• 한국재료학회지
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• 제24권1호
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• pp.19-24
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• 2014

We report the nitrogen monoxide (NO) gas sensing properties of p-type CuO-nanorod-based gas sensors. We synthesized the p-type CuO nanorods with breadth of about 30 nm and length of about 330 nm by a hydrothermal method using an as-deposited CuO seed layer prepared on a $Si/SiO_2$ substrate by the sputtering method. We fabricated polycrystalline CuO nanorod arrays at $80^{\circ}C$ under the hydrothermal condition of 1:1 morality ratio between copper nitrate trihydrate [$Cu(NO_2)_2{\cdot}3H_2O$] and hexamethylenetetramine ($C_6H_{12}N_4$). Structural characterizations revealed that we prepared the pure CuO nanorod array of a monoclinic crystalline structure without any obvious formation of secondary phase. It was found from the gas sensing measurements that the p-type CuO nanorod gas sensors exhibited a maximum sensitivity to NO gas in dry air at an operating temperature as low as $200^{\circ}C$. We also found that these CuO nanorod gas sensors showed reversible and reliable electrical response to NO gas at a range of operating temperatures. These results would indicate some potential applications of the p-type semiconductor CuO nanorods as promising sensing materials for gas sensors, including various types of p-n junction gas sensors.

• 박물관보존과학
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• 제18권
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• pp.51-64
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• 2017

숭실대학교 한국기독교박물관이 소장한 자명종을 특별전 전시를 위해 보존처리 하였다. 보존처리를 위해 성분 분석을 하였으며 그 결과 본체는 황동에 아말감도금법으로 금을 도금하였고, 문자판은 순구리에 법랑을 씌운 것을 확인하였다. 그리고 시계 바늘의 재질은 철이었다. 이물질 제거를 통해 문자판의 테이프 자국 등을 없앴으며, 안정화를 위해 보호 코팅을 하였다. 원래의 형상에 가깝게 복원하기 위해 황동으로 부품을 제작하여 시계 바늘과 문자판을 연결하고, 아크릴 지지대를 만들어 문자판을 본체에 접합하였다. 재질 분석과 보존처리를 통하여 안정한 상태로 전시와 연구에 활용할 수 있도록 하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권4호
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• pp.307-316
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• 2003

Salt spray, CASS(copper accelerated acetic salt spray) and EC(electrolytic corrosion) tests were performed in order to evaluate the corrosion resistance of plated Ni and Ni-Cr layers on Fe substrate. Compared with the conventional methods such as salt spray and CASS, the electrochemical method such as EC test may be beneficial in terms of test time span and quantitative accuracy. Furthermore, EC test can also become the alternative method to evaluate the resistance to corrosion of coatings by measuring the corrosion potentials of the coated layers in the electrolyte during the off-time of EC cycles. Compared with the corrosion potentials of pure iron, nickel, chromium, those potentials of coated layers can be used to anticipate the extent of corrosion. Results showed that in terms of the test time span, EC test gave 14 times and 21 times faster results than the salt spray test in cases of $5\mu\textrm{m}$ Ni and $20\mu\textrm{m}$ Ni plated layers, respectively. In addition, EC test also offered the shorter test time span than CASS test in cases of $5 \mu\textrm{m}$ Ni + $0.5\mu\textrm{m}$ Cr, and $20\mu\textrm{m}$ Ni + $0.5\mu\textrm{m}$ Cr on Fe substrate by 78 times and 182 times, respectively. Therefore, EC test can be regarded as the better method to evaluate the resistance to corrosion of coated layers than the conventional methods such as salt spray and CASS.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권12호
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• pp.1097-1102
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• 2010

Silver coated copper powders were prepared by a chemical reduction method with controlling the deposition process variables such as the feeding rate of the silver ionic solution and concentration of the reductants at room temperature. The characteristics of the products were evaluated by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), atomic absorption spectrophotometer (AA) and a 4 probe resistivity measurement system. The optimum condition of the preparation of Ag coated Cu powders was at 0.05 M of potassium sodium tartrate and 2 ml/min of the feeding rate of the silver ionic solution. Our method successfully produced dense, uniform, and well-dispersed Ag coated Cu powder of $2{\sim}2.5{\mu}m$ witha silver layer of 100~200 nm. Additionally, we found that thespecific resistivity of the 30 wt.% Ag coated Cu powder was similar to that of pure silver, so that the composite powder could be used as an alternative electromagnetic shielding material for silver.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.394-403
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• 2016

