• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.160-161
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• 2015

탄소 원자들이 육각형의 벌집 모양으로 배열된 그래핀은 강철보다 200배 이상 강하며, 다이아몬드보다 2배 이상 열전도율이 높으며, 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하며, 실리콘보다 100배 이상 전자가 빠르게 움직일 수 있는 장점이 있다. 그래핀의 이러한 기계적, 열적, 전기적 특성은 에너지 밴드 갭이 없는 그래핀의 전자구조에서 근거하고 있다. 그러나 이러한 에너지 밴드 갭이 없는 그래핀은 반도체가 아닌 준금속의 특성을 보이며, 전자산업의 핵심소자인 트랜지스터로의 상용화에 큰 장벽이 되고 있다. 이러한 그래핀의 단점을 보완하고자 그래핀 이외의 2D 물질에 주목하기 시작하였으며, 그 가운데 최근 $MoS_2$과 같은 Transiton-Metal dichalcogenide(TMD)에 대한 관심이 급증하고 있다. TMD 중 대표적인 물질인 MoS2는 단일 층이 직접 전이 밴드 갭을 가진 반도체로서 전자회로와 발광 다이오드에 이용될 잠재적 가능성을 가진 재료이다. 본 연구에서는 이러한 MoS2 박막 형성을 하기 위해서 대면적이고 저비용으로 만들 수 있는 spin coating을 이용하려고 한다. spin coating을 이용하여 박막을 얻기 위해서는 좋은 wettability가 필수적이므로 이를 개선하기 위하여 용액, 전처리에 따른 wettability를 비교한 후, 열처리를 하여 그 표면을 관찰하고 Raman spectroscopy를 이용하여 분석하여 최적의 조건을 찾기 위한 실험을 하였다.

• Clean Technology
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• v.30 no.1
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• pp.28-36
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• 2024

As demand for electric vehicles increases, the market for lithium-ion batteries is also rapidly increasing. The battery life of lithium-ion batteries is limited, so waste lithium-ion batteries are inevitably generated. Accordingly, lithium was selectively preleached from waste lithium iron phosphate (LiFePO₄, hereafter referred to as the LFP) cathode material powder among lithium ion batteries, and iron phosphate (FePO₄) powder was recovered. The recovered iron phosphate powder was mixed with alkaline sodium carbonate (Na₂CO₃) powder and heat treated to confirm its crystalline phase. The heat treatment temperature was set as a variable, and then the leaching rate and powder characteristics of each ingredient were compared after water leaching using Di-water. In this study, lithium showed a leaching rate of approximately 100%, and in the case of powder heat-treated at 800 ℃, phosphorus was leached by approximately 99%, and the leaching residue was confirmed to be a single crystal phase of Fe₂O₃. Therefore, in this study, lithium, phosphorus, and iron components were individually separated and recovered from waste LFP powder.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.2
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• pp.77-82
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• 2011

The use of soft magnetic materials have been increasing in the various industrial fields according to the increasing demand for high performance, automatic, miniaturing equipments in the recent our life. In this study, we investigated the effect of factors on the core loss and magnetic properties of electrical steel and soft magnetic composites. Furthermore, we reviewed the major efforts to reduce the core loss and improve the soft magnetic properties in the two main soft magnetic materials. Domain purification which results from reduced density of defects in cleaner electrical steels is combined with large grains to reduce hysteresis loss. The reduced thickness and the high electrical conductivity reduce the eddy current component of loss. Furthermore, the coating applied to the surface of electrical steel and texture control lead to improve high permeability and low core loss. There is an increasing interest in soft magnetic composite materials because of the demand for miniaturization of cores for power electronic applications. The SMC materials have a broad range of potential applications due to the possibility of true 3-D electromagnetic design and higher frequency operation. Grain size, sintering temperature, and the degree of porosity need to be carefully controlled in order to optimize structure-sensitive properties such as maximum permeability and low coercive force. The insulating coating on the powder particles in SMCs eliminates particle-to-particle eddy current paths hence minimizing eddy current losses, but it reduces the permeability and to a small extent the saturation magnetization. The combination of new chemical composition with optimum powder manufacturing processes will be able to result in improving the magnetic properties in soft magnetic composite materials, too.

• 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 Energy Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.291-295
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• 2004

Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 850$^{\circ}C$ which was moth lower than that we expected. air preheating temperature was lowered below 800$^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.402-402
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• 2011

본 연구에서는 결정질 태양전지 제작에 있어 재료비 절감과 기존의 Screen Printing 공정 기술에서의 단점을 보완하기 위한 방안으로 후면 passivation 구조와 레이저를 이용한 국부적 후면 전극 형성(Laser Fired Contact) 방법에 대한 실험을 진행하였다. 후면 passivation 층으로 SiO2/ SiNx/SiO2 삼중막 구조와 SiNx 단일막 구조를 형성시킨 후 anneal 온도에 따른 소수캐리어의 lifetime 변화를 비교하였다. LFC 형성은 2 ${\mu}m$ 두께의 Al이 증착된 기판 후면에 1,064 nm 파장의 레이저를 통해 diameter와 dot pitch 등의 파라미터를 가변 하여 실시하였다. 실험 결과 800$^{\circ}C$의 고온 열처리 후 ONO 삼중막에서의 lifetime 향상이 우세하여 SiNx 단일 막 보다 열적 안정성이 우수함을 확인하였다. LFC 결과 diameter가 40, 50, 60 ${\mu}m$로 가변된 조건에서는 40 ${\mu}m$ 일 경우와 dot pitch가 200, 500, 1,000 ${\mu}m$로 가변된 조건에서는 1,000 ${\mu}m$일 경우 610 mV의 Voc 값을 보였다. 이는 레이저를 통해 국부적으로 Al-Si 간 alloy를 형성시킴으로써 접촉 면적이 최소화됨에 따라 후면에서의 캐리어의 재결합속도를 감소시키고, passivation 효과를 극대화시키기 때문이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.22 no.2
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• pp.343-351
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• 1998

