• 한국분말재료학회지
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• 제30권4호
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• pp.318-323
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• 2023

The thermoelectric effect, which converts waste heat into electricity, holds promise as a renewable energy technology. Recently, bismuth telluride (Bi2Te3)-based alloys are being recognized as important materials for practical applications in the temperature range from room temperature to 500 K. However, conventional sintering processes impose limitations on shape-changeable and tailorable Bi₂Te₃ materials. To overcome these issues, three-dimensional (3D) printing (additive manufacturing) is being adopted. Although some research results have been reported, relatively few studies on 3D printed thermoelectric materials are being carried out. In this study, we utilize extrusion 3D printing to manufacture n-type Bi_1.7Sb_0.3Te₃ (N-BST). The ink is produced without using organic binders, which could negatively influence its thermoelectric properties. Furthermore, we introduce graphene oxide (GO) at the crystal interface to enhance the electrical properties. The formed N-BST composites exhibit significantly improved electrical conductivity and a higher Seebeck coefficient as the GO content increases. Therefore, we propose that the combination of the extrusion 3D printing process (Direct Ink Writing, DIW) and the incorporation of GO into N-BST offers a convenient and effective approach for achieving higher thermoelectric efficiency.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권2호
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• pp.151-161
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• 2007

치아 우식증은 구강 영역에서 가장 흔한 질환이나 여러 가지 복잡한 요소가 작용하기 때문에 이에 대한 발생기전과 치료법에 대해서는 완전히 이해되지 않은 상태이다. 특히 초기우식의 재광화에 있어서 pH의 영향에 대하여 논란의 여지가 있다. 본 연구에서는 유산 완충용액을 이용하여 상아질에 인공 우식을 형성하고 이때의 무기질 소실을 측정하고, 탈회된 시편을 pH가 다른 세 가지 재광화 용액 (pH 4.3, 5.0, 5.5 군)으로 재광화시켰을 때 나타나는 무기질의 침착되는 양과 침착이 일어나는 부위를 Microradiograph를 이용하여 정량적으로 비교 분석하였다. 또한 주사전자현미경을 이용하여 수산화인회석 결정의 정상 상태 탈회된 상태, 그리고 재광화가 일어났을 때의 상태를 정성적으로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Microradiograph분석시 pH가 증가할수록 탈회된 상아질에서 재광화양이 유의차 있게 증가되는 경향을 보였고, pH가 낮아질수록 재광화가 일어나면서 더 깊게 탈회되는 양상을 보였으나, pH 5.5 군은 전반적으로 재광화가 일어나는 경 향을 보였다 (p<0.05). 2. 주사전자현미경 소견에서 상아질 우식의 재광화는, 유기기질 망을 둘러싸고 있는 수산화인회석 결정의 표면으로부터 진행되며 결국에는 탈회 시 파괴된 공간을 채워가는 양상으로 관찰되었다. 3. 재광화 5일 후 pH 4.3. 5.0군에서 무기질이 침착되어 수산화인회석결정이 정상보다 커졌으며, pH 5.5군에서 재광화된 부위의 결정은 정상으로 회복되는 양상을 보였다. 재광화 10일 후 pH 4.3, 5.0 군에서 재광화 5일 후에 정상보다 커졌던 결정들이 정상상아질의 결정 크기로 줄어들었으며 pH 5.5군에서는 결정의 크기가 2배정도 커진 경우도 관찰되었다. 본 실험의 결과에 의하면 상아질의 우식과 재광화 과정은 단순한 탈회와 재광화의 독립적인 과정이 아니고 동력학적으로 탈회와 재광화가 동시에 일어나는 과정이며, 이때 재광화는 기존의 수산화인회석 결정의 표면으로부터 진행되었다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.105-111
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• 1999

현재 iron silicide막을 제작하고 있는 방법은 열처리를 수행함으로써 막의 계면 상태가 좋지 않으나 플라즈마를 이용하였을 때는 열처리를 수행하지 않으므로 양질의 막을 얻을 수 있다. 본 실험에서 제작된 막은 Raman 스펙트럼 $250cm^{-1}$에서 나타난 Fe와 Si의 진동모드와 FT-IR에 의해 유기화합물 뿐만 아니라 Fe-Si의 결합이 형성되었음을 확인하였다. 또한 플라즈마의 높은 에너지에 의해 낮은 기판 온도에서 에피택시 성장이 진행되는 동안 iron silicide는 [220]/[202], [115] 등과 같은 격자구조를 갖는 ${\beta}$-상으로 성장하였다. 제조된 막의 band gap은 1.182~1.174 eV의 값을 가지고, 광학적 에너지갭을 3.4~3.7 eV의 값을 나타내었다. 막 내의 유기화합물에 의해 유발되는 Urbach tail과 sub-band-gap 흡수가 관측되었다. 따라서 플라즈마를 이용하여 제작된 막은 단일결정이 성장되어 양질의 박막을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Fibers and Polymers
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• 제6권1호
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• pp.19-27
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• 2005