매체 순환식 수소제조공정은 직접 고순도의 수소를 생산하는 동시에 $CO_2$ 포집 비용을 최소화할 수 있는 고효율/친환경적인 공정이다. 본 공정은 레독스 반응을 통하여 산소를 전달하고 이때 철 산화물계 산소전달입자를 이용하게 된다. 구리 산화물이 첨가된 철-구리 산화물계 산소전달입자는 반응성 향상이 보고되어 왔으나 철 산화물과 구리 산화물 간 상호작용에 대한 이해가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 여러 기기 분석법(SEM/EDX, XRD, BET, TPR, XPS, TGA)을 통하여 철-구리 산화물계 산소전달입자의 레독스 반응성 향상을 지배하는 주요인을 연구하였다. 첨가된 구리 산화물은 철 산화물 성장 억제제 역할 뿐만 아니라 화학적 환경 변화를 일으키는 화학적 촉매제(chemical promoter) 역할도 하는 것이 발견되었다. 철-구리 산화물계 산소전달입자의 우수한 환원 반응성은 구리 산화물의 도입으로 $Fe^{2+}$ 농도 증가 및 표면 특성 변화 때문이며, 우수한 물분해 특성은 산화 과정에서 일어나는 철 산화물의 응집을 구리 산화물이 억제시킨 것으로 판단되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.97-104
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• 2016

L-ascorbic acid 환원제를 사용하는 무전해 은도금 공정으로 Ag 코팅 Cu 플레이크를 제조하는 과정에서 전처리 방법 및 L-ascorbic acid의 농도에 따른 Ag 코팅층의 균일도 변화와 대기 중 승온에 따른 내산화 특성을 평가하였다. 전처리 방법에 따른 Cu 플레이크 표면 산화층의 제거 정도가 Ag 코팅층의 균일도에 큰 영향을 미치는 것을 관찰할 수 있었고, 플레이크에서의 홀 결함 발생정도도 Ag 코팅 Cu 플레이크의 내산화 특성에 다소 영향을 미쳤다. 또한 L-ascorbic acid 환원제의 농도는 Ag 코팅층의 생성 균일도 및 두께 등에 큰 영향을 미치는 대표 공정변수임을 확인할 수 있었는데, L-ascorbic acid의 농도가 0.04 M일 경우 가장 우수한 품질의 Ag 코팅 Cu 플레이크가 제조되었나, 농도를 0.06 M로 증가시킬 경우 미세한 순수 Ag 입자들의 생성으로 인해 Ag가 코팅되지 않은 Cu 표면 면적이 증가하면서 시료의 내산화 특성을 크게 감소시켰다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권2호
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• pp.172-179
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• 2020

The impact of effective parameters on the electrodeposition rate optimization of Au-Cu alloy at high thicknesses on the silver substrate was investigated in the present study. After ensuring the formation of gold alloy deposits with the desired and standard percentage of gold with the cartage of 18K and other standard karats that should be observed in the manufacturing of the gold and jewelry artifacts, comparing the rate of gold-copper deposition by direct and pulsed current was done. The rate of deposition with pulse current was significantly higher than direct current. In this process, the duty cycle parameter was effectively optimized by the "one factor at a time" method to achieve maximum deposition rate. Particular parameters in this work were direct and pulse current densities, bath temperature, concentration of gold and cyanide ions in electrolyte, pH, agitation and wetting agent additive. Scanning electron microscopy (SEM) and surface chemical analysis system (EDS) were used to study the effect of deposition on the cross-sections of the formed layers. The results revealed that the Au-Cu alloy layer formed with concentrations of 6gr·L^-1 Au, 55gr·L^-1 Cu, 24 gr·L^-1 KCN and 1 ml·L^-1 Lauryl dimethyl amine oxide (LDAO) in the 0.6 mA·cm^-2 average current density and 30% duty cycle, had 0.841 ㎛·min^-1 Which was the highest deposition rate. The use of electrodeposition of pure and alloy gold thick layers as a production method can reduce the use of gold metal in the production of hallow gold artifacts, create sophisticated and unique models, and diversify production by maintaining standard karats, hardness, thickness and mechanical strength. This will not only make the process economical, it will also provide significant added value to the gold artifacts. By pulsating of currents and increasing the duty cycle means reducing the pulse off-time, and if the pulse off-time becomes too short, the electric double layer would not have sufficient growth time, and its thickness decreases. These results show the effect of pulsed current on increasing the electrodeposition rate of Au-Cu alloy confirming the previous studies on the effect of pulsed current on increasing the deposition rate of Au-Cu alloy.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권2호
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• pp.79-84
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• 2014

