• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권6호
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• pp.8-12
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• 2003

본 논문에서는 최근 고품위 TV 및 고정세도 디스플레이용으로 화상의 정세도를 향상시키기 위해 수평주파수를 높이려는 움직임이 있어, 편향 요크용 페라이트 코아에는 고주파수 영역에 있어서도 코아로스가 낮은 재료가 요구되고 있는 실정이다. Mg-Zn 페라이트에 있어서 화학조성 및 프로세스가 미세구조에 미치는 영향에 착안하여 저온 소결화를 하였다. 저손실인 Mg-Zn계 Ferrite에 Cu를 첨가하였다. MgO, ZnO, $Fe_2$$O_3$, CuO를 선택한 후 조성비의 변화를 두며 CuO를 MgO로 치환하였다. 이 시료를 $980∼1350^{\circ}C$까지 3시간 소결하였다. 측정은 투자율, 전력손실, 수축율, 코아로스를 측정하였다. 시료의 수축율을 개시하는 온도는 $900^{\circ}C$부근이며 Cu치환에 따라 수축율이 증가하였으며, Cu 치환에 따라 소성온도가 약 $-50∼-75^{\circ}C$ 낮아졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3806-3813
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• 2012

해양 환경에서 구리와 아연의 오염은 방오제, 산업폐수, 가정하수와 같은 다양한 경로를 통해서 유입이 되고 있다. 이 중 2003년 유기주석화합물사용 금지 이후 선박에 사용되는 신방오제의 사용량증가와 관련된 중금속인 구리와 아연의 오염분포를 Crassostrea gigas와 Littorina brevicula을 통하여 확인하여 보았다. 이 결과 이들 샘플 중에 구리와 아연의 평균농도는 각각 231.8 ${\mu}g/g$, 492.6 ${\mu}g/g$으로 나타났다. 구리와 아연 두 물질 모두 수리조선소에서 채취한 샘플에서 가장 높은 농도로 측정되었으며, 다음으로 구리의 경우 항구에서 채취한 샘플에서 구리의 경우 산업단지샘플에서 고농도로 측정되었다. 이 결과를 참고 할 때 구리는 방오제에 기인된 영향을 받고 있는 것으로 아연은 방오제 이외에 산업단지폐수에 영향을 받고 있는 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여 한국 내 주요 연안에 대한 구리와 아연에 의한 오염 개선을 위하여 집중적으로 관리해야 되는 지역을 파악할 수 있었다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제5권1호
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• pp.20-24
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• 2017

Recently, three-dimensional (3D) light harvesting structures are highly attracted because of their high light harvesting capacity and charge collection efficiencies. In this study, we have fabricated $Cu_2ZnSn(S_xSe_{1-x})_4$ based 3D thin film solar cells on PR patterned Molybdenum (Mo) substrates using photolithography technique. Specifically, Mo patterns were deposited on PR patterned Mo substrates by sputtering and the thin Cu-Zn-Sn stacked layer was deposited over this Mo patterns by sputtering technique. The stacked Zn-Sn-Cu precursor thin films were sulfo-selenized to form CZTSSe pattern. Finally, CZTSSe absorbers were coated with thin CdS layer using chemical bath deposition and ZnO window layer was deposited over CZTSSe/CdS using DC sputtering technique. Fabricated 3-D solar cells were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) analysis, Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) to study their structural, compositional and morphological properties, respectively. The 3% efficiency is achieved for this kind of solar cell. Further efforts will be carried out to improve the performance of solar cell through various optimizations.

• 한국축산식품학회지
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• 제27권3호
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• pp.284-289
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• 2007

