• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.45-54
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• 2013

In order to dissolve Au, Ag, and other valuable metals from gold ore concentrate, raw gold concentrate was pre-treated by roasting and salt-roasting at $750^{\circ}C$. The roasted concentrate was treated with aqua regia digestion to dissolve the valuable metals and higher amount of Au, Ag, and valuable metals were extracted from the roasted concentrates than from the raw concentrate. Higher amount of these metals were also extracted from the salt-roasted concentrate than from the roasted concentrate. The results of the gold dissolution experiments showed that the gold dissolution was most efficient when particle size, roasting temperature, and the percentage of added salt in salt roasting were about $181{\sim}127{\mu}m$, $750^{\circ}C$, and was 20.0%, respectively. The XRD analysis suggests that quartz and pyrite were not destroyed even through roasting at $750^{\circ}C$ and decomposition with aqua regia. However, through salt roasting, pyrite was completely decomposed, whereas quartz could not be destroyed through salt-roasting at $750^{\circ}C$ and aqua regia digestion. Accordingly, it was expected that the gold contained in quartz can not be dissolved through salt-roasting and treatment with aqua regia.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.72-72
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• 2009

전자부품의 내부접속 및 파워반도체의 다이본딩과 같은 1차실장에는 고온환경에서의 사용과 2차실장에서의 재용융방지를 위해 높은 액상선온도 및 고상선온도를 필요로 하여, Pb-5wt%Sn, Pb-2.5wt%Ag로 대표되는 납성분 85%이상의 고온솔더가 널리 사용되고 있다. 생태계와 인체에 대한 납의 유해성이 보고된 이래, 무연솔더에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, Sn-Ag-Cu계로 대표되는 Sn계 합금으로 대체 중인 중온용 솔더와는 달리, 고온용 솔더에 대해서는 대체합금에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 대체재의 부재로 인해 기존의 납을 다량함유한 솔더로 1차실장이 지속됨으로서, 2차실장의 무연화에도 불구하고 전자부품 및 기기의 재활용에 큰 어려움을 겪고 있다. 지금까지 고온용 무연솔더로서는 융점에 근거해 Au-(Sn, Ge, Si)계, Bi-Ag계, Zn-(Al, Sn)계의 극히 제한된 합금계만이 보고되어 왔다. Au계 솔더는 현재 플럭스를 사용하지 않는 광학, 디스플레이 분야 등 고부가가치 공정에 사용되고 있으나, 합금가격이 매우 비싸며 가공성이 나빠 대체재료로서는 적합하지 않다. Bi-Ag계 솔더 또한 취성합금으로 와이어 및 박판으로 가공하는데 어려움이 크며, 솔더로서 중요한 특성중 하나인 전기전도도 및 열전도도가 나쁜 편이다. 이에 비해, Zn계 합금은 비교적 낮은 합금가격, 적절한 가공성과 뛰어난 인장강도, 우수한 전기전도도 및 열전도도를 지녀, 고온용솔더 대체재료의 유력한 후보로 생각된다.이전 연구에서, 필자의 연구그룹은 Zn-Sn계 합금을 고온용 무연솔더로서 제안한 바 있다. Zn-Sn계 합금은 충분히 높은 융점과 함께, 금속간화합물이 없는 미세조직, 우수한 기계적 특성, 높은 전기전도도 및 열전도도 등의 장점을 나타내었다. 본 연구에서는 기초합금특성상 고온솔더로서 다양한 장점을 지닌 Zn-30wt%Sn합금을 고온용 솔더의 대표적인 적용의 하나인 다이본딩에 적용하여, 접합부의 강도 및 미세조직, 열피로 신뢰성에 대해 분석을 함으로서 실제 공정에의 적용가능성에 대해 검토하였다. Zn-30wt%Sn을 이용해 Au/TiN(Titanium nitride) 코팅한 Si다이를 AlN-DBC(aluminum nitride-direct bonded copper)기판에 접합한 결과, 양측에 완전히 젖은 기공이 없는 양호한 다이접합부를 얻었으며, 솔더내부에는 금속간화합물을 형성하지 않았다. Si다이와의 계면에는 TiN만이 존재하였으며, Cu와의 계면에는 Cu로부터 $Cu_5Zn_8,\;CuZn_5$의 반응층을 형성하였다. 온도사이클시험을 통한 열피로특성평가에서, Zn-30wt%Sn를 이용한 다이접합부는 1500사이클 지점에서 Cu와 Cu-Zn금속간화합물의 사이에서 피로균열이 형성되며, 접합강도가 크게 감소하였다. 열피로특성 향상을 위해 Cu표면에 TiN코팅을 하여 Zn-30wt%Sn 솔더로 다이접합한 결과, Si다이와 기판 양측에 TiN만으로 구성된 계면을 형성하였으며, TEM관찰을 통해 Zn-30wt%Sn과 극히 미세한 접합계면이 형성하고 있음을 확인하였다. Zn-wt%30Sn솔더와 TiN층의 병용으로 2000사이클까지 미세조직의 변화 및 강도저하가 없는 극히 안정된 고신뢰성의 다이접합부를 얻을 수가 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.196-196
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• 2016

