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저전력 고속 NCL 비동기 게이트 설계 (Design of Low Power and High Speed NCL Gates)

  • 김경기
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권2호
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    • pp.112-118
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    • 2015
  • 기존의 동기방식의 회로는 나노미터 영역에서의 공정, 전압, 온도 변이 (PVT variation), 그리고 노화의 영향으로 시스템의 전체 성능을 유지할 수 없을 뿐만 아니라 올바른 동작을 보장할 수도 없다. 따라서 본 논문에서는 여러 가지 변이에 영향을 받지 않는 비동기회로 설계 방식 중에서 타이밍 분석이 요구되지 않고, 설계가 간단한 DI(delay insentive) 방식의 NCL (Null Convention Logic) 설계 방식을 이용하여 디지털 시스템을 설계하고자 한다. 기존의 NCL 게이트들의 회로 구조들은 느린 스피드, 높은 영역 오버헤드, 높은 와이어(wire) 복잡도와 같은 약점을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 빠른 스피드, 낮은 영역 오버헤드, 낮은 와이더 복잡도를 위해서 트랜지스터 레벨에서 설계된 새로운 저전력 고속 NCL 게이트 라이브러리를 제안하고자 한다. 제안된 NCL 게이트들은 동부 0.11um 공정으로 구현된 비동기 방식의 곱셈기의 지연, 소모 전력에 의해서 기존의 NCL 게이트 들과 비교되었다.

분무연소합성(SCS)법에 의한 나노크기 물라이트(3Al2O3.42SiO2) 콜로이드 제조 (Nano-Sized Mullite(3Al2O3.42SiO2) Colloids Fabricated by Spray Combustion Synthesis (SCS) Technique)

  • 이상진;전병세
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.297-301
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    • 2004
  • 분무연소합성법을 이용하여 나노크기의 물라이트(3Al$_2$O$_3$$.$2SiO$_2$) 콜로이드를 제조하였다. 연소반응을 위한 산화제로서 Al(NO$_3$)$_3$$.$9$H_2O$와 환원제(연료)로서 CH$_{6}$N$_4$O를 사용하였으며, 실리카 소스로서 콜로이드 실리카를 첨가하였다. 분무된 액적들의 착화를 위해 연소반응기의 온도를 80$0^{\circ}C$로 유지하였다. 액적의 응고에 의한 액적크기 성장을 억제하기 위하여 금속 스크린 필터를 사용함으로써 액적의 개수 농도를 감소시켰으며, 에어로졸 입자의 체류시간을 2.5초로 유지하여 열 유체의 흐름을 층류로 유도하였다. 제조된 입자들의 모양은 모두 구형이었으며, 평균입자크기는 130nm이었다 XRD와 TEM 분석 결과 각각의 초미립자들은 정량화합물의 물라이트 결정성을 나타내었다.

Fabrication of carbon nanotube emitters by filtration through a metal mesh

  • ;;;이내성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.150-150
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    • 2010
  • Carbon nanotubes have drawn attention as one of the most promising emitter materials ever known not only due to their nanometer-scale radius of curvature at tip and extremely high aspect ratios but also due to their strong mechanical strength, excellent thermal conductivity, good chemical stability, etc. Some applications of CNTs as emitters, such as X-ray tubes and microwave amplifiers, require high current emission over a small emitter area. The field emission for high current density often damages CNT emitters by Joule heating, field evaporation, or electrostatic interaction. In order to endure the high current density emission, CNT emitters should be optimally fabricated in terms of material properties and morphological aspects: highly crystalline CNT materials, low gas emission during electron emission in vacuum, optimal emitter distribution density, optimal aspect ratio of emitters, uniform emitter height, strong emitter adhesion onto a substrate, etc. We attempted a novel approach to fabricate CNT emitters to meet some of requirements described above, including highly crystalline CNT materials, low gas emission, and strong emitter adhesion. In this study, CNT emitters were fabricated by filtrating an aqueous suspension of highly crystalline thin multiwalled CNTs (Hanwha Nanotech Inc.) through a metal mesh. The metal mesh served as a support and fixture frame of CNT emitters. When 5 ml of the CNT suspension was engaged in filtration through a 400 mesh, the CNT layers were formed to be as thick as the mesh at the mesh openings. The CNT emitter sample of $1{\times}1\;cm^2$ in size was characteristic of the turn-on electrical field of 2.7 V/${\mu}m$ and the current density of 14.5 mA at 5.8 V/${\mu}m$ without noticeable deterioration of emitters. This study seems to provide a novel fabrication route to simply produce small-size CNT emitters for high current emission with reliability.

