• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.177-177
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• 2007

ZnO는 3.36eV의 넓은 밴드캡을 가지는 II-IV족 반도체로써 태양전지, LED와 같은 광학적 소자로 이용이 기대가 되는 물질이다. 더욱이, 상온에서의 60meV에 해당하는 큰 엑시톤 에너지와 밴드캡 에지니어링이 가능하다는 장점 때문에 광학적 소자로 널리 이용되고 있는 GaN을 대체할 수 있는 물질로 주목을 받고 있다. 하지만, p-type ZnO는 형성이 어렵고 낮은 이동도와 케리어 농도의 특성을 보이고, 대기 중에 장시간 노출할 경우 n-type ZnO의 특성으로 돌아가는 불안정성을 보이고 있다. 최근에 몇몇의 연구자들에 의해 V족의 원소인 P(phosphorous), N(nitrogen), As(arsenic))를 도핑하여 p-type ZnO의 형성에 대한 논문이 발표되고 있다. 또한, V족 원소 중에 P는 p-type ZnO 형성에 효과적인 도핑 물질로 보고되 고 있다. 본 연구는 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 다양한 온도에서 성장된 P도핑 ZnO 박막의 특성에 대해 연구하였다. P도핑된 ZnO 박막은 사파이어 기판에 buffer층을 사용한 Insulator 특성의 ZnO박막위에 400, 500, 600, $700^{\circ}C$에서 성장되 었다. 박막의 특성 분석에는 325nm의 파장을 가지는 He-Cd의 레이져 광원을 사용하여 10K의 저온 PL과 0.5T의 자기장을 사용한 van der Pauw configuration에 의한 Hall effect측정, 그리고 결정성 분석에는 XRD와 TEM을 이용하였다. 상온 Hall-effect 측정 결과, $400{\sim}600^{\circ}C$ 에서 성장된 박막은 n-type의 특성을 보였고, $700^{\circ}C$에서 성장된 Phosphorous 도핑 ZnO박막은 $1.19{\times}10^{17}$의 캐리어 농도를 가지는 p-type의 특성을 보였다. 그리고 XRD분석과 TEM분석을 통하여 박막의 성장온도가 증가 할수록 P도핑된 ZnO박막의 결정성이 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한 10K의 저온 PL분석을 통해 p도핑에 의한 액셉터에 관련된 피크들을 관찰할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제31권6호
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• pp.73-82
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• 2003

Various forest humic substances were collected at different climate regions with different forest types, and adsorption of heavy metals such as Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) were characteristically conducted to obtain optimal adsorption conditions and to evaluate the removal efficiency of heavy metals by each forest humic substance. The adsorption isotherms for Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) conformed to Langmuir's equation. In the stirred reactor, the removal efficiencies of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) by forest humic substances were more than 90% but that of Cr(III) was less than 60%. The adsorption capacities of heavy metals in the stirred reactor were considerably varied depending on the type of forest humic substances. Among humic substances, the one from deciduous forest at subtropical region showed the highest removal efficiency for Cu(II). There was no significant difference in removal efficiency by each heavy metal depending on reaction temperature ranged from 20 to 50oC except for Cr(III), and the adsorptions of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) were occurred rapidly in the incipient stage within 10 min, while Cr(III) needed more reaction time to be adsorbed. The stirred and packed bed column reactors showed similar adsorption characteristics of heavy metals by humic substances, but the removal efficiency was considerably higher in the packed bed column reactor than in the stirred reactor. Therefore, in actual operation process, a continuous packed bed column reactor was more economical.

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.201-210
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• 2008