This paper was investigated degradation of the fracture toughness caused by sensitizing heat-treatment of the cryogenic structural material JN1 base metal using unloading compliance method reported as useful a method in evaluating the elastic-plastic fracture toughness at cryogenic temperature. The specimens used in this paper were 20% side-grooved 0.5T-CT specimens which were machined in the JN1 base metal. Also, to investigate cryogenic fracture toughness of the fusion line region in the JN1 GTA weldments, it was also used 20% side-grooved 0.5T-CT specimens that was machined fusion line to located in the middle of the specimen. The cryogenic fracture toughness values of the JN1 base metal were significantly decreased with increasing the time and temperature of the heat treatment. The fracture toughness value obtained from the fusion line specimen was invalid, but it was lower value than that of the JN1 base metal. Especially, this value was approximately equal with that obtained from the JN1 650.deg. C-5h heat-treated material.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.2
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• pp.152-155
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• 2011

Even though nano-scale materials were very advantageous for various applications, there are still problems to be solved such as the stabilization of surface state and realization of low contact resistances between a semiconducting nanowire and electrodes in nano-electronics. It is well known that the effects of contacts barrier between nano-channel and metal electrodes were dominant in carrier transportation in individual nano-electronics. In this report, it was investigated the electrical properties of GaN nanorod devices after chemical etching and rapid thermal annealing for making good contacts. After KOH wet-etching of the contact area the devices showed better electrical performance compared with non-treated GaN individual devices but still didn't have linear voltage-current characteristics. The shape of voltage-current properties of GaN devices were improved remarkably after rapid thermal annealing as showing Ohmic behaviors with further bigger conductivities. Even though chemical etching of the nanorod surfaces could cause scattering of carriers, in here it was shown that the most important and dominant factor in carrier transport of nano-electronics was realization of low contact barrier between nano-channel and metal electrodes surely.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.2
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• pp.107-111
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• 2001

Sr$_{(1-x)}$Ca$_{x}$TiO$_3$: Pr$^{3+}$ , Ga$^{3+}$ (0$\leq$x$\leq$1) 형광체의 여기 및 발광 스펙트럼과 분광 반사율을 조사하여 발광 메커니즘을 규명하고자 하였다. 발광 스펙트럼에서는 611~614nm 사이에서 peak을 가지는 하나의 적색 발광 밴드가 관찰되었으며, 조성에 따라 발광밴드의 모양이 달랐다. 이는 조성에 따른 모체의 결정 구조 변화 때문으로 생각된다. 여기 스펙트럼 끝단과 분광 반사율 스펙트럼의 흡수단은 서로 일치하였으며, 이 결과로부터 모체에 흡수된 에너지가 Pr$^{3+}$ 에 전달되어 적색광을 방출하는 것이 주된 메커니즘으로 생각된다. 한편 120$0^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리하여 합성한 Sr$_{0.4}$Ca$_{0.6}$TiO$_3$:(0.1 mol%)Pr$^{3+}$ , (0.2 mol%)Ga$^{3+}$ 는 우수한 색순도와 휘도를 나타내었다.다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.278.2-278.2
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• 2013

그래핀은 우수한 전기적, 기계적, 광학적 특성들로 인하여 전자소자, 센서, 에너지 재료 등으로의 응용이 가능하다고 알려진 단 원자층의 탄소나노재료이다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 캐리어 농도, 전하 이동도, 밴드갭 등의 전기적 특성을 향상시키거나 제어하는 것이 요구되며, 에너지 소재로의 응용을 위해서는 높은 전기전도도와 함께 기능화를 통한 촉매작용을 부여하여 효율을 향상시키는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑의 방법으로 질소, 수소, 산소 등 다양한 이종원소를 열처리 또는 플라즈마 처리함으로써 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 흡착시켜 기능화 처리된 그래핀을 얻는 방법들이 제시되었다. 이중 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 처리가 가능하고, 처리시간, 공정압력, 인가전압 등 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 비교적 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 열화학기상증착법으로 합성된 그래핀을 직류 플라즈마로 처리함으로써 효율적인질소도핑 조건을 도출하고자 하였다. 그래핀의 합성은 200 nm 두께의 니켈 박막이 증착된 몰리브덴 호일을 사용하였으며, 원료가스로는 메탄을 사용하였다. 그래핀의 질소 도핑은 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 암모니아($NH_3$) 플라즈마로 처리하였으며, 플라즈마 파워와 처리시간을 변수로 최적의 도핑조건 도출 및 도핑 정도를 제어하였다. 그래핀의 질소 도핑 정도는 라만 스펙트럼의 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. NH3 플라즈마 처리 후 G밴드의 위치가 장파장 방향으로 이동하며, 반치폭은 감소하는 것을 통해 그래핀의 질소도핑을 확인하였다.