• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.120-120
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• 2006

탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.26 no.1
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• pp.47-53
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• 2016

Silicon nitride ($SiN_x:H$) films made by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) are generally used as antireflection layers and passivation layers on solar cells. In this study, we investigated the properties of silicon nitride ($SiN_x:H$) films made by PECVD. The passivation properties of $SiN_x:H$ are focused on by making the antireflection properties identical. To make equivalent optical properties of silicon nitride films, the refractive index and thickness of the films are fixed at 2.0 and 90 nm, respectively. This limit makes it easier to evaluate silicon nitride film as a passivation layer in realistic application situations. Next, the effects of the mixture ratio of the process gases with silane ($SiH_4$) and ammonia ($NH_3$) on the passivation qualities of silicon nitride film are evaluated. The absorption coefficient of each film was evaluated by spectrometric ellipsometry, the minority carrier lifetimes were evaluated by quasi-steady-state photo-conductance (QSSPC) measurement. The optical properties were obtained using a UV-visible spectrophotometer. The interface properties were determined by capacitance-voltage (C-V) measurement and the film components were identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and Rutherford backscattering spectroscopy detection (RBS) - elastic recoil detection (ERD). In hydrogen passivation, gas ratios of 1:1 and 1:3 show the best surface passivation property among the samples.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.17 no.9
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• pp.484-488
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• 2007

Mo(Ti) alloy and pure Cu thin films were subsequently deposited on $SiO_2-coated$ Si wafers, resulting in $Cu/Mo(Ti)/SiO_2$ structures. The multi-structures have been annealed in vacuum at $100-600^{\circ}C$ for 30 min to investigate the outdiffusion of Ti to Cu surface. Annealing at high temperature allowed the outdiffusion of Ti from the Mo(Ti) alloy underlayer to the Cu surface and then forming $TiO_2$ on the surface, which protected the Cu surface against $SiH_4＋NH_3$ plasma during the deposition of $Si_3N_4$ on Cu. The formation of $TiO_2$ layer on the Cu surface was a strong function of annealing temperature and Ti concentration in Mo(Ti) underlayer. Significant outdiffusion of Ti started to occur at $400^{\circ}C$ when the Ti concentration in Mo(Ti) alloy was higher than 60 at.%. This resulted in the formation of $TiO_2/Cu/Mo(Ti)\;alloy/SiO_2$ structures. We have employed the as-deposited Cu/Mo(Ti) alloy and the $500^{\circ}C-annealed$ Cu/Mo(Ti) alloy as gate electrodes to fabricate TFT devices, and then measured the electrical characteristics. The $500^{\circ}C$ annealed Cu/Mo($Ti{\geq}60at.%$) gate electrode TFT showed the excellent electrical characteristics ($mobility\;=\;0.488\;-\;0.505\;cm^2/Vs$, on/off $ratio\;=\;2{\times}10^5-1.85{\times}10^6$, subthreshold = 0.733.1.13 V/decade), indicating that the use of Ti-rich($Ti{\geq}60at.%$) alloy underlayer effectively passivated the Cu surface as a result of the formation of $TiO_2$ on the Cu grain boundaries.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• v.18 no.2
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• pp.185-191
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• 2005

