• Economic and Environmental Geology
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• v.34 no.1
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• pp.1-12
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• 2001

The crystal structure of biotite-1M from Bancroft, Ontario, was determined by Rietveld refinement method using high-resolution neutron powder diffraction data at -26.3$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$, 30$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, 90$0^{\circ}C$. The crystal structure has been refined to a R sub(B) of 5.06%-11.9% and S (Goodness of fitness) of 2.97-3.94. The expansion rate of a, b, c unit cell dimensions with elevated temperature linearly increase to $600^{\circ}C$. The expansivity of the c dimension is $1.61{\times}10^{40}C^{-1}$, while $2.73{\times}10^{50}C^{-1}$ and $5.71{\times}10^{-50}C^{-1}$ for the a and b dimensions, respectively. Thus, the volume increase of the unit cell is dominated by expansion of the c axis as increasing temperature. In contrast to the trend, the expansivity of the dimensions is decreased at 90$0^{\circ}C$. It may be attributed to a change in cation size caused by dehydroxylation-oxidation of $Fe^{2+}$ to $Fe^{3+}$ in vacuum condition at such high temperature. The position of H-proton was determined by the refinement of diffraction pattern at low temperature (-2.63$^{\circ}C$). The position is 0.9103${\AA}$ from the O sub(4) location and located at atomic coordinates (x/a=0.138, y/b=0.5, z/c=0.305) with the OH vector almost normal to plane (001). According to the increase of the temperature, $\alpha$* (tetrahedral rotation angle), $t_{oct}$ (octahedral sheet thickness), mean distance increase except 90$0^{\circ}C$ data. But the trend is less clearly relative to unit cell dimension expansion because the expansion is dominant to the interlayer. Also, ${\Psi}$ (octahedral flattening angle) shows no trends as increasing temperature and it may be because the octahedron (M1, M2) is substituted by Mg and Fe.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.232-232
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• 2009

최근 WGS반응용 Pt 촉매의 성능 향상을 위한 다양한 담체 및 조촉매(Promotor) 개발에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 선행 연구결과, 입방(Cubic)구조를 가지는 $Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_2$ 담체는 정방 입계(Tetragonal)구조를 가지는 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$ 담체 또는 혼합산화물(Mixed oxide)구조를 가지는 $Ce_{0.5}Zr_{0.5}O_2$ 담체 보다 높은 활성과 안전성을 가진다. 이것은 촉매의 성능 향상이 Ce-$ZrO_2$의 결정구조에 의존한다는 것을 나타낸다. 따라서 WGS 반응에서 Ce/Zr 비에 따라 변화된 담체 특성이 Pt 촉매의 활성에 영향이 있을 것으로 예상되며 실험결과 1% Pt/$CeO_2$ 촉매가 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 Pt/Ce-$ZrO_2$ 촉매의 성능 향상을 위해 Ce-$ZrO_2$ 담체에 조촉매인 Ni을 첨가하여 촉매적 활성을 비교하여 보았다. 촉매는 2%의 Pt과 15%의 Ni로 고정하였고 Ce/Zr 비를 제조변수로 하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. Pt 촉매는 함침법 (Incipient wetness impregnation)으로 담지 시켰다. 2% Pt/Ce-$ZrO_2$ 촉매와 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매는 저온영역($200^{\circ}{\sim}320^{\circ}C$)에서 비슷한 CO 전환율을 나타내었으나 고온영역($360^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$)에서는 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매가 더 높은 CO의 전환율을 나타내었다. 이것은 Ni의 영향으로 고온에서 부반응인 메탄화 반응(Methanation reaction)이 생긴 것으로 판단되어 메탄($CH_4$)의 선택도를 살펴본 결과 2% Pt/15% Ni-Ce-$ZrO_2$ 촉매가 고온영역($360^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$)에서 급격하게 증가하는 것으로 나타나 메탄화 반응이 일어난 사실을 증명한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.82.1-82.1
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• 2010

