• Title/Summary/Keyword: 미량금속

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Separation and Purification for the Determination of Samarium and its Isotopes in PWR Spent Nuclear Fuels (PWR 사용후핵연료 중 Sm 동위원소 정량을 위한 분리 및 정제)

  • Kim, Jung Suk;Jeon, Young Shin;Choi, Kwang Soon;Park, Soon Dal;Lee, Chang Heon;Kim, Won Ho
    • Analytical Science and Technology
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    • v.14 no.4
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    • pp.291-299
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    • 2001
  • A method of separation and purification of Sm for quantitation of Sm isotopes from various fission products in PWR spent nuclear fuels has been studied. Simulated solution containing inactive metal ions(Cs, Ba, Gd, Eu, Sm and Nd) in place of radioactive fission products was prepared. Sm was separated with 0.5 M $HNO_3$/80% MeOH after washing with 1 M $HNO_3$/90% MeOH on AG $1{\times}8$, anion exchange resin. Sm was purified on cation exchange resin, AG $50W{\times}8$, pretreated with 0.2 M alpha-hydroxisobutyric acid(pH 4.5-4.6) to remove Ba causing isobaric effect Sm from PWR spent fuel. As a result of mass spectrometric measurement, eluted Sm portion did not include isobars form other elements such as Gd, Eu, Pm, Nd and BaO. The contents of Sm and its isotopes($^{147}Sm$, $^{148}Sm$, $^{149}Sm$, $^{150}Sm$, $^{151}Sm$, $^{152}Sm$ and $^{154}Sm$) in spent fuel were determined by isotope dilution mass spectrometric method spiking $^{154}Sm$.

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마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착한 Sn doped IZO 박막의 열전 특성

  • Byeon, Ja-Yeong;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.253-253
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    • 2016
  • 최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

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Yttrium 도핑 IGZO 채널층을 적용한 TFT 소자의 전기적, 안정성 특성 개선

  • Kim, Do-Yeong;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.214.1-214.1
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    • 2015
  • Thin-film transistors (TFTs)의 채널층으로 널리 쓰이는 indium-gallium-zinc oxide (IGZO)는 높은 전자 이동도(약 10 cm2/Vs)를 나타내며 유기 발광 다이오드디스플레이(OLED)와 대면적 액정 디스플레이(LCD)에 필수적으로 사용되고 있다. 하지만, 이러한 재료는 우수한 TFT의 채널층의 특성을 가지는 반면, ZnO 기반 재료이기 때문에 소자 구동에서의 안정성은 가장 큰 문제로 남아있다. 따라서 최근, IGZO layer의 특성을 향상시키기 위한 연구가 다양한 방법으로 시도되고 있다. IGZO의 조성비를 조절하여 전기적 특성을 최적화거나 IGZO layer의 조성 중 Ga을 다른 금속 메탈로 대체하는 연구도 이루어지고 있다. 그러나 IGZO에 미량의 도펀트를 첨가하여 박막 특성 변화를 관찰한 연구는 거의 진행되지 않고 있다. 산화물 TFTs의 전기적 특성과 안정성은 산소 함량에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 TFT 채널층으로 쓰이는 IGZO 박막의 고유한 산소 공공은 디바이스 작동 중 열적으로 활성화 되어 이온화 상태가 될 때 소자의 안정성을 저하시키는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 낮은 전기 음성도(1.22)와 표준전극전위(-2.372 V)를 가지며 산소와의 높은 본드 엔탈피 값(719.6 kJ/mol)을 가짐으로써 산소 공공생성을 억제할 것으로 기대되는 yttrium을 IGZO의 도펀트로 도입하였다. 따라서 본 연구에서는 Y-IGZO의 박막 특성 변화를 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron co-sputtering법으로 IGZO 타깃(DC)과 Y2O3 타깃(RF)를 이용하여 기판 가열 없이 동시 방전을 이용해 non-alkali glass 기판 위에 증착 하였다. IGZO 타깃은 DC power 110 W으로 고정하였으며 Y2O3 타깃에는 RF Power를 50 W에서 110 W까지 증가시키면서 Y 도핑량을 조절하였다. Working pressure는 고 순도 Ar을 20 sccm 주입하여 0.7 Pa로 고정하였다. 모든 실험은 $50{\times}50mm$ 기판 위에 총 두께 $50nm{\pm}2$ 박막을 증착 하였으며, 그 함량에 따른 전기적 특성 및 광학적 특성을 살펴보았다. 또한, IGZO 박막 제조 시 박막의 안정화를 위해 열처리과정은 필수적이다. 하지만 본 연구에서는 열처리를 진행하지 않고 Y-IGZO의 안정성 개선 여부를 보기 위하여 20일 동안 상온에서 방치하여 그 전기적 특성변화를 관찰하였다. 나아가 Y-IGZO 채널 층을 갖는 TFT 소자를 제조하여 소자 구동 특성을 관찰 하였다. Y2O3 타깃에 가해지는 RF Power가 70 W 일 때 Y-IGZO박막은 IGZO박막과 비교하여 상대적으로 캐리어 밀도는 낮은 반면 이동도는 높은 최적 특성을 얻을 수 있었다. 상온방치 결과 Y-IGZO박막은 IGZO박막에 비해 전기적 특성 변화 폭이 적었으며 이것은 Y 도펀트에 의한 안정성 개선의 결과로 예상된다. 투과도는 Y 도핑에 의하여 약 1.6 % 정도 상승하였으며 밴드 갭 내에서 결함 준위로 작용하는 산소공공의 억제로 인한 결과로 판단된다.

