• 제목/요약/키워드: SEM 이미지 분석

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Anatase $TiO_2$ Doped ITO Electrodes for Organic Photovoltaics

  • 임종욱;최윤영;조충기;최광혁;김한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.231-231
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    • 2011
  • 본 연구에서는 co-sputtering 시스템을 이용하여 아나타세 TiO2의 도핑 농도 변화에 따른 다성분계 TiO2-ITO (TITO) 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성 변화 및 급속 열처리(RTA) 공정에 따른 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 실험을 위해 아나타세 TiO2 타겟과 ITO 타겟(10 wt% $SnO_2$ doped $In_2O_3$)이 tilted cathode에 장착되었으며, ITO 타겟의 인가전류를 120 W로 고정한 채 아나타세 TiO2 타겟의 인가전류를 증가시킴으로써 도핑 농도를 변화하였다. 제작된 TITO 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 특성 평가를 위해 four-point probe measurement, Hall effect measurement, UV/Vis. spectrometry, scanning electron microscopy (SEM) 이용하여 각각의 특성을 분석하였다. 상온에서 제작된 TITO의 경우 최적화된 $TiO_2$ 인가전류 100W에서 460.8 ohm/sq. 의 전기적 특성과 가시광선 영역 400~550 nm에서 85% 이상의 광학적 투과율을 확보할 수 있었다. 뿐만 아니라 상온에서 최적화된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 시 600$^{\circ}C$ 급속 열처리 조건에서 매우 낮은 25.94 ohm/sq.면저항, $5.1{\times}10^{-4}$ ohm-cm 비저항과 81% 투과율을 확보할 수 있었다. 아나타세 $TiO_2$가 도핑된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 공정에도 불구하고 매우 평탄한 표면을 나타냄을 SEM 이미지를 통하여 확인할 수 있었다. 이러한 TITO 투명 전극의 우수한 전기적, 광학적, 구조적 특성은 indium saving 투명 전극으로써 고가 ITO 박막의 대치가능성을 나타낸다.

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암모니아 표면처리 된 질소 도핑 $TiO_2$ 광촉매의 합성 및 광분해반응 (Synthesis and Photodecomposition of N-Doped $TiO_2$ Surface Treated by Ammonia)

  • 김예솔;배병철;이영석
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.308-312
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    • 2012
  • 암모니아를 이용하여 질소가 도핑된 광촉매를 제조하고 이에 따른 가시광 광촉매 활성효과를 알아보았다. 질소 도핑된 $TiO_2$ 광촉매가 태양광영역에서 분해되는 정도를 확인하기 위해서 태양광에 조사하에 메틸렌블루 염료분해 실험을 수행하였다. SEM 이미지 분석결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 광촉매의 응집 입자가 감소함을 알 수 있었고, XRD 결과 $600^{\circ}C$에서 열처리된 질소 도핑 $TiO_2$ 광촉매는 아나타제 구조와 루타일이 존재하고 있음을 알 수 있었다. 또한, X선 광전자 분광기 분석을 통하여 암모니아 반응시간에 따라서 $TiO_2$ 광촉매에 N의 조성 증가를 알 수 있었다. $TiO_2$ 광촉매의 질소 도핑에 의하여 메틸렌블루에 대한 광분해 효과가 도핑되지 않은 시료에 비해 증가하였다. 또한 질소 도핑은 $TiO_2$ 광촉매의 결정에도 영향을 주었다.

미세조직 정량 분석을 통한 고체산화물연료전지용 NiO-YSZ 연료극 지지체의 기계적/전기적 성능 예측 (Prediction of Mechanical and Electrical Properties of NiO-YSZ Anode Support for SOFC from Quantitative Analysis of Its Microstructure)

