Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.99-99
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2013
In this talk, I will present two research works in progress, which are: i) mapping of piezoelectric polarization and associated charge density distribution in the heteroepitaxial InGaN/GaN multi-quantum well (MQW) structure of a light emitting diode (LED) by using inline electron holography and ii) in-situ observation of the polarization switching process of an ferroelectric Pb(Zr1-x,Tix)O3 (PZT) thin film capacitor under an applied electric field in transmission electron microscope (TEM). In the first part, I will show that strain as well as total charge density distributions can be mapped quantitatively across all the functional layers constituting a LED, including n-type GaN, InGaN/GaN MQWs, and p-type GaN with sub-nm spatial resolution (~0.8 nm) by using inline electron holography. The experimentally obtained strain maps were verified by comparison with finite element method simulations and confirmed that not only InGaN QWs (2.5 nm in thickness) but also GaN QBs (10 nm in thickness) in the MQW structure are strained complementary to accommodate the lattice misfit strain. Because of this complementary strain of GaN QBs, the strain gradient and also (piezoelectric) polarization gradient across the MQW changes more steeply than expected, resulting in more polarization charge density at the MQW interfaces than the typically expected value from the spontaneous polarization mismatch alone. By quantitative and comparative analysis of the total charge density map with the polarization charge map, we can clarify what extent of the polarization charges are compensated by the electrons supplied from the n-doped GaN QBs. Comparison with the simulated energy band diagrams with various screening parameters show that only 60% of the net polarization charges are compensated by the electrons from the GaN QBs, which results in the internal field of ~2.0 MV cm-1 across each pair of GaN/InGaN of the MQW structure. In the second part of my talk, I will present in-situ observations of the polarization switching process of a planar Ni/PZT/SrRuO3 capacitor using TEM. We observed the preferential, but asymmetric, nucleation and forward growth of switched c-domains at the PZT/electrode interfaces arising from the built-in electric field beneath each interface. The subsequent sideways growth was inhibited by the depolarization field due to the imperfect charge compensation at the counter electrode and preexisting a-domain walls, leading to asymmetric switching. It was found that the preexisting a-domains split into fine a- and c-domains constituting a $90^{\circ}$ stripe domain pattern during the $180^{\circ}$ polarization switching process, revealing that these domains also actively participated in the out-of-plane polarization switching. The real-time observations uncovered the origin of the switching asymmetry and further clarified the importance of charged domain walls and the interfaces with electrodes in the ferroelectric switching processes.
Kang, Sang Sik;Heo, Seung Wook;Choi, Il Hong;Jun, Jae Hoon;Yang, Sung Woo;Kim, Kyo Tae;Heo, Ye Ji;Park, Ji Koon
Journal of the Korean Society of Radiology
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v.11
no.7
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pp.547-553
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2017
In the current medical field, lead is widely used as a radiation shield. However, the lead weight is very heavy, so wearing protective clothing such as apron is difficult to wear for long periods of time and there is a problem with the danger of lethal toxicity in humans. Recently, many studies have been conducted to develop substitute materials of lead to resolve these problems. As a substitute materials for lead, barium(Ba) and iodine(I) have excellent shielding ability. But, It has characteristics emitting characteristic X-rays from the energy area near 30 keV. For patients or radiation workers, shielding materials is often made into contact with the human body. Therefore, the characteristic X-rays generated by the shielding material are directly exposured in the human body, which increases the risk of increasing radiation absorbed dose. In this study, we have developed the FLUKA transport code, one of the most suitable elements of radiation transport codes, to remove the characteristic X-rays generated by barium or iodine. We have verified the reliability of the shielding fraction of the structure of the structure shielding by comparing with the MCPDX simulations conducted as a prior study. Using the MCNPX and FLUKA, the double layer shielding structures with the various thickness combination consisting of barium sulphate ($BaSO_4$) and bismuth oxide($Bi_2O_3$) are designed. The accuracy of the type shown in IEC 61331-1 was geometrically identical to the simulation. In addition, the transmission spectrum and absorbed dose of the shielding material for the successive x-rays of 120 kVp spectra were compared with lead. In results, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ and $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ structures have been absorbed in both 33 keV and 37 keV characteristic X-rays. In addition, for high-energy X-rays greater than 90 keV, the shielding efficiency was shown close to lead. Also, the transport code of the FLUKA's photon transport code was showed cut-off on low-energy X-rays(below 33keV) and is limited to computerized X-rays of the low-energy X-rays. But, In high-energy areas above 40 keV, the relative error with MCNPX was found to be highly reliable within 6 %.
