• Current Photovoltaic Research
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• 제10권2호
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• pp.49-55
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• 2022

With rapid growth in light-harvesting efficiency from 3.8 to 25.8%, organic-inorganic hybrid perovskite solar cells (PSCs) have attracted great attention as promising photovoltaic devices. However, despite of their outstanding performance, the commercialization of PSCs has been suffered from severe stability issues, especially for UV and humidity: (i) UV irradiation towards PSCs is able to lead UV-induced decomposition of perovskite films or catalytic reactions of charge-transporting layers, and (ii) exposure to surrounding humidity causes irreversible hydration of perovskite layers by the penetration of water molecules, resulting considerable decrease in their power-conversion efficiency (PCE). This review investigates current status of strategies to enhance UV and humidity stability of PSCs in terms of UV-management and moisture protection, respectively. Furthermore, the multifunctional approach to increase long-term stability as well as performance is discussed as advanced research directions for the commercialization of PSCs.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.13-22
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• 2015

나노여과공정에서 폭발 오염물질인 TNT(2, 4, 6-Trinitrotoluene), RDX(Hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine) 및 HMX(1, 3, 5, 7-Tetranitro-1, 3, 5, 7-tetrazocane) 화약류의 잔류에 용존유기물의 오염과 무기물의 스케일링에 의한 케익층 형성 및 농도분극의 영향성을 분석하였다. 지표수 조건의 휴믹산 농도에 의한 나노여과공정에서는 용존유기물에 의한 나노여과막 오염이 발생되어도 플럭스의 큰 변화가 없는 것으로 나타났으며, 휴믹산과 무기 스케일링이 동시에 발생되었을 경우에는 나노여과공정에서 플럭스의 감소가 큰 것으로 나타났다. 휴믹산과 $Ca_3(PO_4)_2$을 혼합하였을 때 플럭스 투과량이 42% 감소하였고 휴믹산만 첨가하였을 경우에 플럭스 투과량은 8% 감소한 것으로 나타났다. 이는 NF 막의 $Ca_3(PO_4)_2$스켈턴트 결정과 용존유기물이 칼슘($Ca^{2+}$)이온의 상호작용에 의해 막 표면에 증강된 케익층을 형성하여 NF 막의 플럭스를 감소시키는 것을 알 수 있었다. 그리고 막의 크기배제에 의한 선택성을 기반으로 하여 폭발물의 나노여과막에 의한 잔류량을 조사할 경우 HMX(296.15, 83%) ${\gg}$ RDX(222.12, 49%) ≋ TNT(227.13, 32%)로 나타났다. 막 오염과 스케일링은 케익층의 형성으로 막 표면에서 증대된 농도 분극효과를 나타낼 수 있으나, 무기 스케일링 형성과 휴믹산에 의한 화약류의 잔류 영향성은 순수한 DI 및 NaCl 피드용액의 여과공정 결과와 크게 다르지 않는 것으로 나타났다. 이는 전량여과방식(Dead-end Flow)의 나노여과공정에서 화약류의 잔류 영향성은 임계크기에 의한 선택적 배제성이 케익층 형성 및 농도분극에 의한 잔류 영향성보다 크다는 것을 보여준다.

• 보존과학회지
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• 제33권6호
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• pp.431-442
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• 2017

본 연구는 양산 통도사 괘불탱의 손상 및 채색 상태 유형에 대한 자료를 확보하고, 비파괴 방법과 박락된 시편의 교차분석을 통한 채색 안료의 종류를 밝혀내고자 하였다. 괘불탱의 손상 유형을 확인한 결과, 꺾임과 접힘, 들뜸, 결실, 박락 등이 관찰되었다. 채색 안료 분석 결과, 적색 계열의 안료는 연단과 진사, 유기 안료가 사용되었고, 녹색 안료는 공작석과 염화동(녹염동광)을 사용하였으며, 청색 안료는 석청과 군청, 백색 안료는 연백과 활석을 혼합하여 사용하였다. 또한, 황색 안료는 연백과 유기 안료를 혼합하여 사용하거나 연백 위에 유기 안료를 덧칠하였으며, 흑색 안료는 먹을 사용 했을 것으로 추정된다. 박락된 시료를 수습하여 안료의 입자상태 분석을 통해 녹색안료의 결정형을 쉽게 구분할 수 있었으며, 진한청색과 연한청색도 마찬가지로 입자의 크기나 형태가 원료의 상이함에 따라 서로 다름을 확인하였다. 또한, 황색과 자색은 입자감이 없는 유기안료를 사용하였으며, 특이하게 어두운 적색은 주황색과 먹을 혼합하여 사용한 것으로 확인되었다.

