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황산구리 전해욕의 전착피막에 미치는 콜로이달실리카의 영향 (Effect of Colloidal Silica on Electredeposited Film from Copper sulfate Bath)

  • 이상백;김병일;윤정모;박정현
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.413-418
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    • 2001
  • 황산구리 전해욕에 분산제인 콜리이달 실리카($SiO_2$현탁액)를 첨가시키는 분산도금의 방법을 이용하여 음극에 석출하는 전해 석출물의 결정구조, 표면형상, 결정방향 등의 변화를 검토하였고 내식성, 물리적 특성 또한 조사하였다. 콜로이달 실리카를 분산시킨 구리 전해욕의 석출피막의 특성에 대해서 조사한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 전해 석출피막의 결정입자가 미세화 되고, 균일하게 성장됨은 물론, 결정 수가 증가하였으며, 콜로이달 실리카의 분산 효과에 의해서 전해 석출피막의 경도가 대략 16%까지 상승하였다. 또한 콜로이달 실리카를 분산시킨 극리 전착층의 X-선 회절패턴이 (111)면, (200)면과 (311)면이 거의 소멸되어 우선 방위가 (111)에서 (110)면으로 변화되었다. 부식전위의 측면에서도 콜로이달 실리카의 흡착 효과에 의해서 구리 전착층의 전위가 귀하게 이동하는 효과를 얻을 수 있었다.

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실리카 겔의 소수화 코팅 혼합 정도에 따른 나노 충격 흡수 장치의 이력 현상에 대한 기초적 연구 (Basic Study of the Hysteresis of a Nano Shock Absorbing Damper by Employing Mixed Lyophobic Coating Silica Gel)

  • 문병영;김흥섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.59-66
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    • 2003
  • 본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 내진용 감쇄기 개발에 대한 연구를 하였다. 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체하는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초적 연구를 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였으며, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카 겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 이력곡선은 서로 다른 소수화 코팅 처리가 된 입자의 혼합과 소수화 처리시의 분자간 거리에 의해서 조절이 가능함을 알 수 있었다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 소산양은 상이한 소수화 처리 정도와 서로 코팅처리량이 서로 다른 재료를 혼합함으로써 제어 할 수 있음을 확인하였다. 기존의 유압 감쇄기에서는 나타나지 않는 이러한 특징은 콜로이드 감쇄기가 충격 흡수 장치로 사용 가능하다는 사실을 입증한다.

연마제 특성에 따른 차세대 금속배선용 Al CMP (chemical mechanical planarization) 슬러리 평가 (Evaluation of Al CMP Slurry based on Abrasives for Next Generation Metal Line Fabrication)

  • 차남구;강영재;김인권;김규채;박진구
    • 한국재료학회지
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    • 제16권12호
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    • pp.731-738
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    • 2006
  • It is seriously considered using Al CMP (chemical mechanical planarization) process for the next generation 45 nm Al wiring process. Al CMP is known that it has a possibility of reducing process time and steps comparing with conventional RIE (reactive ion etching) method. Also, it is more cost effective than Cu CMP and better electrical conductivity than W via process. In this study, we investigated 4 different kinds of slurries based on abrasives for reducing scratches which contributed to make defects in Al CMP. The abrasives used in this experiment were alumina, fumed silica, alkaline colloidal silica, and acidic colloidal silica. Al CMP process was conducted as functions of abrasive contents, $H_3PO_4$ contents and pressures to find out the optimized parameters and conditions. Al removal rates were slowed over 2 wt% of slurry contents in all types of slurries. The removal rates of alumina and fumed silica slurries were increased by phosphoric acid but acidic colloidal slurry was slightly increased at 2 vol% and soon decreased. The excessive addition of phosphoric acid affected the particle size distributions and increased scratches. Polishing pressure increased not only the removal rate but also the surface scratches. Acidic colloidal silica slurry showed the highest removal rate and the lowest roughness values among the 4 different slurry types.

Silver Colloidal Effects on Excited-State Structure and Intramolecular Charge Transfer of p-N,N-dimethylaminobenzoic Acid Aqueous Cyclodextrin Solutions

  • 최정관;김양희;윤민중;이승준;김관;정새채
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권2호
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    • pp.219-227
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    • 2001
  • The silver colloidal effects on the excited-state structure and intramolecular charge transfer (ICT) of p-N,N-dimethylaminobenzoic acid (DMABA) in aqueous cyclodextrin (CD) solutions have been investigated by UV-VIS absorption, steady-state and time-resolved fluorescence, and transient Raman spectroscopy. As the concentration of silver colloids increases, the ratio of the ICT emission to the normal emission (Ia /Ib) of DMABA in the aqueous $\alpha-CD$ solutions are greatly decreased while the Ia /Ib values in the aqueous B-CD solutions are significantly enhanced. It is also noteworthy that the ICT emission maxima are red-shifted by 15-40 nm upon addition of silver colloids, implying that DMABA encapsulated in $\alpha-CD$ or B-CD cavity is exposed to more polar environment. The transient resonance Raman spectra of DMABA in silver colloidal solutions demonstrate that DMABA in the excited-state is desorbed from silver colloidal surfaces as demonstrated by the disappearance of νs (CO2-)(1380 cm-1 ) with appearance of ν(C-OH)(1280 cm -1) band, respectively. Thus, in the aqueous B-CD solutions the carboxylic acid group of DMABA in the excited-state can be readily hydrogen-bonded with the secondary hydroxyl group of B-CD while in aqueous and $\alpha-CD$ solutions the carboxylic acid group of DMABA has the hydrogen-bonding interaction with water. Consequently, in the aqueous B-CD solutions the enhancement of the Ia /Ia value arises from the intermolecular hydrogen-bonding interaction between DMABA and the secondary hydroxyl group of B-CD as well as the lower polarity of the rim of the B-CD cavity compared to bulk water. This is also supported by the increase of the association constant for DMABA/ B-CD complex in the presence of silver colloids.