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Standardization Studies for the Oriental Mineral Medicine (광물성 약재(광물약)의 표준화에 관한 연구)

  • Kim, Seon-Ok;Park, Maeng-Eon
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.48 no.3
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    • pp.187-197
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    • 2015
  • Oriental mineral medicines are single or mixture of more than one mineral species or rock/fossil which are used to treat disease. Mineral medicines remove harmful or useless substances to decrease toxicity and secondary effects, and cause the manufacture of medical compounds with increased efficacy. The extraction test is an accepted in vitro system to predict the bioaccessibility of major and minor elements from mineral medicine. It incorporates gastrointerstinal tract parameters representative of a human body that including stomach and small intestinal pH which are the same as digestion condition. The bioaccessibility of a mineral medicine is the fraction that is soluble in the gastrointestinal environment and is available for absorption. Reaction path modeling in the human body can predict digestion with gastric fluid as well as absorption in the small intestine, existence in body fluids and reaction progress of the exhaust process according to pH conditions in body. Also reaction path modeling can predict bioavailability, which is equal to existence rate in the body and the form and amount of a medicine in the body after intake. The study results from predicating the existence form mineral medicines in the body, and proving the effective ingredient using bioaccessibitily and human risk assessment, suggest these that should be necessary data for new medicine development.

Studies on Nutritional Compositions of the Jehotang 1. Proximate Composition, Free Sugars, Amino Acids, Fatty Acids and Mineral Contents (제호탕(醍蝴湯)의 일반영양성분에 관한 연구 1. 일반성분, 유리당, 아미노산, 지방산 및 무기질 조성)

  • 윤숙자;조후종
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.25 no.4
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    • pp.649-653
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    • 1996
  • This study was carried out to quantitate the proximate composition of free sugars, amino acids, fatty acids, and minerals contents in Jehotang. The analysis of overall chemical components of Jehotang indicates that it contains 22.40% of moisture, 1.31% of crude protein, 1.24% of crude fat, 0.80% of ash and 74.25% of carbohyderate. The pH of the Jehotang was 3.2. The sugar content was relatively high. Among the identified extractable free sugars were 15.3% of fructose, 13.6% of glucose, 0.42% of sucrose, 1.18% of maltose, and a trace of isomaltose. No raffinose, maltotriose and molezitose were detected. In amino acid composition of the Jehotang, leucine was the highest with the content of 9.6mg, followed by arginine, valine, and phenylalanine. The ratio of essential/total amino acid was 40.4%. Fatty acid content, which occupies 1.24%, can be classified into 4 kinds. Major ones, in order of quantity, are oleic acid(52.7%), linoleic acid(28.5%), palmitic acid(14.6%) and stearic acid(4.2%). Among the minerals, the amount of K was the highest with the level of 2430.5ppm, followed by Ca, Na, P, Mg, Fe, Mn, Zn and Cu.

