• 한국진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.307-313
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• 2010

본 연구에서는 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용하여 분말 형태의 규소(Si)와 염화니켈 수화물 $(NiCl_2{\cdot}6H_2O)$을 혼합한 후 탄소공급원인 $CH_4$ 가스를 주입하여 탄화규소 나노선(SiC nanowire)을 합성하였다. 합성 온도와 $CH_4$ 가스 유량 변화에 따른 탄화규소 나노선의 구조적 특성을 분석한 결과, 합성온도가 $1,400^{\circ}C$, $CH_4$ 가스의 유량이 300 sccm인 경우가 탄화규소 나노선의 합성에 최적화된 조건임을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 X-선 회절(X-ray diffraction), 주사전자현미경(scanning electron microscopy), 그리고 투과전자현미경(transmission electron microscopy) 분석을 통해 확인하였다. 합성된 탄화규소 나노선의 직경은 약 50~150 nm이며, 곧은 방향성과 높은 결정성을 가지는 입방구조(cubic structure)를 지니고 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.251-252
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• 2012

Recently, the growing interest in organic microelectronic devices including OLEDs has led to an increasing amount of research into their many potential applications in the area of flexible electronic devices based on plastic substrates. However, these organic devices require a gas barrier coating to prevent the permeation of water and oxygen because organic materials are highly susceptible to water and oxygen. In particular, high efficiency OLEDs require an extremely low Water Vapor Transition Rate (WVTR) of $1{\times}10^{-6}g/m^2$/day. The Key factor in high quality inorganic gas barrier formation for achieving the very low WVTR required ($1{\times}10^{-6}g/m^2$/day) is the suppression of defect sites and gas diffusion pathways between grain boundaries. In this study, we developed an $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer using a Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) process. The NBAS system is based on the conventional RF magnetron sputtering and neutral beam source. The neutral beam source consists of an electron cyclotron Resonance (ECR) plasma source and metal reflector. The Ar+ ions in the ECR plasma are accelerated in the plasma sheath between the plasma and reflector, which are then neutralized by Auger neutralization. The neutral beam energies were possible to estimate indirectly through previous experiments and binary collision model. The accelerating potential is the sum of the plasma potential and reflector bias. In previous experiments, while adjusting the reflector bias, changes in the plasma density and the plasma potential were not observed. The neutral beam energy is controlled by the metal reflector bias. The NBAS process can continuously change crystalline structures from an amorphous phase to nano-crystal phase of various grain sizes within a single inorganic thin film. These NBAS process effects can lead to the formation of a nano-crystal structure barrier layer which effectively limits gas diffusion through the pathways between grain boundaries. Our results verify the nano-crystal structure of the NBAS processed $Al_2O_3$ single gas barrier layer through dielectric constant measurement, break down field measurement, and TEM analysis. Finally, the WVTR of $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer was measured to be under $5{\times}10^{-6}g/m^2$/day therefore we can confirm that NBAS processed $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer is suitable for OLED application.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제7권2호
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• pp.72-84
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• 2013

In the study, pollution levels of indoor polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in public facilities (vapor phase or particulate phase) were evaluated, and a health risk assessment (HRA) was carried out based on exposure scenarios. Public facilities in Korea covered by the law, including underground subway stations, funeral halls, child care facilities, internet cafes (PC-rooms), and exhibition facilities (6 locations for each type of facility, for a total of 48 locations), were investigated for indoor assessment. For the HRA, individual excess cancer risk (ECR) was estimated by applying main toxic equivalency factor (TEF) values suggested in previous studies. Among the eight public facilities, internet cafes showed the highest average $PM_{2.5}$ concentration at $110.0{\mu}g/m^3$ (range: $83.5-138.5{\mu}g/m^3$). When assuming a risk of facility exposure time based upon the results of the surveys for each public facility, the excess cancer risk using the benzo(a)pyrene indicator assessment method was estimated to be $10^{-7}-10^{-6}$ levels for each facility. Based on the risk associated with various TEF values, the excess cancer risk based upon the seven types cancer EPA (1993) and Malcolm & Dobson's (1994) assessment method was estimated to be $10^{-7}-10^{-5}$ for each facility. The excess cancer risk estimated from the TEF EPA (2010) assessment was the highest: $10^{-7}-10^{-4}$ for each facility. This is due to the 10-fold difference between the TEF of dibenzo(a,e)fluoranthene in 2010 and in 1994. The internet cafes where smoking was the clear pollutant showed the highest risk level of $10^{-4}$, which exceeded the World Health Organization's recommended risk of $1{\times}10^{-6}$. All facilities, with the exception of internet cafes, showed a $10^{-6}$ risk level. However, when the TEFs values of the US EPA (2010) were applied, the risk of most facilities in this study exceeded $1{\times}10^{-6}$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2015

