• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.292-292
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• 2016

Transition metal dichalcogenides (TMDs) with a two-dimensional layered structure have been considered highly promising materials for next-generation flexible, wearable, stretchable and transparent devices due to their unique physical, electrical and optical properties. Recent studies on TMD devices have focused on developing a suitable doping technique because precise control of the threshold voltage ($V_{TH}$) and the number of tightly-bound trions are required to achieve high performance electronic and optoelectronic devices, respectively. In particular, it is critical to develop an ultra-low level doping technique for the proper design and optimization of TMD-based devices because high level doping (about $10^{12}cm^{-2}$) causes TMD to act as a near-metallic layer. However, it is difficult to apply an ion implantation technique to TMD materials due to crystal damage that occurs during the implantation process. Although safe doping techniques have recently been developed, most of the previous TMD doping techniques presented very high doping levels of ${\sim}10^{12}cm^{-2}$. Recently, low-level n- and p-doping of TMD materials was achieved using cesium carbonate ($Cs_2CO_3$), octadecyltrichlorosilane (OTS), and M-DNA, but further studies are needed to reduce the doping level down to an intrinsic level. Here, we propose a novel DNA-based doping method on $MoS_2$ and $WSe_2$ films, which enables ultra-low n- and p-doping control and allows for proper adjustments in device performance. This is achieved by selecting and/or combining different types of divalent metal and trivalent lanthanide (Ln) ions on DNA nanostructures. The available n-doping range (${\Delta}n$) on the $MoS_2$ by Ln-DNA (DNA functionalized by trivalent Ln ions) is between $6{\times}10^9cm^{-2}$ and $2.6{\times}10^{10}cm^{-2}$, which is even lower than that provided by pristine DNA (${\sim}6.4{\times}10^{10}cm^{-2}$). The p-doping change (${\Delta}p$) on $WSe_2$ by Ln-DNA is adjusted between $-1.0{\times}10^{10}cm^{-2}$ and $-2.4{\times}10^{10}cm^{-2}$. In the case of Co-DNA (DNA functionalized by both divalent metal and trivalent Ln ions) doping where $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$ ions were incorporated, a light p-doping phenomenon is observed on $MoS_2$ and $WSe_2$ (respectively, negative ${\Delta}n$ below $-9{\times}10^9cm^{-2}$ and positive ${\Delta}p$ above $1.4{\times}10^{10}cm^{-2}$) because the added $Cu^{2+}$ ions probably reduce the strength of negative charges in Ln-DNA. However, a light n-doping phenomenon (positive ${\Delta}n$ above $10^{10}cm^{-2}$ and negative ${\Delta}p$ below $-1.1{\times}10^{10}cm^{-2}$) occurs in the TMD devices doped by Co-DNA with $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$ ions. A significant (factor of ~5) increase in field-effect mobility is also observed on the $MoS_2$ and $WSe_2$ devices, which are, respectively, doped by $Tb^{3+}$-based Co-DNA (n-doping) and $Gd^{3+}$-based Co-DNA (p-doping), due to the reduction of effective electron and hole barrier heights after the doping. In terms of optoelectronic device performance (photoresponsivity and detectivity), the $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$-Co-DNA (n-doping) and the $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$-Co-DNA (p-doping) improve the $MoS_2$ and $WSe_2$ photodetectors, respectively.

• 한국수산과학회지
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• 제18권2호
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• pp.124-130
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• 1985

한국산 갈조류에서 추출한 알긴산의 우론산 조성 및 그 물성을 조사하고자 전보에 이어 괭생이모자반 및 외톨개모자반을 시료로 하여 채취 시기별에 따른 변화를 분석 검토하였다. 알긴산의 연평 균 함량은 외톨개모자반과 괭생이모자반인 각각 $25.2\%,\;26.5\%$이었으며, 연평균 M/G비는 외톨개모자반이 1.97, 괭생이모자반이 1.38이었다. 또한 M/G비의 연중 변화를 보면 외톨개모자반의 경우 최대치는 $12{\sim}l$월, 최소치는 $5{\sim}6$월, $10{\sim}11$월에 나타났다. 괭생이모자반의 경우는 1월에 최대치를 $3{\sim}4$월에 최소치를 나타내었다. 우론산 블럭 배렬비에 있어서는 alternating, M, G block이 외톨개모자반의 경우는 각각 $18.4\%,\;40.4\%,\;41.2\%$ 괭생이모자반의 경우는 각각 $9.8\%,\;33.3\%,\;56.9\%$로 나타났다. 외톨개모자반 알긴산의 점도는 11월 시료가 45.3cP로서 가장 높았으며, 괭생이모자반의 경우는 1월에 최고치 26.0cP를 나타내었다. 또한 점도의 온도의존성은 외톨개모자반의 경우는 11월 시료가 가장 컸으며 괭생이모자반의 경우는 6월 시료가 2월보다 다소 크게 나타났다. 금속이온교환량은 외톨개모자반의 경우 11월 시료가 가장 컸으며 그 교환량은 $Pb^{2+}\;4.4,\;Cu^{2+}\;1.8,\;Zn^{2+}\;2.5,\;Co^{2+}\;2.0\;meq/g. Na-Alg.$이었다. 괭생이모자반의 경우는 6월 시료가 2월 시료에 비하여 크게 나타났는데 그 교환량은 $Pb^{2+}\;4.5,\;Cu^{2+}\;2.2,\;Zn^{2+}\;2.4,\;Co^{2+}\;2.1\;meq/g. Na-Alg.$이었다. 대체적으로 보아 금속이온교환능은 우론산의 블럭비와 관련성이 있는 것으로 보인다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.109-118
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• 1999

