• 한국식품과학회지
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• 제47권2호
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• pp.254-260
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• 2015

본 연구는 전라남도 대표 과일인 나주 신고배를 대상으로 배과피를 분리 건조한 후 용매에 따른 배 과피의 생리 활성을 비교하고자 하였다. 시료는 과피를 1.5 mm의 일정한 두께로 분리해낸 후, 가장 일반적으로 사용되고 있고, 건조온도를 조절할 수 있는 열풍건조법을 이용하여 6시간 동안 60oC에서 건조시켰다. 열풍건조 시킨 시료를 분쇄기로 분쇄하였고, 3가지 용매인 물, 80% ethanol, 80% methanol로 추출하여 실험을 진행하였다. 총 페놀 함량측정에서는 물 추출물에 비해 80% ethanol과 80% methanol 추출물에서 유의적인 차이를 보였으며, 80% methanol 추출물이 43.76 mg QE/g으로 3가지 용매 중 가장 많은 양의 총 페놀 함량을 함유하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 플라보노이드 함량측정에서는 80% ethanol 추출물이 28.51 mg QE/g으로 가장 높은 수치를 보였다. Radical 소거 활성에 대한 항산화실험은 DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, 환원력 실험을 통해 이루어졌다. 먼저, DPPH와 ABTS에 대한 radical 소거 활성에서는 모두 물 추출물에서 높았으며, 각각 3.57, 44.14 Mg TEAC/g의 값을 보였고, DPPH radical 소거 활성실험에서는 각 용매사이에서 유의적인 차이(p<0.05)를 보였다. 반면, 환원력에서는 80% methanol 추출물에서 197.46 Mg TERP/g으로 가장 높았고, 물 추출물에서 79.62 Mg TERP/g으로 가장 낮은 결과를 보였으며, 각 용매사이에서 유의적인 차이(p<0.05)를 보였다. ${\alpha}$-glucosidase 저해효과에서는 80% methanol 추출물이 91.75%로 가장 높은 수치를 보였고, 물 추출물에서 83.04%의 가장 낮은 저해효과를 보였으며, 두 용매 사이에서 유의적인 차이(p<0.05)를 확인할 수 있었다. 또한 알코올 분해능 활성은 전체적으로 좋은 편이였으나 그 중 물 추출물이 173.32%로 가장 높은 활성을 나타냈다. 그리고 항균실험에서는 B. cereus, E. coli, P. aeruginosa 에서 모두 항균성이 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 본 실험에 사용된 3가지 용매 중 물 추출물은 DPPH radical 소거활성, ABTS radical 소거활성, 알코올 분해능에서 높은 효과를 보였으며, 80% ethanol 추출물은 플라보노이드 함량이 높게 나타났다. 80% methanol 추출물에서는 총 페놀 함량, 환원력, ${\alpha}$-glucosidase에서 효과를 보였다. 따라서, 배 과피에서 활용하고자 하는 생리 활성에 따라 본 실험 결과를 응용하여 적합한 추출용매를 선택하면 목적하는 생리 활성의 효능을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.677-677
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• 2013

최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제9권4호
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• pp.99-104
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• 2001

곱게 갈아 액화시킨 음식물 찌꺼기를 기질로 생균사료를 생산하기 위한 효모의 호기적 액상발효에 있어서 효모증식에 대한 교반속도의 영향을 연구하였다. screening을 통해 선택한 효모인 Kluyvermyces marxianus를 종균으로 2liter jar fermenter를 이용하여 호기적 조건에서 곱게 분쇄해 10% 고형분 함량을 갖는 기질에 교반속도를 500rpm, 900rpm, 1200rpm를 다르게 조정하여 $35^{\circ}C$에서 증식시켰다. 효모의 증식을 촉진시키기 위하여 고분자물질을 분해하는 효소를 분비하는 곰팡이 Aspergillus oryzae와 혼합발효를 실시하여 단독발효와 비교하였다. 발효결과 교반속도가 증가할수록 생균수도 높아져 400rpm에서보다는 900rpm에서 높은 생균수를 보였으나 1200rpm에서는 오히려 감소하였다. 혼합발효는 amylase의 역가를 높여주어 증식속도를 높여 주나 발효종료단계에서 최고 생균수를 증가시켜주지는 않는 것으로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.65-75
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• 1998

