진공관형 태양열 집열기에서는 열관(heat pipe)과 붕규산염 유리관의 안정된 접합이 이를 장시간 사용하는데 매우 중요하다. 구리와 유리는 그 물리.화학적 성질에 큰 차이가 있어 접합하기가 어려움으로 구리관 표면에 유리와 화학적 결합이 용이한 산화막을 생성시켜 접합하도록 구리의 산화상태, 접합계면 및 접합강도를 XRD, SEM, EDS 및 인정시험기로 측정하였다. 순수 구리는 $600^{\circ}C$ 이하로 열처리하였을 때 Cu$_2$O 산화막을 생성하였으나 그 이상의 온도에서는 CuO 산화막을 형성하였으며 후자의 산화막은 구리와의 접합력이 매우 불량하였다. 그러나 붕사로 표면 처리를 하였을 경우에는 80$0^{\circ}C$에서도 Cu$_2$O 산화막 만이 발견되었다. Cu$_2$O 산화막을 생성시킨 구리관과 붕규산염 유리관을 Housekeeper법으로 접합하였을 경우 354.4N의 접합강도를 얻을 수 있었으며 열충격 저항성도 매우 뛰어났다.
본 연구는 오존의 강한 산화력을 이용하여 기상의 처리방법에 따른 비스코스 레이온의 탈색효과를 연구하였다. 오존이 발생할 때는 기체상태로 고농도이지만, 수용액 상태로 물에 녹이는 과정에서 기화요인에 의하여 오존의 손실이 많았다. 따라서 기존의 오존처리방법인 수용액상태의 처리방법이 아니라 기상의 오존을 직접 직물에 처리하므로 고농도의 오존을 단시간동안 처리하여 직물에 존재하는 색소를 산화시켜 탈색하는 방법을 사용하였다. 기상의 오존은 직접 유기색소와 반응하지 않기 때문에 물을 매개체로 하여 pick up ratio를 60%, 50%, 40%, 30%, 20%로 변화시키면서 비스코스 레이온의 탈색에 대하여 연구하였다. Pick up ratio가 40%일 때가 유기색소를 분해하는데 필요한 최적의 수산기가 발생하므로 처리포의 탈색효과가 가장 좋았다. 그러나 처리기간이 길수록 너무 과다하게 오존에 의해 산화되므로 강도와 신도의 저하를 초래하였다. 따라서 최적의 기상오존 처리시간은 60분정도에서 처리하는 것이 강도와 신도의 저하를 가장 적게 할 수 있고 백도도 향상시킬 수 있는 것으로 사료된다.
이소부탄의 산화탈수소반응(ODH)에 대한 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계의 5가지 담지체의 촉진효과를 조사하였다. 사용된 5가지 담지체는 감마-알루미나, 알파-알루미나, 실리카-알루미나, 실리카겔, 마그네슘 산화물이다. 촉매는 사용된 담지체에 따라 그 효과가 다르게 나타났다: ${\gamma}-Al_2O_3$ > $\alpha$-$Al_2O_3$ > Si-Al-O> $SiO_2$$\approx$MgO$\gg$unsupported. V-Sb-O 비율은 별로 촉매 활성과 선택성에 영향을 미치지 않았다. 촉매 성분들이 담지체에 골고루 잘 분포된 이유로 인해 감마-알루미나에 담지된 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계가 성능이 제일 뛰어났다.
