• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.5
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• pp.199-204
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• 2022

A new three-dimensional Gd-MOF, [Gd(p-XBP4)₄(H₂O)]·W(CN)₈; (1; p-XBP4 = N,N'-p-phenylenedimethylenbis (pyridin-4-one)) has been synthesized by slow-evaporation and its crystal structure was characterized by single-crystal X-ray diffraction (SCXRD) analysis. For each Gd^III ion, there are seven coordination sites, which are occupied by six oxygen atoms of six p-XBP4 ligands and one oxygen atom from the water molecule. The [W(CN)₈]^3- anion exists for charge balance with cationic framework. The Gd^II ions are interconnected by the p-XBP4 ligand to form the three-dimensional structure. Considering the magnetic property of lanthanide ions, magnetic studies of Gd-MOF were investigated by direct-current (DC) magnetic susceptibilities measurements.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.253-257
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• 2018

DNA metallization has been emerged as a candidate for fabricating nanocircuits because of its simple process over a large area on a surface. With unique properties, DNA can be an excellent template to achieve molecular electronics. Thus, we introduced the preparation and properties of DNA metallization, and also suggested future directions in this review.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.238-238
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• 2016

백색 발광다이오드(LED)는 기존 조명(백열등, 형광등)에 비하여 월등히 에너지를 절약할 수 있어 이미 상업적, 정책적으로 교체가 진행 중이다. 현재의 백색 LED를 만들기 위해서는 필연적으로 형광체를 사용해야 한다. 그러나 이 형광체에 의한 (a)Stocks 에너지변환에 의한 효율감소, (b)높은 공정비용, (c) 열적 안정성 저하를 피할 수 없다. 우리는 유기금속화학증착(MOCVD)과 선택적성장(selective-area epitaxial growth)방법을 이용하여 형광체를 쓰지 않고 3차원 구조체를 이용하여 백색 LED를 제작하여 전기구동하였고 전류의 세기를 변화하여도 지속적으로 동일한 백색광을 유지함을 보였다. 광학적 분석(cathodoluminescence)과 구조적 분석(scanning electron microscope, transmission electron microscope)을 진행하여 구조를 살피고 백색 발광의 원인을 분석하였다. 또한, 고배율 대물렌즈를 사용한 공간분해 광학적 분석실험(photoluminescence와 electroluminescence 데이터를 비교)으로부터 국소적 운반자의 주입효율을 분석하는 방법을 고안하여 실험하였다.[1] 향후 이 방법은 3차원 구조체 LED뿐 아니라 2차원 LED에도 응용하여 LED의 주입효율을 분석하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.27 no.4
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• pp.80-85
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• 2018

Usable capacity is one of the most important parameters for evaluating the performance of an adsorbent for $CO_2$ capture from flue gas streams. In the pressure swing adsorption (PSA) process, the usable capacity is calculated as the difference between the quantity adsorbed in flue gas at high pressure (ca. 20 bar) and the quantity adsorbed at lower purge pressure (ca. 2 bar). In this paper, two stereo-types of metal-organic framework (MOF) were evaluated as an promising adsorbent for $CO_2$ capture: flexible structured MOF (MIL-53) and MOF possessing strong binding sites (MOF-74). The results showed that a total $CO_2$ capture capacity is strongly related to the specific surface area and heat of adsorption, revealing high uptake in MOF-74. However, the usable capacity was more pronounced in MIL-53 due to a structural transition.

• Clean Technology
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• v.24 no.1
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• pp.55-62
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• 2018

The adsorbent used in water-adsorption cooling system utilizing low-temperature heat of below $90^{\circ}C$ is required to exhibit high water uptake capacity at a relative humidity ($P/P_0$) between 0.1 and 0.3. Mesoporous silica (MCM-41) and MOF(MIL-101) exhibit quite large water adsorption capacity under saturated water vapor at $35^{\circ}C$. However, these adsorbents show small water adsorption capacity ($0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, respectively) in the relative humidity ($P/P_0$) range of 0.1 to 0.3. In this study, the surface properties of mesoporous silica and MOF were modified by simple methods to develop an adsorbent having a higher water uptake than the conventional water adsorbents at a relative humidity ($P/P_0$) of 0.1 ~ 0.3. In the case of mesoporous silica (MCM-41) exhibiting mainly water adsorption at $P/P_0=0.5{\sim}0.7$, aluminum species was functionalized on the mesopore walls and then cations existing near the aluminum were exchanged with various cations (e.g., $Na^+$, ${NH_4}^+$, and $(C_2H_5)_4N^+$). In addition, 20 wt% (to total weight of the composites) of hygroscopic inorganic salt ($CaCl_2$) was impregnated on the MCM-41. In the case of the MIL-101 (MOF), 20 wt% of hygroscopic inorganic salt ($CaCl_2$) was impregnated on the MIL-101. The MCM-41 which was ion-exchanged with various cations has main adsorption branch around 0.5 of $P/P_0$ which was slightly shifted with low-pressure direction in comparison with pristine MCM-41. However, tiny increases were observed on the adsorption in the range of $P/P_0$ between 0.1 and 0.3. After salt impregnation on the MCM-41, the adsorption capacity under $P/P_0=0.1{\sim}0.3$ at $35^{\circ}C$ was increased from $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$ to $0.152{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$. In the case of MIL-101, the amount of water adsorption at $35^{\circ}C$ under $P/P_0=0.1{\sim}0.3$ was increased from $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$ to $0.330{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$ after the salt impregnation.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.3 no.1
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• pp.93-99
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• 1998