실용적인 Fe-Ti계 수소저장합금전극을 제조하기위한 적절한 공정을 확립하기위하여 다섯가지의 서로다른 제조공정을 선택하여 조사하여 보았다. 전극제조를 위해 먼저 FeTi 합금을 플라즈마 아크 용해로에서 용해제조한 후 분쇄하여 분말을 만들고 이를 성형하였다. 성형전에 합금분말을 Ni무전해도금하여 본 결과 Fe-Ti 합금의 방전특성이 개선되었으며 열처리효과에 대하여도 검토하여 보았다. 성형전 합금분말을 열처리하는 경우 열처리 온도가 증가함에 따라 전극의 방전용량이 증가함을 확인하였으며 특히 성형후 $100^{\circ}C$의 온도에서 열처리하는 경우 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이들 결과로 부터, Ni무전해도금과 열처리가 Fe-Ti 계 전극의 방전성능을 향상시키는데 결정적인 역할을 함을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서 제안된 공정에 따라서 Mn을 첨가하여 Fe-Ti-Mn 전극을 제조하고 그 성능을 조사하여 본 결과 대단히 바람직한 결과를 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.181-181
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• 2013

최근에 형광체 결정 입자의 크기와 적당한 활성제 이온의 종류를 선택하여 우수한 발광 특성을 갖는 세라믹 형광체를 합성하고자 많은 노력을 경주하고 있다. 본 연구에서는 비교적 간단한 장비로 구성되며, 볼밀을 통하여 초기 물질들을 혼합하고 분쇄하여 최적의 형광 특성을 갖는 형광체 분말을 비교적 용이하게 합성하기에 적합한 고상반응법을 사용하여 적색, 황색, 녹색 형광체 La2WO6:RE3+ (RE=Eu, Dy, Tb)를 제조하고자 한다. 사용한 초기 물질은 (99.99% 순도), (99.99%), (99.9%), (99.9%) (99.9%)을 화학 정량으로 준비하였고, 활성제 이온의 함량비를 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.20 mol로 각각 변화시켜 형광체를 제조하여 그것의 발광과 흡광, 결정 입자의 크기와 형상을 조사하였다. 이온이 도핑된 형광체의 경우에, 발광 스펙트럼은 이온의 함량비에 관계없이 모든 시료에서 전형적인 이온의 (j=1-4) 전이에 의한 발광 스펙트럼을 나타내었고, 가장 강한 적색 발광 파장은 611 nm에서 관측되었으며, 이온의 함량비가 0.15 mol에서 발광 피크가 장파장 쪽으로 10 nm 이동하였으며, 세 종류의 발광 스펙트럼의 세기는 최대를 나타내었다. 이온의 함량비가 더욱 증가함에 따라 모든 발광 스펙트럼의 세기는 순차적으로 감소하였다. 이 현상은 농도 소광 현상으로 해석 할 수 있다. 이온이 도핑된 형광체의 경우에, 이온의 함량비에 관계없이 모든 시료에서 이온의 전형적인 전이에 의한 발광 스펙트럼이 관측되었으며, j=13/2에서 가장 강한 황색 발광이 피크 581 nm에서 관측 되었다. 상대적으로 발광 세기가 약한 484 nm에 정점을 갖는 청색 발광스펙트럼은 전이 신호이다. 이온의 함량비가 0.10 mol 일 때 세 영역의 발광 스펙트럼의 세기는 최대를 나타내었다. 이온의 함량비가 증가함에 따라 모든 발광 스펙트럼의 세기는 순차적으로 감소하였다. 주 흡광 스펙트럼은 이온의 함량비에 관계없이 모든 시료에서 파장 250 nm에서 관측되었다. 이온이 도핑된 형광체의 경우에, 이온의 함량비에 관계없이 모든 형광체 분말은 발광 세기가 제일 강한 550 nm의 피크를 갖는 녹색 발광과 상대적으로 발광 세기가 약한 495와 590 nm에 피크를 갖는 청색과 주황색 발광 스펙트럼들이 각각 관측되었다. 이 발광 신호들은 Tb3+ 이온의 5D47Fj (j=4, 5, 6) 전이에 의해 발광된 신호임을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권3호
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• pp.390-395
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• 2002

