• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.165-178
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• 2019

Mixed matrix membranes (MMMs) of poly (vinyl alcohol) (PVA) containing certain amounts of H-${\beta}$ zeolite for pervaporation were manufactured by using a solution casting protocol. These zeolite-embedded membranes were then characterized with scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and swelling tests. The membrane separation performance has been examined by means of isopropanol (IPA) dewatering from its highly concentrated aqueous solutions via response surface methodology (RSM). The results have demonstrated that the influences of feed IPA composition (85-95 wt.%), feed temperature ($50-70^{\circ}C$), zeolite loading (15-25 wt.%) and their interactive influences are all statistically significant on both pervaporation flux ($398-1228g/m^2{\cdot}h$) and water/isopropanol separation factor (617-2001). The quadratic models based on the RSM analysis have performed excellently to correlate experimental data with very high determination coefficients and very low relative standard deviations. The optimal pervaporation predictions given by using the RSM models demonstrate a total flux of $953g/m^2{\cdot}h$ and separation factor of 1458, and are excellently verified by experimental results. As reflected by these results, PVA MMMs embedded with hydrophilic $H-{\beta}$ zeolite entities have performed considerably better than its pure counterpart and indicated great potential for isopropanol dehydration applications.

• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1571-1576
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• 2018

Recent study shows that the main reason for limiting CZTS device performance lies in the low open circuit voltage, and crucial factor that could affect the $V_{oc}$ is secondary phases like ZnS existing in absorber layer and its interfaces. In this work, the $Cu_2ZnSnS_4$ thin film solar cells were prepared by sputtering CuSn and CuZn alloy targets. Through tuning the Zn/Sn ratios of the CZTS thin films, the crystal structure, morphology, chemical composition and phase purity of CZTS thin films were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS) and Raman spectroscopy. The statistics data show that the CZTS solar cell with a ratio of Zn/Sn = 1.2 have the best power convention efficiency of 5.07%. After HCl etching process, the CZTS thin film solar cell with the highest efficiency 5.41% was obtained, which demonstrated that CZTS film solar cells with high efficiency could be developed by sputtering CuSn and CuZn alloy targets.

• 한국광물학회지
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• 제30권1호
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• pp.21-29
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• 2017

남극의 토양 환경에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 킹조지섬 바톤반도에 위치한 세종기지 주변지역의 토양 성분과 토양을 구성하는 점토광물의 종류 및 분포, 조성을 규명하고자 X선 회절분석과 습식분석(철의 산화도와 양이온 교환능 측정), 투과전자현미경-전자에너지 손실 분광분석, 전함량 분석을 실시하였다. X선 회절 분석을 실시한 결과, 스멕타이트, 일라이트, 카올리나이트, 녹니석이 주요 점토광물로 함유되어 있으며 석영, 사장석 등의 화산활동 기원 초생광물도 함께 수반되어 나타났다. 토양 시료의 철 산화도 분포는 대부분의 지점에서 Fe(II)이 20~40%, Fe(III)이 50% 이상 토양 입자상에 존재하였고, 나노 스케일에서 스멕타이트를 분석했을 때 광물 구조 내 $Fe(III)/{\Sigma}Fe$이 약 57%로 분석되어 전체 토양의 철 산화도와 유사한 결과를 보였다. 양이온 교환능은 전반적으로 100-300 meq/kg 범위였으며, 시료 채취지점에 따른 유의미한 차이는 보이지 않았다. 전체 토양의 전함량 분석결과, 광물의 주 구성 원소(Mg, K, Na, Al, Fe)는 지점에 따른 차이를 보이고 있는 반면, 중금속 원소(Co, Ni, Cu, Zn, Mn)는 지점별로 유사하게 나타났다. 이러한 결과들은 토양을 구성하는 기반암이 기본 원소 분포에 영향을 줄 수 있음을 보여준다. 따라서 본 연구 결과는 남극 지표 토양환경과 토양 내 점토광물에 대한 기초자료 확보에 있어서 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.40-45
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• 2008

유리기판 위에 약 500 nm 의 두께로 성장된 ZnO층의 구조적, 광학적, 전기적 성질에 미치는 갈륨도핑의 영향에 대하여 연구 하였다. 다결정 ZnO 와 GZO 층은 상온에서 radio frequency magnetron sputtering 법을 사용하여 성장되었다. 투과전자현미경 (TEM)과 x-ray 회절분석 (XRD)에 의하면, 갈륨이 도핑된 ZnO 박막의 결정성은 ZnO에 비하여 향상되었고 (002)방향을 따라 우선성장 되었음이 발견되었다. GZO 박막의 투과도는 가시광 영역에서 ZnO 박막에 비해 약 10% 정도 향상된 것으로 나타났다. PL 분석에 따르면, NBE emission 세기와 DL emission 세기의 비는 GZO 와 ZnO의 경우 각각 2.65:1 과 1.27:1로 나타났다. GZO와 ZnO의 비저항은 각각 1.27과 1.61 $\Omega{\cdot}cm$로서 GZO의 전기전도도가 높았다. GZO 와 ZnO의 캐리어농도는 각각 $10^{18}$ and $10^{20}cm^2$/Vs으로 측정되었다. 본 실험결과 따르면, Ga 도핑으로 인해 ZnO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성이 향상되었음을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.120-124
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• 2008