본 연구는 비육돈 사료내 구리와 아연의 수준별 급여가 생산성, 영양소 소화율, 육질 및 도체 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 3원 교잡종$(Landrace{\times}Yorkshire{\times}Duroc)$ 비육돈 72두를 공시하였으며, 시험개시 시의 체중은 58.47 kg이었다. 시험설계는 $2{\times}3$ 요인설계(Cu $level{\times}Zn$ level)에 의해 6개 처리로 하여 처리당 3반복, 반복당 4두씩 완전임의 배치하였다. 본 연구에 사용된 구리와 아연의 공급원은 각각 Cu-methionine chelate와 Zn-methionine chelate 이었으며, 사료내 함량은 각각 10, 30 및 60 ppm과 80 및 120 ppm 이었다. 전체사양시험기간 동안 ADG와 ADFI에서는 구리 함량, 아연 함량 및 상호작용에 대한 유의한 효과가 나타나지 않았다. 사료효율에서는 유의한 상호작용이 나타났는데(p<0.05), 구리와 아연함량이 각각 30과 120 ppm일때 가장 높게 나타났다. 건물 소화율에서는 구리 함량(p<0.02), 아연 함량(p<0.01) 및 상호작용(p<0.04)에 대한 유의한 효과가 나타났는데, 구리함량이 감소할수록 증가하였고, 아연 함량은 증가할수록 증가하였으며, 구리와 아연 함량이 각각 30과 120 ppm일 때 가장 높게 나타났다. 질소 소화율에서는 아연 함량(p<0.01)과 상호작용(p<0.03)에서 유의한 효과가 나타났는데, 아연 함량이 증가할수록 증가하였고 구리와 아연 함량이 각각 30과 120 ppm일때 가장 높게 나타났다. 명도를 나타내는 $L^*-$값, 전단력, 가열감량 및 pH에서는 유의한 효과가 나타나지 않았다. 적색도를 나타내는 $a^*-$값 (p<0.04)과 황색도를 나타내는 $b^*-$값 (p<0.01)에서는 아연함량에 대한 효과가 나타났는데, 사료내 아연 함량이 감소할수록 증가하였다. 보수력에서는 유의한 상호작용이 나타났는데(p<0.01), 구리와 아연 함량이 각각 10과 120 ppm일 때 가장 높게 나타났다. 도체중, 등지방 두께, 도체등급에서는 유의한 효과가 나타나지 않았다. 도체율에서는 유의한 상호작용이 나타났는데(p<0.04), 구리와 아연 함량이 각각 30과 120 ppm일때 가장 높게 나타났다. 결론적으로 비육돈 사료내 구리와 아연의 함량이 각각 30 ppm과 120 ppm일때 사료효율, 영양소 소화율 및 도체율을 개선시켰으면 각가 10 ppm과 120 ppm일때 보수력을 개선시켰다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권1호
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• pp.39-46
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• 2002

$Cu_2$$ZnSnS_4$(CZTS) thin film is one of the candidate materials for the solar cell. It has an excellent optical absorption coefficient as well as appropriate 1.4~1.5eV band gap. The purpose of this study is replacing a half of high-cost Indium(In) atoms with low-cost Zinc(Zn) atoms and the other half with low-cost Tin(Sn) atoms in the lattice of CIS. Thin films were deposited on ITO glass substrates using a compact target which were made by $Cu_2$S, ZnS, SnS$_2$ powder at room temperature by rf magnetron sputtering and were annealed in the atmosphere of Ar and $S_2$(g). We investigated potentialities of a low-cost material for the solar cell by measuring of thin film composition, the structure and optical properties. We could get an appropriate $Cu_2$$ZnSnS_4$ composition. Structure was coarsened with increasing temperature and (112), (200), (220), (312) planes appeared to conform to all the reflection Kesterite structure. A (112) preferred orientation was advanced with increasing the annealing temperature as shown in the diffraction peaks of the CIS cells and was available for photovoltaic thin film materials. The band gap increased from 1.51 to 1.8eV as the annealing temperature increased. The optical absorption coefficient of the thin film was about $10^4$$cm^{-1}$.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2012

