• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.402-406
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• 2009

상압플라즈마 공정을 이용하여 $TiO_2$ 박막의 표면을 개질하고 광촉매 활성을 평가하였다. $TiO_2$ 박막은 $TiO_2$ 졸-겔 용액에서 유리판에 dip-coating법으로 코팅한 후 소성 온도와 소성 시간을 변화시켜 가면서 제조하였다. 표면 개질에 사용된 플라즈마는 질소 플라즈마였으며, 방전전력, 처리시간 등의 공정변수를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 광촉매 활성은 UV-A와 형광등 하에서의 메틸렌 블루 분해효율을 바탕으로 평가하였다. XPS 분석 결과, 박막의 표면에 소량의 질소가 도핑되었음을 알 수 있었으며, 광촉매 효율은 UV-A와 형광등 하에서 모두 증가하였고, 특히 형광등 하에서 좀 더 증가하였다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.218-225
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• 2014

석탄의 가스화는 촉매 도입 시 온순 조건에서 가능하나, 석탄 내 회분에 의한 비활성화에 의해 반복적인 촉매 활용이 힘들다. 이에 본 연구에서는 삼화 원탄에서 회분을 제거하여 삼화 무회분탄(ash-free coal, AFC)을 제조한 후 가스화 반응성을 원탄과 비교하여 알아보았다. 우선 원탄을 대상으로 고정층 반응기에서 수증기 공급량, 공간 속도(space velocity), 온도 및 촉매를 변수로서 가스화 조건을 결정하였다. 고체상 혼합법으로 다양한 촉매 도입 시, 유동성을 갖는 $K_2CO_3$가 가장 높은 활성을 보였다. 무회분탄은 원탄보다 낮은 반응성을 보였으며, 이는 용매(1-methylnaphthalene, 1-MN)를 이용한 고온 추출 및 건조 공정 중에 소모된 산소 기능기 함량과 증가된 탄화도(carbonization)에 기인한다. $K_2CO_3$ 가 혼합된 무회분탄의 반응성은 급격히 증가하여 낮은 온도 ($700^{\circ}C$)에서도 높은 전환율을 보였다. 이때 $H_2/CO$와 $CO_2/CO$ 비율도 증가하는데, 이는 촉매에 의해 수성가스전환(water-gas shift) 반응이 활성화됨에 기인한다. 본 연구에서는 무회분탄의 저온 촉매 가스화 반응을 통해 석탄 가스화 공정의 경제성이 개선될 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권3호
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• pp.31-37
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• 2003

수용액중의 암모니아를 리싸이클링하여 황산암모늄을 제조하기 위한 1단계 공정으로 air stripping에 의한 암모니아 탈기특성을 조사하였다. 수용액중 암모니아 탈기실험을 위하여 내경 40mm의 아크릴관을 탈기 column으로 사용하고 하단에 미세한 기체방울을 생성시키기 위하여 air sparger를 설치하는 한편 탈기가스로는 공기를 사용하였다. 탈기실험 결과 수용액 pH가 증가할수록 암모니아 탈기효율이 향상되었으며, 적정 pH범위는 10∼12 인 것으로 나타났다. 공기유량변화가 암모니아 탈기에 미치는 영향에 있어서는 공기유량이 증가함에 따라 탈기량이 비례하여 증가하지는 않았다. 또한, 수주 높이 20 cm 이상에서 절대 탈기량은 수주 높이에 관계없이 일정하게 나타났다. 탈기 온도를 높일수록 암모니아 탈기속도는 크게 증가하여 pH 12.8, 탈기 온도 $60^{\circ}C$에서 14시간 탈기시 초기 암모니아의 90% 정도를 탈기시킬 수 있었으며, 탈기 온도는 수용액 pH와 함께 암모니아 탈기공정의 가장 중요한 변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.46-47
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• 2005

이번 연구는 $BCl_3/CF_4$ 플라즈마를 사용하여 반도체소자 제조 시 널리 이용되는 GaAs 계열반도체 중 대표적인 재료인 GaAs/AlGaAs 및 GaAs/InGaP 구조를 선택적으로 건식 식각한 후 분석한 것이다. 공정변수로는 ICP 소스파워를 0-500W, RIE 파워를 0-50W 그리고 $BCl_3/CF_4$ 가스 혼합비를 중점적으로 변화시켰다. $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우 (20$BCl_3$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr) 는 GaAs:AlGaAs의 선택비가 0.5:1 이었으며 이때 GaAs의 식각률은 ~2200${\AA}/min$ 이었으며 AlGaAs의 식각률은 ~4500${\AA}/min$ 이었다. 식각 후 표면의 RMS roughness은 < 2nm로 깨끗한 결과를 보여주었다. 15% $CF_4$ 가스가 혼합된 $17BCl_3/3CF_4$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr의 조건에서 3분 동안 공정한 결과 순수한 $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우보다 표면은 다소 거칠었지만 (RMS roughness: ~8.4) GaAs의 식각률 (~980nm/min)과 AlGaAs와 InGaP에 대한 GaAs의 선택도 (GaAs:AlGaAs=16:1, GaAs:InGaP=38:1)는 크게 증가하였다. 그리고 AlGaAs 및 InGaP의 경우 식각 시 나타난 휘발성이 낮은 식각 부산물 ($AlF_3:1300^{\circ}C$, $InF_3:1200^{\circ}C$)로 인하여 50nm/min 이하의 낮은 식각률을 보였고, 62.5%의 $CF_4$가 혼합된 $7.5BCl_3/12.5CF_4$플라즈마의 조건에서는 AlGaAs 및 InGaP에 대한 GaAs의 선택도가 각각 280:1, 250:1을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제25권5호
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• pp.406-414
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• 2015

