• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권5호
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• pp.616-620
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• 2005

Ammonium dihydrogen phosphate 융제의 첨가가 고온 분무열분해 공정에 의해 합성된 녹색 발광의 헥사알루미네이트계 형광체의 형태 및 발광 특성에 미치는 영향을 보았다. 융제를 함유하지 않은 분무용액으로부터 반응기 온도 $900^{\circ}C$ 에서 $1,650^{\circ}C$ 사이에서 합성된 분말은 매우 속이 빈 형태를 가졌다. 반면에 ammonium dihydrogen phosphate 융제를 첨가한 분무용액으로부터 반응기 온도 $900^{\circ}C$ 에서 $1,650^{\circ}C$ 사이에서 합성된 분말은 완벽한 구형 형상을 가지면서 치밀한 구조를 가졌다. 반응기 온도 $1,600^{\circ}C$ 이상에서 ammonium dihydrogen phosphate 융제를 첨가한 분무용액으로부터 마그네토플룸비아트 구조를 가지는 헥사알루미네이트 형광체 분말이 합성되었다. Ammonium dihydrogen phosphate 융제는 저온에서 형광체의 발광 특성을 증가시키는데 효과적이었다. 반응기 온도 $1,650^{\circ}C$의 환원분위기하에서 분무열분해 공정에 의해 직접 제조된 형광체는 융제의 첨가 유무에 무관하게 후열처리 과정을 통해 최적화된 형광체와 유사한 발광 세기를 가졌다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.81-88
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• 2020

발광다이오드는 많은 양의 갈륨과 인듐을 함유하고 있어, 폐발광다이오드로부터 이들 원소의 회수는 최근 많은 관심을 받은 연구 분야이다. 본 연구에서는 폐발광다이오드에 포함된 질화갈륨으로부터 갈륨과 인듐을 회수하고자 시도하였다. 전체 공정은 물성분석, 알칼리배소, 침출의 세 단계로 구성되었다. 화학성분 분석결과 폐발광다이오드의 경우, 70.32% 갈륨, 5.31% 규소, 2.27% 알루미늄 및 2.07% 인듐이 함유됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 알칼리배소 공정은 탄산나트륨과 함께, 900℃하에서 3시간의 반응이 최적 조건인 것으로 확인되었고, 이 공정을 통해 질화갈륨이 질화산화물로 변화되었다. 마지막은 침출 단계로서, 산의 종류 및 농도, 고액비, 반응시간에 따른 변화를 조사하여, 최적조건을 확립하였다. 최적조건은 반응온도 25℃ 및 2.0 M의 염산 환경에서 30 ml/g의 고액비와 반응시간 32분으로 나타났으며, 그 때의 침출 효율은 갈륨 96.88%와 인듐 96.61%로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.48-49
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• 2008

유도결합플라즈마를 적용한 화학기상증착법으로 $TiO_2$ 박막을 얻었다. 박막의 특성 조절을 위해 수소유량을 변화시켰다. 수소 유량을 증가시킴에 따라 박막의 표면 형상, 결정성, 결정 구조 및 광촉매 특성이 변하였다. 고밀도 플라즈마가 반응 기체의 분해를 촉진함으로써 외부 가열없이 아나타제 $TiO_2$가 만들어졌다. 적절한 양의 수소를 첨가했을 때, 루타일 상으로 상전이가 발생하였다. 화학기상증착법에서 루타일 $TiO_2$는 일반적으로 900 K 이상의 고온에서 형성되는 것으로 알려져 있다. 수소의 역할을 고찰하기 위해 랭뮤어 탐 침법과 발광 분광기를 이용한 플라즈마 진단을 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.156-156
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• 2013

