• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.65-65
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• 2012

Copper zinc tin sulfide ($Cu_2ZnSnS_4$, CZTS) is a very promising material as a low cost absorber alternative to other chalcopyrite-type semiconductors based on Ga or In because of the abundant and economical elements. In addition, CZTS has a band-gap energy of 1.4~1.5eV and large absorption coefficient over ${\sim}10^4cm^{-1}$, which is similar to those of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) regarded as one of the most successful absorber materials for high efficient solar cell. Most previous works on the fabrication of CZTS thin films were based on the vacuum deposition such as thermal evaporation and RF magnetron sputtering. Although the vacuum deposition has been widely adopted, it is quite expensive and complicated. In this regard, the solution processes such as sol-gel method, nanocrystal dispersion and hybrid slurry method have been developed for easy and cost-effective fabrication of CZTS film. Among these methods, the hybrid slurry method is favorable to make high crystalline and dense absorber layer. However, this method has the demerit using the toxic and explosive hydrazine solvent, which has severe limitation for common use. With these considerations, it is highly desirable to develop a robust, easily scalable and relatively safe solution-based process for the fabrication of a high quality CZTS absorber layer. Here, we demonstrate the fabrication of a high quality CZTS absorber layer with a thickness of 1.5~2.0 ${\mu}m$ and micrometer-scaled grains using two different non-vacuum approaches. The first solution-processing approach includes air-stable non-toxic solvent-based inks in which the commercially available precursor nanoparticles are dispersed in ethanol. Our readily achievable air-stable precursor ink, without the involvement of complex particle synthesis, high toxic solvents, or organic additives, facilitates a convenient method to fabricate a high quality CZTS absorber layer with uniform surface composition and across the film depth when annealed at $530^{\circ}C$. The conversion efficiency and fill factor for the non-toxic ink based solar cells are 5.14% and 52.8%, respectively. The other method is based on the nanocrystal dispersions that are a key ingredient in the deposition of thermally annealed absorber layers. We report a facile synthetic method to produce phase-pure CZTS nanocrystals capped with less toxic and more easily removable ligands. The resulting CZTS nanoparticle dispersion enables us to fabricate uniform, crack-free absorber layer onto Mo-coated soda-lime glass at $500^{\circ}C$, which exhibits a robust and reproducible photovoltaic response. Our simple and less-toxic approach for the fabrication of CZTS layer, reported here, will be the first step in realizing the low-cost solution-processed CZTS solar cell with high efficiency.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.49-56
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• 2002

본 연구에서는 평탄형 (exact) GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$ 경사형 (offcut) GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기상성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판경사도에 따른 계면의 탄성특성이 InGaP 에피막의 전위밀도에 미치는 영향에 대하여 최초로 연구하였다. 탄성변형은 TXRD의 격자부정합과 격자 misfit등을 고려하여 산출되었고, 전위밀도는 에피막의 x-선 반치폭을 이용하여 계산되었다. 기판경사도가 $6^{\circ}$일 때 계면의 탄성특성이 가장 양호하였고, x-선 반치폭은 가장 낮았다. 11 K PL측정 결과, 기판경사도 증가에 따라 PL 발진파장은 감소하였고, 기판경사도가 $6^{\circ}$에서 PL 강도 역시 가장 높았다. 에피막의 TEM 관측 결과, 회절패턴은 전형적인 zincblende 구조를 보였고, 기판경사도 $6^{\circ}$에서 전위밀도가 가장 낮게 관측되어 TXRD 및 저온 PL측정 결과와 부합되었다. 본 연구의 결과와 소자제작 특성 및 빔특성을 종합적으로 고려해 볼 대, 광전소자용 InGaP/GaAs 이종접합구조에서 최적의 기판경사도는 $6^{\circ}$임을 밝혔다.