국내 폐광산 주변 중금속 오염 농경지 토양 복원을 위해 석회(CaO)와 분쇄한 석회암($CaCO_3$)을 안정화제로 이용한 토양 안정화 공법의 효율을 규명하는 배치 및 대형 칼럼실험을 실시하였다. 오염토양은 경북 군위군에 위치한 아연 폐광산 지역의 오염 농경지 토양을 이용하였으며, 안정화제의 함량은 오염토양 대비 0, 0.5, 2, 5%로 다양하게 적용함으로써, 안정화제에 의해 토양으로부터 용출되는 중금속 농도 변화를 시간에 따라 측정하여 안정화제의 중금속 저감 효율을 규명하였다. 배치실험 결과, 가루상의 석회나 석회암 0.5%를 토양과 혼합하여 안정화제로 사용한 경우, 오염토양으로부터 As, Cd, Pb, Zn의 중금속 용출 농도는 안정화제를 사용하지 않은 토양으로부터의 용출 농도를 기준으로 각각 70, 77, 94, 그리고 95% 감소하여 중금속 용출 저감 효과가 매우 높은 것으로 나타났다. 토양 객토법을 모사한 대형 칼럼실험 결과, 2% 입상 석회 첨가에 의해서 As, Cd, Zn의 토양 용출은 안정화제를 사용하지 않은 토양 용출 농도를 기준으로 각각 63, 97, 98% 감소하였다. 입상 석회암을 안정화제로 이용한 칼럼에서는 2% 석회암 첨가에 의해서 As 용출 농도는 135.6${\mu}g/L$에서 30.2 ${\mu}g/L$ 감소하여 약 46% 이상의 감소율을 나타내었으며, Cd와 Zn의 경우에는 97% 이상 감소하였다. 배치 및 칼럼실험 결과 석회암의 중금속 용출 저감 효율이 석회의 저감 효율과 매우 비슷한 것으로 나타나, 토양으로부터 중금속을 안정화시키는데 입상 석회와 석회암 모두 효과가 매우 좋은 것으로 나타났다. 토양 산성화 방지를 위해 토양개량제로 주로 사용하였던 석회의 과도한 토양 내 첨가가 토양의 급격한 pH 증가를 일으켜 농작물 재배에 악 영향을 주게 되는 한계를 극복하기 위하여, 본 배치 및 대형 칼럼실험을 통하여 토양 내 첨가에 의한 pH 증가가 거의 없으며 비용 측면에서도 석회보다 훨씬 저렴하지만 중금속 용출 저감 효과가 비슷한 석회암이 중금속 오염 농경지 토양 복원을 위한 새로운 안정화제로 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.464.2-464.2
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• 2014

태양 에너지는 미래 에너지원으로 각광받고 있는 중요한 에너지원이다. 다양한 태양전지 중 CuInS2(CIS) 박막형 태양전지는 높은 광흡수율과 조절가능한 밴드갭에너지를 가지고 있으며, 높은 장기 안정성과 광변환효율 등으로 많은 관심을 받고 있다. 최근 20.3%에 달하는 높은 광변환효율이 보고된 바 있으나, 이는 고진공 장비를 요구함으로 인해 초기 투자비용이 늘어남과 동시에 대량생산 측면에서 한계점이 지적되고 있다. 본 연구는 CIS계 태양전지를 보다 저온, 상압에서 제조하기 위해 Cu, In, S 전구체를 용매에 녹여 전구체 용액을 제조하였다. 이를 스핀코팅을 이용하여 CdS 버퍼층이 증착된 ZnO 나노구조에 코팅 후, 건조 및 열처리하여 광흡수층 박막을 증착하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 superstrate 형태의 태양전지 구조를 이용하기 위하여window 층으로 쓰이는 ZnO 박막을 수열합성법을 통해 나노구조화하였다. 이를 통해 CIS 흡수층과의 접촉면적 증가에 따른 빛 흡수효율 증가 및 전하 이동 효과를 증가시킬 수 있었다. 각각의 나노구조의 SEM, XRD, UV-transmittance 분석을 통하여 살펴 보았으며, 결과적으로 상온, 상압에서 증착이 가능한 용액 공정을 통해 superstrate방식의 CIS 태양전지를 만들 수 있었다. 소면적 태양전지 제작을 통해 박막 구조에 비해 향상된 광변환 효율을 얻었다.

• 한국재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.131-135
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• 2020

Silver nanowire (AgNW) networks have been adopted as a front electrode in Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin film solar cells due to their low cost and compatibility with the solution process. When an AgNW network is applied to a CIGS thin film solar cell, reflection loss can increase because the CdS layer, with a relatively high refractive index (n ~ 2.5 at 550 nm), is exposed to air. To resolve the issue, we apply solution-processed ZnO nanorods to the AgNW network as an anti-reflective coating. To obtain high performance of the optical and electrical properties of the ZnO nanorod and AgNW network composite, we optimize the process parameters - the spin coating of AgNWs and the concentration of zinc nitrate and hexamethylene tetramine (HMT - to fabricate ZnO nanorods. We verify that 10 mM of zinc nitrate and HMT show the lowest reflectance and 10% cell efficiency increase when applied to CIGS thin film solar cells.

• 한국환경농학회지
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• 제34권3호
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• pp.161-167
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• 2015