치과나 기공소로부터 높은 원가로 인한 재료선택에 어려움을 겪고 있어 귀금속 금합금의 물성을 가질 수 있도록 하면서 가격급등으로 인한 문제 해결하기 위한 비귀금속 합금으로 대체가 필요하기에 이에 따른 연구가 이루어져 국산 제품의 상품화를 위해 파라듐을 이용하여 적합한 새로운 합금을 개발하는 것이 필요하다. 치과용 골드합금은 미국치과의사 협회의 구정에 의하면 1형부터 4형까지 분류하고 있으며 3형에 해당하는 강도와 기계적인 특성을 갖도록 파라듐으로 대체하는 연구가 진행중이거나 시판되고 있다. 따라서 본 연구에서는 2형, 3형 및 4형을 대체가능하도록 팔라듐을 기반으로 한 새로운 합금을 설계하고 합금의 성분원 소인 Au(1~5), Pd(20~25), Ag(70~75), In(1.5) 및 Zn(2)등으로 조성을 변화시켜 측량 후 합금을 제조하기 위하여 아르곤 분위기하의 진공아크용해로를 이용하여 용해하였다. 정량된 금속을 진공아크 용해로에 장입하고 용해는 균질한 합금이 되도록 최소한 6회 이상 용융을 실시하며 합금성분의 손실이 발행하지 않도록 보정을 하였다. 합금의 미세조직 관찰을 위하여 샘플을 고속 다이아몬드 정밀 절단기(Acculom-5, STRUERS, Denmark)를 이용하여 절단한 후 2000 grit의 Sic 연마지에서 단계적으로 $0.3{\mu}m$ 알루미나 분말까지 연마한 후 초음파 세척을 하였다. 준비한 시편은 KCN과 $(NH_4)_2S_2O_8$을 1:1로 혼합한 부식액으로 에칭한 후 OM과 SEM을 이용하여 조직을 관찰하였으며 각 샘플의 성분변화는 EDS 분석을 통해 확인하고 결정구조는 XRD를 사용하여 분석하였다. 경도시험은 비커스경도시험기를 이용하여 5kg의 하중을 30초간 작동시켜 압흔을 연결된 micron으로 평균값을 측정하였다. 각 시편의 부식거동은 POTENTIOSTAT(Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내환경화 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9% NaCl에서 실시하였다. 인가전위는 -1500mV에서 1000mV까지 1.67 mV/min의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였으며 분극곡선으로부터 부식전위와 부식전류밀도 및 부동태영역의 전류밀도로 금속의 용출거동을 조사하였으며 부식이 끝난 시편은 FE-SEM과 EDS를 사용하여 조사하였다. 기계적인 특성은 Pd-Ag에 3wt%의 Au를 첨가한 합금이 Pd-Ag에 1.5wt%합금을 첨가한 경우에 비하여 기계적인 특성이 증가하고 내식성이 크게 증가하였다. 이들 합금에 Cu를 11wt%를 첨가한 경우는 비커스경도가 200이상으로 높게 나타났지만 내식성이 크게 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.5
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• pp.795-801
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• 2012

Nanoparticles have received significant attention because of their unusual characteristics including high surface area to volume ratios. Thiol ligand have been used as stabilizers of metal nanoparticles since Brust et al. They reported the preparation method of ligand capped metal nanoparticles by protecting the nanoparticles with a self-assembled monolayer of dodecanethiolate. In this method, volatile organic compounds (VOCs) were used as sovents. This study was carried out to replace these VOCs with room temperature ionic liquids (RTILs). We used two type of ILs to prepare metal nanoparticles. One is a hydrophobic IL, [BMIM][[$PF_6$] (1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate) purchased from IL maker, C-Tri from Korea and the other one is a hydrophilic one, [BMIM][Cl] (1-Buthy-3-methylimdazolium chloride) sinthesized by us. In the case of preparing Ag and Au nanoparticles using [BMIM][Cl], we didn't use phase transition reagents and ethanol because it has hydrophilic property and preparing Au, Ag nanoparticles using [BMIM][[$PF_6$] the method is as same as Brust et al.'s except using [BMIM][[$PF_6$] instead of organic solvent because it has hydrophobic property. FT-IR and UV-vis, TEM, TGA analysis have been used in an attempt to determine the particle size and verify functional groups. The particle size obtained from TEM was very similar to those obtained by Brust et al. This is a clear example of ligand capped metal nanoparticles prepared using ionic liquids. And the experimental result demonstrated ionic liquids can act as a highly effective medium for the preparation and stabilization of gold and silver metal nanoparticles.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.13 no.1
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• pp.29-50
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• 2003