콜로이드상 은이 수종의 구강 세균에 미치는 항균 효과 (Antibacterial Effect of Colloidal Silver on Some Oral Bacteria)

  • 강기현;이경은
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권1호
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    • pp.1-14
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    • 2005
  • 성인의 양호한 구강위생상태 유지에 있어 주요 저해인자로 작용하며, 국소적으로 세균요인 측면에서 통상의 합성 항생제 또는 항균성을 가지는 화학물질에 낮은 감수성을 보이는 수종의 그람음성의 혐기성 세균들에 의해 유발되는 구취와 치주질환에 대한 세균요인 관리 측면에서의 효율적 치료를 위한 천연 항균성 구강함수제의 개발에 필요한 기초자료를 얻고자, 구취와 치주질환의 유발과 관련된 대표적 구강내 그람음성의 혐기성 세균들인 P. intermedia속, P. gingivalis속 및 F. nucleatum 속 가운데 수종의 균주들에, 천연물의 일종인 은으로부터 제조된 콜로이드상 은 용액을 농도(10 ppm, 30 ppm, 50 ppm, 80 ppm)를 달리 적용한 후, 혐기적 상태에서의 경과시간(24 시간, 48 시간, 72 시간)에 따른 증식억제율과 치사율을 측정하여, 최소증식억제농도(minimal inhibitory concentration), 최소세균치사농도(minimal bactericidal concentration) 및 항균효과의 양상을 분석, 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 콜로이드상 은의 실험대상 세균에 대한 최소증식억제농도는 P. intermedia속의 경우 30 ppm, P. gingivalis속의 경우에는 실험 균주에 따라 10 ppm 또는 30 ppm, 그리고 F. nucleatum속의 경우에는 실험 균주에 따라 30 ppm, 50 ppm 또는 80 ppm이었다. 2. 콜로이드상 은의 실험대상 세균에 대한 최소세균치사농도는 P. intermedia속의 경우 30 ppm, P. gingivalis속의 경우에는 실험 균주에 따라 30 ppm 또는 50 ppm, 그리고 F. nucleatum속의 경우에는 실험 균주에 따라 30 ppm 또는 80 ppm이었다. 3. 콜로이드상 은의 실험대상 균주에 대한 항균효과는 동일한 농도에서도 실험대상 균주에 따라 정균효과나 살균효과, 또는 양자 모두에 기인하였다. 4. 콜로이드상 은이 농도별로 적용된 후 경과시간에 따른 실험대상 세균의 증식에 미치는 효과에 있어서 P. intermedia속 균주의 경우 콜로이드상 은이 30 ppm$\sim$50 ppm의 농도로 48 시간$\sim$72 시간, P. gingivalis속 균주의 경우 10 ppm$\sim$30 ppm의 농도로 24 시간$\sim$48 시간, 그리고 F. nucleatum속 균주의 경우에는 30 ppm의 농도로 24 시간 동안 적용된 경우 대조군에 비해 균주에 따라 현저하게 또는 보통수준으로 증식이 억제되었다.

수질화학 조성이 수자원환경에서의 미세 부유입자 응집 거동에 미치는 영향 연구 (Investigation of the effect of water chemistry on biologically mediated flocculation in the aquatic environment)

