• 제목/요약/키워드: Electronic Engineering

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보안관점의 전자폐기물 처리동향 분석 연구 (Analysis of E-Waste Disposal Trends in a Security Perspective)

  • 이주노;한유나;최예지;최유림;장항배
    • Journal of Platform Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.56-67
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    • 2023
  • 제4차 산업혁명 흐름과 COVID-19 팬데믹으로 증가한 전자부품 수요는 인류의 삶을 편리하게 만들었지만, 전자폐기물의 발생량 또한 증가시켰다. 전자폐기물의 영향에 대한 논의는 환경, 건강, 사회문제 관점을 중심으로 이루어져 왔고, 전 세계의 법령도 이러한 문제들을 해결하는 데 초점을 맞추어 왔다. 하지만 일반적인 폐기물과 달리 전자폐기물에서는 기술 유출 및 개인정보 유출과 같은 보안 문제가 발생할 수 있다. 현재 전자폐기물 보안에 관한 논의는 다른 분야에 비해 매우 부족한 수준이다. 이에 본 연구는 상대적으로 덜 주목받았던 전자폐기물 보안 동향을 실증적으로 분석하고자 하였고 세 가지 접근법을 적용했다. 첫째, 연도별 문헌과 언론보도의 추세를 분석하여 전자폐기물에 관한 전반적인 논의 추이를 파악했다. 둘째, 전자폐기물 보안 위험을 다룬 문헌들을 분석하여 해당 분야의 키워드를 바탕으로 전자폐기물 보안 동향을 파악했다. 셋째, 각종 보안관련 국가지침 내 전자폐기물 처리 관련 규정을 검토하고, 이를 통해 전자폐기물 보안 대책 설계 필요성을 평가했다. 본 연구는 국내에서 거의 처음으로 전자폐기물을 보안 관점에서 다룬 연구라는 점과 전자폐기물 보안 동향을 다차원적으로 분석했다는 점에 의의가 있다. 전자폐기물 보안 동향 분석 결과는 전자폐기물과 전자폐기물 보안 문제에 대한 국내의 인식을 높이고 전자폐기물 보안 위험에 선제적으로 대응할 기회를 제공할 것으로 기대된다.

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이온빔 나노 패터닝을 위한 양극산화 알루미나의 이온빔 투과 (Ion Transmittance of Anodic Alumina for Ion Beam Nano-patterning)

  • 신상원;이종한;이성구;이재용;황정남;최인훈;이관희;정원용;문현찬;김태곤;송종한
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.97-102
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    • 2006
  • 양극 산화된 알루미나 (anodized aluminum oxide : AAO)는 균일하고 일정한 크기의 나노기공 패턴을 지니고 있다. AAO를 이온빔 나노 patterning을 위한 이온조사 시 마스크로서 이용하기 위해 AAO 나노 기공을 통과하는 이온빔의 투과율(AAO에 입사한 이온에 대한 투과이온의 양의 비)을 측정하였다. Al bulk foil을 양극 산화하여 두께가 $4{\mu}m$이고 종횡비(두께와 기공의 지름의 비)가 각각 200:1, 100:1 인 AAO를 Goniometer에 부착하여 500 keV의 $O^{2+}$ 이온빔에 대해 나노기공을 정렬시킨 후, 기울임 각에 따른 투과율을 측정한 결과, 종횡비가 200:1, 100:1 일 때 투과율은 각각 약 $10^{-8},\;10^{-4}$로 거의 이온빔이 투과하지 못하였다. 반면에 $SiO_2$ 위에 증착된 Al 박막으로 양극산화하여 종횡비가 5:1인 AAO의 이온빔 투과율은 0.67로 투과율이 현저히 향상되었다. 높은 종횡비를 갖는 AAO의 경우에는 범과 AAO 기공의 정렬이 쉽지 않은데다 알루미나의 비전도성으로 인한 charge-up 현상으로 인해 이온빔이 극히 투과하기 어렵기 때문이다. 실제로 80 keV의 Co 음이온을 종횡비 5:1인 AAO에 조사시킨 후에는 AAO 나노기공과 동일한 크기의 나노 구조체가 형성됨을 주사전자현미경(scanning electron microscopy: SEM) 관찰을 통하여 확인하였다.

