• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.357-372
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• 2021

에너지 수확장치는 석유자원의 고갈로 인한 자원난을 해결할 수 있는 대안으로 유망하다고 알려져 있다. 기계적 움직임을 전기 에너지로 전환할 수 있는 압전 소자들의 한계(환경오염 및 낮은 기계적 특성)를 극복하기 위하여, 고분자 기지재 기반 복합재료 압전 에너지 수확장치에 대한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 사용된 재료 및 공정에 기초하여, 보고된 압전 복합재료의 출력 성능 및 관련된 응용 분야를 검토하였다. 압전 필러는 티탄산 지르콘산 연 및 티탄산바륨 기반의 세라믹 필러뿐만 아니라, 친환경, 생체적합성 및 유연성 측면에서 유리한 산화아연을 검토하였다. 기지재는 폴리비닐리덴플로오라이드 및 공중합체로 구성된 압전 고분자 및 에폭시 및 폴리디메틸실록산 기반의 유연한 고분자로 분류하여 복합재료의 압전 시너지 및 높은 외력 적용에 의한 압전 출력 향상을 논의하였다. 또한, 금속 혹은 탄소 소재 기반 2차 필러의 적용에 의한 복합재료의 전도성 혹은 기계적 특성의 향상이 압전 수확장치의 출력 성능에 미치는 영향을 복합재료의 구조 측면에서 검토하였다. 향상된 성능으로 소형 전자기기, 스마트 센서, 의학 분야 등에 응용 가능한 복합재료 기반 압전 수확장치는 미래의 일상에서 접할 수 있는 무선 전자 장치의 전원으로써 잠재적인 통찰을 제공할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.411-416
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• 2020

본 연구는 적외선 광학재료의 중적외선 영역의 굴절률을 파악하기 위해 반사율을 측정하고 굴절률과 반사율의 관계로부터 굴절률을 추정하는 방법을 제안한다. 전반사 거울 4개를 일정한 간격으로 배열하고 적외선 광원으로부터 연속 파장의 평행광이 45°로 입사되도록 광 경로를 구성한다. 광 경로를 따라 4개의 전반사 거울에 반사되어 온 광강도 I_B를 측정한 후, 광 경로의 마지막에 놓이는 거울을 시편으로 교체하고 광강도 I_s를 측정한다. I_B와 I_s, 전반사 거울의 비를 이용하여 재료의 반사율을 계산한다. 계산된 반사율과 Fresnel의 굴절률과 반사율 관계식에 넣고 시행착오법으로 굴절률을 추정한다. 이 방법을 적용하여 사파이어(Al₂O₃), 게르마늄(Ge), 불화마그네슘(MgF₂), 황화아연(ZnS)재료를 대상으로 실험하고 굴절률을 추정하여 참고문헌자료들과의 비교를 통하여 모든 재료에 대해 파장범위 3 - 5㎛에서 최대 차이 2% 이하로 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통해 본 굴절률 측정방법의 타당성을 확인할 수 있다. 본 연구에서 제시된 방법은 연속 파장의 적외선 광원을 사용하기 때문에 한 번의 측정으로 여러 파장에 대한 굴절률을 추정 할 수 있는 장점이 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.151-151
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• 2009

Recently, there has been increasing interest in amorphous oxide semiconductors to find alternative materials for an amorphous silicon or organic semiconductor layer as a channel in thin film transistors(TFTs) for transparent electronic devices owing to their high mobility and low photo-sensitivity. The fabriction of amorphous oxide-based TFTs at room temperature on plastic substrates is a key technology to realize transparent flexible electronics. Amorphous oxides allows for controllable conductivity, which permits it to be used both as a transparent semiconductor or conductor, and so to be used both as active and source/drain layers in TFTs. One of the materials that is being responsible for this revolution in the electronics is indium-zinc-tin oxide(IZTO). Since this is relatively new material, it is important to study the properties of room-temperature deposited IZTO thin films and exploration in a possible integration of the material in flexible TFT devices. In this research, we deposited IZTO thin films on polyethylene naphthalate substrate at room temperature by using magnetron sputtering system and investigated their properties. Furthermore, we revealed the fabrication and characteristics of top-gate-type transparent TFTs with IZTO layers, seen in Fig. 1. The experimental results show that by varying the oxygen flow rate during deposition, it can be prepared the IZTO thin films of two-types; One a conductive film that exhibits a resistivity of $2\times10^{-4}$ ohm${\cdot}$cm; the other, semiconductor film with a resistivity of 9 ohm${\cdot}$cm. The TFT devices with IZTO layers are optically transparent in visible region and operate in enhancement mode. The threshold voltage, field effect mobility, on-off current ratio, and sub-threshold slope of the TFT are -0.5 V, $7.2\;cm^2/Vs$, $\sim10^7$ and 0.2 V/decade, respectively. These results will contribute to applications of select TFT to transparent flexible electronics.

