• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.413-418
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• 2021

높은 유효 표면적을 갖는 나노소재는 고감도 가스센서와 바이오센서 및 높은 촉매효율을 구현하는 기능성 소재로 활용되고 있다. 본 연구에서는 Ti Sheet와 Urea를 이용하는 Chemical Bath Deposition(CBD) 공정으로 기판에 수직한 방향으로 성장하는, 높은 유효 표면적을 갖는 3차원 나노벽 유사구조의 Titanate Sheet를 합성하였다. CBD 공정에서 합성온도 및 합성시간 등을 조절하여 3차원 나노벽 유사구조의 최적 합성조건을 탐색하였다. 합성된 3차원 나노벽유사구조의 Ammonium Titanate를 공기 중에서의 열처리 공정을 통하여 다양한 용도로 활용되는 TiO2 3차원 나노벽유사구조로 변환시켰다. 연구결과 3차원 나노벽 유사구조의 Ammonium Titanate가 균일하게 성장되는 CBD 합성온도는 90 ℃이었고, 550 ℃ 이상에서 3시간 열처리하였을 경우, 3차원 나노벽 유사구조의 TiO2 상으로 변환되었다. 특히 700 ℃에서 열처리하였을 경우, Rutile 상이 우세한 TiO2 3차원 나노벽 유사구조를 얻을 수 있었다. 하지만 700 ℃의 열처리에서는 3차원 나노벽의 가장자리가 손상되는 현상이 발생하였다.

• 센서학회지
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• 제13권5호
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• pp.323-328
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• 2004

N-type semi-conducting oxides such as $SnO_{2}$, ZnO, and $ZrO_{2}$ have been known for the detecting materials of inflammable or toxic gases. Of those materials, $SnO_{2}$-based sensors are well known as high sensitive materials to detect toxic gases. And the sensitivity is improved if catalysts are added. Detecting toxic gases, especially DMMP (di-methyl-methyl-phosphonate) and DPGME (Dipropylene glycol methyl ether), was performed by a mixture of Tin oxide ($SnO_{2}$) and Zirconia ($ZrO_{2}$). The films consist of each three different mass% of Zr (from 1 mass% to 5 mass%), and they were tested by XRD, SEM, TEM, BET. Nano-structure, pore and particle size was controlled to verify the sensor's sensing mechanism. The sensors was evaluated at five different degrees (from $200^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$) and three different concentrations (from 500 ppb to 1500 ppb). The sensors had good sensitivity of both simulants, and high selectivity of DMMP.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권2호
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• pp.59-63
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• 2007

간단한 PCB 공정을 기반으로 하여 저가형의 후막 가스 센서 모듈을 제안하고자 한다. 제안된 센서 모듈은 $NO_2/H_2$ 가스 센서와 습도센서, 그리고 히터를 포함한다. $NO_2/H_2$ 가스와 상대 습도 센서들은 각각 $SnO_2$와 $BaTiO_3$ 나노 입자들을 PCB 기판에서의 IDT(interdigital Transducer)에 프린팅 함으로써 제작되었다. 처음에 1% $H_2$ 가스를 센서 쳄버에 공급하고 4분 후 $H_2$가스 공급을 멈추고 공기를 주입시켰으며, 이러한 동작을 반복적으로 수행하였다. 마찬가지로 $NO_2$로 감지하도록 같은 동작을 실행하였다. $H_2$ 가스에 대한 결과는 도전성의 증가로 인하여 0.8V에서 3.5V로 증가함을 볼 수 있었으며, $H_2$ 가스를 주입한후의 반응 시간은 65초였다. $NO_2$ 가스의 경우는 도전성이 감소함으로써 2.7 V의 전압강하가 일어 났으며, 반응시간은 3초였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권4호
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• pp.223-227
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• 2010