리튬이차전지의 양극 활물질로 카본 코팅된 $LiFePO_4$와 $LiMn_{0.4}Fe_{0.6}PO_4$를 졸-겔방법으로 합성하였다. 제조된 양극 활물질을 X-선 회절분석과 주사전자현미경을 통하여 불순물이 존재하지 않으며 기공이 잘 발달되어 있다는 것을 확인하였다. 액체전해질을 사용하여 0.1 C-rate의 전류밀도에서 충방전하였을 경우 $LiFePO_4$는 132 mAH/g, $LiMn_{0.4}Fe_{0.6}PO_4$는 145 mAh/g의 방전용량을 각각 나타내었다. 전기방사에 의해 만들어진 겔 고분자 전해질을 사용하였을 경우에 $LiFePO_4$와 $LiMn_{0.4}Fe_{0.6}PO_4$는 각각 114, 130 mAh/g의 우수한 방전용량을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.177-182
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• 2005

4,4'-디페닐 메탄 디이소시아네이트(MDI)와 폴리에스테르 타입 폴리올인 $Nippollan4010^{(R)}(\bar{M}_n2000)$을 반응시킨 후, 실록산 디아민으로 유기화된 MMT를 반응시킨 다음 1,4부탄디올을 사슬연장하여 디메틸아세트아미드(DMAc) 내에서 고형분 $25\;wt\%$로 조정한 후 폴리우레탄/MMT 나노복합체를 합성하였다. 이러한 나노복합체는 점토의 실리케이트 층간에 실록산 주사슬들이 효과적으로 삽입된 형태를 가짐으로써 단순히 혼합되어 분산된 경우보다 박리 효과가 우수할 것으로 예상할 수 있다. 실험 중 반응 정도는 FT-IR로 확인하였으며, 분산 및 박리정도는 X-선회절(XRD)와 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰하였으며, 인장강도는 UTM을 이용하여 측정하였다. 열적 성질은 열무게 분석(TGA)을 이용하였으며, 그 외 접촉각을 측정하여 표면에너지의 변화를 확인하여 보았다. XRD와 TEM분석 결과 폴리우레탄/친유성 MMT 나노복합체에 분산된 MMT는 층간 간격이 어느 정도 증가된 삽입된 구조로 되어 있는 것으로 밝혀졌다. 폴리우레탄/친유성 MMT 나노복합체의 인장강도와 탄성률은 폴리우레탄/$Na^+-MMT$ 나노복합체의 그것보다 월등히 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.342-343
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• 2013

AlSb is a promising material for optical devices, particularly for high-frequency and nonlinear-optical applications. And AlSb offers significant potential for devices such as quantum-well lasers, laser diodes, and heterojunction bipolar transistors. In this work we study molecular beam epitaxy (MBE) growth of an unstrained AISb film on a GaAs substrate and identify the real-time monitoring capabilities of in situ spectroscopic ellipsometry (SE). The samples were fabricated on semi-insulating (0 0 1) GaAs substrates using MBE system. A rotating sample stage ensured uniform film growth. The substrate was first heated to $620^{\circ}C$ under As2 to remove surface oxides. A GaAs buffer layer approximately 200 nm- thick was then grown at $580^{\circ}C$. During the temperature changing process from $580^{\circ}C$ to $530^{\circ}C$, As2 flux is maintained with the shutter for Ga being closed and the reflection high-energy electron diffraction (RHEED) pattern remaining at ($2{\times}4$). Upon reaching the preset temperature of $530^{\circ}C$, As shutter was promptly closed with Sb shutter open, resulting in the change of RHEED pattern from ($2{\times}4$) to ($1{\times}3$). This was followed by the growth of AlSb while using a rotating-compensator SE with a charge-coupled-device (CCD) detector to obtain real-time SE spectra from 0.74 to 6.48 eV. Fig. 1 shows the real time measured SE spectra of AlSb on GaAs in growth process. In the Fig. 1 (a), a change of ellipsometric parameter ${\Delta}$ is observed. The ${\Delta}$ is the parameter which contains thickness information of the sample, and it changes in a periodic from 0 to 180o with growth. The significant change of ${\Delta}$ at~0.4 min means that the growth of AlSb on GaAs has been started. Fig. 1b shows the changes of dielectric function with time over the range 0.74~6.48 eV. These changes mean phase transition from pseudodielectric function of GaAs to AlSb at~0.44 min. Fig. 2 shows the observed RHEED patterns in the growth process. The observed RHEED pattern of GaAs is ($2{\times}4$), and the pattern changes into ($1{\times}3$) with starting the growth of AlSb. This means that the RHEED pattern is in agreement with the result of SE measurements. These data show the importance and sensitivity of SE for real-time monitoring for materials growth by MBE. We performed the real-time monitoring of AlSb growth by using SE measurements, and it is good agreement with the results of RHEED pattern. This fact proves the importance and the sensitivity of SE technique for the real-time monitoring of film growth by using ellipsometry. We believe that these results will be useful in a number of contexts including more accurate optical properties for high speed device engineering.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.425-430
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• 2015