본 논문에서는 Ka-밴드 위성통신 송신주파수대역(30.085∼30.885 GHz)의 대역통과 필터를 유도성 fin-line 구조를 이용하여 분석, 설계 및 제작하였다. 도파관내의 공진기들이 전계면에 수직한 금속 fin으로 구성된 구조를 해석하는데 가장 적합한 모드정합법을 사용하여 설계하였다. 제작된 필터는 마이크로파대역 뿐만 아니라 밀리미터파대역의 주파수에서도 우수한 필터특성을 갖는다는 특징을 가지고 있으며, 상업용 도파관을 사용하는 대신에 가격이 저렴하고 가공이 용이한 알루미늄을 사용함으로써 대량생산이 가능하다. 또한 도파관내 금속삽입형태에 의한 대역 통과 필터의 구현이 아닌 유한한 두께를 갖는 포토-에칭된 유전체 기판을 삽입함으로써 제작성의 어려움을 해결하였다. 설계, 제작된 필터의 측정결과 통과대역내에서 1.6dBal만의 삽입손실과 18dB이상의 반사손실을 갖는 응답특성을 얻었으며 이론에 의한 계산치와 측정치와의 비교를 통해 본 논문에서 제안된 설계방법의 타당성을 입증하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.2
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• pp.162-166
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• 2000

High quality $Si_3N_4$ metal-insulator-metal (MIM) capacitors were realized by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Titanium nitride (TiN) adapted as a diffusion barrier reduced the interfacial reaction between $Si_3N_4$ dielectric layer and aluminum metal electrode showing neither hillock nor observable precipitate along the interface. The capacitance and the current-voltage characteristics of the MIM capacitors showed that the minimum thickness of $Si_3N_4$ layer should be limited to 500 $\AA$ under the present process, below which most of the capacitors were electrically shorted resulting in the devastation of on-wafer yield. According to the transmission electron microscopy (TEM) on the cross-sectional microstructure of the capacitors, the dielectric breakdown was caused by slit-like voids formed at the interface between TiN and $Si_3N_4$ layers when the thickness of $Si_3N_4$ layer was less than 500 $\AA$. Based on the calculation of thermally-induced residual stress, the formation of voids was understood from the mechanistic point of view.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.1
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• pp.67-74
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• 2016

The Prussian Blue Analogue(PBA) has three dimensional structure and the metal - organic framework material, and it has a variety configurations depending on the type of organic ligands. PBA has been receving an attention in the fields of biosensors, optical, catalytic, and hydrogen storage device. Also, it is an environmental friendly substance with a chemical stability. In addition, PBA is widely used in the filed of adsorption art since we can adjust the size of the fine pores. In this study, we synthesized $Mn_3[Fe(CN)_6]_2$, an organometallic framework chains by using a hydrothermal synthesis method. We used $K_4[Fe(CN)_6]$ and $MnCl_2$ as precursors. We also produced a manganese iron oxide, by baking the synthesized material. The effect of the size and shape of the particles was examined by controling pH of the precursor solution, the molar concentration of the precursor, and reaction time as the experimental variables. Synthesized absorbent was analyzed by XRD, SEM, FT-IR, UV-Vis, and TG / DTA to evaluate the adsorption properties of several dyes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.520-520
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• 2013

Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.111-124
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• 2013

Jianbo Wang의 그룹에서 최근 발표한 무촉매 분자 내 탄소-탄소 결합 형성 반응의 메커니즘을 계산 화학적으로 평가한다. 이 반응은 금속 촉매를 사용하지 않는다는 점과 Bio activity 를 갖는 Hydroxy-substituted Polycyclic Aromatic Compound (PAC)를 손쉽게 합성할 수 있다는 점에서 중요하다. Diazo moiety를 갖는 분자의 반응이 일반적으로 진행할 수 있는 세 가지 반응 경로가 제시되었고, DFT functional을 이용해 중간체 및 전이 상태에 대한 최적화 구조 및 에너지를 얻었다. 탄소-탄소 결합의 원천을 탐구하기 위해 Natural bond orbital charge calculation과 치환기 효과에 대한 계산이 수행되었다. 계산 결과, 중간체로 Triplet carbene을 형성하는 경로가 가장 불안정한 중간체를 형성했고, Tosylate가 해리되기 전 탄소-탄소 결합이 형성되는 경로가 가장 합리적인 반응경로임을 알 수 있었다.