Recently, one-dimensional semiconducting nanomaterials have attracted considerable interest for their potential as building blocks for fabricating various nanodevices. Among these semiconducting nanomaterials,, $SnO_2$ nanostructures including nanowires, nanorods, nanobelts, and nanotubes were successfully synthesized and their electrochemical properties were evaluated. Although $SnO_2$ nanowires and nanobelts exhibit fascinating gas sensing characteristics, there are still significant difficulties in using them for device applications. The crucial problem is the alignment of the nanowires. Each nanowire should be attached on each die using arduous e-beam or photolithography, which is quite an undesirable process in terms of mass production in the current semiconductor industry. In this study, a simple process for making sensitive $SnO_2$ nanowire-based gas sensors by using a standard semiconducting fabrication process was studied. The nanowires were aligned in-situ during nanowire synthesis by thermal CVD process and a nanowire network structure between the electrodes was obtained. The $SnO_2$ nanowire network was floated upon the Si substrate by separating an Au catalyst between the electrodes. As the electric current is transported along the networks of the nanowires, not along the surface layer on the substrate, the gas sensitivities could be maximized in this networked and floated structure. By varying the nanowire density and the distance between the electrodes, several types of nanowire network were fabricated. The $NO_2$ gas sensitivity was 30~200 when the $NO_2$ concentration was 5~20ppm. The response time was ca. 30~110 sec.

• 센서학회지
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• 제33권2호
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• pp.105-111
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• 2024

In this study, the H₂S gas sensing characteristics were evaluated using surface-modified SnO₂ microparticles by tip sonication. The surface-modified SnO₂ microparticles were synthesized using the following sequential process. First, bare SnO₂ microparticles were synthesized via a hydrothermal method. Then, the surfaces of bare SnO₂ microparticles were modified with Ti nanoparticles during tip sonication. The sensing characteristics of SnO₂ microparticles modified with Ti were systematically investigated in the range of 100-300℃, compared with the bare SnO₂ microparticles. In this study, we discuss in detail the improved H₂S sensing characteristics of SnO₂ microparticles via Ti nanoparticle modification.

• Carbon letters
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• 제13권1호
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• pp.48-50
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• 2012

Mass production of graphene-based materials, which have high specific surface area, is of importance for industrial applications. Herein, we report on a facile approach to produce thermally modified graphene oxide (TMG) in large quantities. We performed this experiment with a hot plate under environments that have relatively low temperature and no using inert gas. TMG materials showed a high specific surface area (430 $m^2g^{-1}$). Successful reduction was confirmed by elemental analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, thermogravimetic analysis, and X-ray diffraction. The resulting materials might be useful for various applications such as in rechargeable batteries, as hydrogen storage materials, as nano-fillers in composites, in ultracapacitors, and in chemical/bio sensors.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권12호
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• pp.1124-1131
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• 2015

이 논문은 지상에서 초소형 위성의 랑데부/도킹 알고리즘 개발을 위하여 미세중력환경을 모사해주는 5자유도 지상 테스트베드에 관하여 기술한다. 테스트베드는 지면과의 마찰력을 없애주는 하부와 이 하부에 연결되어 3자유도의 회전운동을 하는 상부로 구성된다. 영상기반의 항법알고리즘 개발을 위하여 카메라와 LIDAR, AHRS 센서를 사용하였고 액추에이터로는 8개의 냉가스 추력기와 3축 방향의 반작용 휠을 사용하였다. 모든 시스템 소프트웨어는 온보드와 리눅스를 기반으로 C++을 사용하여 구현되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권3호
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• pp.243-248
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• 2017