Physicochemical Properties of acid mine water of the Chonam-ri Creek and the Sagok-ri Creek in the Kwangyang Au-Ag mine area were determined using geochemical approaches. Metal contamination (Cd, Cu, Pb, Zn) is more serious in the Chonam-ri Creek than in the Sagok-ri Creek. However, the contents of Al and Fe is higher in the Sagok-ri Creek. Such differences between the two creeks probably reflect the abundance and composition of ore minerals. The attenuation processes for acid mine water in both creeks were investigated. In the Chonam-ri Creek, a small retention pond which contains limestone plays an important role in the removal of heavy metals by adsorption or coprecipitation due to increase of pH. The capacity of metal scavenging in this pond depends on the seasonal variation of inflow volume. Reddish yellow precipitates sampled in the Chonam-ri Creek were analyzed by XRD, SEM-EDS, EPMA, and chemical decomposition. The precipitates mainly consist of goethite and are also enriched in Al, Mn, Cu and Zn. This inditates that precipitation of goethite is important for scavenging those trace elements, possibly due to adsorption or coprecipitation. In the Sagok-ri Creek, on the other hand, hydrologic mixing of uncontaminated tributaries results in removal of heavy metals with iron hydroxides precipitation due to the pH increase. The mechanisms proposed for metal attenuation at the confluence between contaminated mine water and uncontaminated tributary water are also explained by the property-property plots.

• Economic and Environmental Geology
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• v.31 no.2
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• pp.89-99
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• 1998

The gold-silver mineralizations in Korea are closely related to Jurassic Daebo igneous activity (121 and 183 Ma) and Cretaceous Bulgugsa igneous activity (60 and 110 Ma). A compilation and re-evaluation of chemical data in arsenopyrite suggest that the As contents vary, reflecting different genetic environments or mineral assemblages. The gold-silver vein deposits from various mineralized area were investigated using arsenopyrite geothermometer. Arsenopyrites from the Jurassic Au-dominant deposits are distinct by high As contents (29.68~33.46 atomic %) with narrow variations, equivalent to a temperature range of $370{\sim}450^{\circ}C$ and a sulfur fugacity of about $10^{18}-10^{-6}$ atm. On the contrary, arsenopyrites from the Cretaceous Au-Ag and Ag-dominant deposits show a wider range in atomic % As composition of 27.47-32.74. They may have formed at temperatures of $250{\sim}350^{\circ}C$ and about $f_{S_2}=10^{-12}-10^{-10}$ atm. The data of arsenopyrite geothermometer, electrum-sphalerite geothermometer, fluid inclusions, vein morphology and emplacement depth of igneous rocks indicate that the gold mineralizations of Group IIA occurred at temperatures between 300 and $500^{\circ}C$ at depth of several tens km or more (about 4-5 kbar), and the gold-silver deposits of Groups III, IV and V were formed at a temperature range of about $170{\sim}370^{\circ}C$ under the shallow environment (<1 kbar).

• Journal of Conservation Science
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• v.37 no.2
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• pp.179-189
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• 2021