대기압 저온 플라즈마는 간단한 구조 및 제작, 쉬운 조작성, 낮은 온도 특성, 높은 화학적 반응성과 같은 많은 장점에도 불구하고, 플라즈마의 에너지가 낮아 다양한 산업적 응용에 제약을 받아왔다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 대기압에서 저온 플라즈마의 에너지를 높이는 여러 시도가 있었으며, 그 중 가까이 인접해 있는 둘 이상의 플라즈마 젯들의 결합 현상(plasma jet-to-jet coupling)을 이용하여 플라즈마 강도를 높이려는 시도가 보고되었다. 본 연구에서는 플라즈마를 발생시키는 유리관을 서로 모아 벌집모양의 배열을 갖는 플라즈마 젯 어레이 장치를 만들어 플라즈마 젯 사이에 상호결합을 유도하여 강한 플라즈마 발광을 발생시켰다. 플라즈마 젯 어레이 장치 중 가운데 위치한 플라즈마 젯은 대기압 플라즈마 젯의 형태를 구현하는 역할을 하고, 가운데를 둘러싼 주변의 여러 플라즈마 젯들은 중앙의 플라즈마 젯에 많은 하전입자를 제공하여 플라즈마 젯의 발광강도를 높이는 역할을 하는 것을 확인했다. 헬륨기체를 사용한 이 플라즈마 젯은 $100^{\circ}C$ 이하의 온도임에도 불구하고 ITO 유리의 유리면을 식각할 만큼 높은 에너지를 가졌다. 이러한 대기압 저온플라즈마 장치에서 플라즈마의 강도를 더 높이기 위해서는 플라즈마 젯 간 결합이 더 많이 일어나는 것이 중요하므로, 이를 위해 주변의 플라즈마 젯의 개수를 높이는 시도를 하였다. 플라즈마 젯 어레이 소자의 중심에 위치한 유리관의 크기를 크게 하고, 주변부의 유리관의 크기를 상대적으로 작게 하여 벌집형태의 배열보다 더 많은 유리관을 주변부에 위치시킨 후 플라즈마를 발생시키고 전기 광학적 특성을 측정하였다. 그 결과, 실험조건에 따라 가운데 플라즈마 젯에서 3배에서 5배 이상 높은 플라즈마의 발광강도를 얻었으며, 플라즈마 젯도 더 안정적으로 발생하였다. 주변부의 유리관의 개수가 증가하면 더 많은 양의 하전 입자들이 플라즈마 결합 과정에 참여하게 되고 결과적으로 더 큰 플라즈마의 발광강도를 나타내는 것이다. 본 실험은 하전입자의 상호작용에 의해 발생하는 서로 인접한 플라즈마 젯 간의 결합이 대기압 저온 플라즈마 젯의 플라즈마 발광강도를 높이는 좋은 방법임을 보였다. 이러한 플라즈마 젯 간의 결합은 대기압 저온 플라즈마의 에너지를 높일 수 있는 쉽고 간단한 방법이며, 이 방법을 이용하여 대기압 저온 플라즈마를 표면처리, 표면개질은 물론, 식각 및 증착, 나아가서는 의료/바이오 분석 기술 등 다양한 학문적, 산업적 응용에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.317-317
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• 2012

사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하여 GaN 성장을 위한 기판으로 사용된다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결함의 형성 메커니즘과 결정 결함의 평가기술 등에 대한 이해가 필요하고, 특히 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정 내 결함이 위치하는 부분은 분자나 원자간의 결합이 약하거나 높은 에너지 상태이므로, 결정의 표면을 적절한 산이나 염기 등을 이용하여 에칭하면 에칭반응은 결정의 전위 위치에 해당하는 부분부터 일어나 결정의 표면에 에치핏을 형성한다. 따라서 결정 표면에 나타나는 에치핏의 개수를 관찰하면 결정의 전위 밀도 파악이 비교적 간단하고, 에칭반응의 이러한 특징은 전위의 정량적 평가에 이용이 가능하다. 본 연구는 4인치 사파이어 조각기판을 수산화칼륨(KOH)으로 습식에칭 후 표면에 나타나는 에치핏의 형성거동과 이의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 단결정의 전위밀도를 예측하기 위해 사파이어 조각시편의 단위면적당 에치핏의 개수를 파악하여 에치핏밀도(EPD, etch pid density)를 계산하였고, 값의 불확도(uncertainty)를 계산하여 전위밀도의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과, 사파이어 조각시편의 에치핏밀도는 단위면적($cm^2$)당 약 ${\sim}10^2$개로 확인되었고, 이 값은 약 2%의 상대불확도를 가지는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.40-45
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• 2009