한반도 에어로졸 라이다 네트워크(KALION)의 에어로졸 유형 구분 및 질량 농도 산출 알고리즘 (The KALION Automated Aerosol Type Classification and Mass Concentration Calculation Algorithm)

  • 여희동;김상우;이철규;김덕현;김병곤;김세원;남형구;노영민;박수진;박찬봉;서광석;최진영;이명인;이은혜
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.119-131
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    • 2016
  • 한반도 에어로졸 라이다 관측 네트워크(Korea Aerosol Lidar Observation Network; KALION)의 라이다 관측자료 처리 및 실시간 표출을 위한 표준 알고리즘을 개발하였다. KALION 표준 알고리즘은 라이다 관측으로부터 얻어진 후방산란강도와 편광소멸도 자료를 이용하여 (1) 에어로졸과 구름 구분, (2) 에어로졸 유형 구분, (3) 에어로졸 소산계수 그리고 (4) 에어로졸 질량농도를 산출하는 단계로 구성이 되어 있다. 에어로졸의 유형은 후방산란강도와 편광소멸도 자료에 근거하여, (대륙 기원) 청정기단 에어로졸(clean continental aerosol), 황사(dust aerosol) 그리고 오염 입자(polluted continental/urban pollution aerosol)로 구별된다. 에어로졸 소산계수에 필요한 라이다 상수는 약 9년간의 라이다와 스카이 라디오미터 자료로부터 도출된 63.31 sr을, 에어로졸 질량소산효율은 약 9년간의 라이다와 기상청 Particulate Matter($PM_{10}$) 질량농도 자료를 이용하여 도출된 $3.36m^2\;g^{-1}$ (황사는 $1.39m^2\;g^{-1}$)을 적용한다. 2015년 3월 28일부터 30일까지 라이다 관측 사례(서울 관악)에서 KALION 표준 알고리즘을 통해 산출된 에어로졸 유형 구분, 특히 황사 판별 결과는 기상청의 황사 보고와 잘 일치하였으며, 2006년 6월부터 약 9년 동안의 라이다 관측자료로부터 산출된 에어로졸 질량농도 역시 지상 $PM_{10}$ 농도와 약 $3{\mu}g\;m^{-3}$ 내에서 잘 일치하였다. 향후 에어로졸의 유형에 따른 서로 다른 라이다 상수 및 에어로졸 질량소산효율 적용 알고리즘, 빙정 구름(ice cloud)과 물방울 구름(water droplet cloud) 구분 알고리즘, 그리고 운저 고도와 혼합고 판별 알고리즘을 개발할 계획에 있다.

THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.27-47
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    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

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Pb/La 조성에 따른 ( Pb, La ) $TiO_3$ 박막의 특성 변화 (Characteristics of the ( Pb, La ) $TiO_3$ Thin Films with Pb/La Compositions)

