• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.16 no.1
• /
• pp.40-44
• /
• 2006

[ $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ ] nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, SEM, and Mossbauer spectroscopy, VSM. $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ powder that was annealed at $300^{\circ}C$ has spinel structure and behaved superparamagnetically at room temperature. The estimated size of superparammagnetic $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields of the A and I patterns at 4.2 K were found to be 510 and 475 kOe, respectively. The blocking temperature $(T_B)$ of superparammagnetic $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle is about 90 K. The magnetic anisotropy constant and relaxation time constant of $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle were calculated to be $K=1.6\times10^6erg/cm^3$.

• Polymer(Korea)
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.168-176
• /
• 2007

The sub-micron particles of poly ($\gamma-glutamic$ acid) (PGA) containing lysozyme have been prepared using supercritical antisolvent (SAS) precipitation process at various experimental conditions such as pressure, temperature, inner diameter of nozzle, and concentration. As overall results of the application of SAS process to this system, the smaller size powder has been produced as (i) increasing pressure, (ii) decreasing temperature, (iii) decreasing the inner diameter of nozzle, and (iv) decreasing the concentration of PGA and lysozyme. It is found by means of FT-IR analysis that during SAS process, the composition has changed from the original composition of PGA : lysozyme=50 : 50 into PGA : lysozyme=33 : 67 at final product powder. It means that PGA has higher solubility for the mixed solvent of carbon dioxide and dimethyl sulfoxide (DMSO). Due to such difference of solubility, this particle forms the core-shell structure of which the core consists mainly of lysozyme. It is also found that the residual DMSO amount of $7.8\times10^{-3}wt%$ exists inside the powder.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.32 no.1
• /
• pp.28-34
• /
• 2021

SiO2/Ag core-shell nanoparticles were synthesized by combining modified Stöber process and reverse micelle method using acetoxime as a reducing agent in water/dodecylbenzenesulfonic acid (DDBA)/cyclohexane reverse micells. The SiO2/Ag core-shells were studied for structure, morphology and size using UV-visible spectroscopy, XRD, SEM and TEM. The size of a SiO2/Ag core-shell could be controlled by changing the [water]/[DDBA] molar ratio (WR) values. The size and the polydispersity of SiO2/Ag core-shells increased with increase of the WR value. The resultant Ag nanoparticles exhibit a strong surface plasmon resonance (SPR) peak at 430 nm over the amorphous SiO2 nanoparticles. The SPR peak shifted to the red side with increase in nanoparticle size. Conductive pastes with 70 wt% SiO2/Ag core-shell were prepared, and the pastes were coated on the PET films using a screen-printing method. The printed paste film of the SiO2/Ag core-shell showed higher surface resistance than the commercial Ag paste in the range of 460~750 µΩ/sq.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.80-80
• /
• 2010

유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 다결정 실리콘 씨앗층을 제조하기 위하여 전자빔을 조사하는 방법과 Al을 이용한 씨앗층 제조법이 비교되어 공정 수행이 이루어진다. 우선, 전자빔 조사를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용하여 ${\sim}10^{20}cm^{-3}$이상의 농도를 갖는 $p^+^+$ 비정질 실리콘 박막을 제조한다. Al의 증착은 DC 스퍼터링법을 이용하여 제조하고 그 두께는 실리콘 박막의 두께와 동일한 조건(350nm)으로 제조한다. 제조된 샘플은 E-beam gun이 달린 챔버로 이동하여 1.4keV의 세기를 가지고 각각 10, 20, 50, 100초를 조사한 후 단면의 이미지를 SEM으로, 결정화 정도를 Raman으로, 결정화 방향 등에 대한 조사를 XRD로 분석 측정한다. 그리고 Hall effect를 통해 전자빔의 조사 전후의 캐리어 농도, 이동도 및 비저항 등에 대한 조사가 이루어진다. 동시에 Al을 촉매로 한 layer교환에 대하여 마찬가지로 분석을 통하여 최종적으로 비교분석이 이루어 진다. 전자빔을 조사한 샘플에 대하여 빠른 시간 및 캐리어농도 제어 등의 우수성이 보이며, 특히 ~98%이상의 결정화율을 보일 것으로 예상된다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.34 no.1
• /
• pp.36-44
• /
• 2023