본 연구는 유기발광디바이스(OLED)용 적색형광물질인 N-알킬카르바졸-3-비닐렌-2-메틸-4-디시아노메틸렌-4H-피란의 합성에 관한 것으로서 유도체들은 탈수축합, $S_N2$, Vilsmeier, 그리고 Knoevenagel축합반응에 의하여 합성되었다. 이들은 전자공여성의 N-알킬카르바졸-3-비닐렌기와 전자흡인성의 2-메틸-4-디시아노메틸렌-4H-피란의 공액구조를 가지고있다. 합성한 물질은 각각 FT-IR, $^1H-NMR$ 등을 통하여 그의 구조적 특성을 확인하였고, 융점, 수득률을 통하여 열적 안정성, 반응성 등을 확인하였으며, 여기 발광스펙트럼으로부터 이 형광재료들의 광학적 특성을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.83-88
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• 2019

화학양론적 조성과 비화학양론적 조성을 갖는 LiBaPO₄:Eu²⁺ 계 형광체를 고상반응으로 제조한 후 환원 분위기에서 열처리한 다음 분말의 결정구조와 광 특성을 X선 회절 분석과 발광 분석을 통하여 조사하였다. XRD 분석 결과, 900℃에서 중간상으로서 Ba₃(PO₄)₂ 상이 주 결정상 LiBaPO₄와 함께 나타났다. 1,100℃에서 낮은 농도의 유로피움이 도핑된 조성의 결정구조는 삼방정(trigonal) 구조에 속하는 반면, 4 mol% Eu²⁺ 이상의 조성에서는 단사정(monoclinic) 계를 나타내었다. 4 mol% 이상의 Eu²⁺이 첨가된 비화학양론적 조성에서는 단일상의 LiBaPO₄가 형성되었다. 단일상의 LiBaPO₄:Eu²⁺ 계 형광체는 480nm에서의 청록색 발광스펙트럼을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제25권3호
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• pp.171-177
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• 2012

Luminol-$H_2O_2$-Cu(II) 시스템을 이용한 화학발광법을 사용하여 방향족 아미노산인 트립토판, 타이로신 및 페닐알라닌의 정량분석을 하였다. 세 종류의 방향족 아미노산(트립토판, 타이로신, 페닐알라닌)을 luminol-$H_2O_2$-Cu(II) 시스템에 첨가하였을 때 아미노산이 존재하지 않을 때보다 화학발광세기가 더욱 증가하는 현상을 관찰하였으며, 이러한 현상을 이용하여 각 방향족 아미노산을 정량분석 하였다. 방향족 아미노산의 최적분석 조건을 조사하기 위하여, Cu(II) 이온 촉매에 의한 루미놀과 과산화수소의 화학발광반응에 미치는 아미노산의 반응속도론적 영향을 조사하였고 과산화수소와 Cu(II) 이온의 농도 그리고 pH와 완충용액의 영향을 조사하였다. 루미놀 화학발광 시스템의 최적 분석조건 하에서 수용액 중의 방향족 아미노산 정량분석을 위해 얻은 검정곡선에서 직선성이 성립하는 농도 범위는 각각 트립토판은 $1.0{\times}10^{-6}{\sim}2.0{\times}10^{-5}\;M$, 타이로신은 $1.0{\times}10^{-6}{\sim}2.0{\times}10^{-5}\;M$ 그리고 페닐알라닌은 $2.0{\times}10^{-6}{\sim}2.0{\times}10^{-5}\;M$이었으며, 이 구간에서 각 아미노산에 대한 상대표준편차(n = 4)는 순차적으로 3.21%, 2.64% 그리고 2.48%이었다. 그리고 각 아미노산의 검출한계($3{\sigma}/s$)는 트립토판 $6.8{\times}10^{-7}\;M$, 타이로신 $5.7{\times}10^{-7}\;M$, 페닐알라닌 $9.6{\times}10^{-7}\;M$이었다.