  • 최정우;이병준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권11호
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    • pp.715-723
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    • 2017
  • 생체고분자물질은 수자원환경에서 점토, 미생물, 바이오매스 등 부유입자들을 응집시키고, 침전, 퇴적시키는 역할을 한다. 본 연구는 다양한 수질화학 조건이 생체고분자물질에 의한 부유입자 응집에 미치는 영향을 파악하고자, 수질화학 조건을 제어하여 응집실험을 수행하였다. 각 응집실험은 이온강도, 2가 양이온 농도, 휴믹물질 분율이 제어된 실험조건에서 Kaolinite 현탄액에 생체고분자물질인 Xanthan Gum을 주입하여 수행하였다. 수체가 가지는 응집능은 응집체 크기 및 잔류 고형물 농도를 측정을 통하여 평가하였다. 본 연구에서, 이온강도 증가는 점토입자 및 생체고분자물질 간 정전기적 반발력을 감소시키고 생체고분자물질이 점토입자 간 가교를 형성하여 응집을 증대시킨 것으로 파악되었다. 이온강도가 0.001에서 0.1 M NaCl로 증대될 경우, 응집을 증진시켜 응집체 크기는 약 3배 이상 증대되고 부유고형물농도는 약 2.5배 이상 저감되었다. 또한, 2가 양이온이 수체에 존재하는 경우, 점토입자-생체고분자물질 혹은 생체고분자물질 상호 간 가교를 형성하여, 즉 점토-$Ca^{2+}$-고분자 또는 고분자-$Ca^{2+}$-고분자 가교를 형성하여, 생체고분자물질에 의한 부유입자 응집을 증대시켰다. 수체에 $Ca^{2+}$가 낮은 농도라도 존재할 경우, 응집을 크게 증진시켜 부유고형물농도가 원 주입농도에 비하여 20배 이상 저감되는 것으로 나타났다. 하지만, 휴믹물질이 존재하는 경우, 점토입자 표면에 흡착되어 점토입자의 정전기적 반발력을 증대시켜 생체고분자물질의 흡착을 방해하고 응집을 감소시켰다. 수체에 휴믹물질이 존재할 경우, 응집을 저감시켜 부유고형물농도는 저감되지 않고 원 주입농도와 유사하게 나타났다. 본 연구의 결과는 수자원환경에서 부유입자 및 퇴적물 거동을 이해하고 수질 및 퇴적물에 대한 최적 관리 방안을 도출하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.

습식화학법을 이용한 고순도 석영유리 기판 제조 및 특성평가 (Preparation and Characterization of High-purity Quartz Panel Using Wet-chemical Method)

  • 박성은;남병욱;안정숙;신지식;오한석
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.33-38
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    • 2007
  • Quartz glass panel was prepared by a colloidal silica through the heat-treatment only without any additives in wet-chemical method. This colloidal silica used in slurry process has the uniform distribution of particle size and lower cost. The results show that 6N as a degree of purity and the 86 percentage of violet transmittance in 1mm thickness. AFM(Atomic Force Microscopy) pattern shows that the surface roughness are less than lnm. Also, we investigated the characteristic of quartz panel according to the concentration and distribution of hydroxyl group, viscosity and thermal expansion coefficient.

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연마 Recycling 시간에 따른 콜로이드 실리카 슬러리의 안정성 및 연마속도 (Effect of Recycling Time on Stability of Colloidal Silica Slurry and Removal Rate in Silicon Wafer Polishing)

  • 최은석;배소익
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.98-102
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    • 2007
  • The stability of slurry and removal rate during recycling of colloidal silica slurry was evaluated in silicon wafer polishing. The particle size distribution, pH, and zeta potential were measured to investigate the stability of colloidal silica. Large particles appeared as recycling time increased while average size of slurry did not change. Large particles were identified by EDS(energy dispersive spectrometer) as foreign substances from pad or abraded silicon flakes during polishing. As the recycling time increased, pH of slurry decreased and removal rate of silicon reduced but zeta potential decreased inversely. Hence, it could be mentioned that decrease of removal rate is related to consumption of $OH^-$ ions during recycling. Attention should be given to the control of pH of slurry during polishing.

콜로이달 실리카에 의한 마이크로 파티클 시스템의 보류 효과 및 응집 기구 (Retention Efficiency and Flocculation Mechanism of Microparticle Systems Based on Colloidal Silica)

  • 김향수;이학래
    • 펄프종이기술
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    • 제34권4호
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    • pp.7-15
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    • 2002
  • It is of critical importance to understand the characteristics of papermaking additives and their reaction mechanisms to fully utilize the benefits they provide. Among the papermaking additives, retention aids play critical roles in improving productivity, product quality and process economy. Diverse research efforts to understand the reaction mechanisms between cationic polymers and anionic microparticles have been made since microparticle retention systems were introduced into the market. And it is most commonly accepted that flocs formed by the addition of cationic polymers are dispersed by shear force and the broken flocs are reflocculated instantly with the addition of microparticles. There are still many unanswered questions, however, on the reaction phenomena between cationic polymers and anionic microparticles. In this study, several cationic polymers including waxy maize starch, com starch and guar gum were used to investigate their retention efficiency when they were used along with anionic colloidal silica.

콜로이드 양자점 태양전지의 최근 발전 동향: 양자점 합성과 소자 구조에서의 다양한 접근 방법 (Recent Progress in Colloidal Quantum Dot Solar Cells: Novel Strategies in Synthesis and Device Structure)

  • 최민재;정연식
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제2권4호
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    • pp.157-167
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    • 2014
  • Colloidal quantum dot (CQD) solar cells have attracted great attention due to their cost-effectiveness and solution-processability, as well as their size-dependent optical and electrical properties. The power conversion efficiency of CQD solar cells has rapidly increased up to ~8.6%, which corresponds to the 3 - 4 fold improvement during the last 3 - 4 years. Up to now, there have been many pioneering results in CQD solar cells. Here, we review the recent progress of CQD solar cells including CQD synthesis strategy and device structure engineering.