• 새물리
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• 제68권11호
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• pp.1208-1214
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• 2018

단일 스텝 스핀 코팅 (one-step spin coating) 공정은 $MAPbI_3$ 페로브스카이트 (Perovskite) 박막의 결정화가 우수하여 고효율 태양 전지 제작이 가능하다. 이 공정의 핵심은 솔벤트 증발 제어 공정을 사용하는 것인데, 이는 스핀 코팅 시 $MAPbI_3$ 의 용해도를 증가 시킬 수 있는 용매를 투입하는 (dripping) 방식이다. 본 연구에서 용매의 양, 투입속도 및 시간에 따라 생성되는 $MAPbI_3$의 특성을 분석하고, 이렇게 만들어진 박막을 이용한 태양 전지 특성을 조사하였다. $MAPbI_3$ 박막 형성을 위하여 lead iodide, methyl-ammonium iodide를 N,N-dimethylformamide에 녹이고, N,N-dimethyl sulfoxide를 첨가하여 용액을 만들었으며, 증발 제어 공정을 위한 용매로 diethyl ether (DE)를 사용하였다. DE의 투입 조건에 따라 $MAPbI_3$ 박막 형성 시 핵 생성에 차이가 생기고, 이는 $MAPbI_3$의 결정화, 밀도 및 표면 상태에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이에 따라 태양 전지의 효율이 달라지는 것을 알 수 있었다. 0.7 mL의 DE의 양, 3.03 mL/sec 투입 속도, 7초(스핀 코팅 시작 후 투입시간)의 솔벤트 증발 제어 공정 결과 최대 13.74% 효율을 가지는 태양 전지 소자를 재현성 있게 관측할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제19권1호
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• pp.7-17
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• 2001

해조류의 최적생장 조건과 내성범위는 그 발달단계에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 특히 초기 정착단계에서의 생장은 성체로의 성공여부를 결정하는데 있어 중요한 의미를 갖는다고 할 수 있다. 본 연구는 녹조 구멍갈파래 (Ulva pertusa)의 생식세포와 발아체를 이용하여 무기영양염류와 중금속이 발아와 발아체 생장에 미치는 영향을 알아보고 이들의 내성범위 및 최적조건을 구하고자 하였다. 먼저 광량에 따른 발아율은 동해와 서해해수 조건 모두에서 광량이 증가함에 다라 빠르게 증가하였으며 최적광량은 100$\mu$mo1m$^{-2}$ s$^{-1}$이었다. 30$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하의 광량에서 동해수에서의 발아율은 서해수에서보다 높았으며 60$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$이상의 경우 두 해수조건에서 유사하게 나타났다. 발아체의 생장 또한 광량이 증가함에 따라 증가하였으며, 서해수보다 동해수에서 빠르게 생장하였다. 또한 광량이 증가함에 따라 발아체의 세포수가 증가하였으며 최적광량은 100$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$이었고, 60$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하의 광량에서 서해수보다 동해수에서 발아체의 세포수가 빠르게 증가하였다. 인산염 농도에 상관없이 질산염 농도가 증가함에 따라 발아율이 증가하였으며 배양 3일 후에 질산염 2.5 ppm에서 발아율이 가장 빠르게 증가하였다. 발아체의 생장과 세포수 또한 인산염 농도에 상관없이 질산염 농도가 증가함에따라 증가하였으며, 배양 8일 후에는 질산염 0.5 ppm에서 발아체의 생장이 늦춰지는 것으로 나타났다. 구리의 농도가 증가함에 따라 발아율, 발아체의 생장 및 세포수 모두 급격하게 감소하였으며, 납농도에 상관없이 구리 1 ppm은 구멍갈파래의 생식세포와 발아체 생장 또는 생존에 치명적으로 작용하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제30권2호
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• pp.306-312
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• 1998