수소화된 비정질 실리콘 박막을 이용한 반도체는 현재 태양전지, 트랜지스터, 매트릭스 배열 및 이미지 센서 등의 분야에서 이용되고 있다. 자세히 이야기 하면, 여러 가지의 광전효과 물질에 대한 특성이 있으며, 가시광선영역에 대하여 > $10^5cm^{-1}$이상의 매우 높은 광흡수계수와 낮은 온도를 갖는 증착공정 등이 있다. 박막의 밴드갭은 약 1.6~1.8eV로서 태양전지의 흡수층과 passivation층으로 적절하다. 여러 가지 종류의 태양전지 중 비정질 실리콘 박막/결정질 실리콘 기판의 구조로 이루어진 이종접합 태양전지는 저온에서 공정이 가능한 대표적인 것으로서 HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)구조로 산요사에 의해 제안된 것이다. 이것은 결정질 실리콘 기판과 도핑된 비정질 실리콘 박막사이에 얇은 진성층 비정질실리콘 박막을 삽입함으로서, 캐리어 전송을 좋게하여 실리콘 기판 표면의 passivation효과를 증대시키는 결과를 가지고 온다. 실험실 규모에서는 약 20%이상의 효율을 보이고 있으며, 모듈에서는 19.5%의 높은 효율을 보이고 있어 실리콘 기판을 이용한 고효율 태양전지로서 각광을 받고 있다. 이러한 이종접합 태양전지의 대부분은 단결정 실리콘을 사용하고 있는데, 점차적으로 다결정 실리콘 기판으로 추세가 바뀌고 있어, 여기에 맞는 표면 passivation 공정 및 분석이 필요하다. 본 발표에서는 다결정 실리콘 기판위에 진성층 비정질 실리콘 박막을 유도결합 플라즈마 화학기상 증착법(ICP-CVD)을 이용하여 제조하여 passivation 효과를 분석한다. 일반적으로 ICP는 CCP(coupled charged plasma)에 비해 약 100배 이상 높은 플라즈마 밀도를 가지고 있으며, 이온 충돌같은 표면으로 작용하는 것들이 기존 방식에 비해서 작다라는 장점이 있다. 먼저, 유리기판을 사용하여 ICP-CVD 챔버내에 이송 한 후 플라즈마 파워, 온도 및 가스비(SiH4/H2)에 따른 진성층 비정질 실리콘 박막을 증착 한 후, 밴드갭, 전도도 및 결합구조 등에 대한 결과를 분석한 후, 최적의 값을 가지고 250um의 두께를 갖는 다결정 실리콘을 기판위에 증착을 한다. 두께(1~20nm)에 따라 표면의 passivation이 되는 정도를 QSSPCD(Quasi steady state Photoconductive Decay)법에 의하여 소수캐리어의 이동거리, 재결합율 및 수명 등에 대한 측정 및 분석을 통하여 다결정 실리콘 기판의 passivation effect를 확인한다. 제시된 데이터를 바탕으로 향후 다결정 HIT셀 제조를 통해 태양전지 효율에 대한 특성을 비교하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.183-183
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• 2015