• 자원환경지질
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• 제28권1호
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• pp.19-24
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• 1995

경상분지의 동부와 남부에 분포하는 연 아연광상에서 산출되는 방연석의 납 동위원소 비로부터 광상을 형성한 납이 어떤 기원물질로부터 유래하였는가를 연구하고, 이를 태백산 광화대 내 일부광상들의 납 동위원소 비와 비교 연구하였다. 경상분지내 연 아연광상들의 보통납(common lead) 의 동위원소 비는 $^{206}Pb/^{204}Pb=18.156{\sim}18.377$, $^{207}Pb/^{204}Pb=15.482{\sim}15.638$, $^{208}Pb/^{204}Pb=37.953{\sim}38.605$로서 매우 제한된 영역의 변화를 보인다. 또한 납 동위원소 비들은 광상 납 성장곡선(Cumming과 Richards, 1975)과 평균지각 납 진화곡선(Stacey 와 Kramer, 1975) 의 선상 혹은 하부에 점시 되어 맨틀성분의 개입이 많음을 지시하는 반면, 태백산 광화대의 경우는 진화곡선 상부에 점시 되어 지각 물질의 개입이 많음을 나타내었다. Plumbotectonics Model IV (Zartman과 Haines, 1988)에서는 경상분지의 납들은 대부분 맨틀과 조산대 사이의 영역에, 태백산 광화대의 자료들은 대부분 상부지각선의 선 상이나 그 상부에 점시 된다. 위와같은 납 동위원소 조성이 보여주는 특징과 더불어 경상분지 보통납의 동위원소 비들이 나타내는 선형관계는 낮은 U/Pb와 Th/U의 비를 갖는 기원물질 혹은 결핍맨틀(depleted mantle) 물질과 기반암과 같은 지각 물질간의 혼염에 의한 혼합 아이소크론(mixing isochron)으로 추정된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.29-29
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• 2009

On this research, laser welding technology for manufacturing automobile body is studied. Laser welding technology is one of the important technologies used in the manufacturing of lighter, safer automotive bodies at a high level of productivity; the leading automotive manufacturers have replaced spot welding with laser welding in the process of car body assembly. Korean auto manufacturers are developing and applying the laser welding technology using a high output power Nd:YAG laser and a 6-axes industrial robot. On the other hand, the robot-based remote laser welding system was equipped with a long focal laser scanner system in robotic end effect. Laser system, robot system, and scanner system are used for realizing the high speed laser welding system. The remote laser welding system and industrial robotic system are used to consist of robot-based remote laser welding system. The robot-based remote laser welding system is flexible and able to improve laser welding speed compared with traditional welding as spot welding and laser welding. The robot-based remote laser systems used in this study were Trumpf's 4kW Nd:YAG laser (HL4006D) and IPG's 1.6kW Fiber laser (YLR-1600), while the robot systems were of ABB's IRB6400R (payload:120kg) and Hyundai Heavy Industry's HX130-02 (payload:130kg). In addition, a study of quality evaluation and monitoring technology for the remote laser welding was conducted. The welding joints of steel plate and steel plate coated with zinc were butt and lapped joints. The quality testing of the laser welding was conducted by observing the shape of the beads on the plate and the cross-section of the welded parts, analyzing the results of mechanical tension test, and monitoring the plasma intensity and temperature by using UV and IR detectors. Over the past years, Trumf's 4kW Nd:YAG laser and ABB's IRB6400R robot system was used. Nowadays, the new laser source, robot and laser scanner system are used to increase the processing speed and to improve the efficiency of processes. This paper proposes the robot-based remote laser welding system as a means of resolving the limited welding speed and accuracy of conventional laser welding systems.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.81-86
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• 2016