This study compared the recovery rate of intrajugular-administered allantoin in the urine and saliva between swamp buffaloes and zebu cattle to examine whether it could explain the lower excretion rate of urinary purine derivatives (PD) in the buffaloes. Three male swamp buffalo yearlings, with an average body weight of $349{\pm}40.35$ kg, and three Thai native cattle ($154{\pm}3.26$ kg) of similar age and sex were used in the study. Animals were kept in individual pens and fed at a maintenance energy level with a diet containing 65% monk bean husk (Vigna radiata) as roughage and 35% concentrates. Allantoin solution was infused into the jugular vein in four incremental rates equivalent to 0, 5, 10 and 15 mmol/d and urine was collected daily in acidified form. Daily PD excretion was linearly correlated with intrajugular allantoin infusion in both species. The relationship between daily urinary PD excretion (Y, mmol/d) and intrajugular allantoin infused (X, mmol/d) was $Y=0.75{\pm}0.318X+22.45{\pm}2.98$ ($r^2$ = 0.36, n = 12, MSE = 38.02, CV = 21.9, p<0.01) for swamp buffaloes and $Y=0.96{\pm}0.10X+15.93{\pm}0.92$ ($r^2$ = 0.91, n = 12, MSE = 3.60, CV = 8.27, p<0.01) for zebu cattle. The salivary PD concentration was not correlated with intrajugular allantoin infusion in both species, with values for buffaloes numerically lower than those for cattle. The present study reconfirmed previous studies that buffaloes have a lower plasma PD excretion rate via the renal route and a significant proportion (22%) of the plasma PD loss is via the saliva. However, results of our present and previous studies suggest that differences in purine base (PB) metabolism between buffaloes and zebu cattle occur before the purine compounds reach the plasma pool.
Accelerated thermal aging of chlorosulfonated polyethylene (CSPE) was performed for 0 days, 80.82 days, and 161.63 days at 100℃, which is equivalent to 0 y, 40 y, and 80 y of aging, respectively, at 50℃. After freshwater flooding, the volume electrical resistivity of CSPE was highest after 180 days of drying, and its insulating property recovered when dried for more than 300 days. The dielectric constant of the CSPE was not measured after seawater flooding. The dielectric constant of the accelerated thermally aged CSPE was higher after freshwater flooding than that before seawater flooding. The bright, open pores of CSPE were converted into dark, closed pores after seawater flooding, and the dark, closed pores of the accelerated thermally aged CSPE samples were partly converted into bright, open pores after freshwater flooding. The apparent density of CSPE increased slightly whereas its elongation at break (EAB) decreased until 80 y of accelerated thermal aging before seawater flooding. The peak binding energies of oxygen in the non-accelerated and accelerated thermally aged CSPE for 40 y and 80 y were shifted by more than 1.0 eV after seawater and freshwater flooding. The CH2 content in the non-accelerated and accelerated thermally aged CSPE for 40 y and 80 y after seawater flooding for 5 days was lower than that before seawater flooding whereas atoms such as Cl, O, Pb, Al, Si, Sb, and S that are related to conducting ions such as Na+, Cl-, Mg2+, SO4 2-, and K+ were relatively increased.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.21
no.4
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pp.423-430
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2005
This study was investigated with sample digestion techniques and a reliability of the analytical results for a quantitative analysis of a standard reference material ('urban particulate matter', SRM 1648). The metallic elements were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) with closed vessel microwave acid digestion method and atomic absorption spectroscopy (AAS). Quality control of the overall analytical procedures for metallic element determinations of standard reference material were estimated by analysis of a SRM 1648. Three digestion solutions $(type\;1:\;HNO_3,\;type\;2:\;HNO_3\;and\;H2O_2(4'1)\;mixture,\;type\;3:5.55\%\; HNO_3\;and\;16.75\%\;HCI\;mixture)$ were applied to SRM 1648. As a result, three digestion solutions used in this study are completely unable to digest Cr of SRM 1648. Reliability of Cr and As showed some errors in the digestion with digestion solution type (3) due to the influence of chlorides. Type (3) digestion solutions are sufficient to fulfill the digestion of As as well as Se in SRM 1648. ICP-MS results showed the improvement in accurate and precise determination of some trace elements like Cd, V and Pb in SRM 1648. It is important to use the proper digestion solution for each element to qualify analytical precision.
The development of non-precious metal based electrocatalysts is highly desired for the oxygen reduction reaction (ORR) as alternates to noble metal based ORR electrocatalysts. Herein, we report mononulcear copper(II) complex $[CuLbpy]ClO_4$ (L=4-[(2-hydroxyphenylimino)methyl]benzoic acid) containing poly(allylamine.HCl) polymer (PAlACuLbpy) as an electrocatalyst for oxygen reduction reaction (ORR). PAlACuLbpy was mixed with poly(acrylic acid) and tetraethylortho silicate to prepare a composite and then deposited on the screen printed electrode surface. The modified electrode (PAlACuLbpy/PCE) is highly stable and showed a quasi-reversible redox behavior with $E_{1/2}=-0.2V$ vs. Ag/AgCl(3 M KCl) in 0.1 M phosphate buffer at pH 7 under argon atmosphere. PAlACuLbpy/PCE exhibited a remarkable ORR activity with an onset potential of -0.1 V vs Ag/AgCl in 0.1 M PB (pH 7) in the presence of oxygen. The kinetics for ORR was studied by rotating disk voltammetry in neutral aqueous medium and the results indicated that the number of electrons involving in the ORR is four and the conversion products are water and hydrogen peroxide.