정보화 기술이 급속히 발전함에 따라서 보다 많은 양의 data를 전송, 처리, 저장 하게 되면서 이를 처리 할 수 있는 대용량, 고속, 비휘발성의 차세대 메모리의 개발이 요구 되고 있다. 이 중 저항 변화 메모리(ReRAM)는 일반적으로 전이금속산화물을 이용한 MIM 구조로서 적당한 전기 신호를 가하면 저항이 높아서 전도되지 않는 상태(Off state)에서 저항이 낮아져 전도가 가능한 상태(On state)로 바뀌는 메모리 특성을 가진다. ReRAM은 비휘발성 메모리이며 종래의 비휘발성 기억소자인 Flash memory 보다 access time이 $10^5$배 이상 빠르며, 2~5V 이하의 낮은 전압에서 동작이 가능하다. 또한 구조가 간단하여 공정상의 결함을 현저히 줄일 수 있다는 점 등 많은 장점들이 있어서 Flash memory를 대체할 수 있는 유력한 후보로 여겨지고 있다. 저항 변화의 특징을 잘 나타내는 물질에는 $TiO_2$, $Al_2O_3$, $NiO_2$, $HfO_2$, $ZrO_2$등의 많은 전이금속산화물들이 있다. 본 연구에서는 Reactive DC-magnetron Sputtering 방법과 DC-magnetron sputter를 이용하여 Ti를 증착한 후 Oxidation 방법으로 각각 증착한 $TiO_2$박막을 사용하여 저항변화특성을 관찰하였다. $TiO_2$상부에 Atomic Layer Deposition (ALD)를 이용하여 $HfO_2$ 박막을 증착하여 표면처리를 하고, 또한 $TiO_2$에 다른 전이 금속박막 층을 추가 증착하여 저항변화 특성에 접합한 조건을 찾는 연구를 진행하였다. 하부 전극과 상부 전극 물질로는 Si 100 wafer 위에 Pt 또는 TiN을 사용하였다. 저항변화 특성을 평가하기 위해 Agilent E5270B를 이용하여 current-voltage (I-V)를 측정하였다. X-ray Diffraction (XRD)를 이용하여 증착 된 전기금속 박막 물질의 결정성을 관찰했으며, Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 증착 된 샘플의 표면을 관찰했다. SEM과 TEM을 통해서는 sample의 미세구조를 확인 하였다.
The effect of electron beam irradiation on dye sensitized solar cell (DSSC) has been studied to examine degradation of DSSC. The high-energy electron beam irradiation affects on the materials and performance of dye sensitized solar cells. We have checked the effects of electron beam irradiation of $TiO_2$ substrate with and without dye adsorption on the photovoltaic performances of resulting DSSCS and also studied the structural and electrical properties of polymers after irradiation. All solar cells materials were irradiated by electron beams with an energy source of 2MeV at different dose rates of 60 kGy, 120 kGy 240 kGy and 900 kGy and then their photoelectrical parameters were measured at 1 sun $(100 mW/cm^2)$. It was shown that the efficiency of DSSC was decreased as increasing the dose of e-beam irradiation due to lowering in $TiO_2$ crystallinity, decomposition of dye and oxidation of FTO glasses. On the other hand, the performance of solid-state DSSC with polyethylene oxide based electrolyte was improved after irradiation of e-beam due to enhancement of its conductivity and breakage of crosslinking.
The effects of garlic and onion on the microbiological and physicochemical properties of irradiated ground beef patties were evaluated. Ground beef was mixed with 0.5%(w/w) minced garlic or 2.5%(w/w) minced onion, vacuum-packed in oxygen-impermeable nylon/PE bags and then electron beam-irradiated at 2.5 kGy. All samples were kept at $4^{\circ}C$ for 8 d. Irradiation resulted in a 2-log CFU/g reduction in both aerobic and coliform bacteria. The microbial counts gradually increased during storage, but those in beef that contained garlic or onion were 1-log CFU/g lower than those of the control samples after 8 d of storage. The pH value decreased during storage in all meat samples, but this decrease was greater in non-irradiated beef than in irradiated beef. The lipid oxidation, volatile basic nitrogen content and Hunter color values of raw patties were generally not affected by irradiation or the addition of garlic and onion. Sensory evaluation of cooked patties showed that the off-odor was less pronounced in samples that contained added garlic or onion than in control samples, and that the overall acceptability of beef formulated with garlic was the highest. Overall, the results of this study indicate that the addition of garlic or onion in combination with irradiation treatment enhanced the microbial quality and improved the sensory quality of irradiated ground beef.