High-speed melt spinning of syndiotactic polystyrene was carried out using high and low molecular weight poly­mers, HM s-PS and LM s-PS, at the throughput rates of 3 and 6 g/min. The effect of take-up velocity on the structure and properties of as-spun fibers was investigated. Wide angle X-ray diffraction (WAXD) patterns of the as-spun fibers revealed that the orientation-induced crystallization started to occur at the take-up velocities of 2-3 km/min. The crystal modification was a-form. Birefringence of as-spun fibers showed negative value, and the absolute value of birefringence increased with an increase in the take-up velocity. The cold crystallization temperature analyzed through the differential scanning calorimetry (OSC) decreased with an increase in the take-up velocity in the low speed region, whereas as the melting temperature increased after the on-set of orientation-induced crystallization. It was found that the fiber structure development proceeded from lower take-up velocities when the spinning conditions of higher molecular weight and lower throughput rate were adopted. The highest tensile modulus of 6.5 GPa was obtained for the fibers prepared at the spinning conditions of LM s-PS, 6 g/min and 5 km/min, whereas the highest tensile strength of 160 MPa was obtained for the HM s-PS fibers at the take-up velocity of 2 km/min. Elongation at break of as-spun fibers showed an abrupt increase, which was regarded as the brittle-duc­tile transition, in the low speed region, and subsequently decreased with an increase in the take-up velocity. There was a uni­versal relation between the thermal and mechanical properties of as-spun fibers and the birefringence of as-spun fibers when the fibers were still amorphous. The orientation-induced crystallization was found to start when the birefringence reached -0.02. After the starting of the orientation-induced crystallization, thermal and mechanical properties of as-spun fibers with similar level of birefringence varied significantly depending on the processing conditions.

• 대한화학회지
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• 제53권5호
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• pp.553-559
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• 2009

Metal organic frameworks (MOF)과 유사하게 금속과 유기물로 이루어진 골격 물질 중 제올라이 트와 유사한 구조를 갖는 zeolitic imidazolate framework (ZIF)를 처음으로 마이크로파(MW)를 이용하여 합성하였다. ZIF 중 잘 알려진 ZIF-8을 전통적인 전기 가열(CE)과 마이크로파 조사로 합성하였으며 ZIF-8은 $140{\sim}180^{\circ}C}$의 범위에서 용이하게 얻을 수 있었다. MW 합성에 의해 ZIF-8을 신속 하게 합성할 수 있었으며 결정 크기는 전통적인 합성에 비해 전반적으로 감소하였다. $140{^{\circ}C}$에서의 합성 결과 전통 적인 합성에 비해 MW에 의해 약 5배의 반응 속도가 증가함을 알 수 있었고 4시간 이내에 합성 반응이 종료됨을 알 수 있었다. MW로 얻어진 ZIF-8은 CE에 의한 ZIF-8에 비해 증가된 표면적과 세공부피를 가 졌다. 얻어진 모든 ZIF-8은 질소 흡착 실험 결과 type-I 흡착 등온선을 보였고 미세 세공을 가짐을 알 수 있었다. FTIR 및 TGA 결과 두 방법으로 얻어진 ZIF-8은 서로 유사한 결합 및 열적 특성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.878-885
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• 2008

최근에 많은 수요와 각광을 받고 있는 디스플레이 장치에서 CRT는 곡면이며 무겁고 큰 부피 때문에 LCD, PDP, OLED와 같은 평판디스플레이(FPD)로 대체되고 있다. FPD는 $0.6\sim0.8mm$ 두께의 대면적 글래스에 여러 공정을 거친 후에 최종 제품 규격으로 절단하여 제작하기 때문에 글래스의 면적이 크면 클수록 FPD의 생산성이 높다는 밀접한 관계를 갖는다. 따라서 FPD 제조 업계에서는 글래스 면적을 증가시키기 위하여 노력하고 있으며, 예를 들면, 현재 8세대 LCD인 경우 약 $2,200mm\times2,600mm$의 면적을 가진다. 이러한 글래스를 이송하는 대표적인 장치로서 공기부상 컨베어시스템은 압축공기를 이용해서 FPD용 대면적 글래스 등을 약 $0.3\sim0.5mm$ 정도 부상시켜 비접촉으로 이송할 수 있는 장치이다. 이 때 글래스와 다공질판 표면 사이의 공기 유동이 모델링되고 해석되며, 이것으로부터 글래스의 공기부양 조건이 예측될 수 있다. 글래스를 이송시 전기공급 중단에 의하여 압축공기가 공급되지 않아 부상판과 접촉이 발생하였을 때, 자기윤활 특성을 가진 다공질판 위의 글래스는 1mm 홀을 많이 가진 사각덕트 부상판 위의 글래스와 조사, 비교된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.288-293
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• 2011

본 논문은 InGaN/GaN 다중양자우물 구조를 가지는 녹색 발광다이오드의 활성층 내 인듐(In) 조성비와 piezoelectric field에 대한 전계 흡수 현상을 연구하였다. 활성층 내 결정학적 성질과 In 조성비는 double crystal X-ray diffraction 측정으로 분석하였으며, $1{\times}1\;mm^2$ 대면적 칩을 제작하여 발광특성을 조사하였다. 또한, 활성층 내 piezoelectric field는 electro-reflectance spectroscopy로부터 측정한 compensation voltage를 이용해 계산하였고, 인가전압에 따른 photocurrent의 변화를 측정함으로써 녹색 발광 소자의 전기 광학적 특성을 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.120-126
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• 2010