Recently, the growing interest in organic microelectronic devices including OLEDs has led to an increasing amount of research into their many potential applications in the area of flexible electronic devices based on plastic substrates. However, these organic devices require a gas barrier coating to prevent the permeation of water and oxygen because organic materials are highly susceptible to water and oxygen. In particular, high efficiency OLEDs require an extremely low water vapor transition rate (WVTR) of $1{\times}10^{-6}g/m^2day$. The Key factor in high quality inorganic gas barrier formation for achieving the very low WVTR required ($1{\times}10^{-6}g/m^2day$) is the suppression of defect sites and gas diffusion pathways between grain boundaries. In this study NBAS process was introduced to deposit enhanced film density single gas barrier layer with a low WVTR. Fig. 1. shows a schematic illustration of the NBAS apparatus. The NBAS process was used for the $Al_2O_3$ nano-crystal structure films deposition, as shown in Fig. 1. The NBAS system is based on the conventional RF magnetron sputtering and it has the electron cyclotron resonance (ECR) plasma source and metal reflector. $Ar^+$ ion in the ECR plasma can be accelerated into the plasma sheath between the plasma and metal reflector, which are then neutralized mainly by Auger neutralization. The neutral beam energy is controlled by the metal reflector bias. The controllable neutral beam energy can continuously change crystalline structures from an amorphous phase to nanocrystal phase of various grain sizes. The $Al_2O_3$ films can be high film density by controllable Auger neutral beam energy. we developed $Al_2O_3$ high dense barrier layer using NBAS process. We can verified that NBAS process effect can lead to formation of high density nano-crystal structure barrier layer. As a result, Fig. 2. shows that the NBAS processed $Al_2O_3$ high dense barrier layer shows excellent WVTR property as a under $2{\times}10^{-5}g/m^2day$ in the single barrier layer of 100nm thickness. Therefore, the NBAS processed $Al_2O_3$ high dense barrier layer is very suitable in the high efficiency OLED application.

• 한국진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.136-141
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• 2012

열처리 공정으로 제조한 $In_2Se_3$ 박막의 구조 및 광학적 물성을 조사하여 보고한다. 기판위에 스퍼터링 방법으로 인듐(In: indium)을 증착하고 셀레늄 분위기에서 열처리 온도를 변화시키며 In-Se 박막을 제조하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 $In_2Se_3$ 박막의 형성과 상의 변화를 관찰 할 수 있었다. 낮은 열처리 온도(${\leq}150^{\circ}C$)에서는 In의 뭉침 현상을 관찰할 수 있었고 열처리 온도가 $250^{\circ}C$ 부터 $In_2Se_3$ 박막이 형성되며 $350^{\circ}C$ 에서 ${\gamma}-In_2Se_3$ 상이 형성됨을 알 수 있었다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$로 증가면 wurtzite 구조의 고품질 ${\gamma}-In_2Se_3$ 박막을 얻을 수 있었다. 열처리 온도가 증가함에 따라 $In_2Se_3$ 박막의 밴드갭이 증가함을 알 수 있었고, 열처리 온도 $400^{\circ}C$에서 제조된 ${\gamma}-In_2Se_3$ 결정질 박막의 밴드갭이 1.796eV임을 알았다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.288-299
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• 2010

본 연구는 과학적 소양은 과학적 지식의 획득과 과학적 담화에 참여할 수 있는 언어적 능력을 통하여 길러진다는 전제하에 대기 중의 물의 상태변화에 관한 학생 글에서 나타나는 의미관계와 과학 언어적 특징을 알아보았다. 중학교 3학년 학생 67명이 참여하여 일상생활에서 흔히 경험할 수 있는 현상과 학교과학교육에서 체계적으로 배우는 현상 에 관한 두 개의 서술형 문항에 대한 글을 작성하였다. 연구의 결과 학생들은 '이슬점' 같은 생소한 용어뿐만 아니라 '수증기', '김' 등과 같은 친숙한 용어에 대해서도 잘못된 의미관계를 형성하고 있었고, 학교과학 교육보다 일상의 경험에서 형성된 지식에서 옳은 의미관계와 잘못된 의미관계 모두 더 많이 나타났다. 일상의 과학적 현상에 대해서는 행위와 절차를 중심으로 한 서술 양상이, 학교 교육에 의해 접하게 된 현상에 대해서는 전문용어와 명사구의 사용 양상이 보였다. 본 연구를 통하여 경험에 기초한 자발적 과정은 풍부한 의미관계 형성에, 형식적이고 이론적인 과정은 명사화를 중심으로 한 전문적이고 추상적인 서술의 측면에서 과학적 언어 능력 발달에 기여함을 알 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권6호
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• pp.548-561
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• 2015