An experiment was conducted to study the effect of feeding ammoniated wheat straw treated with HCl on blood biochemical profiles in growing male buffalo (Bubalus bubalis) calves. Twenty-four growing male buffalo calves (one year of age, 88.54${\pm}$3.81 kg average body weight) were divided into three groups in a completely randomized design on the basis of their body weight. Animals in all the three groups were fed on concentrate mixture. In addition, they were offered wheat straw, ammoniated wheat straw (4% urea at 50% moisture level) and HCI treated ammoniated wheat straw (4% urea at 50% moisture level and HCl added to trap 30% of the NH3 evolved) in groups I, II and III, respectively for a period of 180 days, as per Kearl (1982) for body weight gain of 500 g/d. In all diets, concentrate:roughage ratio was fixed at 50:50 and were made isonitrogenous by adjusting CP levels of conc. mixtures. Blood was collected from jugular vein of each buffalo calf at the beginning and subsequently at two months interval of experimental feeding. Due to urea-ammoniation, the CP content of wheat straw increased from 2.90 to 6.96% and addition of HCl along with urea further increased the CP content to 10.09%. In all the three groups, the mean values of plasma glucose (mg %) and serum globulin (g %), showed a decreasing trend, while the mean value of serum TP (g %), serum A:G ratio, serum urea (mg %), serum creatinine (mg %), serum ALP (KA units), SGOT (units/ml.), SGPT (units/ml), serum T$_3$ and T$_4$ (ng/ml) showed an increasing trend with the advancement of feeding period. The cumulative period mean values of serum TP (6.15 to 6.20 g %), serum albumin (3.07 to 3.18, g %), serum globulin (2.98 to 3.09, g %), serum A:G ratio (1.03 to 1.10), serum ALP (23.15 to 23.63, KA units), serum T$_3$ (1.20 to 1.23 ng/ml) and serum T$_4$ (21.33 to 21.88 ng/ml) were comparable among the groups. The cumulative period mean plasma glucose (mg %) in group III (57.28) was similar to groups I (55.31) and II (59.41), however, the cumulative period mean plasma glucose in group II was significantly (p<0.01) higher than group I. The cumulative period mean serum urea (mg %) in group III (47.34) was significantly (p<0.001) higher than group I (38.38) and II (42.24), which were statistically alike. However, the cumulative period mean serum creatinine values (mg %) in groups II (1.43) and III (1.52) were similar and were significantly (p<0.01) higher than group I (1.24). The cumulative period mean SGOT (units/ml) in groups I, II and III was 91.71, 96.04 and 96.64, respectively. Similarly the cumulative period mean SGPT (units/ml) was 19.00, 19.93 and 20.01 in groups I, II and III, respectively. The cumulative period mean values of SGOT (p<0.05) and SGPT (p<0.001) in groups II and III were similar and were significantly higher than group I. The cumulative period mean serum T$_3$ and T$_4$ values in groups I (1.21 and 21.81), II (1.23 and 21.42) and III (1.20 and 21.33) were comparable. From the present study it may be concluded that feeding of AWS treated with and without HCI to growing male buffalo calves for 180 days had no significant adverse effect on blood biochemical profile.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.211.2-211.2
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• 2016

그래핀은 본연의 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 유연성 전도막 등 다양한 분야로의 응용가능성이 제기되었으나, 실제적인 응용을 위해서는 구조적인 결함을 최소화하며, 특성을 자유로이 제어하거나 향상시키는 공정의 개발이 요구된다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 전기적 특성을 제어하는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑은 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 표면에 흡착시켜 기능화 된 그래핀을 얻는 방법으로, 특정 가스 분위기에서 고온 열처리하거나 활성종들이 존재하는 플라즈마에 노출시키는 방법이 제시되었다. 특히 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 단시간의 처리로 도핑이 가능하고, 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 플라즈마내의 극성을 띄는 다양한 활성종들의 충돌효과로 인하여 구조적인 손상이 발생하여 오히려 특성이 저하될 수 있어 이를 고려한 플라즈마 공정조건의 설정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마에 노출된 그래핀의 Raman 특성을 고찰함으로써 화학적 도핑과 구조적인 결함의 경계를 확립하고 구조결함의 형성을 최소화한 효율적인 도핑조건을 도출하였다. 그래핀은 물리적 박리법을 이용하여 300 nm 두께의 실리콘 산화막이 존재하는 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였으며, 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 전극의 위치, 인가전력, 처리시간을 변수로 암모니아($NH_3$) 플라즈마를 방전하여 그래핀의 Raman 특성변화를 관찰하였다. 그래핀의 구조적 결함 및 도핑 효과는 라만 스펙트럼의 D, D', 2D밴드의 강도와 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. 그 결과, 인가전력과 처리시간에 따라 결함형성과 질소도핑 영역이 구분 가능함을 확인하였으며, 이를 바탕으로 결함형성을 최소화한 효율적인 도핑조건이 접지전위, 0.45 W의 인가전력, 처리시간 10초이며, 최적조건에서 계산된 도핑레벨은 $1.8{\times}10^{12}cm^{-2}$임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.238.1-238.1
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• 2015

