• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권1호
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• pp.95-104
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• 2018

Biosurfactants or microbial surfactants are surface-active biomolecules that are produced by a variety of microorganisms. Biodegradability and low toxicity have led to the intensification of scientific studies on a wide range of industrial applications for biosurfactants in the field of environmental bioremediation as well as the petroleum industry and enhanced oil recovery. However, the major issues in biosurfactant production are high production cost and low yield. Improving the bioindustrial production processes relies on many strategies, such as the use of cheap raw materials, the optimization of medium-culture conditions, and selecting hyperproducing strains. The present work aims to obtain a mutant with higher biosurfactant production through applying mutagenesis on Bacillus subtilis SPB1 using a combination of UV irradiation and nitrous acid treatment. Following mutagenesis and screening on blood agar and subsequent formation of halos, the mutated strains were examined for emulsifying activity of their culture broth. A mutant designated B. subtilis M2 was selected as it produced biosurfactant at twice higher concentration than the parent strain. The potential of this biosurfactant for industrial uses was shown by studying its stability to environmental stresses such as pH and temperature and its applicability in the oil recovery process. It was practically stable at high temperature and at a wide range of pH, and it recovered above 90% of motor oil adsorbed to a sand sample.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.328-336
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• 2005

Effects of surface defect distribution on flame instability during flame-surface interaction are experimentally investigated. To examine the chemical quenching phenomenon, we prepared thermally grown silicon oxide plates with well-defined defect density. Ion implantation was used to control the number of defects, i.e. oxygen vacancies. In an attempt to preferentially remove the oxygen atoms from silicon dioxide surface, argon ions with low energy level from 3keV to 5keV were irradiated at the incident angle of $60^{\circ}C$. Compositional and structural modification of $SiO_2$ induced by low-energy $Ar^+$ ion irradiation has been characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The analysis shows that as the ion energy increases, the number of structural defect also increases and non-stoichiometric condition of $SiO_x(x{\le}2)$ plates is enhanced. From the quenching distance measurements, we found out that when the surface temperature is under $300^{\circ}C$, the quenching distance decreases on account of reduced heat loss; as the surface temperature increases over $300^{\circ}C$, however, quenching distance increases despite reduced heat loss effect. Such aberrant behavior is caused by heterogeneous chemical reaction between active radicals and surface defect sites. The higher defect density, the larger quenching distance. This results means that chemical quenching is governed by radical adsorption and can be parameterized by the oxygen vacancy density on the surface.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.208.2-208.2
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• 2015

최근 산화물 반도체에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 비정질 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O(IGZO)는 기존의 비정질 실리콘에 비해 공정 단가가 낮으며 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하여 다양한 기판에 적용이 가능하다. 반도체의 공정 과정에서 열처리는 소자의 특성 개선을 위해 필요하다. 일반적인 열처리 방법으로 furnace 열처리 방식이 주로 이용된다. 그러나 furnace 열처리는 시간이 오래 걸리며 일반적으로 고온에서 이루어지기 때문에 최근 연구되고 있는 유리나 플라스틱, 종이 기판을 이용한 소자의 경우 기판이 손상을 받는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 저온 공정인 마이크로웨이브를 이용한 열처리 방식이 제안되었다. 마이크로웨이브 열처리 기술은 소자에 에너지를 직접적으로 전달하기 때문에 기존의 다른 열처리 방식들과 비교하여 에너지 전달 효율이 높다. 또한 짧은 공정 시간으로 공정 단가를 절감하고 대량생산이 가능한 장점을 가지고 있으며, 저온의 열처리로 기판의 손상이 없기 때문에 기판의 종류에 국한되지 않은 공정이 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로웨이브 열처리가 소자의 전기적 특성 개선에 미치는 영향을 확인하였다. 제작된 IGZO 박막 트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. RCA 클리닝을 진행한 후 RF sputter를 사용하여 In-Ga-Zn-O (1:1:1) 을 70 nm 증착하였다. 이후에 Photo-lithography 공정을 통하여 active 영역을 형성하였고, 전기적 특성 평가가 용이한 junctionless 트랜지스터 구조로 제작하였다. 후속 열처리 방식으로 마이크로웨이브 열처리를 1000 W에서 2분간 실시하였다. 그리고 기존 열처리 방식과의 비교를 위해 furnace를 이용하여 N2 가스 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 실시하였다. 그 결과, 마이크로웨이브 열처리를 한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 우수한 전기적 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 마이크로웨이브를 이용한 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 소자 공정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.245-249
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• 2007