In this study, the research objects are gilt plated silver-iron nails excavated from the west of the tombs in Neungsan-ri, Buyeo. A gilt plated silver-iron nail was fabricated by combining silver and iron via heating and then gilding amalgam on top of this combination, demonstrating that this ancient artifact that can be replicated using current technology. Since the metal (Au, Ag) surface of these gilt plated artifacts are covered with iron oxide, which slips into the cracks and scratches of the artifacts as well, desalination is essential. Based on the results of the preliminary experiment, the research objects were classified into grades A, B, and C, according to the degree of corrosion and then desalinated using an alkali solution (NaOH, Sodium Sesquicarbonate of 0.1 M) at 60℃. The results demonstrate that the more serious is the degree of corrosion, the more is the amount of Cl^- detected. Further, more Cl^- was released when NaOH was used than when sodium sesquicarbonate was used, for all grades except Grade A. Furthermore, the more serious is the degree of corrosion, the longer is the desalination period and the reaction with NaOH for all grades except Grade A. A comparison of the Fe composition of the surface before and after desalination shows that Fe composition is the use of NaOH resulted in a smaller increase compared with the use of sodium sesquicarbonate, for all grades except Grade B. However, four of the nails were damaged owing to NaOH (Grade B 3ea, Grade C 1ea) during desalination. Thus, Cl^- ions are more stably released when sodium sesquicarbonate is used than when NaOH is used.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.27 no.1
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• pp.50-55
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• 2010

본 논문은 메탈 이중층 전극을 이용한 유기 박막 트랜지스터를 제작하여 Au나 Ag 금속만으로 제작한 일반적인 유기 박막 트랜지스터와의 전기적 특성을 비교하였다. 전기적 특성에서 게이트 절연층은 높은 K 값을 갖는 $Al_2O_3$를 사용하였고, 유기 반도체층은 펜타센을 사용하였다. 본 실험에서 제작한 유기 박막 트랜지스터는 $1.6 \;{\times}\;10^{-1}\;cm^2$의 포화영역 이동도를 얻을 수 있었으며, 또한 드레인 전압을 -5V로 하고, 게이트 전압을 3 V에서 -10 V 까지 인가하였을 때 $3{\times}10^5$의 전멸 비를 얻을 수 있었다.

• Journal of Conservation Science
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• v.27 no.1
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• pp.1-11
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• 2011

For the silver artifacts in the Koryo Dynasty excavated from Neungnae-ri Ganghwa island, the metallographic section analysis and hardness and chemical analysis were conducted. After making samples in the similar ratio of the composition concentration, the changes of the microstructure were checked according to the working method and temperature. The results show that those silver artifacts are Au-Cu alloys with 2 to 6 % of Cu. From the results it is judged that Cu was artificially alloyed with them to keep the proper hardness and identified that they were gilded by the amalgamation process seeing that mercury was included at the guilt layer. Also the porous texture on the surface of them could be formed at over $400^{\circ}C$, therefore, it is assumed the hot working or heat treatment at over $400^{\circ}C$ were performed. In silver artifacts made by the relief and repousse, they have the similar composition analysis to other 7 artifacts but the hardness is lower than pure silver. Consequently from differences in the hardness, it can be inferred that the low hardness of silver artifacts is concerned with manufacturing techniques.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.357-357
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• 2012

박막트랜지스터의 전극으로 Au, Ag, Mo, ITO와 같은 물질들이 이미 많이 연구되어 왔으며, 투명 Source/Drain 전극을 활용한 물질로는 ITO에 초점이 맞춰져 왔다. 하지만 ITO의 높은 가격과 Indium의 인체 유해한 독성 때문에 ITO를 대체하는 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 Al이 도핑된 ZnO (AZO) 는 가시광 영역에서 85% 이상의 높은 투과율과 높은 전도성, 낮은 비저항으로 다양한 광전소자의 전극과 윈도우 물질로 많은 응용 가능성을 보여주고 있다. 본 실험에서는 고 품질의 박막성장이 가능하고, 박막의 두께를 세밀하게 조절할 수 있는 Pulsed Laser Deposition (PLD) 을 이용하여 온도변화에 따라 AZO 박막을 성장시키고 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 또한 온도변화가 AZO 박막 특성에 미치는 영향을 분석하여 Source/Drain 전극으로 사용하기 위한 조건을 최적화하였고, 실제 투명박막트랜지스터 제작을 통해 소자의 I-V Curve 와 Transfer 특성을 확인하고, Transfer Length Method 방법을 이용하여 투명박막트랜지스터의 접촉저항, 채널 비저항 등을 확인해 보았다. 소결된 타겟으로는 99.99%의 순도를 갖는 ZnO-$Al_2O_3$ (98:2 wt%) 타겟을 이용하였으며, 장비조건으로는 355 nm의 파장대역을 갖는 Nd:YAG 레이저를 사용하였고, 실험변수로는 온도범위 RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 실험을 진행하였다. AZO 박막의 구조적, 전기적 특성을 분석하기 위해 각각 X-Ray Diffraction (XRD), Hall measurement 장비를 사용하였으며, 광학적 특성을 분석하기 위한 투과도의 측정은 UV-Visible spectrophotometer 장비를 사용하였다.