  • 강성준;정양희;윤영섭
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권1호
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    • pp.29-37
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    • 1999
  • La 농도에 따른 PLT 박막을 sol-gel법으로 제작하여, La 농도가 PLT 박막의 전기적 특성에 미치는 영양을 조사하였다. La 농도가 5 mol%에서 28 mol%로 증가함에 따라 10KHz의 주파수에서 비유전률은 428에서 761로 증가하였고 유전손실은 0.063에서 0.024로 감소하였으며, 누설전류밀도는 150kV/cm의 전기장에서 6.96${\mu}A/cm^2$에서 0.79${\mu}A/cm^2$으로 감소하는 추세를 보였다. La 농도에 따른 PLT 박막의 이력곡선을 측정한 결과, La의 농도가 5mol%에서 28mol%로 증가함에 따라 잔류분극은 9.55${\mu}C/cm^2$ 에서 1.10${\mu}C/cm^2$ 으로 항전계는 46.4kV/cm에서 13.7kV/cm로 감소하였다. La 농도를 5 mol%에서 28 mol% 까지 변화시킨 PLT 박막에 대한 피로특성을 조사한 결과, La 농도가 증가할수록 피로특성이 현저히 개선됨을 알 수 있었다. 특히, La 농도가 28mol%인 PLT 박막의 경우, 상유전상을 가지며 5V에서 전하축적밀도와 누설전류밀도는 각각 134fC/${\mu}cm^2$과 1.01${\mu}A/cm^2$ 이었으며, La 농도가 10mol%인 PLT 박막은 6.96${\mu}C/cm^2$의 잔류분극과 40.2kV/cm의 항전계를 가졌다. 또한 ${\pm}5V$ 의 사각펄스를 $10^9$회 가한 후에도 잔류분극의 값이 약 20% 감소하는 비교적 우수한 특성을 나타내었다. 결론적으로, La이 10mol% 와 28mol% 첨가된 PLT 박막은 각각 NVFRAM과 차세대 DRAM 용 캐패시터 절연막으로 사용될 수 있는 매우 유망한 재료라 생각할 수 있다.

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공기조화, 냉동 분야의 최근 연구 동향 - 1998년 1999년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 - (Recent Progress in Air Conditioning and Refrigeration Research - A Review of papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 1998 and 1999 -)

  • 이재헌;김광우;김병주;이재효;김우승;조형희;김민수
    • 설비공학논문집
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    • 제12권12호
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    • pp.1098-1125
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    • 2000
  • A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering in 1998 and 1999 has been done. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, ventilation, sanitation and building environment. The conclusions are as follows. 1) A review of the recent studies on fluid flow, turbomachinery and pipe-network shows that many experimental investigations are conducted in applications of impingement jets. Researches on turbulent flows, pipe flows, pipe-networks are focused on analyses of practical systems and prediction of system performance. The results of noise reduction in the turbomachinery are also reported. 2) A review of the recent studies on heat transfer analysis and heat exchanger shows that there were many papers on the channel flow with the application to the design of heat exchanger in the heat transfer analysis. Various experimental and numerical papers on heat exchanger were also published, however, there were few papers available for the analysis of whole system including heat exchanger. 3) A review of the recent studies on heat pump system have focused on the multi-type system and the heat pump cycle to utilize treated sewage as the heat source. The defrosting and the frosting behaviors in the fin-tube heat exchanger is experimentally examined by several authors. Several papers on the ice storage cooling system are presented to show the dynamic simulation program and optimal operation conditions. The study on the micro heat pipes for the cooling of high power electronic components is carried out to examine the characteristics of heat and mass transfer processed. In addition to these, new type of separate thermosyphon is studied experimentally. 4) The recent studies on refrigeration/air conditioning system have focused on the system performance and efficiency for new alternative refrigerants. New systems operating with natural refrigerants are drawing lots of attention. In addition to these, evaporation and condensation heat transfer characteristics of traditional and new refrigerants are investigated for plain tubes and also for microfin tubes. Capillary tubes and orifice are main topics of research as expansion devices and studies on thermophysical properties of new refrigerants and refrigerant/oil mixtures are widely carried out. 5) A review of the recent studies on absorption cooling system shows that numerous experimental and analytical studies on the improvement of absorber performance have been presented. Dynamic analysis of compressor have been performed to understand its vibration characteristics. However research works on tow-phase flow and heat transfer, which could be encountered in the refrigeration system and various phase-change heat exchanger, were seemed to be insufficient. 6) A review of recent studies on duct system shows that the methods for circuit analysis, and flow balancing have been presented. Researches on ventilation are focused on the measurement of ventilation efficiency, and variation of ventilation efficiency with ventilation methods by numerous experimental and numerical studies. Furthermore, many studies have been conducted in real building in order to estimate indoor thermal environments. Many research works to get some information for cooling tower design have been performed but are insufficient. 7) A review on the recent studies on architectural thermal environment and building mechanical systems design shows that thermal comfort analysis is sitting environment, thermal performance analysis of Korean traditional building structures., and evaluation of building environmental load have been performed. However research works to improve the performance of mechanical system design and construction technology were seemed to be insufficient.

