Journal of information and communication convergence engineering
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제6권1호
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pp.38-42
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2008
Highly sensitive and mechanically stable gas sensors have been fabricated using the microfabrication and micromachining techniques. The sensing materials used to detect the offensive $CH_3SH$ and $(CH_3)_3N$ gases are 1 wt% Pd-doped $SnO_2$ and 6 wt% $Al_2O_3$-doped ZnO, respectively. The optimum operating temperatures of the devices are $250^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$ for $CH_3SH$ and $(CH_3)_3N$, respectively and the corresponding heater power is, respectively, about 55mW and 85mW. Excellent thermal insulation is achieved by the use of a double-layer membrane: i.e. $0.2{\mu}m$-thick silicon nitride and $1.4{\mu}m$-thick phosphosilicate glass. The sensors are mechanically stable enough to endure the heat cycles between room temperature and $350^{\circ}C$, at least for 30 days.
Diamond thin films were deposited on n-type (100) Si wafers from $H_2-CH_4$ gas mixture by rf PACVD. Prior to deposition, mechanical scratching was done to improve density of nucleation sites with diamond paste of 3${\mu}m$. The microstructure of deposited diamond thin films was studied by using the following conditions : discharge power of 500W, $H_2$ flow rate of 50sccm, reaction pressure of 20torr, and $CH_4/H_2$ ratio of 0.3$\sim$1%. The deposited diamond thin films showed that the crystallite was increased at the lower methane concentration. The deposited thin films were characterized by Scanning Electron Microscopy. Raman Spectroscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy.
환경 대기 중에 미량 농도로 존재하는 악취 물질의 측정을 위한 ppm 수준의 다이메틸설파이드($(CH_3)_2S$) 가스 인증표준물질(CRM)을 개발하였다. 이 표준가스는 $(CH_3)_2S$의 농도 수준이 10 umol/mol이고 질소압력이 1500 psi로서, 알루미늄 실린더에 제조되었고, 3년 동안에 0.2% 수준의 안정성을 보였다. 동시에 제조된 표준가스 실린더 4병의 $(CH_3)_2S$ 농도를 가스크로마토그래프-불꽃이온화검출기(GC-FID)로 비교하여 0.4% 수준의 제조 재현성과 0.25%의 중량 및 순도의 표준불확도를 확인하였다. 개발된 $(CH_3)_2S$표준가스의 인증값은 10 umol/mol 수준이었고, 순도, 혼합. 제조, 분석, 흡착성 및 안정성을 모두 고려하여 결정한 인증값의 상대 확장불확도는 1.1%(95%의 신뢰수준, k=2)이었다.
고주파플라즈마 CVD법으로 CH4와 H2의 혼합가스로부터 실리콘과 석영기판 위에 다이아몬드 입자와 박막을 성장시켰다. 기판과 기판지지대 사이에 금속판을 삽입함으로써 기판의 온도와 성장된 박막의 두께를 비교적 균일하게 할 수 있었다. 방전전력이 같은 경우 성장된 박막의 형태는 반응관 압력을 증가시킴에 따라 자형면을 가진 입자로부터 미립자 도는 구성의 입자로 변화되었다. $H_2와{\;}CH_4의$ 혼합가스로부터 Si기판 위에 다이아몬드 박막을 성장시키는 경우, CH4 농도가 0.5vol% 이하가 되어야만 양질의 다이아몬드 박막을 성장시킬 수 있었다. 성장된 다이아몬드 박막은 SEM, XRD 및 Raman 분광기를 사용하여 평가하였다.
환경 대기 중에 미량 농도로 존재하는 악취 물질의 측정을 위한 ppm 수준의 다이메틸다이설파이드($(CH_3)_2S_2$) 가스 인증표준물질(CRM)을 개발하였다. 이 표준가스는 $(CH_3)_2S_2$의 농도 수준이 $10{\mu}mol/mol$이고 질소압력이 1500 psi로서, 알루미늄 실린더에 제조되었고, 2년 동안에 0.14% 수준의 안정성을 보였다. 동시에 제조된 표준가스 실린더 4병의 $(CH_3)_2S_2$ 농도를 가스크로마토그래프-불꽃이온화검출기(GC-FID)로 비교하여 0.4% 수준의 제조 재현성과 0.25%의 중량 및 순도의 표준불확도를 확인하였다. 개발된 $(CH_3)_2S_2$ 표준가스의 인증값은 $10{\mu}mol/mol$ 수준이었고, 순도, 혼합. 제조, 분석, 흡착성 및 안정성을 모두 고려하여 결정한 인증값의 상대 확장불확도는 1.01%(95%의 신뢰수준, k=2)이었다.
TBAB(tetra-n-butyl ammonium bromide)는 상온/상압 조건에서 semi- clathrate를 형성하는 물질로서 최근 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 천연가스 수송 및 저장, 기체분리 공정 등에서 열역학적 촉진제로 주목받고 있다. 본 연구에서는 TBAB의 열역학적 촉진제로서의 특성을 알아보기 위해 $CH_{4}$+TBAB와 $CO_{2}$+TBAB 혼합 하이드레이트계에 대하여 TBAB 농도(5, 32 wt%)에 따른 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트(H)-물($L_{w}$)-기상(V)) 평형 조건을 측정하였다. 혼합 하이드레이트의 경우 TBAB의 농도가 5 wt%일 때에 비해 32 wt%일 경우에 열역학적 촉진 효과가 훨씬 크게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이는 순수 TBAB semi-clathrate의 농도별 상압 해리 온도 경향과 유사하였다. 또한, $^{13}C$ NMR 분석을 통하여 $CH_{4}$ + TBAB 혼합 하이드레이트의 동공에 $CH_{4}$ 기체가 포집되어 있음을 확인하였고 이 동공의 특성이 순수 $CH_{4}$ 하이드레이트(구조-I)의 작은 동공($5^{12})$과 동일함을 확인할 수 있었다.