대표적인 제주산 감귤류인 하귤, 당유자, 병귤, 스타치, 지각, 궁천조생, 6품종을 수확시기에 따라 유리당, 유기산, 헤스페리딘, 나린진, 무기물을 각각 분석하였다. 수확시기별 유리당의 함량에는 조금씩 차이를 보였으나 모든 품종에 있어서 과즙내 유리당 중에서 sucrose가 $44.9{\sim}66.0%$로 가장 많이 함유되어 있었고 glucose와 fructose는 $15.7{\sim}25.7%,\;17.5{\sim}30.1%$로 서로 비슷하게 함유되어 있었다. 유리당의 함량은 성숙함에 따라 계속적으로 증가하는 경향을 보였다. 유기산 함량은 감귤이 성숙됨에 따라 점차적으로 감소되며, 이는 산 함량의 변화와 비슷한 경향을 보였다. 감귤과즙에서 검출된 주요한 유기산은 citric acid, malic acid, oxalic acid였으며 전체 유기산 중에 citric acid가 90%이상으로 대부분을 차지하고 있었고, 그 외로 malic acid가 $0.98{\sim}9.45%$ 내외로 함유되어 있었고 oxalic acid가 3.58% 이하로 미량 함유되어 있었다. 품종별 과즙과 과피내의 flavonoid계 성분인 naringin과 hesperidin의 함량을 분석한 결과 이 두 성분은 과피 중에서 월등히 많이 함유되어 있었고 미숙과일 때 그 함량이 높았으나 착색이 진행됨에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 감귤을 이용한 가공품 제조시에는 완숙과를 사용해야 가공품의 혼탁과 쓴맛이 적을 것으로 예상되었다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권2호
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• pp.68-79
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• 2016

The power conversion efficiency of perovskite solar cells has remarkably increased from 3.81% to 22.1% in the past 6 years. Perovskite solar cells, which are based on the perovskite crystal structure, are fabricated using organic-inorganic hybrid materials. The advantages of these solar cells are their low cost and simple fabrication procedure. Also, they have a band gap of about 1.6 eV and effectively absorb light in the visible region. For the commercialization of perovskite solar cells in the field of photovoltaics, the issue of their long term stability cannot be overlooked. Although the development of perovskite solar cells is unprecedented, their main drawback is the degradation of the perovskite structure by moisture. This degradation is accelerated by exposure to UV light, temperature, and external bias. This paper reviews the aforesaid reasons for perovskite solar cell degradation. We also discuss the research directions that can lead to the development of perovskite solar cells with high stability.

• 보존과학회지
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• 제36권5호
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• pp.351-367
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• 2020

신구법천문도 3점(국립민속박물관 소장 『천문도(병)』, 『신구법천문도 8폭 병풍』, 일본 국회도서관 소장 『황도남북양총성도』)에 대한 채색 안료 분석 및 이를 통한 제작시기를 추정하였다. 『천문도(병)』에서는 조선에서 널리 사용되어오던 석청(남동광), 청화(쪽), 석록(공작석), 하엽(아타카마이트), 주, 석간주(산화철), 연지(코치닐), 등황, 석자황, 연분, 활석 등과 같은 전통적인 유·무기질 안료들이 사용되었다. 『신구법천문도 8폭 병풍』와 『황도남북양총성도』에서는 19세기 중엽 이후 유럽에서 유입된 합성 무기안료인 양록(에메랄드 그린)과 양청(울트라마린 블루)가 사용되었다. 『신구법천문도 8폭 병풍』에서는 녹색과 청색에 합성 무기안료만 사용되었지만, 『황도남북양총성도』에서는 전통적으로 사용되어온 하엽과 청화도 함께 사용되었다. 신구법천문도의 성도와 도설 연구와 연계하여 안료 분석결과로부터 추정한 제작시기는, 조선시대 전통안료만으로 채색된 『천문도(병)』 18세기 중엽 이후로 추정되며, 『황도남북양총성도』와 『신구법천문도 8폭 병풍』은 19세기 중엽 서양의 녹색과 청색 안료가 도입된 후 제작되었다. 그리고 전통안료와 서양의 합성안료가 함께 사용된 『황도남북양총성도』가 『신구법천문도 8폭 병풍』 보다 제작시기가 빠른 것으로 추정된다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권5호
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• pp.401-418
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• 2000

1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.