Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.20
no.4
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pp.497-502
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2019
Metal oxide nanostructures are promising materials for advanced applications, such as high sensitive gas sensors, and high capacitance lithium-ion batteries. In this study, tin oxide (SnO) nanostructures were grown on a Si wafer substrate using a two-zone horizontal furnace system for a various substrate temperatures. The raw material of tin dioxide ($SnO_2$) powder was vaporized at $1070^{\circ}C$ in an alumina crucible. High purity Ar gas, as a carrier gas, was flown with a flow rate of 1000 standard cubic centimeters per minute. The SnO nanostructures were grown on a Si substrate at $350{\sim}450^{\circ}C$ under 545 Pa for 30 minutes. The surface morphology of the as-grown SnO nanostructures on Si substrate was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and atomic force microscopy (AFM). Raman spectroscopy was used to confirm the phase of the as-grown SnO nanostructures. As the results, the as-grown tin oxide nanostructures exhibited a pure tin monoxide phase. As the substrate temperature was increased from $350^{\circ}C$ to $424^{\circ}C$, the thickness and grain size of the SnO nanostructures were increased. The SnO nanostructures grown at $450^{\circ}C$ exhibited complex polycrystalline structures, whereas the SnO nanostructures grown at $350^{\circ}C$ to $424^{\circ}C$ exhibited simple grain structures parallel to the substrate.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.28
no.4
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pp.41-45
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2021
In this study, in order to secure the high reliability of the memristor, we adopted a patterned lithium filament seed layer as the main agent for resistive switching (RS) characteristic on the 30 nm thick ZrO2 thin film at the device manufacturing stage. Lithium filament seed layer with a thickness of 5 nm and an area of 5 ㎛ × 5 ㎛ were formed on the ZrO2 thin film, and various electrode areas were applied to investigate the effect of capacitance on filament type memristive behavior in the parallel memristive circuit of memristor and capacitor. The RS characteristics were measured in the samples before and after 250℃ post-annealing for lithium metal diffusion. In the case of conductive filaments formed by thermal diffusion (post-annealed sample), it was not available to control the filament by applying voltage, and the other hand, the as-deposited sample showed the reversible RS characteristics by the formation and rupture of filaments. Finally, via the comparison of the RS characteristics according to the electrode area, it was confirmed that capacitance is an important factor for the formation and rupture of filaments.
Recently, the use of lithium ion battery(LIB) has increased. As a result, the price of lithium and the amount spent lithium on ion battery has increased. For this reason, research on recycling lithium in waste LIBs has been conducted1). In this study, the effect of roasting for the selective lithium leaching from the spent LIBs is studied. Chemical transformation is required for selective lithium leaching in NCM LiNixCoyMnzO2) of the spent LIBs. The carbon in the waste EV cell powder reacts with the oxygen of the oxide at high temperature. After roasting at 550 ~ 850 ℃ in the Air/N2 atmosphere, the chemical transformation is analysed by XRD. The heat treated powders are leached at a ratio of 1:10 in D.I water for ICP analysis. As a result of XRD analysis, Li2CO3 peak is observed at 700 ℃. After the heat treatment at 850 ℃, a peak of Li2O was confirmed because Li2CO3 is decomposed into Li2O and CO2 over 723 ℃. The produced Li2O reacted with Al at high temperature to form LiAlO2, which does not leach in D.I water, leading to a decrease in lithium leaching ratio. As a result of lithium leaching in water after heat treatment, lithium leaching ratio was the highest after heat treatment at 700 ℃. After the solid-liquid separation, over 45 % of lithium leaching was confirmed by ICP analysis. After evaporation of the leached solution, peak of Li2CO3 was detected by XRD.
To obtain higher yield of 2,3-dihydroxybiphenyl(2,3-DHBP) dioxygenase by recombinant E. coli CK1092 carrying pcbC gene of Pseudomonas sp. P20, the environmental and physiological factors were investigated and the cultural conditions using jar fermentor were studied. E. coli CKl092 was grown in LB medium supplemented with 2% sucrose, as a basal medium. The effect of various metal ions on the enzyme production was investigated. In particular, the enzyme production increased in the presence of $Fe^{3+}$ and $Fe^{2+}$, and showed the maxium at the concentration of $10^{-5}M$. The enzyme production was increased by 55% in the medium containing $Fe^{3+}$ ($10^{-5}M$) ion. The optimal temperature and initial pH for cell growth were $37^{\circ}C$ and 7.0, respectively. In the culture using a fermentor at $37^{\circ}C$, the optimal conditions for the enzyme production were obtained at the initial pH 7.0, 1 v/v/m of aeration rate, 200 rpm of agitation speed. It was found that enzyme activity was higher when cultivated without pH control than with pH control.