• 대한화학회지
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• 제14권1호
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• pp.65-74
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• 1970

양이온 교환수지와 시트르산 이온($Cit^{3-}$)이 들어있는 용액에서 방사성 알칼리 토류 금속 이온이 수지와 용액 사이에 어떻게 분배되는가를 실온에서 조사함으로써 그들 금속 이온의 시트르산 착물형성에 관한 연구를 하였다. 용매로서 $H_2O$, 아세톤-$H_2O$ 및 에탄올-$H_2O$를 사용하였다. 용액의 pH는 7.2-7.5로 조절하였고 이온 강도는 0.10-0.12로 유지하였다. 본 연구의 결과 $Ba^{++}$과 $Sr^{++}$은 어떤 용매계에서도 1:1착물(M $Cit^-$)을 형성하는 것을 알았다. 그리고 $Ca^{++}$은 수용액에서는 1:1착물을 형성하지만 혼합 용매계에서는 1:1착물(Ca $Cit^-$)과 1:2착물(Ca $Cit_2^{4-}$)을 형성함을 알았다. 그리고 이들 착물의 안정도는 $Ba^{++}\;<\;Sr^{++}\;<\;Ca^{++}$ 의 순으로 커지며 또 혼합용매의 유기 성분의 농도 증가순으로 커짐을 알았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권6호
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• pp.594-602
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• 1998

유기용메인 이소옥탄(isooctane)에 계면활성제를 이용하여 물을 역마이셀 형태로 생성시킨 후, 이소프로필 알코올(isopropyle alcohol)에 묽힌 티타늄알코옥사이드(tetraisopropyl orthotitanate)를 가하여 가수분해 반응를 거쳐 TiO(OH)2 분말을 제조하였다. 역마이셀에 의한 TiO(OH)2 분말 제조에 미치는 공정변수들인 계면활성제의 종류, 농도, 보조계면활성제, 가수분해 반응온도, pH등이 생성된 입자의 크기, 모양, 입도분포에 미치는 영향을 규명하였다. 비이온계활성제인 Span 80을 사용하였을 경우에는 Span 80의 농도변화, 가수분해 반응온도 변화, pH변화에 무관하게 입도분포가 uninodal형태였으나, 음이온계면활성제인 Aerosol-OT(AOT)를 사용하였을 경우, binodal형태를 나타내었다. 에타올(ethanol)을 cosurfactant로 첨가한 계(AOT, 1.0CMC, isooctane+ethanol, pH2.5, 30$^{\circ}C$)로 부터 생성된 입자는 평균입경이 0.12${\mu}{\textrm}{m}$ 으로서 미세할 뿐아니라 입도분포도 매우 좁은 것을 알 수 있다. 따라서, cosurfactant의 유무가 생성 입자의 입도분포에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다. FT-IR 분석으로 T1-O 결합과 Ti-OH 결합에 의한 흡수피크를 확인하였고, TGA-DTA 분석결과에 의하면 41$0^{\circ}C$ 부근의 발열피크로 부터 비정질 구조에서 anatase 구조로 결정화가 시작됨을 알 수 있었으며, 온도 상승과 더불어 결정이 성장하여 약 45$0^{\circ}C$ 정도에서 비정질상이 anatase상의 결정구조로 완전히 전이됨을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.804-809
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• 2011

$Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 관형 분리막을 압출 성형 방법으로 제조하였다. 압출성형 직후 분리막의 TGA 분석결과 3단계의 무게감소로 첨가제와 탄산염이 분해되었고, 건조 수축율은 68 h 경과 후 변화가 없었으며 외경이 큰 분리막에서 높게 나타났다. 소결 후 분리막의 XRD 및 SEM 분석결과, 분리막은 단일상의 페롭스카이트 구조를 갖는 치밀한 막을 보였고, EDS 분석을 통해 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$와 유사한 성분함량을 가짐을 확인하였다. 두께 0.95 mm $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 압환강도(radial crushing strength)는 5.7 kgf/$mm^2$이였으며, $950^{\circ}C$에서 산소투과량은 146.85 mL/min($Jo_2$=2.33 mL/$min{\cdot}cm^2$)를 나타냈었다. 투과 측의 진공펌프 사용이 쓸개 가스를 활용한 것보다 산소 투과량 증진에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권1호
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• pp.43-49
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• 2015