  • 완디 와휴디;무하마드 샤질 칸;송락현;이종원;임탁형;박석주;이승복
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.521-530
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    • 2017
  • Improving the microstructure of NiO/YSZ is one of several approaches used to enhance the electrical and mechanical properties of an anode support in Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs). The aim of the work reported in this paper was to predict the relationship between these microstructural changes and the resulting properties. To this end, modification of the anode microstructure was carried out using different sizes of Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA) beads as a pore former. The electrical conductivity and mechanical strength of these samples were measured using four-probe DC, and three-point bend-test methods, respectively. Thermal etching followed by high resolution SEM imaging was performed for sintered samples to distinguish between the three phases (NiO, YSZ, and pores). Recently developed image analysis techniques were modified and used to calculate the porosity and the contiguity of different phases of the anode support. Image analysis results were verified by comparison with the porosity values determined from mercury porosimetry measurements. Contiguity of the three phases was then compared with data from electrical and mechanical measurements. A linear relationship was obtained between the contiguity data determined from image analysis, and the electrical and mechanical properties found experimentally. Based upon these relationships we can predict the electrical and mechanical properties of SOFC support from the SEM images.

렌즈절삭용 탄화규소계 공구의 크랙전파 거동 (Crack Path Behavior of SiC Based Tools for Spectacle Lens Cutting)

  • 이영일
    • 한국안광학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.85-89
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    • 2006
  • 렌즈 절삭공구의 기계적 특성을 향상시키는 기구에 관한 연구를 하기 위해, 탄화규소와 탄화티타늄을 주재료로 사용되었다. 또한, 소결첨가제로 알루미나와 이트리아를 첨가하였다. 첨가제 조성비는 알루미나와 이트리아비를 1:1로 유지하였다. 이를 $1810^{\circ}C$에서 1시간 일축가압 소결 후 $1860^{\circ}C$에서 3, 6 그리고 12시간 동안 열처리하였다. 열처리 시간이 길어질수록 입자크기는 점점 증가하였다. 미세구조는 주사전자현미경으로 관찰하였으며 이미지프로그램(Image-Pro Plus, Media Cybernetics, Maryland, U.S.A.)으로 상분석 하였다. 파괴기구는 주로 길게 자란 탄화규소 입자에 의한 균열회절에서 일어나고 있음을 알 수 있다. 균열회절기구에 영향을 미친 SiC입자들은 대부분 두께가 $2.3{\mu}m$ 이하였고, 장경비는 2.5 이상이었다. 균열가교도 일부 파괴인성 증진기구에 기여함을 알 수 있다.

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산소발생용 Cobalt-phosphate (Co-pi) 촉매를 이용한 Gallium Nitride (GaN) 광전극의 광전기화학적 특성 (Photoelectrochemical Properties of Gallium Nitride (GaN) Photoelectrode Using Cobalt-phosphate (Co-pi) as Oxygen Evolution Catalyst)

  • 성채원;배효정;;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.33-38
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    • 2020
  • 광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아 상용화하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의 증착 여부 및 증착 정도를 확인하고, Potentiostat를 이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Co-pi가 GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을 통해 GaN 표면의 입자가 Co-pi임을 확인하였다. 이 후 측정된 PEC 특성에서 Co-pi를 증착 시킨 후 0.5 mA/㎠에서 0.75 mA/㎠로 향상된 광전류밀도 값을 얻을 수 있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스 및 Mott-Schottky 측정을 진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(Rp)과 증가된 donor 농도(ND) 값을 확인하였다. 물분해 전 후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가 남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

스프레이 건조법을 이용한 PMMA/TiO2 다공성 입자 제조 및 특성 연구 (Preparation of Porous PMMA/TiO2 Microspheres by Spray Drying Process)

  • 백동현;이현석;강래형;김용진;이존환;최성욱
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 연구에서는 분무 건조 공정을 이용하여 다공성 PMMA 입자 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 고르게 함침된 유/무기 복합분체를 제조하여, $TiO_2$의 은폐력은 그대로 유지하면서도 다공성 구조체로 피지를 흡유하여 지속성을 증대시키는 메이크업 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 끓는점이 다른 두 가지 공용매(디클로로메탄 및 헥산올)의 비율과 고분자의 농도 조절을 통해 입자크기와 기공크기를 제어할 수 있었으며, $TiO_2$ 나노입자를 제조된 시료의 전체 무게 대비 74.6 wt%까지 함침 시킬 수 있었다. SEM 이미지 분석을 통하여 복합분체의 다공성 구조를 확인하였고, 절단면 이미지를 통하여 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 균일하게 함침 되어 있는 것을 관찰하였다. EDX 매핑으로 Ti 원소가 복합분체의 내부에 전체적으로 분포하고 있음을 확인하였다. Porosimetry 분석으로 기공사이즈 및 공극률을 측정하였으며, $TiO_2$ 나노입자를 함침하고 있음에도 불구하고 50% 이상의 공극률을 유지하여 흡유량이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 결론적으로, $TiO_2$ 나노입자가 PMMA입자의 내부에 잘 분산되어 있어서 가시광선의 반사율을 증가시킴으로써 피부의 결점을 커버하는 성능이 개선되었음을 확인하였다.