An, Sangwoo;Choi, Jaeyoung;Cha, Minwhan;Park, Jaewoo
Journal of the Korean GEO-environmental Society
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v.11
no.1
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pp.19-26
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2010
The batch experiments and response surface methodology (RSM) have been applied to the investigation of the cadmium (Cd) adsorption by coal fly ash (CFA). CFA having maximum Cd removal mass of 8.51 mg/g were calculated from Langmuir model. Cd removal reaction with different initial pH ranged from 4 to 9. When the initial pH was higher, Cd was removed more by adsorption and precipitation. These results suggest that the lower pH cause an increase of $H^+$ ion concentration which competed with Cd ions for exchange sites in CFA. Also, The Cd adsorption was mathematically described as a function of parameters initial Cd concentration ($X_1$), initial pH ($X_2$), and initial CFA mass ($X_3$) being modeled by use of the Box-Behnken methods. Empirical models were developed to describe relationship between the experimental variables and response. Statistical analysis indicates that tree factors ($X_1$, $X_2$, and $X_3$) on the linear term (main effects), and tree factors ($X_1X_2$, $X_1X_3$, and $X_2X_3$) on the non-linear term (Interaction effect; cross-product) had significant effects, respectively. In this case, the value of the adjusted determination coefficient (adjusted $R^2=0.9280$) was closed to 1, showing a high significance of the model. Statistical results showed the order of Cd removal at experimental factors to be initial initial pH > initial Cd concentration > initial CFA mass.
Purpose : To evaluate the effect of rotational correlation time (${\tau}_R$) and the possible related changes of other parameters, ${\tau}_M,{\;}{\tau}_S,{\;}and{\;}(\tau}_V$ of gadolinium (Gd) chelate on T1 relaxation enhancement in two pool model. Materials and Methods : The NMRD (Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion) profiles were simulated from 0.02 MHz to 800 MHz proton Larmor frequency for different values of rotational correlation times based on Solomon-Bloembergen equation for inner-sphere relaxation enhancement. To include both unbound pool (pool A) and bound pool (pool B), the relaxivity was divided by contribution from unbound pool and bound pool. The rotational correlation time for pool A was fixed at the value of 0.1 ns, which is a typical value for low molecular weight complexes such as Gd-DTPA in solution and ${\tau}_R$ for pool B was changed from 0.1 ns to 20 ns to allow the slower rotation by binding to macromolecule. The fractional factor of was also adjusted from 0 to 1.0 to simulate different binding ratios to macromolecule. Since the binding of Gd-chelate to macromolecule cab alter the electronic environment of Gd ion and also the degree of bulk water access to hydration site of Gd-chelate, the effects of these parameters were also included. Results : The result shows that low field profiles, ranged from 0.02 to 40 MHz, and dominated by contribution from bound pool, which is bound to macromolecule regardless of binding ratios. In addition, as more Gd-chelate bound to macromolecule, sharp increase of relaxivity at higher field occurs. The NMRD profiles for different values of ${\tau}_S$ show the enormous increase of low field profile whereas relaxivity at high field is not affected by ${\tau}_S$. On the other hand, the change in ${\tau}$V does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows a parabolic dependence of relaxivity on ${\tau}_M$. Conclusion : Binding of Gd-chelate to a macromolecule causes slower rotational tumbling of Gd-chelate and would result in relaxation enhancement, especially in clinical imaging field. However, binding to macromolecule can change water enchange rate (${\tau}_M$) and electronic relaxation ($T_le$) vis structural deformation of electron environment and the access of bulk water to hydration site of metal-chelate. The clinical utilities of Gd-chelate bound to macromolecule are the less dose requirement, the tissue specificity, and the better perfusion and intravascular agents.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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2004.04a
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pp.100-101
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2004
Many researches in Korea have been performed to understand the pollution of stream waters by acid mine drainage. However, few studies have been conducted regarding the effect of particulate and colloidal fractions on the transport of trace metals. To estimate harmful effects of trace metals, it is important to evaluate the particulate and colloidal metals as well as dissolved metals, because particulate and colloidal fractions of trace metals play an important role in transport of trace metals and may adversely affect habitats and organisms in riverine system. Colloids are solids with effective diameters in size range from 0.001 $\mu$m to 1 $\mu$m. According to Jone et al. (1974), metals in surface water, like Al, Fe, and Mn, require filtration with pore-size membranes smaller than 0.45 $\mu$m to define dissolved concentrations. The main objective of this study is to understand the effects of particulate, colloidal, and truly dissolved fractions on the transport and fate of trace metals in acid mine drainage. This study was conducted for the Onjeong creek in the Uljin mine area. Sampling was carried out in 13 sites, spatially covering the area from mine dumps to the downstream Onjeong reservoir. To examine the metal partitioning between particulate, colloidal, and truly dissolved fraction, we used successive filtration techniques consisting of conventional method (using 0.45 $\mu$m membranes) and tangential-flow ultrafiltration (using 0.001 $\mu$mm membranes). Ultrafiltration may seperate much smaller particles from aqueous phase (Josephson, 1984; Hernandez and Stallard, 1988). The analysis of metals were performed by inductively coupled plasma - atomic emission spectrometer (ICP-AES: model Perkin Elmer OPTIMA3000XL). Anions such as SO$_4$, Cl and NO$_3$ were measured with ion chromatograph (IC: model Dionex 120). Sample analysis is still in progress. The preliminary data show that the studied creek is severely polluted by Al, Fe, Mn, Pb and Zn. Toward upstream sites with relatively lower pH, less than 50% of Al and Fe occur in the sorbed form on particles or colloids, whereas more than 80% of Al and Fe occur in the sorbed form in downstream sites or tributaries with relatively higher pH. Less than 30% of Zn is present in particle or colloidal forms in the whole range of creek. Truly dissolved fraction of trace metals is negatively correlated with pH. The Kd values for Al, Fe and Zn consistently increase with increasing pH and decrease with increasing particle concentration.