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Advanced Nanoscale Characterization of Cement Based Materials Using X-Ray Synchrotron Radiation: A Review

  • Chae, Sejung R.;Moon, Juhyuk;Yoon, Seyoon;Bae, Sungchul;Levitz, Pierre;Winarski, Robert;Monteiro, Paulo J.M.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제7권2호
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    • pp.95-110
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    • 2013
  • We report various synchrotron radiation laboratory based techniques used to characterize cement based materials in nanometer scale. High resolution X-ray transmission imaging combined with a rotational axis allows for rendering of samples in three dimensions revealing volumetric details. Scanning transmission X-ray microscope combines high spatial resolution imaging with high spectral resolution of the incident beam to reveal X-ray absorption near edge structure variations in the material nanostructure. Microdiffraction scans the surface of a sample to map its high order reflection or crystallographic variations with a micron-sized incident beam. High pressure X-ray diffraction measures compressibility of pure phase materials. Unique results of studies using the above tools are discussed-a study of pores, connectivity, and morphology of a 2,000 year old concrete using nanotomography; detection of localized and varying silicate chain depolymerization in Al-substituted tobermorite, and quantification of monosulfate distribution in tricalcium aluminate hydration using scanning transmission X-ray microscopy; detection and mapping of hydration products in high volume fly ash paste using microdiffraction; and determination of mechanical properties of various AFm phases using high pressure X-ray diffraction.

유성 볼밀을 사용한 MWCNT와 Al2O3의 혼합 분쇄 특성에 관한 연구 (Study on the Grinding Characteristic of MWCNT and Al2O3 Composite by Using Planetary Ball Mill)

  • 서창명;김영근;지명국;정효민;정한식
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.91-96
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    • 2013
  • The present paper focuses on the fabrication of materials with higher thermal conductivity. Nanofluid is a novel transfer prepared by dispersing nanometer-sized solid particles in traditional heat transfer fluid to increase thermal conductivity and heat transfer performance. The purpose of this study is making the nano-size particle. The experiment of MWCNT and $Al_2O_3$ was carried out using a planetary ball mill at several rotation speeds: 200 ~ 400 rpm. The results were examined using scanning electron microscope(SEM). In the case of the MWCNT, it could be more grinding into the small particle in the dry condition and it confirm in the case of the $Al_2O_3$ to be more grinding into the small particle contrary to the MWCNT in the wet condition. In the mixture grinding result of MWCNT and $Al_2O_3$, the dry condition showed the good result in low rotation speed than the wet condition.

Enhanced 2-Chorophenol Photodecomposition using Nano-Sized Mn-incorporated TiO2 Powders Prepared by a Solvothermal Method

  • Kim, Dongjin;Im, Younghwan;Jeong, Kyung Mi;Park, Sun-Min;Um, Myeong-Heon;Kang, Misook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권8호
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    • pp.2295-2298
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    • 2014
  • To effectively destruct 2-chlorophenol, a representative sterile preservative, nanometer-sized Mn (0.5, 1.0, 3.0 mol %)-incorporated $TiO_2$ powders were synthesized by a solvothermal method. XRD result demonstrated that the Mn ingredients were perfectly inserted into $TiO_2$ framework. The Mn-$TiO_2$ particles exhibited an anatase structure with a particle size of below 20 nm. The absorbance was shifted to the higher wavelength on Mn-$TiO_2$ compared to that of $TiO_2$. Otherwise, the PL intensities which has a close relationship for recombination between holes and electrons significantly decreased on Mn-$TiO_2$. The photodecomposition for 2-chlorophenol in a liquid system was enhanced over Mn-doped $TiO_2$ compared with pure $TiO_2$: 2-chlorophenol of 50 ppm was completely decomposed after 12 h when 1.0 mol % Mn-$TiO_2$ was used. Consequently, the core of this paper is as follows. introducing Mn into $TiO_2$ framework reduced the band-gap, moreover, it played as an electron capture resulted to lower recombination between electrons and holes during photocatalytic reaction for removal of 2-cholophenol.

표면 플라즈몬 현미경을 이용한 자기조립 단분자막의 이미징 (Imaging of self-assembled monolayers by surface plasmon microscope)

  • 표현봉;신용범;윤현철;양해식;김윤태
    • 한국광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.97-102
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    • 2003
  • 이차원 표면 플라즈몬의 공명 흡수와 포토 마스크를 이용하여 11-MUA(11-Mercaptoundecanoic acid)와 11-MUOH(11-Mercaptoundecanol) 둥으로 이루어진 자기조립 단분자막(Self-Assembled Monolayer; SAM)의 다채널 영상을 얻었다. 통상의 Photoresist를 이용한 리토그래피 대신에 Thiol bonding의 광산화를 이용하여 패터닝 과정을 줄이고, 백색광 및 대역통과 필터(λ$_{0}$=633nm)를 이용하여 입사광으로써 레이저를 사용할 때 나타나는 간섭무늬를 줄였다. 이로부터 나타나는 이차원 영상의 명암을 정량적으로 보정하면 수 나노미터(nm) 두께의 변화를 측정할 수 있다. 또한 표면 플라즈몬 공명법은 국소화된 근접장 (소산장)을 이용하는 방법으로서, 통상 많이 이용되는 형광법 등에서 나타나는 광탈색(Photobleaching)이나 소광(Quenching) 현상이 없이 시료의 처리가 간단하고, 영상 신호의 시간에 따른 변화가 극히 적으며, 실시간으로 신호의 변화를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