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CO2 gas와 RF 고주파를 적용한 피부 주름 개선용 봉합사 동물 실험에 따른 주름 개선 효과 검증 (Verification of wrinkle improvement effect by animal experiment of suture for skin wrinkle improvement by applying CO2 gas and RF radio frequency)

  • 정진형;신운섭;송미희;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.226-234
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    • 2020
  • 고령사회의 진입과 더불어 인간의 평균 수명이 연장됨에 따라 현대 사회의 남성 및 여성의 외모에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 사람의 노화를 가장 외면적으로 판단할 수 있는 것이 바로 얼굴의 피부 주름이다. 깨끗하고 주름이 없으면서 탄력성 있는 건강한 피부를 갖기 위하여 사람들은 각종 시술을 받고 있다. 시술 중 간단하면서도 효과적인 시술을 원하는 경향이 있어 실리프팅 시술 방법이 많이 시행되고 있다. 본 연구에서는 실 리프팅 시 리프팅 효과를 개선시키기 위하여 기존의 PDO봉합사 시술에 RF고주파와 CO2 gas를 주입하여 주름의 개선을 확인하기 위한 동물 실험을 진행하였다. 시술 전과 후의 주름 개선의 비교는 Labview를 이용한 주름 평가 프로그램으로 진행하였으며, 동물실험의 데이터는 시술 후 10주차 측정 데이터를 사용하였다. 실험그룹은 자연노화 그룹, PDO 시술 그룹, PDO에 RF고주파를 주입한 그룹, PDO에 CO2 gas를 주입한 그룹, PDO에 CO2 gas와 RF를 동시에 주입한 그룹으로 진행하였다. 자연노화 그룹의 개체들은 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.408mm이었고, 10주째의 평균 주름의 깊이는 0.68mm으로 자연노화가 진행되었다. PDO 시술 그룹의 개체의 주름의 깊이는 시술 전 평균 0.384mm이었고, 시술 후 10주째에는 평균 0.348mm이었다. PDO에 RF고주파를 주입한 개체의 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.42mm이었으며, 10주째 평균 주름의 깊이는 0.378mm이었다. PDO에 CO2 gas를 주입한 개체는 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.4mm이었으며, 시술 후 10주째 평균 주름의 깊이는 0.332mm로 감소하였다. PDO에 CO2 gas와 RF고주파를 주입한 개체는 시술 전 평균 0.412mm, 시술 후 10주차 0.338mm로 감소를 볼 수 있었다. 동물 실험을 통하여 PDO봉합사에 CO2 gas와 RF를 주입한 시술이 가장 높은 17.96%의 감소율을 보였다.

인조 번호판을 이용한 자동차 번호인식 성능 향상 기법 (Improved Method of License Plate Detection and Recognition using Synthetic Number Plate)