최근 들어, 다공질 매질에서의 KCl 같은 보존성 용질의 운송계수를 결정하는데 TDR이 성공적으로 사용되고 있다. 본 연구는 TDR 기법이 사질 토양에서 중금속 이온의 운명과 시간에 따른 농도 분포를 측정하는데 적용가능한지를 알아보기 위하여 수행되었다 실험실에서 파과곡선 조건의 주상실험을 수행하여 사질토양에서 침출수와 잔존수의 $ZnCl_2$농도를 측정하였다. 정상류 상태에서 추적자인 $ZnCl_2$(10g/L)를 토양시료 상부에 순간 주입한 후, 시간별로 토양시료 상부로부터 각각 l0 cm와 20 cm 깊이에서 수평으로 설치된 TDR 탐침을 이용하여 저항을 EC-meter를 이용하여 침출수의 전기전도도를 측정하였고, 침출수의 Zn 이온의 농도는 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. TDR과 침출수로부터 구한 농도측정 방법이 다르기 때문에, ICP-AES로부터 구한 농도와 토양시료 상부로부터 10 cm에서 TDR 로 측정된 잔존수 농도로부터 구한 운송파라미터를 감쇄상수를 고려한 CDE모델에 적용하여 구한 침출수 농도와 비교하였다. 실험결과에 의하면, 잔존수의 첨두농도근 EC-meter로 측정된 침출수의 것보다 더 빨리 그리고 더 높게 나타나 사질 토양이 균질한 것으로 나타났다. TDR로 구한 운송 파라미터로부터 추정된 $ZnCl_2$의 농도와 ICP-AES로 측정된 농도는 상당히 일치했다. 이것은 주어진 토양에서 감쇄상수를 얻기만 하면 TDR기법이 특정깊이에서의 중금속의 침출수 농도를 측정하는데에도 적용가능하다는 것을 의미한다.

• 대한지리학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-15
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• 1993

본 연구소는 소규모 유역에서 하천수와 지하수의 溶存이온 특성을 통하여 각종 이온들의 溶脫特性과 粘土鑛物의 형성환경, 化學的 風化量 등을 추정해 본 것이다. 필자는 본 연구를 위하여 1990년 10월 부터 1년간에 걸쳐 유량측정 및 수질분석을 실시하였고 야면의 4개 지점에서 점토광물을 분석하였다. 분석결과, 암석의 풍화에 의한 溶存物質은 전체의 약 39$%$ 미만이었고, 유역내의 풍화층에 집적되는 이온은 $H^+$, $K^+$, Fe, Mn 등이었다. 물질의 계절적인 收支特性과 水文學的 자료로 볼 때, 여름에는 Kaolinite가 열역학적 측면에서 안정된 점토광물이며, 2:1 점토광물도 Kaolinite로 변형될 가능성이 높다. 풍화에 유출되는 2차광물의 형성과 식생의 영향이 비교적 적은 $Na^+$를 사용하여 화학적 풍화량을 추정한 결과, 본 유역의 화강암이 1년에 화학적으로 풍화되는 양은 약 31.31g/$m^2$정도인 것으로 밝혀졌다.

• 한국수산과학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-36
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• 1985

전보(김과 박, 1984)에 이어 우리나라산 갈조류에 대한 우론산 조성 및 그 물성을 조사하고자 월별로 1년간 동일 장소에서 채취한 큰잎모자반을 시료로 하여 채취 시기별, 조체 부위별에 따른 변화를 분석 검토하였다. 1. 알긴산의 연평균 함량은 근경부와 엽상부가 각각 $21.4\%,\;19.7\%$이었으며, 연평균 M/G비는 엽상부가 2.28, 근경부가 1.85 이었다. 또한 M/G비의 연중 변화를 보면 엽상부의 경우 최대치는 $1{\sim}4$월, 최소치는 5월과 $10{\sim}12$월에 나타났다. 근경부의 경우는 $1{\sim}4$월에 최대치, 5월에 최소치를 나타내었다. 우론산 블럭 배열비에 있어서는 대체적으로 보아 엽상부와 근경부 모두 M block이 G block 보다 그 비율이 높았다. 2. 엽상부 알긴산의 점도는 11월 시료가 31.1cP로써 가장 높았으며, 근경부 알긴산의 경우 대체적으로 7.0cP 이하의 낮은 점도를 나타내었다. 또한 점도의 온도의존성은 엽상부 11월 시료가 가장 컸으며, 그 이외의 엽상부 및 근경부 알긴산은 상당히 낮은 경향을 나타내었다. 금속이온교환량은 엽상부의 경우 7월의 시료가 가장 많았으며, 그 교환량은 $Pb^{2+}\;5.2,\;Cu^{2+}\;3.1,\;Zn^{2+}\;1.7,\;Co^{2+}\;1.5$ meq/g, Na-Alg.이였고, 근경부의 경우는 금속이온교환량은 5월에 가장 많고 그 교환랑은 $Pb^{2+}\;4.6,\;Cu^{2+}\;3.3,\;Zn^{2+}\;2.5,\;Co^{2+}\;2.4$meq/g. Na-Alg.이었다. 금속이온과의 친화력은 $Pb^{2+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Co^{2+}$의 순이었으며, 금속이온교환능은 우론산의 블럭비와 관련이 있는것으로 보인다.