Core-shell TiO₂/Ag nanoparticles were synthesized by a modified sol-gel process and the reverse micelle method using acetoxime as a reducing agent in water/dodecylbenzenesulfonic acid (DDBA)/cyclohexane. The structure, shape, and size of the TiO₂/Ag nanoparticles were investigated using X-ray diffraction (XRD), UV-visible spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), and thermogravimetric analysis (TGA). The size of TiO₂/Ag nanoparticles could be controlled by changing the [water]/[DDBA] molar ratio values. The size and the polydispersity of TiO₂/Ag nanoparticles increased when the [water]/[DDBA] molar ratio rose. The resultant Ag nanoparticles over the anatase crystal TiO₂ nanoparticles exhibited a strong surface plasmon resonance (SPR) peak at about 430 nm. The SPR peak shifted to the red side with the increase in nanoparticle size. Conductive pastes with 70 wt% TiO₂/Ag nanoparticles were prepared, and the pastes were coated on the PET films using a screen-printing method. The printed paste films of the TiO₂/Ag nanoparticles demonstrated greater surface resistance than conventional Ag paste in the range of 405~630 μΩ/sq.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.96-96
• /
• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.1-8
• /
• 2021

A surface image velocimeter (SIV) measures the velocity of a particle group by calculating the intensity distribution of the particle group in two consecutive images of the water surface using a cross-correlation method. Therefore, to increase the accuracy of the flow velocity calculated by a SIV, it is important to accurately calculate the displacement of the particle group in the images. In other words, the change in the physical distance of the particle group in the two images to be analyzed must be accurately calculated. In the image of an actual river taken using a camera, camera lens distortion inevitably occurs, which affects the displacement calculation in the image. In this study, we analyzed the effect of camera lens distortion on the displacement calculation using a dense and uniformly spaced grid board. The results showed that the camera lens distortion gradually increased in the radial direction from the center of the image. The displacement calculation error reached 8.10% at the outer edge of the image and was within 5% at the center of the image. In the future, camera lens distortion correction can be applied to improve the accuracy of river surface flow rate measurements.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.255-261
• /
• 2016

$CaCO_3$ was applied in various industries including rubber, plastics, paint, paper, food additives, and acid neutralizer, etc., owing to its excellent physical and chemical characteristics as well as various appearances of crystals and many reserves. In particular, research on controlling the structure and shape of $CaCO_3$ has attracted considerable attention recently, because the whiteness and physical characteristics of $CaCO_3$ depend on the size and shapes of the particles. In this study, $CaCO_3$ was synthesized using $CaCl_2$ and $(NH4)_2CO_3$, which has multi-shapes and structures, using a self-assembly method with a hydrothermal method. The structure and morphology of the $CaCO_3$ could be controlled by adjusting the pH and precursor concentration. In particular, the pH adjustment appeared to be a critical factor for the morphology and crystal form. In addition, the calcite and cubic shape were obtained at pH 7, while the mixed calcite, aragonite structure, and rod shapes appeared at pH 7 and over. Through an analysis of the particle formation process, the formation of the calcium carbonate particles was confirmed. The physicochemical properties of the synthesized $CaCO_3$ were analyzed by SEM, XRD, EDS, FTIR, and TG/DTA.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.386-386
• /
• 2015

담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.57-62
• /
• 2011

The energy conversion efficiency of DSSCs (Dye-Sensitized Solar Cells) is dependent on the powder size, the structure, and the morphology of $TiO_2$ electrode. The higher efficiency is obtained with high surface area of the nanoanatase-$TiO_2$ powder adsorbed onto a lot more of the dye. Also, the enhancement of light scattering increases the efficiency with high adsorption of the dye. Powder size, crystalline phase, and shape of $TiO_2$ obtained by hydrothermal method have 15-20 nm, anatase and round. $TiO_2$ electrode has fabricated with the mixture of scattering $TiO_2$ particle with 0.4 ${\mu}m$ in nano-sized powder. Conversion efficiency of series of DSSCs was measured with volume fraction of scattering particle. Photovoltaic characteristics of DSSCs with 10% scattering particles are 3.51 mA for Jsc (short circuit current), 0.79 V for Voc(open circuit potential), filling factor 0.619 and 6.86% for efficiency. Jsc was improved by 11% and enhancement of efficiency by 0.77% compared with that of no scattering particles. The confinement of inserted light by light scattering particles has more increase of the injection of exiton(electron-hole pair) and decrease of moving path in electron. Efficiencies of DSSCs with more than 10% for scattering particles have reduced with increasing the pore in the $TiO_2$ electrode.