  • 장일식;박구만
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.453-462
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    • 2021
  • 자동차 번호인식을 위해선 수많은 번호판 데이터가 필요하다. 번호판 데이터는 과거의 번호판부터 최신의 번호판까지 균형 있는 데이터의 확보가 필요하다. 하지만 실제 과거의 번호판부터 최신의 번호판의 데이터를 획득하는데 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 인조 번호판을 이용하여 자동차 번호판을 생성하여 딥러닝을 통한 번호판 인식 연구가 진행되고 있다. 하지만 인조 데이터는 실제 데이터와 차이가 존재하며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 데이터 증강 기법을 사용한다. 기존 데이터 증강 방식은 단순히 밝기, 회전, 어파인 변환, 블러, 노이즈등의 방법을 사용하였다. 본 논문에서는 데이터 증강 방법으로 인조데이터를 실제 데이터 스타일로 변환하는 스타일 변환 방법을 적용한다. 또한 실제 번호판 데이터는 원거리가 많고 어두운 경우 잡음이 많이 존재한다. 단순히 입력데이터를 가지고 문자를 인식할 경우 오인식의 가능성이 높다. 이러한 경우 문자인식 향상을 위해 본 논문에서는 문자인식을 위하여 화질개선 방법으로 DeblurGANv2 방법을 적용하여 번호판 인식 정확도를 높였다. 번호판 검출 및 번호판 번호인식을 위한 딥러닝의 방식은 YOLO-V5를 사용하였다. 인조 번호판 데이터 성능을 판단하기 위해 자체적으로 확보한 자동차 번호판을 수집하여 테스트 셋을 구성하였다. 스타일 변환을 적용하지 않은 번호판 검출이 0.614mAP를 기록하였다. 스타일 변환을 적용한 결과 번호판 검출 성능이 0.679mAP 기록하여 성능이 향상되었음을 확인하였다. 또한 번호판 문자인식에는 화질 개선을 하지 않은 검출 성공률은 0.872를 기록하였으며, 화질 개선 후 검출 성능이 0.915를 기록하여 성능 향상이 되었음을 확인 하였다.

카드뮴의 흡입독성 연구를 위해 설계된 에어로졸 발생장치에서 발생된 카드뮴 에어로졸의 입경분석(766ppm 카드뮴 네뷸라이징 용액) (Particle Size Analysis of Cadmium Aerosol for Cadmium Inhalation Toxicology Study (766ppm Cadmium Nebulizing Solution))

  • 정재열;도날드밀턴;김태형;이종영;장두섭;강성호;송용선;이기남
    • 동의생리병리학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.1035-1041
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    • 2002
  • Ultrasonic nebulizer with the application of new engineering methodology and the design of electronic circuit and 766ppm Cd nebulizing solution were used to generate cadmium aerosol for inhalation toxicology study. The results of particle size analysis for cadmium aerosol were as following. The highest particle counting for source temperature 20℃ was 43.449 x 10³ in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75㎛. The highest particle counting for source temperature 50℃ was 43.211 x 10³ in inlet temperature 100 ℃ and particle diameter 0.75㎛. The highest particle counting for source temperature 70℃ was 41.917x10³ in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75㎛. The ranges of geometric mean diameter(GMD) were 0.677-1.009㎛ in source temperature 20℃, 0.716-0.963㎛ in source temperature 50℃, and 0.724-0.957㎛ in source temperature 70℃. The smallest GMD was 0.677㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃. and the largest GMD was 1.009㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃. The ranges of geometric standard deviation(GSD) were 1.635-2.101 in source temperature 20℃. 1.676-2.073 in source temperature 50℃, and 1.687-2.051 in source temperature 70℃. The lowest GSD was 1.635 in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the highest GSD was 2.101 in source temperature 20℃ and inlet temperature 200℃. Aerosol generated for cadmium inhalation toxicology study was polydisperse aerosol. The ranges of mass median diameter(MMD) were 1.399-5.270㎛ in source temperature 20℃. 1.593-4.742㎛ in source temperature 50℃, and 1.644-4.504㎛ in source temperature 70℃. The smallest MMD was 1.399㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest MMD was 5.270㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 200℃. Increasing trends for GMD, GSD, and MMD were observed with same source temperature and increase of inlet temperature. MMD for inhalation toxicology testing in EPA guidance is less than 4㎛. In our results. inlet temperature 20 and 50℃ in source temperature 20℃, and inlet temperature 20 to 150℃ in source temperature 50 and 70℃ were conformed to the EPA guidance. MMD for inhalation toxicology testing in OECD and EU is less than 3㎛. In our results, inlet temperature 20 and 50℃ in source temperature 20, 50, and 70℃ were conformed to the OECD and EU guidance.