• 대한화학회지
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• 제45권6호
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• pp.570-576
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• 2001

YOB에 $Eu^{3+}$를 첨가하여 고상 반응으로 합성하였다. YOBr: $Eu^{3+}$ 형광체는 621nm에서 강한 적색 발광을 보이며, $Eu^{3+}$이온 농도가 0.05mol일 때 외대 발광 휘도를 나타냈다. 이때, 적색 발광을 유발하는 전이는 $^5D_0{\to} ^7F_2$ 이며, $Eu^{3+}$이온의 농도에 따른 발광 스펙트럼과 잔광시간 곡선을 통해 YOBr: $Eu^{3+}$형광체의 PL거동을 규명하였다. Inokuti-Hirayama식으로 잔광시간 곡선을 fitting 한 결과, YOBr내의 $Eu^{3+}$간 다중 극자 상호작용 유형(multipolar interaction)은 쌍극자-쌍극자 상효작용(dipole-dipole interaction)으로 밝혀졌다. 또한 본 연구에서는 임계거리를 구하기 위해 임계농도에 의한 계산 외에도 Inokuti-Hirayama식으로부터 fitting한 C/$C_0$값으로 구하는 방법과 $Eu^{3+}$의 여기 및 발광 스펙트럼으로 spectral overlap하여 임계거리를 구하고자 시도 하였다. 각각의 방법으로 구한 임계거리는 17.30, 10.51 및 7.18$\AA$으로 약간의 편차를 보이지만 대략적인 크기를 갖고 있어, 이는 계산이나 측정상의 오차를 감안하면 모두 임계거리를 구하는 유용한 방법으로 판단된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.48-48
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• 2012

화학센서는 분석물질과 감응물질간의 화학적 반응을 통해 분석물질을 선택적으로 인지하고 이를 통하여 특정물질을 실시간으로 분석할 수 있는 기술이다. 최근 화학센서로 색소를 이용하여 음이온을 진단/감응하는 기술이 각광 받고 있으며, 더불어 음이온을 선택적으로 인지함에 있어 검출하고자 하는 특정 음이온에 대한 민감도를 높이기 위한 노력이 계속되고 있다. 감응물질로 이용되는 색소는 주로 분자 내 전하 이동형 색소(intramolecular charge transfer dye)로 주위 환경 변화에 민감하게 반응하며, 자극에 따른 변화를 흡수와 발광, 굴절률의 변화 등으로 나타낸다. 또한 다양한 음이온 중 분석물질로써 연구 가치가 큰 음이온에는 플루오린화물(fluoride)이 있다. 이는 플루오린화물이 치아 보호와 골다공증에 중요한 역할을 하는 순기능을 가지는 반면 고농도 상태에서는 불소증(fluorosis)을 비롯한 악영향을 잠재적으로 가지기 때문에 그 양을 인지하는 것이 중요하게 여겨지기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 2-(3,5,5-trimethylcyclohex-2-enylidene)-malononitirle과 indole-3-carboxaldehyde를 통하여 분자 내 전하 이동형 색소를 합성하고, $^1H$ NMR, GC-mas, EA로 합성된 색소의 물성을 분석하였다. 우선 반응물인 2-(3,5,5-trimethylcyclohex-2-enylidene)-malononitirle을 합성하기 위해 dimethylfor mamide(DMF) 용매 하에서 isophorone과 malononitrile을 12시간 반응시키고, 얻어진 결과물을 정제한다. 이후 indole-3-carboxaldehyde와 10시간 환류시켜 색소를 얻는다. 합성된 색소는 F 이온 검출에 이용되며, UV-vis 분광법을 이용하여 분석물질에 따른 흡수 정도와 강도 변화를 살펴본다. 연구의 최종적인 목적은 비단 진단/감응 색소의 합성이 아니라 나노 섬유 소재와 색소의 접합을 통해 진단/감응형 나노 섬유를 개발하는 것으로 이를 위해 전기방사법이 이용된다.