Citric acid 함유 diethylene glycol 용매 기반 용액의 치환 은도금 특성을 분석하기 위하여 Cu 박막 시편을 사용한 상온~$50^{\circ}C$ 온도 범위에서의 도금을 실시하였다. 사용된 Cu 박막 시편은 스퍼터링된 Cu를 과에칭하여 다수의 핀홀이 형성된 상태로 사용하였다. 도금을 $40^{\circ}C$에서 실시한 경우 갈바닉 치환 반응이 주로 발휘되면서 5분간의 도금 후에는 Cu 표면의 핀홀들이 완전히 Ag로 채워지고 Cu 표면도 전면적으로 Ag로 도금된 결과를 관찰할 수 있어 가장 우수한 Ag도금 특성을 얻을 수 있었다. 이후 도금 시간을 30분까지 증가시키게 되면 용액 내 환원 반응을 통한 입자들의 증착이 진행되면서 Ag 도금부의 요철이 점차 심해지는 현상이 관찰되었다. 전면적이 Ag로 도금된 Cu 시편의 대기 중 고온 내산화성을 평가한 결과 Ag가 도금되지 않은 Cu 시편에 비해 약 $50^{\circ}C$ 정도가 높은 온도에서 산화 거동이 관찰되어 향상된 내산화 특성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권1호
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• pp.22-28
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• 2013

Skyshine은 고에너지 가속기의 차폐 설계 시 반드시 고려되는 중요한 현상이다. 본 연구에서는 고에너지 전자 가속기에 대한 중성자 skyshine 평가 방법을 새롭게 제시하였으며 기존의 방법들과 비교하여 타당성을 검증하였다. 고에너지 전자가속기로부터 원거리 지역의 방사선량을 계산하기 위해 몬테카를로 코드, FLUKA와 PHITS를 이용하였다. 가속기 건물로부터 원거리 지역까지 도달하는 방사선장의 경로를 skyshine, direct, groundshine, multiple-shine으로 분류하였다. 분류된 각각의 성분이 총 유효선량에 기여하는 정도를 평가하였다. 방사선원 계산에는 10 GeV 전자가 두꺼운 표적에 입사하여 생성되는 중성자를 고려하였다. Groundshine 효과를 평가하기위해 PAL-XFEL의 건설부지토양에 대한 성분을 고려하였다. 가속기 건물로부터 비교적 가까운 50 m 미만에서는 direct와 groundshine 성분들이 총 유효선량에 대부분 기여하였다. 가속기 터널로부터 거리가 멀어질수록 skyshine 성분의 기여도가 증가하였다. 평가된 skyshine 성분에 대한 유효선량은 기존에 skyshine 선량을 계산할 때 사용되었던 반실험식 중 전자가속기를 이용한 실험결과에 기반한 Rindi의 식과 가장 잘 일치하였다. 간이계산코드 SHINE3의 결과와 20% 이내로 일치하였다. 모든 성분이 포함된 총 유효선량은 기존의 평가방식에 비해 10배 정도 크게 평가되었다. 가속기 터널로부터 원거리 지역에 대한 선량평가계산에서 mutiple-shine 성분의 영향은 skyshine 성분보다 더 크다는 것을 확인하였다.

• 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.