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Recovery of Silicon from Silicon Sludge by Electrolysis (실리콘 슬러지로부터 실리콘의 전해회수(電解回收))

  • Park, Jesik;Jang, Hee Dong;Lee, Churl Kyoung
    • Resources Recycling
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    • v.21 no.5
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    • pp.31-37
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    • 2012
  • As a recovery of elemental silicon from the sludge of Si wafer process, a process of mechanical separation-chlorine roasting-electrolysis has been suggested. The silicon sludge consisted of Si, SiC, machine oil, and metallic impurities. The oil and metal impurities was removed by mechanical separation. The Si-SiC mixture was converted to silicon chloride by chlorine roasting at $1000^{\circ}C$ for 1 hr and the silicon chloride was dissolved into an ionic liquid of $[Bmpy]Tf_2N$ as an electrolyte. Cyclic voltammetry results showed an wide voltage window of pure $[Bmpy]Tf_2N$ and a reduction peak of elemental Si from $[Bmpy]Tf_2N$ dissolved $SiCl_4$ on Au electrode, respectively. The silicon deposits could be prepared on the Au electrode by the potentiostatic electrolysis of -1.9 V vs. Pt-QRE. The elemental silicon uniformly electrodeposited was confirmed by various analytical techniques including XRD, FE-SEM with EDS, and XPS. Any impurity was not detected except trace oxygen contaminated during handling for analysis.

A Study of Copper Production Techniques at the Archaeological Site in Gwanbukri, Buyeo in the 6th and 7th Centuries (6~7C 부여 관북리 유적의 동 생산기법 연구)

  • Lee, Ga Young;Cho, Nam Chul
    • Journal of Conservation Science
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    • v.36 no.3
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    • pp.162-177
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    • 2020
  • Research was conducted to characterize the copper production and smelting process with 11 copper smelting by-products (copper slag and copper crucible) excavated from the NA and LA areas at the Gwanbuk-ri archeological site in Buyeo. Scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy, wavelength dispersive X-ray fluorescence, X-ray diffraction, and Raman microspectroscopy were employed in the analysis. The research results reveal that the copper slag from Gwanbuk-ri contained silicate oxide, magnetite, fayalite, and delafossite, which are typical characteristics of crucible slag and refined slag. The outward appearance and microstructure of the slag were grouped as follows: 1. glassy matrix + Cu prill, 2. glassy matrix + Cu prill + magnetite, 3. silicate mineral matrix + Cu prill, 4. crystalline (delafossite and magnetite) + amorphous (Cu prill), 5. magnetite + fayalite, and 6. slag from slag. The copper slags from Guanbuk-ri were found to contain residues of impurities such as SiO2, Al2O3, CaO, SO4, P2O5, Ag2O, and Sb2O3 in their microstructure, and, in some cases, it was confirmed that copper, tin and lead are alloys. These results indicate that refining of intermediate copper(including impurities) and refining of alloys of copper(including impurities) - tin and refining of copper(including impurities) - tin - lead took place during the copper production process at Gwanbuk-ri, Buyeo.