핵분석기술의 하나인 중성자방사화분석법을 이용하여 국내 주요식품 및 원재료 50종에 대한 주요 무기질 성분 중 Ca, K, Mg, Na 등의 다량원소들과 Se, Zn, Fe, Mn 등의 필수원소들의 분포를 확인하고자 하였다. 원소손실을 최소화하기 위해 동결건조의 과정을 거쳤으며, 균일한 매질분포를 위해 분쇄 후 체걸림을 통해 시료를 준비하였다. 분석법의 검증을 위해 미국 NIST사의 표준시료를 이용하였는데, 실제시료와 가장 유사한 시료를 선택하여 조사시간, 냉각시간, 계측시간 등의 분석조건을 일치시킴으로서 분석법에 대한 검증 및 정밀도와 정확도 측정에 이용하였다. 표준시료의 보증값에 대한 상대오차와 합성불확도는 대부분 10% 이내였으며, Z값도 2 이내로 측정값의 수용한계로 인정할 수 있었다. 분석결과 근육 수축 및 뼈 생성 등에 작용하는 Ca은 일반적으로 알려진 멸치나 치즈 외에 참깨와 김 등에 높은 농도를 나타냈으며 라면 등에는 검출되지 않았다. K와 Na는 해조류 및 동물성 식품에 주로 분포하였으며, 세포 내 주요 영양물질로 작용하는 Mg은 곡류 및 김 등에 높은 농도를 나타냈다. 또한 성장촉진 및 효소의 구성성분으로 알려진 Se은 어패류에, Fe, Zn 등 기타 원소들은 멸치 등 특정 식품에 다량 함유되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권4호
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• pp.36-43
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• 2018

폐 니켈-카드뮴 전지의 재활용을 위하여 효율적으로 카드뮴과 니켈을 분리할 수 있도록 이온치환 반응을 이용하여 선택적으로 카드뮴을 분리하였다. 폐 니켈-카드뮴 전지 내의 전극을 분쇄하여 얻은 전극 분말을 황산에 침출시킨 니켈-카드뮴 용액에 황화나트륨을 첨가하여 CdS로 침전시켰다. 다양한 조건에서 이온치환실험을 실시하였으며, 최적조건으로는 상온에서 용액의 pH = -0.1, $Na_2S/Cd=2.3$일 때 용액 내 잔존하는 Cd은 약 100 ppm으로 대부분 CdS로 침전된 결과를 얻을 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권5호
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• pp.29-35
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• 2001

본 연구는 폐컴퓨터 인쇄회로기판으로부터 Au와 Ag 및 유가금속을 회수하기 위해 수행하였다. 시료는 슈레더를 사용하여 1 mm이하 입자로 분쇄한 후 정전선별하여 약 70%의 부도체를 분리제거하고, 회수된 30%의 도체는 자력선별에 사용하였다. 자력선별에 의해 42%의 자성체는 제거되고 58%의 비자성체를 유가물 침출 원료로 사용하였으며, 비자성체의 Au및 Ag의 함량은 각각 0.227mg/g, 0.697 mg/g 이였다. 회수된 물질로부터 Cu, Fe, Zn, Ni, Al를 침출분리하기 위해 황산과 과산화수소수를 혼합한 침출용매를 사용하였다. 2.0M 황산, 0.2M과산화수소수, 반응온도 $85^{\circ}C$에서 95%이상의 Cu, 로n, Fe, Ni, Al를 침출 할 수 있었으며, Au와 Ag는 침출되지 않았다. 반면에 황산침출 후 잔사로부터 Au, Ag의 선택적인 침출을 위해 혼합용매(0.2M(NH$_4$)$_2$S$_2$O$_3$, 0.02M $CusO_4$,0.4M NH$_4$OH)를 사용하였을 때 Ag는 100%, Au는 95%이상 침출하였다 또한 최종 잔사로부터 Pb침출은 NaCl용액을, Sn침출은 황산용액을 사용하였으며 침출율은 각각 95%, 98%를 나타냈다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.346-346
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• 2007