Indium tin oxide (ITO)는 넓은 밴드갭을 가지는 n-type의 축퇴 반도체로 태양전지, 스마트윈도우, 터치 센서, organic light emitting displays (OLEDs) 등에 널리 적용된다. 최근 touch screen panels (TSPs)의 높은 전기적 특성 및 고해상도 요구에 따라 고품질 ITO 박막개발의 수요도 증가하는 추세이다. 지금까지 ITO 박막의 물성 및 기계적 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔지만 ITO 초박막 에서의 근본적인 물성 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이므로, 이러한 연구는 필수적이라 할 수 있다. ITO 초박막은 광학적 특성은 우수하나, 낮은 결정성으로 인해 전기적 특성이 나쁘다는 단점을 가지며, 이러한 ITO 박막의 결정성은 초기 박막 성장과정에 많은 영향을 받는다. ITO 박막의 초기성장과정은 핵이 생성된 후(nucleation), 각각의 위치에서 성장하게 되고(growth), 합쳐지면서(coalescence) 연속적인 막을 형성 하는데(continuous), 이러한 초기 박막 성장 과정 중에 핵 생성 밀도를 증가시키고 박막이 연속적으로 되는 두께를 감소시킨다면, 더욱 더 고품질의 ITO 초박막을 얻을 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서는 박막 초기 형성 과정 중 섬들이 합체되는 두께를 최소화시키기 위하여 EMF(electromagnetic field strength) 시스템을 이용하였다. EMF 시스템은 DC 캐소드에 전자석 코일을 장착하여 전자기장을 추가로 부가한 것으로, 이를 이용할 경우 스퍼터 원자가 중성상태로 기판에 도달하는 것이 아니라, 이온화되어 Vp-Vf의 차이로 가속되어 추가적인 에너지를 공급받음으로써 기판표면상에서 확산을 촉진시키므로 박막이 연속적으로 되는 임계 두께를 감소시킬 수 있는 것으로 기대된다. 실험은 실온에서 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였으며, 유리기판위에 4, 6, 8, 10, 12, 20 nm의 두께로 ITO 박막을 제작하였다. 스퍼터링 파워는 150 W (3.29 W/cm3), 작업 압력은 0.13 Pa, 기판과 타깃 사이의 거리는 70 mm였다. 각각의 두께에서 EMF 파워 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 W로 인가하여 박막을 제작한 후, EMF 파워에 따른 ITO 박막의 초기 성장 과정중 표면상태를 AFM (atomic force microscope) 이미지를 통하여 관찰하였다. 또한, 두께 약 8 nm에서와 20 nm일 때의 전기적 특성 및 광학적 특성을 관찰하였으며, 두 박막 모두 EMF 파워 15 W를 인가하였을 때 그 특성이 가장 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 박막은 초기 성장이 중요하므로, 매우 얇은 두께에서 좋은 특성을 가진 박막을 제작하여야 박막의 두께를 증가시켰을 때도 좋은 특성의 막을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 또한, EMF 파워를 증가시킴에 따라 자장강도를 증가시키는 것과 같은 효과 즉, 플라즈마 임피던스가 감소하는 효과를 내어 증착 중 고 에너지 입자 (Ar0, O-)에 의한 박막손상이 감소한 것으로 판단된다. 따라서 적정 EMF 파워 15 W를 인가하였을때 가장 물성이 좋은 ITO 박막을 얻을 수 있었다. 즉, EMF 시스템을 이용하여 저온 공정에서 결함농도가 적은 고품질의 ITO 초박막을 제작할 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.2 s.273
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• pp.132-139
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• 2005

Sintering behavior of $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$ with a Pb-based glassceramics frit were investigated in order to understand an effect of glassceramics as a low temperature sintering agent on dielectric ceramics. A green sheet form was fabricated through tape casting method with the glassceramic fut added $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$. The dispersion properties, rheological properties and final density of dielectric composit slurry as a function of amount and composition of organic additives was examined. The dispersants' addition was effective in controlling dispersion of the ceramics in solution. The addition of excessive dispersant showed adverse effect on dispersion. The prepared slurries, containing ceramic : powders, glass-ceramics and various kinds of organic viechles, exhibited typical shear thinning behavior. The best properties of tape casting appeared powder to solvent ratio 65 : 35 and amount of the binder 6 wt$\%$ and plasticizer 3 wt$\%$. The viscosity of the slurry was 677 cps and green/sintered density in the tape was $3.3 g/cm^3,\;5.56 g/cm^3$ respectively.

• Clean Technology
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• v.26 no.2
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• pp.91-95
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• 2020

A new eco-friendly synthetic method for N-hydroxysuccinimide (NHS), widely used in the pharmaceutical and fine chemical industries, is developed. Conventional synthesis method yields NHS of about 70% after its reaction with NH₂OH to succinic acid. In this method, NHS can be obtained using low-cost succinic acid, but a great deal of solvents are required as an extraction method to purify NHS, while the work-up process is complicated, resulting in low yield. In addition, there is a safety risk due to the high reaction temperature for commercial production, and it is not economical due to the high cost of production from the generation of much waste because of an acid catalyst and the use of various solvents. In order to make up for this shortcoming, this study used succinic anhydride as a raw material under low temperature reaction and developed a new eco-friendly industrial synthesis method using isobutyl alcohol for a single solvent and non-catalytic reaction. The economic evaluation confirms that there is a cost reduction effect of about 20%. In the future, based on this result, studies may establish a commercial production technology through scale-up research and proceed with foreign technology transfer.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.4
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• pp.121-125
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• 2009