풀러렌[$C_{70}$]을 3-chloroperoxy benzoic acid, chromium (VI) oxide, benzoyl peroxide, trichloroisocyanuric acid 등의 산화제를 사용하여 마이크로파 조건에서 반응시켜 풀러렌 난화물[$C_{70}O_n$] ($n=1{\sim}3$ or n=1)을 합성하였다. 동일한 마이크로파 조건에서 여러가지 산화제와 풀러렌[$C_{70}$]의 고체상태 반응성은 3-chloroperoxy benzoic acid > chromium(VI) oxide > trichloroisocyanuric acid $\simeq$ benzoyl peroxide 순으로 증가함을 나타냈다. MALDI-TOF-MS, UV-visible, 그리고 HPLC를 사용하여 분석한 결과 생성된 풀러렌 산화물은 [$C_{70}O_n$] ($n=1{\sim}3$ or n=1)임을 알 수 있었다.
In this paper, we describe a portable potentiostat which is capable of cyclic voltammetry(CV) and amperometry for electrochemical dissolved oxygen sensor. In addition, this portable potentiostat can also transmit the measured data wirelessly to android devices such as smart phone, tablet, etc. through Bluetooth. The potentiostat system consists of three parts; a voltage generator circuit which is controlled by Arduino nano and 12-bit DAC(digital to analog converter) to generate necessary electric potential for operating the electrochemical sensor, an oxidation/reduction current measurement circuit, and a Bluetooth module to transmit data wirelessly to an android device. Once measurements are carried out with the android application, the measured data is transmitted to the android device via Bluetooth and displayed using the android app. in real time. In this paper, we report the measured reduction current with a fabricated dissolved oxygen sensor in both saturated-oxygen state and zero-oxygen states. The results of the developed portable potentiostat system are in good agreement with those of the commercial portable potentiostat (${\mu}stat200$, Dropsens inc.). The measured peak reduction currents using the developed potentiostat and the commercial ${\mu}stat200$ potentiostat were $-0.755{\mu}A$ and $-0.724{\mu}A$, respectively. The reduction currents measured at zero-oxygen state were $-0.005{\mu}A$ and $-0.004{\mu}A$. The discrepancy between those two systems seems very small, which implies successful development of a portable and wireless potentionstat.
차세대 반도체 기술은 이종소자 집적화(heterogeneous integration)를 이용한 시스템-인-패키징(system-inpackage, SIP) 기술로 발전하고 있고, 저온 Cu 본딩은 SIP 구조의 성능 향상과 미세 피치 배선을 위해서 매우 중요한 기술이라 하겠다. 본 연구에서는 porous한 Ag 나노막을 이용하여 Cu 표면의 산화 방지 효과와 저온 Cu 본딩의 가능성을 조사하였다. 100℃에서 200℃의 저온 영역에서 Ag가 Cu로 확산되는 것보다 Cu가 Ag로 확산되는 것이 빠르게 관찰되었고, 이는 저온에서 Ag를 이용한 Cu간의 고상 확산 본딩이 가능함을 나타내었다. 따라서 Ag 나노막을 이용한 Cu 본딩을 200℃에서 진행하였고, 본딩 계면의 전단 강도는 23.27 MPa로 측정되었다.
The use of microwaves as the energy source for synthesis and sintering of ceramics offers substantial advantages compared to conventional gas-fired and electric resistance furnaces. Benefits include much shorter processing times and reaching the sintering temperature more quickly, resulting in superior final product quality. Most oxide ceramics poorly interact with microwave irradiation at low temperatures; thus, a more complex setup including a susceptor is needed, which makes the whole process very complicated. This investigation pursued a new approach, which enabled us to use microwave irradiation directly in poorly coupled oxides. In many solid-state electrochemical devices, the support is either metal or can be reduced to metal. Metal powders in the support can act as an internal susceptor and heat the entire cell. Then sufficient interaction of microwave irradiation and ceramic material can occur as the sample temperature increases. This microwave heating and exothermic reaction of oxidation of the support can sinter the ceramic very efficiently without any external susceptor. In this study, yttria stabilized zirconia (YSZ) and a Ni-YSZ cermet support were used as an example. The cermet was used as the support, and a YSZ electrolyte was coated and sintered directly using microwave irradiation without the use of any susceptor. The results were compared to a similar cell prepared using a conventional electric furnace. The leakage test and full cell power measurement results revealed a fully leak-free electrolyte. Scanning electron microscopy and density measurements show that microwave sintered samples have lower open porosity in the electrode support than conventional heat treatment. This technique offers an efficient way to directly use microwave irradiation to sinter thin film ceramics without a susceptor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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