Background: For positron emission tomography (PET) application, cadmium zinc telluride (CZT) has been investigated by several institutes to replace detectors from a conventional system using photomultipliers or Silicon-photomultipliers (SiPMs). The spatial and energy resolution in using CZT can be superior to current scintillator-based state-of-the-art PET detectors. CZT has been under development for several years at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) to provide a high performance gamma ray detection, which needs a single crystallinity, a good uniformity, a high stopping power, and a wide band gap. Materials and Methods: Before applying our own grown CZT detectors in the prototype PET system, we investigated preliminary research with a developed discrete type data acquisition (DAQ) system for coincident events at 128 anode pixels and two common cathodes of two CZT detectors from Redlen. Each detector has a $19.4{\times}19.4{\times}6mm^3$ volume size with a 2.2 mm anode pixel pitch. Discrete amplifiers consist of a preamplifier with a gain of $8mV{\cdot}fC^{-1}$ and noise of 55 equivalent noise charge (ENC), a $CR-RC^4$ shaping amplifier with a $5{\mu}s$ peak time, and an analog-to-digital converter (ADC) driver. The DAQ system has 65 mega-sample per second flash ADC, a self and external trigger, and a USB 3.0 interface. Results and Discussion: Characteristics such as the current-to-voltage curve, energy resolution, and electron mobility life-time products for CZT detectors are investigated. In addition, preliminary results of gamma ray imaging using 511 keV of a $^{22}Na$ gamma ray source were obtained. Conclusion: In this study, the DAQ system with a CZT radiation sensor was successfully developed and a PET image was acquired by two sets of the developed DAQ system.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권3호
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• pp.93-108
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• 2013

This study is aimed to prepare the effective detail survey methods(Phase II) of abandoned metal mines through the contamination assessment for mine types and facilities in the abandoned metal mine areas. The study sites of 12 abandoned mines are located in Gyeonggi-do and Gangwon-do and those were chosen among 310 sites that the Phase II survey was conducted from 2007 to 2009 after considering the results of Phase I for abandoned mines scattered all over the country. 12 study sites were classified into four types; Type I sites only have pit mouth. Type II sites have pit mouth and mine-waste field. Type III sites have pit mouth and tailing sorting field. Type IV sites have pit mouth, tailing sorting field and concentrator(s). In forest land, paddy soil and farm land of Type I, As and Cd were showed average concentration, and Cu and Pb were high on the pit mouth area in one mines where the pit mouth was developed within 500 m. In the mines of Type II, Cu and Pb were showed average concentration too, but As and Cd were slightly high in pit mouth and mine-waste field. The mines of Type III which had grinding particle process through physical separation milling or hitting showed similar tendency with Type II. However, mines of Type IV pit mouth, mine-waste field and showed various results depending on defining the contamination sources. For example, if contamination source was pit mouth, the mixed results of Type I, II, II were showed. In tailing sorting field which was regarded as the most important source and having high mobility, however, if there were no facilities or it was difficult to access directly, field sampling was missed occasionally during phase I and phase II survey. For that reason, the assessment for tailing sorting field is missed and it leads to completely different results. In the areas of Type I mines, the concentration of heavy metals exceeded precautionary standards of soil contamination or not within 1,000 meters of pit mouth. Nickel(Ni) was the largest factor of the heavy metal contamination in this type. The heavy metals except Arsenic(As) were shown high levels of concentration in Type II areas, where pit mouth and mine-waste field were operated for making powder in upriver region; therefore, to the areas in the vicinity of midstream and downstream, the high content of heavy metals were shown. The tendency of high level of heavy metals and toxic materials contained in flotation agent used during sorting process were found in soil around sorting and tailing field. In the abandoned-pit-mouth area, drygrinding area and tailing sorting field area, the content of Cupper(Cu) and Zinc(Zn) were higher than other areas. Also, the contaminated area were larger than mine reclamation area(2,000 m) and the location of tailing sorting field was one of the important factors to estimate contaminated area.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권2호
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• pp.117-129
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• 2002

Concentration of welding fumes and their components is known to be hazardous to welder and adjacent worker. To determine the generation rates of metals in fumes, $CO_2$ flux cored arc welding on stainless steel was performed in well designed fume collection chamber. Variables were different products of flux cored wire(2 domestic products and 4 foreign products) and input energy(low-, optimal- , high input energy). Mass of welding fumes was determined by gravimetric method(NIOSH 0500 method), and 17 metals were analysed by inductively coupled plasm-atomic emission spectroscopy(NIOSH 7300 method). Flux cored wire tube and flux were analysed by scanning electron microscopy to determine their metal composition. 17 metals were classified by their generation rates. Generation rates of iron, manganese, potassium and sodium were all above 50mg/min at optimal input energy level. Generation rates of chromium and amorphous silica were 25~50mg/min. At 1~25mg/min level, nickel, titanium, molybdenum, and aluminum were included. Copper, zinc, calcium, lead, magnesium, lithium, and cobalt were generated below 1 mg/min. Generation rates of metal components in fumes were influenced by input energy, types of flux cored wire. Flux cored wire was consisted of outer shell tube and inner flux. Iron, chromium, and nickel were the major components of outer tube. Flux contained iron, chromium, nickel, potassium, sodium, silica, and manganese. The use of flux cored wire can increase the hazards by increasing the amounts of fumes formed relative to that of solid wire. The reason might be the direct transfer of elements from the flux, since the flux is fine power. Ratio of metals to the fume of flux cored wire was lower than that of solid wire because non-metal components of flux were transferred. Total metal content of fumes in flux cored arc welding was 47.4(24.3~57.2) percent that is much lower than that of solid wire, 75.9 percent. We found that generation rates of iron, manganese, chromium and nickel, all well known to cause work related disease to welder, increased more rapidly with increasing input energy than those of fumes. To reduce worker exposure to fumes and hazardous component at source, further research is needed to develop new welding filler materials that decrease both the amount of fumes and hazardous components.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.862-872
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• 2021