본 연구에서는 PRE의 반응물질로 음식물 쓰레기 처리과정에서 발생하는 음식물 쓰레기 탄화재(CFW, Carbonized Foods Waste)를 적용하고자 회분석 흡착실험(Batch test)을 실시하였다. 중금속 구리와 아연에 대한 흡착특성 분석을 위해 CFW를 이용한 개별 및 경쟁흡착 특성을 확인하고자 하였다. 개별흡착 실험에서는 Langmuir와 Freundlich 모델에 적용하여 흡착평형을 예측한 결과 Langmuir의 모델에 더 일치하였고 최대흡착량은 구리가 더 많았다. 유사일치반응과 유사이차반응모델을 이용한 흡착물질의 흡착속도를 비교한 결과 아연의 반응속도가 구리보다 빨랐다. CFW를 이용한 중금속 제거는 구리보다 아연이 먼저 제거가 될 것으로 판단된다. 한편 구리와 아연과의 경쟁흡착 비율이 유사하면 아연의 흡착량이 떨어지는 특성을 보였다. 구리용액에 이연을 혼합한 경우, CFW에 구리의 흡착은 86%이고, 아연용액에 구리를 혼합한 경우에는 이연의 흡착이 19%로 나타났다. 따라서, 복합 중금속으로 오염된 지반의 효율적인 오염제거를 위해서는 각 중금속의 정화특성이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.39-44
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• 2015

본 연구에서는 다섯 종의 씨앗(춘채, 아욱, 양배추, 배추, 당근)을 이용하여 금속산화물 나노입자(CuO, NiO, Fe₂O₃, Co₃O₄, TiO₂, ZnO)들이 씨앗발아와 발아지수에 미치는 영향을 조사하였다. CuO, ZnO, NiO 나노입자는 씨앗 활성에 뚜렷한 독성 영향을 나타내었으며, 나노입자종류에 따라 상이한 민감도를 나타내었다. 각 나노입자에 대한 독성순서(EC₅₀ 범위)는 다음과 같다: CuO 6~27 mg/L > ZnO 16~86 mg/L > NiO 48~112 mg/L. 나머지 조사 대상 나노입자인 Co₃O₄, TiO₂, Fe₂O₃은 최대 1,000 mg/L 높은 농도 노출에도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 씨앗별 상이한 민감도를 나타내었으며, 가장 민감한 종인 아욱의 씨앗발아 EC₅₀은 CuO 5.5 mg/L ZnO 16.4 mg/L, NiO 53.4 mg/L로 조사되었다. 씨앗별 나노입자에 대한 독성 영향은 CuO > ZnO > NiO > Fe₂O₃ ≈ Co₃O₄ ≈ TiO₂ 나타났으나, 당근씨앗은 NiO [EC₅₀ 80.4(71.41~90.54) mg/L]와 ZnO [EC₅₀ 85.8(69.31~106.29) mg/L]가 유사한 독성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1546-1549
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• 2018

We have investigated core-levels of ZnO thin films at the interface with the graphene on Cu foil using in-situ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Spectral evolution of C 1s, Zn 2p, and O 1s are observed in real time during RF sputtering deposition. We found binding energy (BE) shifts of Zn 2p and 'Zn-O' state of O 1s depending on ZnO film thickness. Core-levels BE shifts of ZnO will be discussed on the basis of electron transfer at the interface and it may have an important role in the electronic transport property of the ZnO/graphene-based electronic device.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권4호
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• pp.177-181
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• 2014

$Cu_2ZnSn(S_xSe_{1-x})_4$ (CZTSSe) absorber thin films were prepared on Mo coated soda lime glass substrates by sulfo-selenization of sputtered stacked Zn-Sn-Cu precursor thin films. The Zn-Sn-Cu precursor thin films were sulfo-selenized inside a graphite box containing S and Se powder using rapid thermal processing furnace at $540^{\circ}C$ in Ar atmosphere with pre-treatment at $300^{\circ}C$. The effect of different S/Se ratio on the structural, compositional, morphological and electrical properties of the CZTSSe thin films were studied using XRD (X-ray diffraction), XRF (X-ray fluorescence analysis), FE-SEM (field-emission scanning electron microscopy), respectively. The XRD, FE-SEM, XRF results indicated that the properties of sulfo-selenized CZTSSe thin films were strongly related to the S/Se composition ratio. In particular, the CZTS thin film solar cells with S/(S+Se)=0.25 shows best conversion efficiency of 4.6% ($V_{oc}$ : 348 mV, $J_{sc}$ : $26.71mA/cm^2$, FF : 50%, and active area : $0.31cm^2$). Further detailed analysis and discussion for effect of S/Se composition ratio on the properties CZTSSe thin films will be discussed.