Amorphous $Ge_1$_$_xMn_x$ semiconductor thin films grown by low temperature vapor deposition were annealed at various temperatures from 400 to $700^{\circ}C$ for 3 minutes in high vaccum chamber. The electrical and magnetotransport properties of as-grown and annealed samples have been studied. X-ray diffraction patterns analysis revealed that the samples still maintain amorphous state after annealling at $500^{\circ}C$ for 3 minutes and they were crystallized when annealing temperature increase to $600^{\circ}C$. Temperature dependence of resistivity measurement implied that as-grown and annealed $Ge_1$_$_xMn_x$ films have semiconductor characteristics, the increase of resistivity with annealling temperature was obseved. The $700^{\circ}C$-annealed sample exhibited negative magnetoresistance (MR) at low temperatures and the MR ratio was ${\sim}$8.5% at 10 K. The asymmetry was present in all MR curves. The anomalous Hall Effect was also observed at 250 K.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.5
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• pp.203-207
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• 2019

Calcium phosphates such as hydroxyapatite (HAp), tricalcium phosphate (${\beta}$-TCP), and biphasic calcium phosphate (BCP, HAp/${\beta}$-TCP) have been prepared via hydrothermal treatment. The synthesis was conducted by reacting ($Ca(OH)_2$) aqueous solution with phosphoric acid ($H_3PO_4$) under different hydrothermal synthesis conditions (temperatures up to $150^{\circ}C$ and pH lower than 12). The effects of initial precursor Ca/P ratio (1.30, 1.50 and 1.67) and post heat treatment on the phase evolution behavior of the powders and sintered ceramics were investigated. The phases of resulting powders and sintered ceramics were controllable by adjusting the initial Ca/P ratio. A single HAp phase without any noticeable second phase was obtained for the initial Ca/P ratio of 1.67 in the overall heat treatment range. Pure ${\beta}$-TCP and biphasic calcium phosphate (HAp/${\beta}$-TCP) were synthesized from precursor solutions having Ca/P molar ratios of 1.30 and 1.50, respectively, after having been heat treated at $900^{\circ}C$ or higher. Dense ceramics with translucency were obtained at considerably lower sintering temperatures.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.31 no.1
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• pp.55-62
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• 2021

In order to improve fuel economy and reduce CO2, HEV adopts ISG system as a standard. This ISG system increased the electric load that the battery had to bear, and the number of starting increased rapidly. AGM Lead Acid batteries have been developed and used, but the charging time is about three times longer as the electrolyte amount control during formation must be maintained at a higher level compared to conventional lead-acid batteries. In this study, we tried to shorten the charging time by increasing the charging efficiency through the optimization of the formation pattern. In order to optimize the Formation Pattern, 10 charging steps and 6 discharging steps were applied to 16 multi steps, and the charging current for each step was controlled, and the test was conducted under 4 conditions (21 hr, 24 hr, 27 hr, 30 hr). As a result of simultaneous application of multi-step and discharge step, it was verified that minimizing the current loss and eliminating the sudden polarization during charging contributes to the improvement of charging efficiency. As a result, it showed excellent results in reducing the charging time by about 30 % with improved charging efficiency compared to the previous one.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.36 no.3
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• pp.199-212
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• 2023

Diffusion is a powerful tool to understand geological processes recorded in terrestrial rocks as well as extraterrestrial materials. Since the diffusive exchange of elements or isotopes may have occurred differently in the solar nebula (high temperature and rapid cooling) and on the parent bodies (fluid-assisted thermal metamorphism at relatively low temperature), it is particularly important to model elemental or isotopic diffusion profiles within the mineral grains to better understand the evolution of the early solar system. A numerical model with the finite difference method for the fast grain boundary diffusion was established for the exchange of elements or isotopes between constituent minerals in a closed system. The fast grain boundary diffusion numerical model was applied to 1) ²⁶Mg variation in plagioclase of an amoeboid olivine aggregate (AOA) from a CH chondrite and 2) Fe-Mg interdiffusion between chondrules, AOA, and matrix minerals in a CO chondrite. Equilibrium isotopic fractionation and equilibrium partitioning were also included in the numerical model, based on the assumption that equilibrium can be reached at the interfaces of mineral crystals. The numerical model showed that diffusion profiles observed in chondrite samples likely resulted from the diffusive exchange of elements or isotopes between the constituent minerals. This study also showed that the closure temperature is determined not only by the mineral with the slowest diffusivity in the system, but also strongly depends on the constituent mineral abundances.