폐금속광산 하류 토양의 중금속 인체위해성을 평가하기 위하여 Pb Zn 폐광산 하류 논토양 30점을 대상으로 SBET(Simple Bioavailability Extraction Test) 분석하여 중금속의 인체흡수도(Human bioavailability quotient)를 평가한 결과는 다음과 같다. 토양 중 Cd, Cu, Pb, Zn 및 As의 인체흡수도는 각각 28.1, 17.3, 34.1, 14.6 및 2.3%로 나타났다. 특히 토양 중 Cd, Pb 및 Zn의 인체흡수도 최고치는 73.3, 81.5 및 58.1%로 매우 높았고, 채취지역 및 지점 간의 편차가 크게 나타났다. 토양 중 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 인체흡수도는 pH 값, 유기물, 치환성 칼슘 함량과 정의 상관을, 치환성 칼륨 및 마그네슘과는 부의 상관을 보였다. 또한 토양 내 As의 인체흡수도는 유기물과 부의 상관, 치환성 칼륨 및 마그네슘과는 정의상관을 보였다. 토양 내 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 인체흡수도는 0.1M HCl 침출성, 그리고 총함량과 정의상관을, As성분과는 부의 상관을 보였다. 특히 Zn의 인체흡수도는 상관계수가 0.1M HCl 침출성함량(r=0.967) 및 전함량(r=0.917)에서 다른 성분보다 높게 나타났다. 이상의 결과에서 폐광산 하류 토양의 중금속 인체흡수도를 볼 때 광산지역에서 거주하는 주민들에게 장기간 노출된다면 건강상의 잠재적인 위해성이 있을 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.484-484
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• 2013

기존 진단용 Digital X-ray Detector이 직접방식에서는 a-Se (Amorphous Selenium)이 대중화되었지만 고전압을 인가하여야한다는 점과 그로 인한 물질 자체의 Life time 감소 등 여러 단점들 때문에 기타 후보물질들로 HgI2, PbI2, PbO, CdTe, CdZnTe가 연구 되고 있다. 이러한 후보 물질들 중 본 연구에서는 PVD (Physical Vapor Deposition)방식을 이용하여 Polycrystalline CdTe 박막을 제작하고 특성 향상을 위해 유전물질을 Passive layer와 Protect layer로써 증착하였다. 또한 유전체층의 위치에 따른 특성 분석을 위해 제작된 박막은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope), XRD (X-ray Diffraction)을 통해 구조적인 특성을 확인하였다. 그리고 입사되는 X-ray 선량에 의해 생성되는 전기적 특성을 분석하였다, 그 결과 박막의 Grain Size는 약 $5{\mu}M$이며 (111)방향의 주 peak를 띄는 Poly CdTe형태로 증착된 것을 확인하였다. 전기적인 신호 결과 Passive layer와 Protect layer를 증착한 박막 모두 Darkcurrent가 감소된 것을 확인하였다. 또한 Sensitivity 측정 결과 Passive layer를 삽입한 경우 신호 값이 감소하였으며 Protect layer를 삽입한 경우 신호 값의 변화가 일어나지 않았다. 그러므로 Protect layer를 등착한 박막의 경우 SNR이 현저히 높아지는 결과를 낳았다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.43-48
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• 2010

p-페닐렌 디아민과 maleic anhydride, 아세틸 아세톤과 커플된 O-아미노 페놀의 아조화합물으로 부터 폴리이미드가 만들어졌다. 합성된 폴리이미드(PA)는 DMF용매 속에 다른 몰비율로 녹아있는 $Co^{+2},\;Cr^{+2},\;Ni^{+2},\;Cu^{+2},\;Zn^{+2},\;Cd^{+2}$ and $Fe^{+3}$ 를 포함하는 전이금속이온들의 금속염들과 함께 환류되었다. 이 complex들은 원소분석과 열분석, IR, $^1H$ NMR으로 구조분석, 특성 연구되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.1022-1025
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• 2005

ZnO 나노 구조의 형성 시 기판 표면에 의한 영향을 알아보기 위하여, Si(111) 기판과 $Al_2O_3$C (0111)면, A (0112)면, R (2110)면의 기판을 사용하여 나노 구조를 형성시키고 광학적 특성의 변화를 관찰하였다. ZnO 나노 구조는 대기 중에서 수평형 성장로를 이용하였고, 무촉매법으로 Zn 소스만을 사용하여 성장시켰다. 기판의 온도는 500$^{\circ}C$ ${\sim}$ 600$^{\circ}C$로 설정하였고, 성장된 나노 구조는 He-Cd laser (325nm)를 이용하여 10 K에서 300K까지 온도를 변화시키면서 발광 특성의 변화를 분석하였다. 상온에서 측정한 Photoluminescence (PL) 결과로부터, Si과 $Al_2O_3$ 기판에서 각각 384nm, 391 nm의 UV 발광이 관찰되었다. Si 기판에서는 산소 결핍형 결함에 의한 것으로 판단되는 녹색 발광이 관찰되었지만 $Al_2O_3$ 기판에서는 녹색 발광이 관찰되지 않았다. 그리고 온도 변화에 따른 PL 측정 결과 Si과 $Al_2O_3$ 기판에서의 UV 발광 피크의 기원이 다름을 확인할 수 있었다. 이러한 발광 특성의 차이는 기판의 표면 에너지 차이가 나노 구조의 성장 매커니즘에 영향을 주어 발생한 것으로 생각된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.407-421
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• 2014

The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).