숲 조성을 위한 조림체계(silvicultural systems)에서 건전한 묘목 생산은 매우 중요한 단계이다. 이 연구의 목적은 포지의 토양 개량이 물푸레나무, 소나무, 잣나무 묘목의 생장과 양분함량에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 장기간 사용된 국유 포지 위에 새로운 토양을 30 cm 높이로 쌓은 '객토', 굴삭기를 이용하여 기존 포지를 깊이 100 cm까지 뒤집기 한 '심토뒤집기', 그리고 기존 포지 토양과 객토를 1:1로 혼합하여 30 cm 높이로 쌓은 '혼합' 처리를 3반복 처리한 후 토양특성, 생장 및 양분변화를 분석하였다. 미사와 점토의 함량은 심토뒤집기 처리에서 가장 높았고 유기물, 질소, 인 함량은 객토 처리구에서 가장 낮았다. 물푸레나무의 생장은 객토 처리에서 유의하게 낮았고 다른 수종에서는 처리 간 차이가 없었다. 물푸레나무 묘목의 식물체 조직 양분 농도는 모두 뿌리에서만 유의한 차이가 있었고, 질소, 인, 칼륨 농도는 심토뒤집기 또는 객토 처리에서 가장 낮았다. 물푸레나무는 혼합 처리에서 흡수한 질소량에 비해 생장이 더 증가하여 식물체 농도는 감소하고 양분 함량은 증가하는 '양분희석' 현상을 보였다. 이 연구는 기존 포지 토양과 객토를 1:1로 혼합한 방법이 경제적이면서도 악화된 포지 토양을 개량할 수 있음을 보여주고 있다.

• 대한화학회지
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• 제40권7호
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• pp.492-500
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• 1996

Ammonium pyrrolidine dithiocarbamate(APDC)를 착화제로 사용하여 해수중 흔적량 비스무트, 카드뮴, 인듐을 동시에 용매추출하여 정량하는 방법을 연구하였다. 최적조건을 찾기위하여, 시료용액의 pH, 착화제의 양, 흔들어주는 시간, 유기용매의 종류 등에 대하여 조사하였고 역추출효율도 검토하였다. 해수시료 200mL를 취하여, pH를 4.0으로 조정하고 1% APDC 5.0mL를 첨가하고, MIBK 10.0mL로 35분 동안 흔들어 추출한다. 그리고 0.05M 수산화나트륨용액 10mL로 유기층의 HPDC를 세척한다. 유기층을 150.mu.g/mL Pd(II)를 포함하는 4M 질산으로 5분동안 흔들어 분석원소를 역추출한다. 팔라윰이 포함된 4M질산은 역추출효율을 증가시키고 흡광도 측정에서 매트릭스를 개선하여 감도를 증가시켰다. 바탕 흡광도에 대한 표준편차의 3배에 해당하는 농도로서의 검출한계는 Bi(III) :0.038, Cd(II) : 0.0057, In(III) : 0.023 ng/mL이었다. 동해 시료2 가지를 취하여 본방법으로 정량한 결과 Bi(III), In(III)은 검출한계 이하였고, Cd(II)는 0.018과 0.016 ng/mL이었다. 해수시료에 일정량 원소를 가해서 구한 회수율은 모두 90% 이상으로 아칼리금속 매트릭스에서 흔적량 원소의 동시분석에 이 방법이 응용될수 있음을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.486-493
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• 2013

고분자 색전 코일을 제조하기 위하여 교대배열 PVA(s-PVA) 용액을 제조하고 젤방사 조건의 최적화를 위해 고분자용액의 유변학적 특성을 분석하였다. 현탁중합을 통해 비누화도 99%, 교대배열기 함량 56%인 s-PVA를 제조하였고 고분자 용액의 농도에 따른 점도 변화 측정을 통해 최적의 방사농도를 13 wt%로 선정하였다. S-PVA 젤 섬유의 연신비에 따른 구조, 형태, 인장 특성을 측정하였다. S-PVA 젤 섬유의 연신비가 증가함에 따라 인장강도가 증가하였고, 최대 연신비인 15배 연신하였을 때 인장강도는 580 MPa이었고 절단신도는 연신비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. S-PVA 젤 섬유는 연신비에 따라 결정구조가 발달하고 배향도가 증가하는 경향을 나타내었다. 색전 코일 제조 시의 열처리온도에 따른 코일의 형태 안정성을 살펴 본 결과 열처리온도가 높을수록 코일의 형태안정성이 우수하였으며 금속 색전 코일로 제조되는 1차 코일 및 2차 코일 형태를 s-PVA 섬유를 이용해 제조하였고 이를 통해 금속 색전 코일의 고분자로의 대체 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권4호
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• pp.525-531
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• 2005

