• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2011

To obtain ceramic films, the sol-gel coating technique has been broadly used with heat treatment, but crack formation tend to occur during heat treatment in thick sol-gel films. We prepared PZT thin films by sol-gel method with single-step spin coating process. The PZT solution have been synthesized using lead acetate ($Pb(CH_3COO)_2$), zirconium acetylacetonate ($Zr(OC_3H_7^n)_4$), and titanium diisopropoxide bis(acetylacetonate) 75wt% in isopropanol ($Ti(OC_3H_7^i)_2(OC_3H_7^n)_2$) as starting materials and n-propanol was selected as a solvent. The poly(vynilpyrrolidone) (PVP) was added with 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 molar ratios to control viscosity of solution. We investigated influence of the viscosity on thickness, microstructure, and electrical properties of final PZT films. Thermo-gravimetric analysis and differential scanning calorimeter (TGA/DSC) was carried out from room temperature to $800^{\circ}C$ in order to measure pyrolysis temperature. Structural characteristics were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Ferroelectric and dielectric properties were measured by RT66A (Radiant) and impedance analyzer (Agilent), respectively. The thicknesses of PZT films depended on incorporation of an excess amount of PVP. Finally, we obtained PZT films of good quality without crack formation via single-step spin coating.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.87-95
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• 2017

Enzymatic fuel cells are promising low cost, compact and flexible energy resources. The basis of enzymatic fuel cells is transfer of electron from enzyme to the electrode surface and vice versa. Electron transfer is done either by direct or mediated electron transfer (DET/MET), each one having its own advantages and disadvantages. In this study, the DET and MET of laccase-based biocathodes are compared with each other. The DET of laccase enzyme has been studied using two methods; assemble of needle-like carbon nanotubes (CNTs) on the electrode, and CNTs/Nafion polymer. MET of laccase enzyme also is done by use of ceramic electrode containing, ABTS (2,2'-azino-bis [3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid]) /sol-gel. Cyclic voltammetric results of DET showed a pair of well-defined redox peaks at $200{\mu}A$ and $170{\mu}A$ in a solution containing 5and $10{\mu}M$ o-dianisidine as a substrate for needle-like assembled CNTs and CNTs-Nafion composite respectively. In MET method using sol-gel/ABTS, the maximum redox peak was $14{\mu}A$ in the presence of 15 M solution o-dianisidine as substrate. The cyclic voltammetric results showed that laccase immobilization on needle-like assembled CNTs or CNTs-Nafion is more efficient than the sol-gel/ABTS electrode. Therefore, the expressed methods can be used to fabricate biocathode of biofuel cells or laccase based biosensors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.801-804
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• 2006

[ $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}(YBCO)$ ]계 초전도 선재용 $GdAlO_3(GAO)$ 버퍼층을 졸-겔(sol-gel) 공정에 의해 제조하였다. 전구체 용액은 Gd 질산염과 Al 질산염을 1:1 화학양론비로 하여 메탄올에 용해하여 준비하였다. 전구체 용액을 $SrTiO_3(STO)$ (100) 단결정 기판위에 스핀 코팅하고, 수분이 포함된 $N_2-5%\; H_2$ 분위기에서 $1000^{\circ}C$에서 2시간 열처리 하였다. 열처리 후 GAO 층의 표면에 대한 주사전자현미경 관찰에 의해 GAO 층이 에피택셜의 특징인 각면 형상을 갖는 것을 알 수 있었다. X-선 회절분석에 의하면 GAO 버퍼층은 c-축으로 우선 배향된 에피택셜 박막으로써 반가폭이 각각 (002)면에서 $0.29^{\circ}(out-of-plane)$, {112}지면에서 $1.10^{\circ}(in-plane)$의 우수한 배향성을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권5호
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• pp.52-59
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• 2008

본 연구에서 적용한 솔-젤 공정은 반응 초기에 금속 이온들과 구연산의 킬레이트화 반응에 의하여 진행되었다. 솔젤과 열처리 과정을 거쳐 얻은 젤 분말의 열분석 결과, YAG를 얻기 위한 젤 분말의 소성온도는 $900^{\circ}C$ 이상 되어야 하며 소성온도가 증가함에 따라 생성되는 YAG의 결정도가 향상되었다. 솔-젤 반응 시 구연산을 사용하여 얻은 젤 분말을 소성시켜 얻은 YAG는 불규칙한 다공성 구조를 가진 조각들로 구성되었으며, YAG 입자크기 조절을 위하여 유기첨가물의 영향을 고찰하였다. 유기산 보조제인 에틸렌 글리콜은 솔-젤 반응 초기에 구연산과 중합반응을 통하여 그물 망상구조를 형성하여 용액 내 금속이온들의 반응영역을 효과적으로 분리시켜 YAG를 미세화 시켰으며, 계면활성제인 Igepal 630은 에멀젼에 의한 용액 내 방울(droplet)을 형성하여 YAG 응집체를 구성하는 입자들의 크기를 증가시켰다. 그러나 YAG형태는 크게 개선되지 않았기 때문에 젤 분말로부터 균일한 YAG를 제조하기 위하여, 응집체 크기 감소와 균질 크기를 갖도록 젤 분말을 건식분쇄 하였다. 이러한 결과로부터 솔-젤 반응을 거쳐 얻은 젤 분말을 소성 전에 분쇄하는 것은 최종 YAG산화물의 입도제어에 아주 중요한 공정임을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제33권3호
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• pp.326-331
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• 1989