Separation of chlorine in a uranium compound by pyrohydrolysis and steam distillation, and its determination by ion chromatography (열가수분해 및 수증기증류에 의한 우라늄 화합물 중 염소 분리 및 이온크로마토그래피 정량)

  • Kim, Jung-Suk;Lee, Chang-Hun;Park, Soon-Dal;Han, Sun-Ho;Song, Kyu-Seok
    • Analytical Science and Technology
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    • v.23 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2010
  • For the determination of chlorine in uranium compound, analytical methods by using a steam distillation and a pyrohydrolysis have been developed. The steam distillation apparatus was composed of steam generator, distilling flask and condenser etc. The samples were prepared with an aliquot of LiCl standard solution and a simulated spent nuclear fuel. A sample aliquot was mixed with a solution containing 0.2 M ferrous ammonium sulfate-0.5 M sulfamic acid 3 mL, phosphoric acid 6 mL and sulfuric acid 15 mL. The chloride was then distilled by steam at the temperature of $140^{\circ}C$ until a volume of $90{\pm}5\;mL$ is collected. The pyrohydrolysis equipment was composed of air introduction system, water supply, quartz reaction tube, combustion tube furnace, combustion boat and absorption vessel. The chloride was separated from powdered sample which is added with $U_3O_8$ accelerator, by pyrohydrolysis at the temperature of $950^{\circ}C$ for 1 hour in a quartz tube with a stream of air of 1 mL/min supplied from the water reservoir at $80^{\circ}C$. The chlorides collected in each absorption solution by two methods was diluted to 100 mL and measured with ion chromatography to determine the recovery yield. For the ion chromatographic determination of chlorine in molten salt retained in a metal ingot, the chlorine was separated by means of pyrohydrolysis after air and dry oxidation, and grinding for the sample.

Method for Rapid Determination and Removal of Nitrogen Oxides in Flue Gas (II). Removal of Nitrogen Oxides Using Ammonia (배기가스중 질소산화물의 신속측정법과 그 제거에 관한 연구 (제 2 보). 암모니아에 의한 $NO_x$의제거)

  • Yong Keun Lee;Kee Jung Paeng;Kyu Ja Hwang
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.2
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    • pp.207-215
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    • 1986
  • A new method was proposed to improve removal of nitrogen oxides $(NO_x)$ in exhaust gas by the reduction method using ammonia. At the relative humidity of 60%, 50 ppm of $NO_x$ was decomposed at the rate of 1% per hour in the reaction chamber. On the other hand, by adding $NH_3$ which was 5 times more concentrated than NOx, the decomposition rate increased to 6% per hour for 50 ppm $NO_x$ and 10% per hour for 20ppm $NO_x$. Within the actual exhausted gases, the decomposition rate of $NO_x$ reached the maximum 15% per hour because of coexisted reducing gases, such as hydrocarbon and carbon monoxide, and excess humidity containing trace metal ions. In the presence of acidic $SO_2$ gas, the decomposition rate of $NO_x$ decreased. The decomposition of $NO_x$ seems to be caused by the mist which is added to the system, and $NH_3$ in the mist which reduces $NO_x$.

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A Study on Heavy Metal Contents of the Fresh Water Fish, and the Shellfish in Koran (국내 유통 민물어류와 연안산 패류의 중금속 함량에 관한 조사)

  • 김연천;한선희
    • Journal of Food Hygiene and Safety
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    • v.14 no.3
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    • pp.305-318
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    • 1999
  • This study were conducted to estimate the values of the heavy metal in the fresh water fish and shellfish collected from fish market. The levels of the heavy metal were determined in a total of 319 samples of 11 species of the fresh water fish and 14 species of the shellfish by mercury analyzer and atomic absorption spectrophotometer. The results of this study were summerized as follows; The average contents of the heavy metal in the fresh water fish were Pb 0.075, Hg 0.05:3, Cd 0.002, Cr 0.135, Fe 8.695, Mn 1.078, Zn 9A91, Cu 0.548 mg/ kg. The average contents of the heavy metal in the shellfish were Pb 0.059. Hg 0.007, Cd 0.146, Cr 0.147, Fe 40.808, Mn 7.738, Zn 13.943, Cu 2.7:31 mg/kg. Being compared the average contents of the heavy metal of the fresh water fish with those of shellfish, the average contents of Cd, Fe, Mn, Cu in the shellfish were significantly higher than in the fresh water fish(P<0.001). Depending on the sampling areas, the average contents of the heavy metal were different by districts. The contents of the heavy metal were changed with the seasons(P<0.05).

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