The liquid crystal display (LCD) applications treated on the organic overcoat thin film surfaces by ion beam irradiation was successfully studied. The good LC aligning capabilities treated on the organic overcoat thin film surfaces with ion beam exposure of $60^{\circ}$ for 2 min above ion beam energy of 1200 eV can be achieved. But, the alignment of defect of NLC on the organic overcoat surface at low energy of 600 eV was measured. The pretilt angle of NLC on the organic overcoat thin film surface with ion beam exposure of $60^{\circ}$ for 2 min at energy of 1800 eV was measured about 1 degree. Finally, the good thermal stability of LC alignment on the organic overcoat thin film surface with ion beam exposure of $60^{\circ}$ for 2 min until annealing temperature of $200^{\circ}C$ can be measured.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권6호
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• pp.683-690
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• 2005

왕겨를 마이크로파로 탄화하고 그의 탄화속도를 기존의 열적 탄화에 의한 탄화속도와 비교하였다. 왕겨를 $300{\sim}600^{\circ}C$에서 각각 30분 동안 열적 탄화하고 그의 탄화속도를 분석한 결과 탄화온도가 증가할수록 질량감소 및 탄화도(C/H 몰비)가 현저히 증가했지만 왕겨에 마이크로파를 조사하면 입사전력과 조사시간이 증가해도 탄화가 일어나지 않았다. 그러나 $600^{\circ}C$에서 30분 동안 탄화시켜 C/H 몰비가 3.0 이상인 탄화왕겨 6 wt％를 왕겨에 혼합시키고 마이크로파를 조사한 결과 탄화가 잘 되었고 그의 속도식은 마이크로파 입사전력 및 조사시간에 의존하였으며 열적 탄화와 마찬가지로 Arrhenius 식으로 잘 표현되었다. 이때 마이크로파 탄화로 얻어진 활성화에너지는 열적 탄화에 비하여 크게 낮은 반면에 반응속도상수는 훨씬 컸다. 이는 마이크로파 흡수촉진 매체, 즉 촉매적 개시제(initiator)로 사용된 탄화왕겨에 대한 마이크로파 에너지의 내부 부피가열 특성에 기인한 것으로 판단된다. 마이크로파 흡수특성에 대한 왕겨의 회분과 탄화왕겨의 탄화도 및 혼합비율에 대한 영향을 검토하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권3호
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• pp.163-167
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• 2006

초음파 조사 및 계면활성제 첨가에 따른 입자의 변화를 연구하기 위하여 침전법, 음향화학적 침전법 그리고 게면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 나노 입자를 합성하였고, X-선 회절실험을 통하여 마그네타이트가 합성된 것을 확인하였다. 침전법, 음향화학적 침전법으로 합성한 입자의 크기는 계면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 합성한 입자보다 크게 얻어졌고, 초음파 출력이 증가 할수록 크기는 증가하였다. 계면활성제로 올레인 산을 첨가한 음향화학적 기법에서는 게면활성제의 농도에 따라 입자 크기를 선택적으로 조절하여 합성할 수 있었고, 단순 침전법이나 음향화학적 기법에서 보다 생성되는 입자의 크기 분포가 좁게 나타났다. 마그네타이트 나노 입자들의 자기적 특성을 SQUID를 통하여 분석한 결과, 실온에서 모두 초상자성 거동을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.279-285
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• 2003

Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권2호
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• pp.15-22
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• 2018

Aqua regia extraction for the quantification of heavy metals and As in contaminated soils was investigated as one of preliminary steps for on-site monitoring using sensor technology. Soil samples were taken from closed railway depot, closed mines, and closed refinery and various extraction conditions including $30^{\circ}C/15min$, $30^{\circ}C/30min$, $30^{\circ}C/60min$, $30^{\circ}C/120min$, $80^{\circ}C/15min$, $80^{\circ}C/30min$, $80^{\circ}C/60min$, $80^{\circ}C/120min$ were tested. The optimal extraction condition was determined as $80^{\circ}C/60min$ because the extraction efficiencies of Zn were relatively low and did not reach the targeted level (80-100% of original concentrations) for $30^{\circ}C$ conditions. It was found that the fractionation of heavy metals and As using the sequential extraction method was useful to understand the degree of metal extraction. In order to enhance the extraction efficiency within short extraction time, ultrasound technology using a 20 kHz horn-type sonicator was additionally used for $30^{\circ}C/15min$. It was revealed that ultrasound could significantly enhance the extraction efficiency and pulsed irradiation showed higher efficiency than continuous irradiation due to the less formation of bubble clouds. However high temperature condition ($80^{\circ}C$) was required to achieve high extraction efficiency for Zn in spite of the use of ultrasound.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.155-160
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• 2011

동물성유지는 식물성유지에 비해 산화안정성이 뛰어나며, 높은 발열량과 세탄가를 보여 불완전 연소율이 낮다는 장점을 가지고 있으나 포화지방산의 함량이 높고, 원료유지에 불순물 함량이 높아 정제과정이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 동물성 유지로 폐돈지를 선정하여 초음파에너지를 이용한 전이에스테르화반응의 최적조건을 설정하고자 하였다. 또한 기존공정의 가열 및 교반을 대체할 수 있는 초음파에너지 효과를 확인함으로써 새로운 바이오디젤 제조공정을 제시하고자 하였다. 기존가열방식을 이용한 폐돈지의 전이에스테르화 반응은 $55^{\circ}C$에서 메탄올과 돈지의 반응몰비 12에서 1 h 반응한 경우 가장 우수한 전환특성을 나타내었다. 전이에스테르화 반응에 초음파에너지를 조사할 경우 최적 초음파 조사세기 500 W에서 반응시간을 30 min으로 크게 단축할 수 있었다. 또한 제조된 바이오디젤의 성능평가 결과 점도는 $0{\sim}70^{\circ}C$ 범위에서 1.3~4.0 cP, 발열량은 40.3 MJ/kg으로 바이오디젤 성능기준을 만족하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.420-426
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• 2023

We prepared a highly sensitive hydrogen (H₂) sensor based on Indium oxides (In₂O₃) porous nanoparticles (NPs) loaded with Platinum (Pt) nanoparticle in the range of 1.6~5.7 at.%. In₂O₃ NPs were fabricated by microwave irradiation method, and decorations of Pt nanoparticles were performed by electroless plating on In₂O₃ NPs. Crystal structures, morphologies, and chemical information on Pt-loaded In₂O₃ NPs were characterized by grazing-incident X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, respectively. The effect of the Pt nanoparticles on the H₂-sensing performance of In₂O₃ NPs was investigated over a low concentration range of 5 ppm of H₂ at 150-300 ℃ working temperatures. The results showed that the H₂ response greatly increased with decreasing sensing temperature. The H₂ response of Pt loaded porous In₂O₃ NPs is higher than that of pristine In₂O₃ NPs. H₂ gas selectivity and high sensitivity was explained by the extension of the electron depletion layer and catalytic effect. Pt loaded porous In₂O₃ NPs sensor can be a robust manner for achieving enhanced gas selectivity and sensitivity for the detection of H₂.