효소 모사 활성 무기 나노입자의 진단 및 치료 응용연구 동향 (Recent Progress in Inorganic Nanoparticles with Enzyme-Mimetic Activities and Their Applications to Diagnosis and Therapy)

  • 이준수;김태연;김봉근;나현빈
    • 공업화학
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    • 제31권4호
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    • pp.352-359
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    • 2020
  • 무기 나노입자는 나노미터 크기에서 유래된 광학 및 자성 성질과 같은 물리적 특성을 활용하여 생명-의학 분야에 적극적으로 응용되어왔다. 최근에는 물리적 성질 이외에 무기 나노입자가 갖는 화학적 성질, 특히 효소와 유사한 촉매활성을 이용한 새로운 진단법들이 개발되고 있다. 효소 모사 활성의 검증에 집중하던 초기연구에서, 현재는 활성 메커니즘의 이해를 통한 적극적 활성 제어 및 치료 특성의 직접적 응용으로 연구 범위가 확장되고 있다. 본 총설에서는 효소 모사 활성을 갖는 무기 나노입자, 소위 "나노자임"의 촉매 활성 제어와 치료 및 진단 분야에서의 연구성과들에 대한 최근 동향을 정리하였다. 무기 나노입자의 효소 모사 활성은 입자의 고유한 물리적 성질과 결합되어 새로운 진단 및 치료법의 개발로 이어질 것으로 기대한다.

나노기술을 둘러싼 사회적 쟁점 연구 (A Study on the Social Issues of Nanotechnology)

  • 이영희
    • 과학기술학연구
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    • 제4권1호
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    • pp.59-82
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    • 2004
  • 지난 1990년대 중반 이후부터 나노기술(nanotechnology)이 정보기술 및 생명공학과 더불어 사회에 가장 파급력이 높은 기술로 새롭게 떠오르고 있다. 이에 따라 현재 우리나라를 포함한 많은 나라들이 나노기술의 개발을 위해 엄청난 투자를 아끼지 않고 있다. 그러나 나노기술은 아직은 개발의 초창기 단계임에도 불구하고 이 기술이 사회에 던지는 함의들에 대해서는 현재 매우 많은 논란들이 야기되고 있는 실정이다. 최근 물질이 나노 크기의 입자가 되면 독성이 강해진다는 연구 결과가 나와 커다란 논란을 일으킨 바 있고, 또한 나노기술이 인체 및 환경에 미치는 영향뿐만 아니라 사회적, 윤리적으로도 많은 문제들을 야기할 수 있다는 우려의 목소리들도 제기되고 있다. 나노기술이 군사 기술화할 가능성이 예견되고 있으며, 대량실업사태를 야기할 가능성도 언급되고 있다. 이러한 상황에서 최근에 활발하게 연구되고 있는 나노기술이 과연 사회에 어떠한 영향을 미칠 것으로 전망되고 있는지를 나노기술을 둘러싸고 사회에서 논란이 되고 있는 쟁점들을 통해 체계적으로 살펴보는 것은, 향후 나노기술이 사회적으로 보다 바람직한 방향으로 개발될 수 있도록 정책적으로 개입할 수 있는 근거와 기반을 마련하는 일이라고 할 수 있다. 이상과 같은 문제의식 하에서 이 연구는 최근 급속하게 대두되고 있는 나노기술을 둘러싸고 어떠한 사회적 쟁점들이 형성되고 있는가를 분석한 다음, 나노기술의 바람직한 발전 방향을 모색해 보는 데 그 목적을 두고자 한다.

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헵틸알콜 기반의 Cu계 나노입자 합성에서 온도 및 올레일아민 첨가량의 효과 (Effects of Synthetic Temperature and Amount of Oleylamine in Synthesis of Cu-Based Nanoparticles Using Heptyl Alcohol Solvent)

  • 지상수;이종현
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • 헵틸알콜 기반의 화학적 합성법으로 나노급 Cu 입자의 제조를 실시해 보았으며, 합성 공정의 주요 공정변수인 합성 온도 및 올레일아민의 첨가량에 따른 생성 나노입자의 종류 및 형상 변화에 대해 논의하였다. 합성 온도 및 올레 일아민 첨가량에 따라 생성 나노 입자의 종류 및 형상은 크게 변화하였다. $160^{\circ}C$의 합성 온도 조건에서는 불완전한 환원반응의 영향으로 올레일아민 첨가량에 관계없이 육면체 형태의 $Cu_2O$ 상만이 합성되었고, 올레일아민 첨가량이 증가할수록 $Cu_2O$ 입자들의 평균 크기는 감소하였다. 그러나 $170^{\circ}C$의 온도에서 합성을 실시한 경우에서는 불규칙한 구형 및 땅콩형 나노 입자들이 관찰되었다. 또한 올레일아민 첨가량이 증가할수록 입자들의 평균 크기는 지속적으로 서서히 감소하는 경향을 나타내었으며, 이때 생성 물질도 $Cu_2O$인 경우서부터 순수 Cu 상태로 변화되면서 합성되는 결과가 관찰되었다.