본 연구에서는 막 축전식 탈이온 공정에 적용하기 위해 온도와 시간을 달리하여 술폰화 Poly(VDF-co-hexafluoropropylene) copolymers (PVDF-co-HFP)을 합성 후 캐스팅법에 의해 양이온교환막이 제조되었다. 술폰화 PVDF (SPVDF)는 Fourier-transform infrared (FT-IR), $^1H$ Nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR)를 통해 구조확인을 하였고, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 통해 화학조성에 대한 정량적 분석을 하였다. 막 성능은 함수율 및 이온교환용량과 전기저항을 측정하였고. $60^{\circ}C$에서 7시간 술폰화한 SPVDF 멤브레인이 이온교환용량 0.89 meq/g, 함수율 21.5%, 전기저항 $3.70{\Omega}{\cdot}cm^2$로 가장 우수하였다. 수중 이온제거 특성을 막 축전식 탈이온 방법(MCDI)으로 전압(0.9~1.5 V), 유속(10~40 mL/min)을 변수로 SPVDF의 탈염 특성을 확인하여 MCDI 공정에 적용가능 여부를 평가하였다. MCDI 충방전 시험 결과 최대 탈염제거율은 62.5%이었다.

• 산업식품공학
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• 제15권2호
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• pp.155-161
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• 2011

본 실험은 압출성형을 통한 저DE덱스트린 제조공정을 확립하기 위해서 수분함량 25, 35% 배럴온도 100, $120^{\circ}C$, 스크루 회전속도 150, 250 rpm에서 압출성형한 전분을 알 파아밀라아제로 당화시켰을 때 당화특성을 연구하였다. 수 분용해지수는 원료전분 수분함량이 25%로 감소할 경우 증 가되었으며, 수분흡착지수도 수분의 감소와 함께 전체적으 로 증가하였다. 환원당함량의 경우 수분함량이 낮고 배럴온 도 높을수록 증가되었다. 120 분간 당화 후 DE 63.8로 높 게 나타났다. 비기계적 에너지 투입량(SME)의 증가와 함께 수분용해도는 증가하는 경향이었다. 또한 수분함량의 감소 와 함께 비기계적 에너지 투입량과 수분용해도는 증가하였 다. 페이스트점도는 원료전분의 수분이 낮고, 스크루 회전 속도가 증가할수록 전분사슬의 절단에 따라 저온최고점도 가 감소하는 경향을 보였다. 초기반응속도는 수분함량이 25%로 낮고 배럴온도 $120^{\circ}C$, 스크루 회전수 250 rpm에서 $2.26{\times}10^{-3}mmol/mL{\cdot}min$로 가장 높았다. 시중 호화전분 $1.83{\times}10^{-3}mmol/mL{\cdot}min$에 비해서도 높은 결과를 보였다. 당화속도상수는 히구치모델을 응용하였으며, 수분함량이 낮 고 배럴온도가 $120^{\circ}C$일 때 전체적으로 높게 나타났다. 본 실험에서 초기반응속도, 당화속도상수, 당화수율 등을 고려 할 때, 최적조건은 수분함량 25%, 배럴온도 $120^{\circ}C$, 스크루 회전속도 250 rpm이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.88-97
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• 2020

본 연구는 시멘트 소성 공정에 사용되는 선별된 폐플라스틱 페기물류를 선별 및 파분쇄 공정을 거쳐 2종으로 분류하여 그에 따른 각각의 특성을 분석하고, 이를 기반으로 시멘트 소성 후의 강도에 대한 상관관계를 분석한 연구이다. 실험 변수로는 연질과 경질 폐플라스틱 폐기물로 분류하였으며 그에 따른 발열량, 염소, 수분 등의 상관관계를 분석하였다. 또한 각 폐기물 중 일부를 채택하여 용융시킨 후 조직 및 발열량을 분석하여 기초 특성을 평가하였다. 실험 결과 시멘트 소성에 사용되기 위해서는 연질 폐플라스틱 폐기물류 분리시키고 그 중 유사한 특성을 갖는 소재로 소성하는 것이 열원을 얻기에 적합한 것으로 평가되었다. 시멘트 소성 후의 강도별로 폐기물류에 대해 검토한 결과 경질 플라스틱류의 사용은 1일 및 28일 압축강도에 크게 기여하며, 연질 플라스틱류의 사용은 28일 압축강도에 기여하는 것으로 분석되었다. 그러나 이런 특성들은 폐기물을 일부만 채취하여 평가한 것으로 폐기물의 편차가 발생하기에 지속적인 관리가 필요하며 폐기물의 사용에 따른 환경적 문제에 대한 후속 연구가 요구된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권5호
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• pp.187-192
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• 2011