N- and P-doping of Transition Metal Dichalcogenide (TMD) using Artificially Designed DNA with Lanthanide and Metal Ions

  • Kang, Dong-Ho;Park, Jin-Hong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.292-292
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    • 2016
  • Transition metal dichalcogenides (TMDs) with a two-dimensional layered structure have been considered highly promising materials for next-generation flexible, wearable, stretchable and transparent devices due to their unique physical, electrical and optical properties. Recent studies on TMD devices have focused on developing a suitable doping technique because precise control of the threshold voltage ($V_{TH}$) and the number of tightly-bound trions are required to achieve high performance electronic and optoelectronic devices, respectively. In particular, it is critical to develop an ultra-low level doping technique for the proper design and optimization of TMD-based devices because high level doping (about $10^{12}cm^{-2}$) causes TMD to act as a near-metallic layer. However, it is difficult to apply an ion implantation technique to TMD materials due to crystal damage that occurs during the implantation process. Although safe doping techniques have recently been developed, most of the previous TMD doping techniques presented very high doping levels of ${\sim}10^{12}cm^{-2}$. Recently, low-level n- and p-doping of TMD materials was achieved using cesium carbonate ($Cs_2CO_3$), octadecyltrichlorosilane (OTS), and M-DNA, but further studies are needed to reduce the doping level down to an intrinsic level. Here, we propose a novel DNA-based doping method on $MoS_2$ and $WSe_2$ films, which enables ultra-low n- and p-doping control and allows for proper adjustments in device performance. This is achieved by selecting and/or combining different types of divalent metal and trivalent lanthanide (Ln) ions on DNA nanostructures. The available n-doping range (${\Delta}n$) on the $MoS_2$ by Ln-DNA (DNA functionalized by trivalent Ln ions) is between $6{\times}10^9cm^{-2}$ and $2.6{\times}10^{10}cm^{-2}$, which is even lower than that provided by pristine DNA (${\sim}6.4{\times}10^{10}cm^{-2}$). The p-doping change (${\Delta}p$) on $WSe_2$ by Ln-DNA is adjusted between $-1.0{\times}10^{10}cm^{-2}$ and $-2.4{\times}10^{10}cm^{-2}$. In the case of Co-DNA (DNA functionalized by both divalent metal and trivalent Ln ions) doping where $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$ ions were incorporated, a light p-doping phenomenon is observed on $MoS_2$ and $WSe_2$ (respectively, negative ${\Delta}n$ below $-9{\times}10^9cm^{-2}$ and positive ${\Delta}p$ above $1.4{\times}10^{10}cm^{-2}$) because the added $Cu^{2+}$ ions probably reduce the strength of negative charges in Ln-DNA. However, a light n-doping phenomenon (positive ${\Delta}n$ above $10^{10}cm^{-2}$ and negative ${\Delta}p$ below $-1.1{\times}10^{10}cm^{-2}$) occurs in the TMD devices doped by Co-DNA with $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$ ions. A significant (factor of ~5) increase in field-effect mobility is also observed on the $MoS_2$ and $WSe_2$ devices, which are, respectively, doped by $Tb^{3+}$-based Co-DNA (n-doping) and $Gd^{3+}$-based Co-DNA (p-doping), due to the reduction of effective electron and hole barrier heights after the doping. In terms of optoelectronic device performance (photoresponsivity and detectivity), the $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$-Co-DNA (n-doping) and the $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$-Co-DNA (p-doping) improve the $MoS_2$ and $WSe_2$ photodetectors, respectively.

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