최근 생물의학 분야에서의 광범위한 응용 가능성에 의하여 식물이나 미생물을 이용한 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 세륨(Ce), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 금속 나노물질 합성에 관한 연구가 주목받고 있다. 식물은 플라보노이드, 알칼로이드, 사포닌, 스테로이드 탄닌과 각종 영양 성분과 같은 생리 활성 물질을 풍부하게 가지고 있으며, 유사하게 미생물들도 단백질과 같은 생리활성 대사산물이나 색소, 항생제 및 산과 같은 가치가 있는 화학물질을 분비한다. 최근 보고된 바에 의하면, 나노입자의 생체 합성은 무해한 방법일 뿐만 아니라 항균, 항진균, 세포 증식 억제 및 항플라스모디아 활성과 같은 생물의학 분야로서의 적용에 주요한 후보로 여겨진다. 나노입자의 이러한 생리 활성은 농도에 의존적이며, 나노입자의 모양과 크기에도 따라 달라질 수 있다. 미생물과 식물은 나노입자의 친환경적합성에 사용되는 대사산물이나 화학물질 등의 훌륭한 공급원으로서 생물 의학 분야에서 유용하게 사용된다. 미생물 또는 식물 원료를 사용하여 합성된 나노입자는 화학적인 방법으로 합성된 나노입자보다 더 낮은 독성을 나타낸다. 본 리뷰논문에서는 미생물이나 식물과 같은 생물학적 재료를 이용한 나노입자의 합성과, 합성에 사용되는 다양한 기술의 특성 및 나노입자의 항균 분야에서의 적용에 대하여 중점적으로 서술하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.200-208
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• 2012

본 연구는 공단지역 주민들의 환경오염물질에 의한 건강피해를 예방하기 위한 기초연구의 일환으로 수행되었다. 이를 위하여 공단지역 및 대조지역에 대한 토양 중의 환경오염물질과 다환방향족탄화수소화합물(PAHs)의 농도수준 및 분포특성을 조사하였다. 시료채취는 공단지역과 대조지역의 토양을 대상으로 실시하였으며, 토양 중의 중금속, VOCs(휘발성 유기화합물), PAHs 및 PCB(폴리클로리 네이티드비페닐) 등 토양오염물질 농도를 분석하였다. 직접노출군에 속하는 가까운 거리의 송도동, 해도동, 제철동 등은 거리가 먼 장기면에 비하여 비교적 높은 농도를 나타났다. 특히 배출원 주변의 직접노출지역(제철동)이 대조지역(장기면) 보다 오염물질의 농도가 높은 것으로 조사되었다. 토양 중의 중금속 농도는 제1지역 우려기준에 비해 대체로 낮은 것으로 나타났으나, 아연은 전 지역이 제1지역 우려기준(300 mg/kg)의 약 20.8~58.9% 수준으로 비교적 높은 농도를 나타내었다. 불소는 모든 지점에서 기준치 이하로 나타났으나, 직접노출지역인 제철동의 경우 제1지역의 우려기준(400 mg/kg)의 약 74% 수준으로 조사되어, 불소에 대한 모니터링과 배출원 관리가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 유기인, PCB, 페놀류와 VOCs인 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등은 분석기기의 검출한계 이하로 나타났고, 석유계총탄화수소(TPH)의 경우에는 송도동이 높게 나타났다. 한편, 토양 중 PAHs 화합물의 농도 수준은 18.71~1744.59 ng/g이었으며, 발암가능물질 6종에 대한 PAHcarc의 농도수준은 6.54~695.94 ng/g을 나타내었다. 송도동에서 가장 높은 농도수준을 나타내어, 직접노출지역인 공업단지로부터 근거리 지점에서의 PAHs 농도가 원거리 지점인 간접노출지역보다 비교적 높은 농도를 나타내었다.