to be affected by both the coating gloss and porosity: the higher the coating gloss, the higher the ink gloss, but the higher the coating porosity, the lower the ink gloss. Their printability was also studied in terms of the number of passes-to-fail and the rate of ink setting as a function of both plastic pigment volume fractions and plastic pigment particle sizes. A minimum crack-free temperature(MCR) of latex-bound coatings was proposed to better predict the behaviors of latexes as coating binders. The wet state of model coating dispersions, the surfaces of consolidated model coatings, and their internal structure were examined by both electron and atomic force microscopy, and their micrographs were found to be consistent with our immobilization and consolidation models.

• 대한원격탐사학회지
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• 제16권3호
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• pp.243-260
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• 2000

가시광 영역에서 해수의 원격반사($R_{rs}$)도 및 수출광(water leaving radiance: Lw) 스펙트럼 크기를 해수의 광 특성(흡광도; a, 역산란; $b_b$)에 영향을 가장 크게 미치는 3개 물질 즉, 클로로필, 무기성 부유입자, 용해유기물의 량으로 모델링 하였다. 모델은 간략하게 $R_{rs}$=0.046 $b_b$/(a+$b_b$)로 주어졌으며, 모델의 대상 해역은 광특성이 전혀 다른 적조 발생해역, 맑은 해수, 탁수해역으로 나우어 연구하였다. 모델로 얻어진 원격반사도는 형장 관측치와 스펙트럼의 모양, 값의 분포 및 기존의 해색 클로로필 알고리즘 등으로 비교하여 모델의 타당성을 검증하였다. 결과는 아주 다양한 광 특성을 같은 해양이라 하여도 본 연구의 모델은 거의 완벽하게 해색 스펙트럼, 원격반사도 혹은 water leaving radiance(Lw)를 재현할 수 있는 것으로 나타났다. 본 모델은 앞으로 OSMI와 같은 해색위성 알고리즘 개발, CASE-II water 알고리즘, neural network 알고리즘 개발에 크게 기여할 것으로 사료되며 그 외에도 해색 대기보정 모델 개발에서 대기 신호의 정밀 보정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1013-1027
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• 2021

KOMPSAT-3로 촬영한 영상은 일반 카메라로 촬영한 영상과 달리 가시광선 대역의 RGB 영역뿐만 아니라 NIR, PAN Band를 추가적으로 가지고 있다. 또한, 지상 685 km의 높은 고도에서 약 17 km 이상이 되는 넓은 반경의 지역을 촬영하기 때문에 이에 따른 전기적, 광학적 특성을 고려해야 한다. 즉, KOMPSAT-3의 카메라 센서는 각 CCD 픽셀 별, 각 band 별 특성, 감도 및 시간에 따른 변화, CCD Geometry 등에 의해 왜곡 현상이 발생하는데, 왜곡 현상을 해결하기 위해 센서보정이 필수적으로 필요하다. 본 논문에서는 KOMPSAT-3 사이드 슬리더 촬영 기반 영상에서 세그먼트 기반 노이즈 분석을 통한 균일 영역을 검출하는 기법을 제안한다. 해당 알고리즘을 통해 균일 영역을 검출 후 비 균일 보정 알고리즘 적용을 위해 각 센서별로 보정 테이블을 생성한 후 생성된 보정 테이블을 이용하여 위성 영상 보정을 수행하였다. 그 결과 기존 기법 대비 제안한 기법을 통해 수직 노이즈와 같은 위성 영상의 왜곡을 감소하였으며, 영상 품질의 척도인 상대적 방사 정확성 지표에 대해서는 평균 제곱 오차를 사용한 지표(RA)와 절대오차를 이용한 지표(RE)에 대해서 기존 방법에 대비하여 각각 0.3%, 0.15% 평가 지표에서 비교 우위에 있음을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.122-127
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• 2021

본 논문은 ITO 유리를 기판으로 사용하여 CdS 박막을 제작하였다. MDS (Multiplex Deposition Sputter System)을 이용하여 RF power와 증착시간을 변화시키면서 소자를 제작하였다. 제작된 시편은 광학적 특성에 대해 분석을 하였다. 본 논문의 목적은 태양전지의 광흡수층에 적용될 수 있는 제작조건을 찾는 것이다. RF power가 50W이고 증착 시간이 10분 일 때, 두께는 64Å로 측정되었다. 100W일?, 두께는 406Å로 측정되었고, 150W일 때는 두꼐는 889Å로 측정되었다. 박막은 RF power가 증가할수록 두께가 증가되는 것을 확인하였다. 광투과율 측정한 결과, 550~850nm는 RF power가 50W, 100W, 150W일 때 모두 투과율이 대략 70% 이상으로 관찰되었다. RF power가 증가되면 두께가 증가되고 입자 크기가 커지므로 박막의 밀도가 증가되어 광투과율이 감소되었다. RF power를 100W로 하고 증착시간을 15분 일 때, 밴드갭은 3.998eV로 계산되었다. 증착시간을 20분일 때, 3.987eV이고 150W는 15분에서는 3.965eV이며 20분에서는 3.831eV이다. RF power가 증가하면 밴드갭이 증가하는 것으로 측정되었다. XRD 분석에서 RF power와 증착시간의 변화에 관계없이 2Θ=26.44에서의 회절 피크를 관찰할 수가 있었다. 반치폭은 증착시간이 증가하면 감소되는 것을 알 수가 있었다. 그리고 RF power를 일정하게 하고 증착시간을 증가하면 입자크기는 증가되는 것으로 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.80-85
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• 2019

이산화바나듐은 잘 알려진 금속-절연체 상전이 물질이며, 바나듐 레독스 흐름 전지는 대규모 에너지 저장장치로 활용하기 위해서 많은 연구가 이루어져왔다. 본 연구에서는 바나듐 옥사이드 ($VO_x$) 박막을 리튬이온 이차전지의 양극으로 적용하는 연구를 수행하였다. 이를 위해서 $VO_x$ 박막을 실리콘 웨이퍼 위에 열산화공정으로 300 nm 두께의 $SiO_2$ 층이 형성된 Si 기판 및 쿼츠 기판 위에 RF 마그네트론 스퍼터 시스템으로 60분 동안 $500^{\circ}C$에서 다른 RF 파워로 증착하였다. 증착된 $VO_x$ 박막의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 분석하였다. 투과율 및 흡수율과 같은 광학적 특성은 자외선-가시광선 분광계로 조사하였다. Cu Foil 위에 증착된 $VO_x$ 박막을 리튬이온전지의 양극물질로 적용하여 CR2032 코인셀을 제작하였고, 전기화학적 특성을 조사하였다. 그 결과 증착된 $VO_x$ 박막은 RF 파워가 증가할수록 낟알 크기가 증가하였고, RF 파워 200 W 이상에서 증착된 박막은 $VO_2$상을 나타내었다. 증착된 $VO_x$ 박막의 투과율은 결정상에 따라 다른 값을 나타내었다. $VO_x$ 박막의 이차전지 특성은 높은 표면적을 가질수록, 결정상이 혼재될수록 높은 충방전 특성을 나타내었다.