고분자 복제방법을 이용하여 제조한 폼 형태의 다공성 탄화규소 표면에 수열 합성 방법을 적용하여 ZSM-5를 합성하였다. 다공성 탄화규소 표면으로부터 ZSM-5가 합성될 수 있도록 유도하기 위하여 합성단계에 앞서 탄화규소 표면에 산화 층을 형성하였다. 수열합성 반응은 산화처리 된 다공성 탄화규소와 TEOS, $Al(NO_3){\cdot}9H_2O$ 및 TPAOH를 원료로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 7시간 진행하였다. XRD 및 SEM 분석을 통하여 $1{\sim}3{\mu}m$ 크기의 ZSM-5가 다공성 탄화규소 표면에 코팅되어 성장하였음을 확인하였다. BET 분석결과 ZSM-5 합성 후에 $10{\AA}$이하의 미세기공이 급격히 증가하였으며, 비표면적이 $0.83m^2/g$에서 $30.75m^2/g$으로 급격히 증가되었음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제17권4호
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• pp.306-313
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• 1973

국산 rhodochrosite 로부터 제조한 황산산성 $MnSO_4$ 수용액을 전해산화하여 건전지용 ${\gamma}-MnO_2$를 제조하는데에 관한 공업적 데이터를 얻기 위하여 하루에 4kg의 $MnO_2$를 제조할 수 있는 micro pilot plant를 설치하여 실험하였다. 광석의 침출 및 전해산화 조건을 규명하고 제품의 물성을 화학분석, DTA, X-선회절, 전자현미경사진 및 전지방전 실험 등으로 검토하였다. 적합한 전해조건은 다음과 같다. 전해액의 온도 : $90^{\circ}C$ 이상, 전류밀도 : 0.7${\sim}A/dm^2$, 양극재료 : 흑연 또는 납, 전해액의 농도 :$MnSO_4 50{\sim}150g/l $및 $H_2SO_4/MnSO_4 = 0.15{\sim}0.25$. 최적전해조건하에서 전류효율은 99%이었고 생성된 $MnO_2$는 거의 순수한${\gamma}-MnO_2$이었으며, 방전특성은 우수하였다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.259-271
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• 2022

광물의 격자구조가 특정한 방향성을 보이는 격자선호방향은 광물의 변형 조건에 따라 다르기 때문에, 해당 광물과 이를 포함한 암석의 변형 조건을 연구하는데 있어 유용하다. 이번 연구에서는 경기육괴의 남서부지역에 위치한 유구읍 추계리 금계산 일대의 각섬암류를 채취하여 암석내부 각섬석과 장석의 격자선호방향을 후방산란전자회절 기기를 사용하여 분석하였다. 분석결과 유구지역의 각섬석에서는 type IV와 type I 두가지 격자선호방향이 관찰되었다. 유구지역의 각섬암류 내 각섬석은 격자선호방향에 관계없이 강체회전에 의해 변형을 받은것으로 보이며, 암석의 변형정도가 결정입도와 격자선호방향에 영향을 준 것으로 생각된다. 각섬석의 결정입도가 커서 변형을 가장 작게 받은것으로 생각되는 시료에서는 각섬석이 강한 type I 격자선호방향을 보여주었다. 이에 반해, 각섬석의 결정입도가 작아 고변형을 받은 것으로 생각되는 시료들에서는 각섬석이 약한 type IV 격자선호방향을 보여 주었다. 유구지역에서 관찰되는 다양한 암석의 변형정도는 각섬암류와 인접해있는 페리도타이트에서도 관찰된 바 있어, 유구지역이 다양한 수준의 변형을 받았음을 지시한다.