압전세라믹 재료는 현재 압전 변압기, actuator, transducer, sensor, speaker 등에 광범위하게 이용이 되고 있다. 이 중에서 압전세라믹 소결체를 이용한 스피커의 제조는 가공이 까다롭고, 대형의 크기로 제작 시 소자가 깨지는 등의 많은 제약을 받고 있으며, 저음 특성이 떨어져 응용 범위가 한정되어 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하기 위하여 세라믹/고분자 복합체를 이용한 필름 스피커를 제작하고자 시도하고 있다. 이러한 세라믹/고분자 0-3형 압전 복합체를 이용할 경우, 제품의 경량화를 실현할 수 있고, 크기나 환경의 영향을 거의 받지 않으므로, 고기능성 스피커로의 응용에 적합할 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 PZT계의 세라믹와 PVDF, PVDF-TrFE, Polyester, acrylic resin 등의 여러 고분자 물질과의 복합체를 제조하여 압전특성을 평가하였다. 본 실험은 먼저 $(Pb_{1-a-b}Ba_aCd_b)(Zr_xTi_{1-x})_{1-c-d}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_c(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_dO_3$ (이하 PZT라 표기)의 최적화 조성을 선택하여, $1050^{\circ}C$에서 소결된 분말을 48시간 ball milling방법 로 약 $1{\mu}m$ 크기로 분쇄하였다. 고분자 물질들은 알맞은 용제들을 선택하여 녹였다. 그 다음 소결된 PZT분말과 고분자를 50:50, 60:40, 65:35, 70:30등의 무게 분율로 혼합하고, 분산제, 소포제 등을 첨가하여 3단 roll mill을 이용하여 충분히 분산시켜 페이스트 (Paste)를 제조하였다. 제조된 페이스트를 ITO가 코팅된 PET필름 위에 스크린 프린팅 법을 사용하여 인쇄하여 $120^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. 코팅된 복합체의 두께는 약 $80{\mu}m$ 정도로 측정되었다. Ag 페이스트를 이용한 상부 전극 형성에도 스크린 프린팅 법을 적용하였다. 이를 $120^{\circ}C$에서 4 kV/mm의 DC 전계로 분극 공정을 수행한 후 전기적 특성을 평가하였다. 유전특성을 조사하기 위해서 LCR meter (EDC-1620)를 사용하였고, 시편의 결정구조는 XRD (Rigaku; D/MAX-2500H)을 통해 분석하였으며, 전자현미경(SEM)을 이용하여 미세구조를 분석하였다. 압전 전하상수$(d_{33})$ 값은 APC 8000 모델을 이용하여 측정하였다. PZT의 혼합비가 증가할수록 비유전율 및 압전 전하 상수 등의 전기적 특성이 증가되었다. 또 여러 고분자 물질 중에서 PVDF-TrFE 수지가 가장 우수한 특성을 보였다. 이는 PVDF-TrFE 수지가 압전성을 나타내기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2013

최근에 고효율의 형광체를 개발하고자 무기물 모체에 주입된 희토류 이온의 발광에 대한 연구가 급부상하고 있다. 형광체는 고휘도, 넓은 시청 각도와 저 비용으로 인하여 대형 평판 디스플레이 분야로 그 응용성을 확장하는 플라즈마 디스플레이 패널 제작에 있어서 매우 중요한 물질이다. 현재 적색 형광체로 널리 사용되고 있는 발광 물질은 YBO3:Eu3+ 혹은 (Y,Gd)BO3:Eu3+ 형광체이지만, Eu3+ 이온이 중심대칭의 자리에 위치하기 때문에, Eu3+ 이온의 5D07F1 전이에 의한 주황색의 발광 세기가 5D07F2 전이에 의한 적색의 세기보다 강하여 고품질의 색상을 구현하는데 상당한 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 모체 격자를 갖는 적색, 녹색, 청색 형광체 개발에 많은 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 형광체 합성시 중요한 변수의 하나인 소결 온도가 새로운 다양한 색을 방출하는 형광체 분말 CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce)의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce) 형광체 분말 시료는 초기 물질 CaO (99.99%), SiO2 (99.99%), Eu2O3 (99.99%), Sm2O3 (99.9%), Tb4O7 (99.9%), Dy2O3 (99.9%), CeO2 (99.9%)을 화학적량으로 준비하였다. 볼밀, 건조 작업을 한 후에, 시료를 막자사발에 넣고 분쇄하여 3시간의 하소 공정과 5시간의 소결 공정을 수행하였다. 이때 소결 온도를 변수로 선택하여 각각 $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $1,000^{\circ}C$, $1,100^{\circ}C$에서 소결 작업을 수행하여 합성 분말의 구조, 표면, 광학적 특성을 측정하여 소결 온도가 미치는 영향을 조사하였다. Eu3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에, 발광 스펙트럼은 597, 618, 655, 707 nm에서 관측되었으며, 소결 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1,100^{\circ}C$로 증가함에 따라 모든 발광 스펙트럼의 세기는 순차적으로 증가함을 나타내었다. Tb3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에 관측된 발광 스펙트럼은 주 피크인 549 nm를 중심으로 하여 세기가 상대적으로 작은 493, 592, 626 nm의 피크들이 관측되었으며, 소결 온도가 증가함에 따라 전반적으로 발광 세기들이 증가하는 경향을 나타내었다. Sm3+가 도핑된 CaSiO4 형광체의 경우에, 발광 스펙트럼은 전형적인 Sm3+이온에 의한 전이 신호들이 605, 570, 653 nm에서 나타났다. 발광 스펙트럼의 세기는 소결 온도에 비례하여 증가하였다. Ce3+가 도핑된 경우에 발광 스펙트럼은 소결 온도에 관계없이 401 nm에서 관측되었으며, 소결 온도에 따라 발광 세기의 변화가 나타났다. 이 실험 결과로 부터, 합성시 적절한 소결 온도의 선택이 고발광 효율의 형광체를 제작하는데 있어서 매우 중요한 요소가 됨을 확인할 수 있었다.