In order to study the effects of chemical fertilizer and organic fertilizer on the toxic mineral content in the absence or presence of the wood extraction, the lettuce an experiment of fatal 20 treatments was conducted far a peried of 10 weeks. The results obtained from the experiment are summarized as follows; 1. The mineral contents of the lettuce in the wood extraction-treated group and the wood extraction non-treated group showed no conspicious differenves. 2. These are no prominent differences in the mineal contents(Chromium, Nickel, Lead, and Aluminium) in the lettuce between the organic fertifized group and the lettuce raised in the chemical fertilized group. 3. Mercury was not detected in all samples of lettuces raised in all treatments.4. Cadmium contents in the lettuce samples were increased as the amount of organic fertilizer was increased from 25% to 100%.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2019.05a
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pp.312-312
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2019
지구온난화로 인하여 기상학적 변동성 증가 및 수질, 수자원, 생태계 등의 다양한 영역에 영향을 야기하고 있으며, 이를 통한 피해가 전 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 수문학적 빈도에 영향을 미친다고 알려진 AO(Arctic Oscillation), NAO(North Atlantic Oscillation), ENSO(El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation), PDO(Pacific Decadal Oscillation), MJO(Madden-Julian Oscillation)등의 외부인자중 SST, MJO를 활용하여 계절단위의 수문량 정도에서 기상학적 변량과 관측유역 강수량의 관계를 정립하고 발생 가능한 24시간 지속시간 극치강수량을 모의하였다. 이를 위하여 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 근간으로 외부 기상인자에 의한 계절강수량 예측모형인 계층적 베이지안 네트워크(Hierarchical Bayesian Network, HBN)를 구축한 후 산정된 결과를 입력 자료로 하여 직접적으로 일단위 이하의 극치강수량을 상세화 시킬 수 있는 베타 모델(four parameter beta, 4PB)을 연계한 계층적 베이지안 네트워크 베타모델(Hierarchical Bayesian Network-4beta Model, HBN4BM)을 개발하여 기상변동성을 고려한 상세화 모형을 개발하였다. 여름강수량 산정 결과 한강 유역의 경우 2016년은 관측값 573.85mm, 모의 값 567.15mm를 나타내어 약 1.2%의 오차를 나타냈으며, 2017년 및 2018년은 4.5%, 6.8%의 오차에서 모의가 이루어졌다. 금강의 경우 2016년은 다른 연도에 비하여 35.2%라는 큰 오차를 보였지만 불확실성 구간에서 모의가 이루어 졌으며, 2017년 및 2018년은 0.3%, 2.1%의 작은 오차가 발생하였다. 24시간 모의 결과는 최소 0.7%에서 최대 27.1%의 오차를 나타냈으며, 평균적으로 16.4%의 오차 결과가 모의되어 모형의 신뢰성을 확인하였다.
Jecheon granite can be divided into two types; porphyritic granite (K-feldspar megacryst bearing) and medium-grained biotite granite. Porphyritic granite, host body of feldspar deposits, is 8${\sim}$11 km in diameter and about 80 $km^{2}$ in area. It mainly contains K-feldspar, plagioclase, biotite and quartz, and magnetite, zircon, sphene and apatite are accessary minerals. Enclosed minerals in K-feldspar megacryst with 3${\sim}$10 cm in diameter are hornblende, plagioclase, quartz, magnetite, apatite, sphene and zircon. Mafic enclaves mainly consisting of hornblende, plagioclase and quartz are frequently observed in porphrytic granite. Medium-grained biotite granite consists of K-feldspar, plagioclase, biotite and hornblende as main, and hematite, muscovite, apatite and zircon as accessary minerals. Core and rim An contents of plagioclase from porphyritic granite, medium biotite granite, K-feldspar megacryst, and mafic enclave are 36 and 21, 40 and 32, 37 and 32, and 43 and 36, respectively. $X_{Fe}$ values of hornblende are 0.57 at biotite granite, 0.51 at K-feldspar mehacryst and 0.45 at mafic enclave. $X_{Fe}$ values of biotite and hornblende are homogeneous without chemical zonation. K-feldspar megacryst shows end member of pure composition with exsolved thin lamellar pure albites. Characteristics of mineral compositions and petrography indicate porphyritic granite is igneous origin and medium-grained biotite granite comes from the same source of magma; biotite granite is initiated to solidly and from residual melt porphyritic granite can be formed. Possibly K-feldspar megacrysts are formde under H$_{2}$O undersaturation condition and near K-feldspar solidus curve temperature; growth rate is faster than nucleation rate. Mafic enclaves are thought to be mingled mafic magma in felsic magma, which is formed from compositional stratigraphy. Estimated equilibrium temperature and pressure for medium-grained biotite granite are about $800^{\circ}C$ and 4.83${\sim}$5.27 Kb, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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