(주)시원기업에서 개발한 선회류식 세정전해기술을 이용한 실내공기오염물질 제거장치를 이용하여 다중이용시설에 관한 실내공기질 관리법에 따라 미세먼지, 냄새, VOC 등의 실내공기질을 기준치 이하로 제거하는 실험을 30분 동안 진행한 결과 미세분진(담배연기)은 $920{\mu}g/m^3{\rightarrow}112{\mu}g/m^3$로 저감되었고 가스상 물질은 포름알데히드(HCHO) 20ppm$\rightarrow$4ppm, 암모니아($NH_3$) 50ppm$\rightarrow$1ppm, 트리메틸아민($(CH_3CH_2)_3N$) 15ppm$\rightarrow$trace, 메틸에틸케톤($CH_3COC_2H_5$) 25ppm$\rightarrow$trace, 아세트알데히드($CH_3CHO$) 15ppm$\rightarrow$2ppm, 초산($CH_3COOH$) 20ppm$\rightarrow$trace, 아세톤($CH_3COCH_3$) 50ppm$\rightarrow$N.D로 고효율의 제거성능을 보여 선회류 세정장치에서 전해수를 세정하여 생성되는 세정필터를 이용한 실내공기질 저감기술로 실내환경을 쾌적하게 유지하는 것을 확인하였다. 오염물질을 제거하고 배출되는 다습한 공기는 실내습도를 40~60%정도로 유지하여 실내를 쾌적하게 하였다. 유해성제거실험으로 전기분해를 이용하여 대장균(E.coli)과 황색포도상구균(S.aureus)에 대해 살균시험을 수행한 결과 99.9%이상의 살균효과를 나타내었고 CODcr, 탁도는 완만한 저감곡선을 보여 세정수의 재이용 여부가 가능한 것을 확인하였다.
Kim, Eun-Ho;Lee, Hwa-Won;Lee, Tae-Young;Chung, Chee-Won
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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pp.167-167
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2011
Magnetic random access memory (MRAM) is one of the prospective semiconductor memories for next generation. It has the excellent features including nonvolatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage, and high storage density. MRAM consists of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The MTJ stack is composed of various magnetic materials, metals, and a tunneling barrier layer. For the successful realization of high density MRAM, the etching process of magnetic materials should be developed. Among various magnetic materials, FePt has been used for pinned layer of MTJ stack. The previous etch study of FePt magnetic thin films was carried out using $CH_4/O_2/NH_3$. It reported only the etch characteristics with respect to the variation of RF bias powers. In this study, the etch characteristics of FePt thin films have been investigated using an inductively coupled plasma reactive ion etcher in various etch chemistries containing $CH_4$/Ar and $CH_4/O_2/Ar$ gas mixes. TiN thin film was employed as a hard mask. FePt thin films are etched by varying the gas concentration. The etch characteristics have been investigated in terms of etch rate, etch selectivity and etch profile. Furthermore, x-ray photoelectron spectroscopy is applied to elucidate the etch mechanism of FePt thin films in $CH_4$/Ar and $CH_4/O_2/Ar$ chemistries.
From October 2009 to June 2010, major greenhouse gases (GHG: $N_2O$, $CH_4$, $CO_2$) soil emission were measured from upland cabbage field at Kunsan ($35^{\circ}$56'23"N, $126^{\circ}$43'14"E), Korea by using closed static chamber method. The measurements were conducted mostly from 10:00 to 18:00LST during field experiment days (total 28 days). After analyzing GHG concentrations inside of flux chamber by using a GC equipped with a methanizer (Varian CP3800), the GHG fluxes were calculated from a linear regression of the changes in the concentrations with time. Soil parameters (e.g. soil moisture, temperature, pH, organic C, soil N) were also measured at the sampling site. The average soil pH and soil moisture were ~pH $5.42{\pm}0.03$ and $70.0{\pm}1.8$ %WFPS (water filled pore space), respectively. The ranges of GHG flux during the experimental period were $0.08\sim8.40\;mg/m^2{\cdot}hr$ for $N_2O$, $-92.96\sim139.38mg/m^2{\cdot}hr$ for $CO_2$, and $-0.09\sim0.05mg/m^2{\cdot}hr$ for $CH_4$, respectively. It revealed that monthly means of $CO_2$ and $CH_4$ flux during October (fall) were positive and significantly higher than those (negative value) during January (winter) when subsoil have low temperature and relatively high moisture due to snow during the winter measurement period. Soil mean temperature and moisture during these months were $17.5{\pm}1.2^{\circ}C$, $45.7{\pm}8.2$%WFPS for October; and $1.4{\pm}1.3^{\circ}C$, $89.9{\pm}8.8$ %WFPS for January. It may indicate that soil temperature and moisture have significant role in determining whether the $CO_2$ and $CH_4$ emission or uptake take place. Low temperature and high moisture above a certain optimum level during winter could weaken microbial activity and the gas diffusion in soil matrix, and then make soil GHG emission to the atmosphere decrease. Other soil parameters were also discussed with respect to GHG emissions. Both positive and negative gas fluxes in $CH_4$ and $CO_2$ were observed during these measurements, but not for $N_2O$. It is likely that $CH_4$ and $CO_2$ gases emanated from soil surface or up taken by the soil depending on other factors such as background concentrations and physicochemical soil conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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