Sol-gel법으로 고온 초전도체인 $YBa_2Cu_3O_{7-{\sigma}}$의 세선을 제작하였다. Y, Ba, Cu 질산염을 1:2:3의 몰비로 수용액을 제조한 후 구연산 수용액을 첨가하고, 암모니아 수용액을 첨가하여 pH를 $5.8{\sim}6.2$로 조절함으로써 균일한 colloid sol을 제조할 수 있었다. 이를 358K 로 가열하면 점차 점도가 증가하면서 gel화 반응이 진행되고 이 gel화 반응이 완결되기 전에 구연산염 precursor gel fiber를 임의의 길이 및 두께로 뽑을 수 있었다. 이 precursor를 1223K, $Po_2$=1atm. 하에서 8시간 열처리한 후 723K로 서냉하고 13시간 동안 annealing 하여 약 95K에서 전기저항이 급격히 감소($T_c$, onset), 약 82K에서는 저항 0($T_c$, offset)을 나타내었고 액체질소 비등점에서 Meissner-effect를 보임으로써 초전도체 임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.62-68
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• 2003

졸-겔법으로 보자력 제어에 뛰어난 첨가제인 Co와 Ti을 첨가한 Ba-ferrite 미립자를 합성하였다. 졸-겔 반응시, 반응 시간이 90분에서 120분 이내에서 온도, pH 및 점도의 변화가 없고, aging 시간에 따라 점도가 안정한 상태치 졸을 얻을 수 있었다. 이 졸을 건조 및 열처리 후, Differential Thermal Analysis(DTA)와 X-Ray Diffractometer(XRD)를 통해 Ba-ferrite 상이 약 $700^{\circ}C$부터 생성됨을 확인하였으며, 열처리 온도 증가에 의해 결정성이 좋아짐을 볼 수 있었다. Scanning Election Microscopy(SEM)로 표면형상을 관찰한 결과 열처리 온도가 증가함에 따라 입자크기가 증가하였으며, 비교적 균질한 입도 분포의 미립자를 얻을 수 있었다. 또한, Vibrating Sample Magnetometer(VSM)로 Co와 Ti의 첨가량에 따른 자기적 특성을 관찰하였으며, 포화자화(M$_{s}$ )값은 첨가량에 관계없이 변화가 없었으나, 보자력(H$_{c}$)값은 첨가량에 따라 크게 변화하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권4호
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• pp.254-261
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• 2009

In this study, we investigated the unit process parameters in spherical $UO_2$ kernel preparation. Nearly perfect spherical $UO_3$ microspheres were obtained from the 0.6M of U-concentration in the broth solution, and the microstructure of the $UO_2$ kernel appeared the good results in the calcining, reducing, and sintering processes. For good sphericity, high density, suitable microstructure, and no-crack final $UO_2$ microspheres, the temperature control range in calcination process was $300{\sim}450^{\circ}C$, and the microstructure, the pore structure, and the density of $UO_2$ kernel could be controlled in this temperature range. Also, the concentration changes of the ageing solution in aging step were not effective factor in the gelation of the liquid droplets, but the temperature change of the ageing solution was very sensitive for the final ADU gel particles.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.535-540
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• 2011

금속염인 lanthanum nitrate를 증류수에 용해시킨 후 실란커플링제인 ${\gamma}$-glycidyloxypropyl trimethoxysilane과 금속산화물인 colloidal silica를 이 용액에 첨가하여 sol-gel법에 의해 유-무기 혼성 용액을 제조하였다. 또한 spiropyran계 광변색 염료를 용매인 tetrahydrofuran에 용해시킨 후 앞서 제조한 혼성 용액과 혼합하여 광 변색 코팅 용액을 제조하였다. 그 후 기재인 polycarbonate 시트에 코팅시키고 열 경화시켜 광 변색성을 갖는 하드 코팅 막을 제조하였다. 이 과정 중 colloidal silica의 첨가량이 코팅 막의 광변색 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Colloidal silica의 첨가량이 증가할수록 코팅 막의 소색속도가 빨라졌으며 연필경도가 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.274-278
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• 2008

실란커플링제인 glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTMS)과 methacryloxypropyl trimethoxysilane(MPTMS)을 10:0, 9:1, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10의 다양한 몰 비로 혼합한 용액으로부터 sol-gel법을 이용하여 하드 코팅 용액을 제조하였다. 제조된 코팅 용액을 polycarbonate(PC) 시트 위에 스핀 코팅 시키고, $130^{\circ}C$에서 3 h 동안 열 경화시켜 하드 코팅 막을 제조 하였다. 이 과정 중 코팅 용액 중의 GPTMS와 MPTMS의 몰 비 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. GPTMS와 MPTMS가 5:5의 몰 비로 제조된 코팅 용액으로 PC 시트 위에 코팅한 경우가 다른 조건으로 제조된 코팅 용액보다 우수한 연필경도 및 기재와의 부착력을 보였다. 또한 코팅 용액 중의 $H_2O$의 첨가량이 증가할수록 코팅막의 연필경도는 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권2호
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• pp.184-190
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• 2003

광감응성 sol-gel 용액을 사용하여 spin coating법으로 $IrO_2$전극 위에 $Sr_{0.9}$$Bi_{2.1}$$Ta_2$$O_{9}$ 박막을 성막하였다. UV 노광이 SBT 박막에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 UV 노광을 한 시편과 하지 않은 시편을 XRD 및 SEM로 분석한 결과 UV 노광이 SBT 결정성장을 촉진함을 확인할 수 있었다. UV 노광을 하고 $740^{\circ}C$ 산소분위기에서 1시간 로열처리 한 SBT 박막의 경우 2Pr 값은 5V 인가전압하에서 11.48$\mu$C/$ extrm{cm}^2$, Pr/Ps 값은 0.53이었고 660-$740^{\circ}C$에서 UV 노광을 하지 않은 시편에 비해 UV 노광을 한 시편들에서 약 12% 높은 2Pr 값을 얻었다.