PB상품에 대한 소비자의 지각특성이 관계지속의도에 미치는 영향: 브랜드신뢰 및 브랜드자산을 매개로 한 정책적 접근 (The Effect of Consumer's Perceptual Characteristics for PB Products on Relational Continuance Intention: Mediated by Brand Trust and Brand Equity)

  • 임채관
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제17권5호
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    • pp.85-111
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    • 2012
  • 본 연구는 대형할인점의 PB(Private Brand)상품에 대한 소비자의 지각특성과 관계지속의도 간의 영향관계를 규명하는 것으로서 설문조사에 의한 실증적 연구를 토대로 하였다. 실증적 연구를 위해 선행연구를 바탕으로 하여 PB상품에 대해 소비자가 지각하는 특성으로서의 지각품질, 점포이미지, 브랜드이미지, 지각가치 등의 요인을 도출하고 이들 선행요인이 PB상품의 브랜드신뢰와 브랜드자산을 매개로 하여 관계지속의도에 어떠한 영향을 미치는가를 구조적으로 규명하고자 하였다. 실증적 연구를 위한 설문조사는 2012년 1월부터 2012년 5월 말까지 경기 및 부산지역의 소비자를 대상으로 실시하였다. 설문은 전체 300부를 배부하여 253부(84.3%)를 회수하였으며, 그 중 응답이 누락되었거나 불성실한 설문을 제외한 245부(81.6%)를 유효 표본으로 최종분석에 활용하였다. 연구결과 PB상품에 대한 선택속성으로서의 지각품질, 브랜드이미지 및 지각가치는 브랜드신뢰 및 브랜드자산에 유의적인 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 나아가 이들 브랜드신뢰와 브랜드자산은 관계지속의도에 유의적인 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 PB상품을 판매하는 할인점의 점포이미지는 브랜드신뢰에는 정(+)의 영향을 미치지만 브랜드자산에는 유의적인 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다. 즉, 전반적으로 PB상품에 대해 소비자가 지각하는 품질, 점포이미지, 브랜드이미지 및 지각가치와 관계지속의도간의 관계에서 브랜드신뢰 및 브랜드자산 요인이 이들 관계를 매개하고 있음을 구조적으로 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 볼 때 PB상품에 대한 소비자의 관계지속의도를 극대화하고 재구매를 지속적으로 유도하기 위해서는 PB상품의 품질향상, 브랜드이미지 개선 및 브랜드가치를 향상시키는 기본적 노력 위에 PB상품의 브랜드에 대한 신뢰와 자산가치를 극대화시키는 전략적 접근이 요구된다고 할 수 있다.

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전해도금욕의 종류에 따른 수지상 구리분말의 형상 비교 분석 (Morpholopy Comparison of Dendritic Cu Powders from Various Electroplating baths)

  • 박다정;박채민;강남현;이규환
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.154-154
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    • 2016
  • 다공성 수지상 구리분말은 그 구조적 특성으로 인해 다양한 촉매 분야에 사용되어왔으며, 본 연구에서는 전해도 금욕의 종류에 따라 수지상 구리의 표면적 특성에 대해 연구하였다. 도금욕의 종류($CuSO_4$, $CuCl_2$, $Cu_2P_2O_7$), 인가 전위, 도금시간(1, 5, 10, 30min)에 따른 수지상 형상을 비교하였다. SEM 이미지 분석 결과 황산구리와 염화구리 도금용액에서는 plate-like dendrite 형상이 관찰되었으며, 피로인산구리 도금용액에서는 needle-like dendrite 형상이 관찰되었다. 정전위 실험결과 도금용액별 한계전류밀도에서 음(-)의 방향으로 100mV 낮은 지점의 인가 전위 및 도금시간 10분에서 3가지 용액 모두 가장 미세한 수지상 입자가 관찰되었다. 도금용액별 겉보기 밀도 및 BET 비표면적을 측정해본 결과 미세한 수지상일수록 겉보기밀도는 낮게 비표면적은 크게 측정되었다. 가장 낮은 겉보기 밀도와 가장 높은 BET 비표면적을 가지는 용액은 염화구리 도금용액이었으며 그 값은 $0.951g/cm^3$, $1.8052m^2/g$이었다.