2차원 탄소나노재료인 그래핀은 본연의 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 유연성 전도막 등 다양한 분야로의 응용가능성이 제기되었다. 그러나 실제적인 응용을 위해서는 그래핀의 구조적인 결함을 최소화하며, 특성을 자유로이 제어하거나 향상시키는 공정의 개발이 필요하다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑의 방법으로는 그래핀을 특정 가스 분위기에서 고온 열처리하거나 활성종들이 존재하는 플라즈마에 노출시킴으로써, 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 표면에 흡착시켜 기능화 된 그래핀을 얻는 방법 등이 제시되었다. 특히 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 단시간의 처리로 효율적인 도핑이 가능하고, 인가전력, 처리시간 등의 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 플라즈마 내에 존재하는 극성을 띄는 다양한 활성종들로 인하여 그래핀에 구조적인 결함을 형성하여 오히려 특성이 저하될 수 있어 이를 고려한 플라즈마 공정조건의 설정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마에 노출된 그래핀의 Raman 특성을 고찰함으로써 화학적 도핑과 구조적인 결함의 경계를 확립하고 구조결함의 형성을 최소화한 효율적인 도핑조건을 도출하였다. 고품질 그래핀은 물리적 박리법을 이용하여 300 nm 두께의 실리콘 산화막이 존재하는 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였으며, 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 전극의 위치, 인가전력, 처리시간을 변수로 암모니아(NH3) 플라즈마를 방전하여 그래핀의 Raman 특성변화를 관찰하였다. 그래핀의 구조적 결함 및 도핑은 라만 스펙트럼의 D, G, D', 2D밴드의 강도비와 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. 그 결과, 인가전력과 처리시간이 증가함에 따라 그래핀의 도핑레벨이 증가되고, 이후에는 도핑효과가 없어지고 결함의 정도가 상승하는 천이구역이 존재하며, 이를 넘어서는 너무 높은 인가적력의 처리는 그래핀에 결함을 형성하여 구조적인 붕괴를 야기함을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.49.1-49.1
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• 2009

산업화 이후, 석탄 석유를 중심으로 한 화석연료가 이산화탄소를대량으로 배출하며 지구 온난화를 야기함에 따라, 석유를 대체할 새로운 에너지원에 대한 관심이 높아지고 있다. 많은 대체에너지 가운데, 청정하고 무한 재생 가능한대체에너지를 이야기할 때, 가장 큰 기대를 받고 있는 것은 태양에너지이며, 이에 보조를 맞춰 태양광 발전에 대한 연구개발이 국내외적으로 활발히 진행되고 있는 실정이다. 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 소자로, 셀의효율을 높이기 위해서는 최대한 많은 빛을 흡수시킬 수 있는 것이 중요하다. 빛의 반사를 줄이는 방법에는 Texturing 과 Antireflecting coating 이있다. Antireflecting coating은 반도체와 공기의 중간 굴절율을 갖는 박막을 증착하여 측면 반사를 감소시킴으로서 빛의 손실을 감소시키는 역활을 한다. 반사 방지막으로 쓰이는 SiNx는 SiOx의 대체 물질로 굴절률이 약 1.5로서 Si에 쉽게 형성시킬 수 있고, texturing된 Si 표면에 적합하며 반사율을 10 %에서 2 %로 줄일 수 있다. 나아가 고성능의 반사방지막은 박막의 균일도확보 및 passivation 공정이 필수적이라 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PECVD 방법으로 SiH4와 NH3 gas 의 비율을 변화시켜 증착한 SiNx 박막의 결정학적 특성을 X-ray Diffraction 분석과 TEM (TransmissionElectron Microsopy) 을 통해 관찰하였으며, XPS (X-rayphotoelectron spectroscopy) 를 통해 화학적결합을 확인하였고, 이를 FT-IR (Fourier Transform-Infrared spectroscopy)를 통해 관찰한 결과와 연관시켜분석하였다. 굴절율의 경우 Ellipsometry를 이용하여측정하였으며 위의 측정을 통하여 SiNx박막의 반사 방지막으로써의 가능성을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.26 no.8
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• pp.449-453
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• 2016