The parallel plate detector with dielectric film for dosimetry was designed to measure detection characteristic of 6 MV X-ray with medical linear accelerator. PTFE film was inserted into FEP films that are made by two one-side metal coated materials for ion source. The thicknesses of PTFE dielectric film was 100 ${\mu}{\textrm}{m}$ and the thickness of FEP dielectric film was 100 ${\mu}{\textrm}{m}$, respectively. This detector was fixed by two acrylic plate for physical hardness ad geometrical consistency. The geometrical condition for measurement with parallel-plate for detector was below; SSD=100 cm and the 5 cm depth between detector and phantom surface The major parameter of detector characteristics such as zero drift current, leakage current, charge response by applied voltage, reproducibility, linearity, TMR measurement, dose rate effect were measured. The zero drift currents are 8.3 pA and leakage currents are 10 pA. The charge response of applied voltage is showing linearity in 414 voltage. The measurement deviation of reproducibility in this detector is within 1% for dose and the linearity of applied dose shows in this detector. The TMR curves in phantom between this parallel plate detector and reference detector are matched within 3% deviation from maximum dose depth to 7.5 cm depth. It is considered that this dosimetric system is satisfactory for the purpose of the constancy check of the 6 MV x-ray from medical linear accelerator.
The antioxidant activities of $makgeolli$ and other alcoholic beverages were compared. Based on the same volume (70 ${\mu}L$ eq.) of the alcoholic beverages, the 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid ammonium salt) (ABTS+) radical-scavenging activities were as follows: whisky > $makgeolli$ crude extract (MCE) > rice wine (RW) > clarified $makgeolli$ (CM) > soju. Based on the same alcohol concentration (6%) of the alcoholic beverages, however, $makgeolli$ showed the highest activity. In addition, based on the same volume (70 ${\mu}L$ eq.), the inhibition effects against the formation of cholesteryl ester hydroperoxide (CE-OOH) were as follows: soju > whisky > RW > MCE > CM. Based on the same alcohol concentration (6%), however, the inhibition effects against the formation of CE-OOH were as follows: RW > MCE > soju > whisky > CM. Therefore, it was suggested that $makgeolli$ may contain radical-scavenging- and metal-ion-chelate-type antioxidants and may increase the antioxidant activity in the blood.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.38
no.9
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pp.611-615
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2001
Y$_2$O$_3$ thin films have been proposed as a buffering insulator of metal/ferroelectric/insulator/semiconductor field effect transistor(MFISFET)-type ferroelectric random access memory (FRAM). In this study, $Y_2$O$_3$ thin films were etched with inductively coupled plasma(ICP). The etch rates of $Y_2$O$_3$ and YMnO$_3$, and the selectivity of $Y_2$O$_3$ to YMnO$_3$ were investigated by varying Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) gas mixing ratio. The maximum etch rate of $Y_2$O$_3$, and the selectivity of $Y_2$O$_3$ to YMnO$_3$ were 302$\AA$/min, and 2.4 at Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) gas mixing ratio of 0.2 respectively. Optical emission spectroscopy(OES) was used to understand the effects of gas combination on the etch rate of $Y_2$O$_3$ thin film. The surface reaction of the etched $Y_2$O$_3$ thin films was investigated by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). XPS analysis confirmed that there was chemical reaction between Y and Cl. This result was confirmed by secondary ion mass spectroscopy(SIMS) analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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