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RF-Magnetron Sputtering법으로 제작된 금속 PCB용 AlN 절연층의 특성

  • 박정식;류성원;배강;손선영;김용모;김갑석;김화민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.176-176
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    • 2010
  • 전자기술이 발전함에 따라 전자부품 소자는 소형화, 다기능화, 고집적화, 대용량화 되고 있다. 그에 따른 부품들의 고밀도화는 높은 열을 발생시켜 각종 전자부품을 기판으로부터 단락 시키거나 기능을 상실하게 하는 문제점이 발생된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 발생된 열을 가능한 빠르게 방열 시켜주는 것이 대단히 중요하고 높은 방열 특성을 가지는 금속 PCB기판의 중요성이 높아지고 있다. 하지만 금속을 PCB에 적용하기 위해서는 금속기판과 회로전극사이에 절연층이 반드시 필요하다. 본 실험에서는 RF-Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 AlN(질화알루미늄)을 절연물질로 사용, Aluminum기판위에 후막을 제작하여 열적 전기적 구조적 특성을 분석 하였다. 스퍼터링시 아르곤과 질소 분압비에 따른 특성과 후막의 두께에 따른 열적, 전기적, 구조적 특성을 측정 분석하였고, 후열처리를 통하여 AlN 후막의 특성 측정 결과 $200^{\circ}C$로 후열처리 했을 경우 절연파괴전압이 후열처리 전 0.56kV보다 1.125kV로 높아지고 SEM 이미지 상의 AlN 입자 밀도가 더욱 조밀해지는 것으로 확인 하였다. 결론적으로 AlN를 RF-Magnetron Sputtering 방법으로 증착 금속 PCB의 절연물질로 적용하기 위해서는 적정한 가스분압비와 후열처리가 필요하며 이를 통하여 금속 PCB의 절연층으로 응용 가능성이 높을 것으로 사료된다. 본 연구는 한국 산업기술 진흥원의 사업화 연계 연구개발(R&BD)사업의 연구비 지원에 의한 것입니다.

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석출물 형상의 디지털 이미지 분석에 의한 가스터빈 핵심부품의 새로운 수명평가기술 개발 (Development of a new lifetime prediction method for gas turbine core parts by digital image analysis of precipitates morphology)

  • 장문수;안성욱
    • 분석과학
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    • 제21권2호
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    • pp.148-157
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    • 2008
  • $1,000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 수천~수만 rpm으로 작동하는 가스터빈 부품의 수명을 예측하기 위하여 크립파단 실험으로 얻어진 Larson-Miller 크립곡선을 활용하고 있다. 이 방법은 고온에서 시편에 하중을 주어 파단수명을 구하여 크립 파단수명을 온도와 하중의 함수로 나타낸 실험결과 곡선이다. 파손적 실험으로서 오차가 수십배를 상회하여 수명예측이 정확하지 않다. 반면에 본 연구에서는 비 파손적일 뿐 아니라 더 정확한 수명예측이 가능한 방법을 소개하고자 한다. 즉, $1,280^{\circ}C$에서 22,000시간(6,000 기동) 사용되어 폐기된 보령 가스터빈 제1단 단결정 블레이드(버켓)에 국부적으로 polishing한 후, 부식시킨 다음 replica를 떤다. 이 replica에 붙은 석출물들은 TEM과 SEM 사진으로 구하여 디지털 이미지하여 크기가 측정된다. 블레이드가 사용 전에 $0.45{\mu}m$ 크기에서 사용 후, $0.6{\mu}m$로 성장하였으나, 추가적으로 약 만여 시간 더 사용할 수 있으며 열처리를 추가하면 이만여 시간 더 사용할 수 있음을 알 수 있었다.