본 연구에서는 원료 첨가(오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼)를 달리하여 오가피주를 제조하여 영양성분 및 휘발성 향기성분을 분석하였고 기타 주류의 품질요인에 관여하는 요인들을 평가하고 관능검사를 수행함으로서, 제조한 오가피주의 다양한 품질 평가를 수행하여 민속주로의 개발 가능성을 평가하였다. 주정도는 오가피 및 기타의 기능성 소재의 함량을 달리한 4가지 시료에서 각각 14.5-15.3%로 큰 차이를 볼 수는 없었다. 총 유기산 함량은 오가피주가 일반 약주 보다 훨씬 많은 양이 검출되었으며 반면 오가피 및 기타 기능성 소재를 첨가한 시료에서 citric acid와 tartaric acid는 오히려 약간 양이 감소한 것으로 보여졌다. 오가피주의 유리아미노산 함량은 histidine이 가장 많았으며, 총 유리아미노산 및 유리당 함량은 시료 C에서 가장 높게 나타났다. 시료 A 및 B에서는 총 49종의 휘발성 향기성분이 동정되었고 시료 C와 D에서는 각각 48 및 31종의 성분이 동정되었다. 무첨가군인 시료 D의 경우 alcohol류의 함량이 다른 군에 비해 높게 보여졌으며 ethanol의 함량이 79.59%로, iso-butyl alcohol이 0.35%로 다른 군에 비해 높게 보여졌다. 오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼이 함유된 시료 A, B, 및 C에서는 다양한 종류의 테르펜 화합물이 확인되었다. 이는 주류 고유의 향기성분 외에 첨가된 오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼에 의해 더욱 다양한 향기성분이 나타난 것으로 생각되는데, 특히 ${\alpha}-copaene$의 함량이 시료 D에서보다 A, B 및 C에서 2배 이상 높게 다량 확인되었다. GC-O를 이용하여 향기성분을 관능적으로 동정한 결과 기능성 소재의 배합 비율에 따라 소비자가 느끼는 관능적 특성은 상당히 유동적으로 변할 수 있음을 확인할 수 있었다. 오가피 함량이 높은 술일수록 명도가 높아 밝고 황색도가 낮아지는 경향을 볼 수 있었고, 오가피를 0.1%첨가한 오가피주가 좋은 맛과 감칠맛에서 유의적으로 높은 것으로 평가되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.93-101
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• 2018

생명체와 같이 살아있는 도시는 성장과 소멸의 과정을 거치는 생태계와 같은 특징을 가지고 있다. 최근의 도시들은 자연발생되는 경우 보다는 설계자에 의해 설계되는 경우가 많은 데, 만약 도시가 최적화되어 설계되지 않으면, 이를 개선하는 것이 매우 어렵다. 이로 인하여, 많은 사람들은 잘못된 설계로 인한 불편을 감수하고, 그러한 도시에 적응하여 살아가게 된다. 그러므로 설계단계에서부터 오류없이 최적화된 도시설계가 이루어지는 것이 중요하다. 도시가 최적화 설계되지 못하는 이유들 중 하나는 복잡성인데, 과거의 도시 설계방법에서 도시의 복잡성 문제를 해결할 때에는 주로 경험과 지식에 의한 하향식 문제해결 방법이 적용되었다. 그런데 이는 도시의 생태적 특성을 반영하지 않는 설계방법으로, 생태계의 생성원리를 적용한 상향식 문제해결 방법이 적용되지 못하게 된다. 따라서 본 연구에서는 작은 단위문제 해결의 합이 큰 단위문제 해결이 되는 인공 생명의 일반원리를 도시설계방법에 적용하였다. 그 결과, 다양한 도시설계 대안들을 도출할 수 있었으며, 도출된 대안들은 제한된 모델링 임에도 불구하고 전문가가 설계 한 것과 차이가 없다는 점과 향후 개발의 가능성이 있다는 점을 확인할 수 있었다.