비극성 a-GaN의 성장 시 기판의 경사각은 GaN epi의 품질을 결정하는 중요한 변수로서 양질의 a-GaN 성장을 위해서는 R-면 기판의 경사각이 정밀하게 제어된 기판이 요구된다. 본 연구에서는 R-면 기판의 경사각 ${\alpha}$와 ${\beta}$의 목표값이 각각 0, -0.1, -0.15, -0.2, -0.4, $-0.6^{\circ}$와 -0.1, 0, $0.1^{\circ}$인 절단기판을 제조하였다. 절단기판의 경사각을 x-ray를 이용하여 측정하고 통계적인 분석을 통해 기판의 경사각 제어공정에 대한 신뢰성을 평가하였으며, R-면 기판의 경사각의 공차는 ${\pm}0.03^{\circ}$의 값을 가졌다. R-면 기판은 상대적으로 큰 이방성에 의해 c-면 기판에 비해 휨(BOW)과 두께편차(TTV)가 상대적으로 큰 분포를 갖는 것으로 나타났다. AFM을 이용하여 기판 표면을 관찰한 결과, 측정된 R-면기판의 step 높이는 0.2~0.4 nm로 거의 일정한 값을 가졌으며 step 너비는 경사각 ${\alpha}$가 증가함에 따라 156 nm에서 26 nm로 감소하였으며 이와같은 R-면 기판의 step 구조의 변화는 epi 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권4호
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• pp.456-460
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• 1990

단일축 압출성형기를 이용한 meat snack의 제조특성을 조사하고자 하였다. 돈육과 계육을 원료로 하여 압출기 내의 스크류 회전속도(120, 190, 260rpm)를 변수로 하고 고기함량비(고기 : 옥분=1 : 3, 1 : 1, 2 : 1, 3 : 1)에 따른 extrudate의 가공 및 압출성형 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 고기함량이 증가할수록 팽화율, 수분흡착력, 명도 및 황색도는 감소하였다. 팽화율은 스크류 회전속도가 증가함에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 고기함량이 높은 2 : 1 배합비에서는 반대 현상을 나타내었다. 그러나 수분흡착력은 고기함량이 적을때에는 스크류 회전속도 190rpm에서 최대치를 나타내었으나, 고기함량이 증가함에 따라 120rpm에서 최대치를 나타내었다. 밀도에 대한 압출물의 영향은 배합비가 1 : 1, 2 : 1과 3 : 1에서는 큰 유의성은 없었으나 1 : 3과 0.1의 배합비보다는 유의적으로 높은 밀도값을 나타냈다. 한편, 고기함량이 증가할수록 적색도는 커졌으며 절단력은 배합비 1:1에서 최대치를 나타내었고 스크류 회전속도가 커질수록 절단력은 감소하는 경향을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.990-997
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• 1998

ECR 산소플라즈마를 이용하여 저온 확산법에 의해 서로 다른 종류의 기판에 마이크로파 출력, 기판의 위치 등을 실험변수로 실리콘 산화막을 제조하고, 열처리 전 후 물리 화학적 특성을 분석하여 Si/O 의 조성비, 산화막 표면의 morphology와 전기적 특성과의 관계를 살펴보았다. 마이크로파 출력이 높은 영역에서, 산화속도는 증가하지만 식각으로 인하여 표면조도가 증가하였다. 따라서 막내에 결함이 증가하고 기판자체에 걸리는 DC bias의 증가로 기상에 존재하는 산소 양이온이 다량 함유되어 산화막의 질이 저하되었다. 기판의 종류에 따라 기상에 존재하는 산소 양이온의 함량은 Si(100) $Si/SiO_2$계면에 존재하는 결함들은 줄일 수 있으나, 고정전하와 계면포획전하 밀도는 열처리와 무관하고 단지 기상에 존재하는 반응성 산소이온의 양과 기판자체 DS bias에 의존하였다. 마이크로파 출력이 300, 400 W인 실험조건에서 표면조도가 낮고, 계면결함밀도가 ${\sim}9{\times}10^{10}cm^{-2}eV^{-1}$로 $Si/SiO_2$계면에서 결함이 적은 양질의 산화막이 얻어졌다.