$HA(hydroxyapatite)/{\beta}-TCP$ (tricalcium phosphate) biomaterial (BCP; biphasic calcium phosphate) is widely used as bone cement or scaffolds material due to its superior biocompatibility. Furthermore, $NH_4HCO_3$ as a space holder (SH) has been used to evaluate feasibility assessment of porous structured BCP as bone scaffolds. In this study, using a spark plasma sintering (SPS) process at 393K and 1373K under 20MPa load, porous $HA/{\beta}-TCP$ biomaterials were successfully fabricated using $HA/{\beta}-TCP$ powders with 10~30 wt% SH, TiH2 as a foaming agent, and MgO powder as a binder. The effect of SH content on the pore size and distribution of the BCP biomaterial was observed by scanning electron microscopy (SEM) and a microfocus X-ray computer tomography system (SMX-225CT). The microstructure observations revealed that the volume fraction of the pores increased with increasing SH content and that rough pores were successfully fabricated by adding SH. Accordingly, the cell viabilities of BCP biomaterials were improved with increasing SH content. And, good biological properties were shown after assessment using Hanks balanced salt solution (HBSS).

• Archives of Plastic Surgery
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• v.40 no.6
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• pp.676-686
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• 2013

Background To overcome the potential drawbacks of a short half-life and dose-related adverse effects of using active transforming growth factor-beta 1 for cartilage engineering, a cell-mediated latent growth factor activation strategy was developed incorporating latent transforming growth factor-${\beta}$1 (LTGF) into an electrospun poly(L-lactide) scaffold. Methods The electrospun scaffold was surface modified with NH3 plasma and biofunctionalised with LTGF to produce both random and orientated biofunctionalised electrospun scaffolds. Scaffold surface chemical analysis and growth factor bioavailability assays were performed. In vitro biocompatibility and human nasal chondrocyte gene expression with these biofunctionalised electrospun scaffold templates were assessed. In vivo chondrogenic activity and chondrocyte gene expression were evaluated in athymic rats. Results Chemical analysis demonstrated that LTGF anchored to the scaffolds was available for enzymatic, chemical and cell activation. The biofunctionalised scaffolds were non-toxic. Gene expression suggested chondrocyte re-differentiation after 14 days in culture. By 6 weeks, the implanted biofunctionalised scaffolds had induced highly passaged chondrocytes to re-express Col2A1 and produce type II collagen. Conclusions We have demonstrated a proof of concept for cell-mediated activation of anchored growth factors using a novel biofunctionalised scaffold in cartilage engineering. This presents a platform for development of protein delivery systems and for tissue engineering.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• v.7 no.2
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• pp.265-271
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• 1994

The effect of soybean meal and barley supplementation of the utilization of rice straw was investigated. Balance trials were conducted with three Japanese Corriedale wethers fed rice straw supplemented with soybean meal and barley at three different levels of protein: low (40 g CP/d, LCP), medium (67 g/d, MCP) and high (94 g/d, HCP). In addition, all the supplements were formulated to contain the same amount of TDN (275 g/d). Voluntary intake of rice straw was not affected by any supplementation, while digestibility of organic matter in sheep given HCO diet was significantly higher (p<0.05) than those on LCP diet. Crude protein, neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) digestibilities of MCP and HCP diets were significantly improved (p<0.05) over the LCP diet. Average daily gain of the animals under MCP and HCP diets were significantly higher (p<0.05) than those under LCP diet. Differences of rumen pH among the treatments were not significant, while concentration of rumen $NH_3-N$ was significantly higher (p<0.05) for HCP diet than for LCP and MCP diets. Total volatile fatty acids ($VFA_s$) and blood urea nitrogen (BUN) concentrations were significantly higher (p<0.05) in sheep fed MCP and HCP diets than those fed LCP diet, while plasma total protein concentration was not affected by any supplementation. Sheep fed MCP diet had a higher nitrogen retention than those fed LCP and HCP diets. It was concluded that rice straw was utilized better by sheep when SBM and barley were supplemented at the medium level of protein.