본 연구에서는 $TiO_2$ 나노입자로 표면침적된 polyethersulfone (PES) 정밀여과 분리막이 자연유기물로 인한 분리막 막힘현상(파울링)에 미치는 영향을 관찰하였다. $TiO_2$ 나노입자로 표면침적된 PES 정밀여과 분리막의 자연유기물 파울링 거동에 $TiO_2$ 나노입자의 결정구조와 용액의 pH 그리고 $Ca^{+2}$이 미치는 영향을 관찰하였다. 연구결과, $TiO_2$ 나노입자로 표면 개질된 정밀여과 분리막은 자연유기물에 의한 파울링 현상을 현저하게 감소시킬 수 있음을 확인 할 수 있었다. 그러나 이와같은 현상은 $TiO_2$ 나노입자의 결정구조와 용액의 성상에 매우 의존하는 것으로 나타났다. 자연유기물 파울링의 감소는 결정구조가 상대적으로 불안정한 anatase $TiO_2$ 나노입자를 분리막에 표면침적 시, 용액 중 $Ca^{+2}$이 존재하지 않을 때 상대적으로 높은 pH에서 효과적인 것으로 관찰되었다. 그러나 $Ca^{+2}$의 첨가 시 이와 같은 효과는 높은 pH에서 더욱 증가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면, 결정구조가 상대적으로 안정한 rutile $TiO_2$ 나노입자의 경우 자연유기물의 파울링 감소는 용액의 조성에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.150-156
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• 2009

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)이 Liquid Crystal Display(LCD) 등 다른 대형 평면 디스플레이 분야와 경쟁하기 위해선 제품의 다양성과 발광 효율의 향상, 저가격화, 고화질화 등의 기술 발전이 요구된다. 본 논문에서는 우선 기존 PDP용 녹색 형광체의 특성과 문제점, 이를 해결하기 위한 방법에 대해 개괄적으로 논의한다. 또한, 제품의 다양성을 위해 개발 진행 중인 3D-PDP의 원리와 이의 실현을 위한 형광체의 요구 특성에 대해 기술한다. 대표적인 PDP용 녹색 형광체인 $Zn_2SiO_4:Mn$ 형광체가 가진 문제점은 표면의 높은 음전하와 상대적으로 긴 잔광 시간으로 요약된다. 표면의 높은 음전하와 플라즈마의 가혹한 환경에 노출로 인한 열화 현상은 금속 산화물의 코팅을 통해 해결할 수 있음을 알 수 있었으며, 특히 $Al_2O_3$가 코팅되었을 때 가장 큰 효과를 볼 수 있음을 알 수 있었다. 상대적으로 긴 잔광 시간은 Mn 농도를 늘린 $Zn_2SiO_4:Mn$ 형광체를 사용함으로 개선할 수 있고, 부족한 휘도는 $YBO_3:Tb$ 형광체를 혼합하여 사용함으로써 개선할 수 있었다. 아울러 본 연구에서는 $YBO_3:Tb$ 형광체 대신으로 115%의 휘도를 가지는 $(Y,\;Gd)Al_3(BO_3)_4:Tb$ 형광체의 사용이 가능함을 제안하였으며, 3D-PDP에 적용하기에 적합한 1 ms 내외의 잔광 시간을 가지는 $(Mg,\;Zn)Al_2O_4:Mn$ 형광체를 제안하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권1호
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• pp.146-150
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• 2005

Two new barium vanadium borophosphate compounds, $(NH_4)_2(C_2H_{10}N_2)_6[Ba(H_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}8H_2O$, Ba- VBPO1 and $(NH_4)_8(C_3H_{12}N_2)_4[Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O$, Ba-VBPO2 have been synthesized by interdiffusion methods in the presence of diprotonated ethylenediamine and 1,3-diaminopropane. Compound Ba-VBPO1 has an infinite chain anion (${[BaH_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6}$$^{14-}$, whereas Ba-VBPO2 has a discrete cluster anion {[$Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6$}$^{16-}$. Crystal Data: $(NH_4)_2(C_2H_{10}N_2)_6[Ba(H_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}8H_2O$, triclinic, space group P$\overline{1}$ (no. 2), a = 13.7252(7) $\AA$, b = 15.7548(8) $\AA$, c = 15.8609(8) $\AA$, α = 63.278(1)$^{\circ}$, $\beta$ = 75.707(1)$^{\circ}$, $\gamma$ = 65.881(1)$^{\circ}$, Z = 1; $(NH_4)_8(C_3H_{12}N_2)_4[Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O$, monoclinic, space group C2/c (no. 15), a = 31.347(2) $\AA$, b = 17.1221(9) $\AA$, c = 22.3058(1) $\AA$, $\beta$ = 99.303(1)$^{\circ}$, Z = 4.