Pd-doped $SnO_2$ thick film with a pure tetragonal phase was prepared on patterned Pt electrodes by an ink dropping method. Nanostructured $SnO_2$ powder with a diameter of 10 nm was obtained by a modified hydrazine method. Then the ink solution was fabricated by mixing water, glycerol, bicine and the Pd-doped $SnO_2$ powder. When the Pd doping concentration was increased, the grain size of the Pd-doped $SnO_2$ thick film became smaller. However, an agglomerated and extruded surface morphology was observed for the films with Pd addition over 4 wt%. The orthorhombic phase disappeared even at a low Pd doping concentration and a PdO peak was obtained for a high Pd doping concentration. The crack-free Pd-doped $SnO_2$ thick films were able to successfully fill the $30{\mu}m$ gap of the patterned Pt electrodes by the optimized ink dropping method. The prepared 3 wt% Pd-doped $SnO_2$ thick films showed monoxide gas responses ($R_{air}/R_{CO}$) of 4.0 and 35.6 for 100 and 5000 ppm, respectively.

• 센서학회지
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• 제29권3호
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• pp.156-161
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• 2020

In this study, hierarchical mesoporous CuO spheres, ZnO flowers, and heterojunction CuO/ZnO nanostructures were fabricated via a facile hydrothermal method. The as-prepared materials were characterized in detail using various analytical methods such as powder X-ray diffraction, micro Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, field-emission scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The obtained results are consistent with each other. The H₂S-sensing characteristics of the sensors fabricated based on the CuO spheres, ZnO flowers, and CuO/ZnO heterojunction were investigated at different temperatures and gas concentrations. The sensor based on ZnO flowers showed a maximum response of ~141 at 225 ℃. The sensor based on CuO spheres exhibited a maximum response of 218 at 175 ℃, whereas the sensor based on the CuO/ZnO nano-heterostructure composite showed a maximum response of 344 at 150 ℃. The detection limit (DL) of the sensor based on the CuO/ZnO heterojunction was ~120 ppb at 150 ℃. The CuO/ZnO sensor showed the maximum response to H₂S compared with other interfering gases such as ethanol, methanol, and CO, indicating its high selectivity.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.173-180
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• 2004

20-30nm 크기를 갖는 나노 사이즈 ZnO 입자는 염료, 러버 첨가제, 가스 센서, 바리스터, 감광제와 광촉매로서 여러 산업분야에서 사용되고 있다. 반면에 화장품 산업에서는 나노 미터 크기의 ZnO 입자는 UV 차단물질과 자연스러운 메이크업 효과를 증진시키는 소재로서 사용되고 있다. 그러나 순수 ZnO 입자는 화장품에 적용했을 때 사용감 악화로 인해 그 사용량이 제한되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 사용감은 판상 분체의 특성을 갖으면서 ZnO 본연의 특성을 유지하는 분체를 합성하기 위해 화장품 산업에서 널리 사용되고 있는 세리사이트, 보론나이트라이드, 비스무스옥시클로라이드와 같은 판상분체에 나노 사이느 ZnO가 코팅된 고기능성 무기복합분체를 하였다. 본 논문에서는 열수침전법에 의해 무기복합분체를 합성하였다. Zn원으로서 ZnCl$_2$가 사용되었고 침전제로는 hexamethylenetetramine(HMT)과 urea를 사용하였다. 실험변수로서 출발물질의 농도, 침전제의 종류, 핵생성제의 농도, 반응온도와 반응시간을 변화시켜 실험하였다. 합성된 무기복합분체의 형태, 결정상 변화, 열특성, UV-차단효과를 관찰하기 위해 각각 FE-SEM, XRD, FT-IR, TGA-DTA, In vitro SPF 테스터 기기를 이용하여 확인하였다. 합성된 무기복합분체를 메이크업 제품에 적용시켜 사용감 테스트하였다. 본 실험 결과 판상분체의 종류에 상관없이 일정한 합성조건 범위에서 나노크기 ZnO 입자가 균일하게 코팅되었다. 코팅된 판상분체를 프레스트 파우더제품에 적용시켜 사용자 테스트한 결과 판상분체 특유의 광택은 현저히 감소되는 반면 자연스러운 화장 연출, 사용감 개선 및 부착력 향상 효과를 얻을 수 있었다.