Atmospheric concentrations of polychlorinated dibezo-p-dioxins and furans (PCDD/Fs) were investigated at urban-residential (Group I: Suwon, Guri and Goyang), industrial (Group II: Ansan, Siheung and Bucheon), urban-rural mixed (Group III: Yangju, Pocheon and Dongducheon) and rural regions (Group IV: Yangpyeong) in Gyeonggi-do from February 2012 to November 2012 quarterly. The concentrations of PCDD/Fs ranged from 0.018 to $0.109pgTEQm^{-3}$ in Group I (mean value: $0.061pgTEQm^{-3}$), 0.059 to $0.367pgTEQm^{-3}$ in Group II (mean value: $0.179pgTEQm^{-3}$), 0.072 to $0.836pgTEQm^{-3}$ in Group III (mean value: $0.334pgTEQm^{-3}$) and 0.014 to $0.066pgTEQm^{-3}$ in Group IV (mean value: $0.034pgTEQm^{-3}$), respectively. In spite of the less PCDD/F emission sources than Group II (industrial regions), the level of PCDD/Fs in urban-rural mixed area showed the highest values with high fluctuation. It's likely that the Group III was affected by fugitive emissions such like biomass burning and unregulated open burning. The mean contribution of particle phase to total PCDD/F concentration was above 83% because most of PCDD/F congeners were partitioned into particle phase. We evaluated their gas-to-particles equilibriums with the regression between the particle-gas partition coefficient, $K_P(m^3{\mu}g^{-1})$ and corresponding subcooled liquid vapor pressure ($P_L$). The logarithm-$K_P$ of PCDD/Fs was poorly correlated with $P_L$ at low ambient temperature (below $10^{\circ}C$) and the slope (m) values for log-log plots of the $K_P$ vs. $P_L$ was steeper in the Group 2 and Group 3 than residential area. It implies that the slope values were likely influenced by both the direct emission source of PCDD/Fs and ambient temperature.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-47
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• 1999

부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.529-533
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• 2017

본 연구에서는 백합나무 biochar에 수증기를 사용하여 활성화 공정이 첨가된 새로운 형태의 생물흡착제를 제조하였다. 이 생물흡착제를 이용하여, 수중에서 니켈 이온의 제거 특성을 고찰하였다. 5와 10 mg/L 니켈 이온을 제거하기 위하여 흡착 평형 실험이 이루어졌을 때, 니켈 이온의 흡착량은 각각 4.2 mg/g과 5.4 mg/g을 나타내었다. 또한 두 가지 니켈농도(5, 10 mg/L)의 제거 효율을 증가시키기 위한 최적의 초기 pH가 6임을 알 수 있었다. 그리고 수중에 함유된 10 mg/L 니켈이온 제거능력을 향상시키기 위하여 생물흡착제에 구연산을 이용한 화학적 처리가 이루어졌다. 또한, 4 M 구연산으로 개질된 흡착제를 사용하여 2 h 반응시켰을 때, 10 mg/L 니켈 이온은 100% 제거 효율을 나타내었다. 그리고 니켈 이온 회수를 위한 탈착 실험한 결과, 0.1 M Nitrilotriacetic acid (NTA)가 최적의 탈착제로 선정하였다. 따라서 이러한 실험 결과들은 경제적이고 친환경적인 기술로서 니켈 처리 공정 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.74-74
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• 2010

One-dimensional nanosturctures such as nanowires and nanotube have been mainly proposed as important components of nano-electronic devices and are expected to play an integral part in design and construction of these devices. Silicon carbide(SiC) is one of a promising wide bandgap semiconductor that exhibits extraordinary properties, such as higher thermal conductivity, mechanical and chemical stability than silicon. Therefore, the synthesis of SiC-based nanowires(NWs) open a possibility for developing a potential application in nano-electronic devices which have to work under harsh environment. In this study, one-dimensional nanowires(NWs) of cubic phase silicon carbide($\beta$-SiC) were efficiently produced by thermal chemical vapor deposition(T-CVD) synthesis of mixtures containing Si powders and hydrocarbon in a alumina boat about $T\;=\;1400^{\circ}C$ SEM images are shown that the temperature below $1300^{\circ}C$ is not enough to synthesis the SiC NWs due to insufficient thermal energy for melting of Si Powder and decomposition of methane gas. However, the SiC NWs are produced over $1300^{\circ}C$ and the most efficient temperature for growth of SiC NWs is about $1400^{\circ}C$ with an average diameter range between 50 ~ 150 nm. Raman spectra revealed the crystal form of the synthesized SiC NWs is a cubic phase. Two distinct peaks at 795 and $970\;cm^{-1}$ over $1400^{\circ}C$ represent the TO and LO mode of the bulk $\beta$-SiC, respectively. In XRD spectra, this result was also verified with the strongest (111) peaks at $2{\theta}=35.7^{\circ}$, which is very close to (111) plane peak position of 3C-SiC over $1400 ^{\circ}C$ TEM images are represented to two typical $\beta$-SiC NWs structures. One is shown the defect-free $\beta$-SiC nanowire with a (111) interplane distance with 0.25 nm, and the other is the stacking-faulted $\beta$-SiC nanowire. Two SiC nanowires are covered with $SiO_2$ layer with a thickness of less 2 nm. Moreover, by changing the flow rate of methane gas, the 300 sccm is the optimal condition for synthesis of a large amount of $\beta$-SiC NWs.