• 제목/요약/키워드: Silicon compounds

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국내 희유금속 수급구조 분석 연구 (Analysis of Structure in the Domestic Supply & Demand of the Raw Materials of Rare Metals)

  • 김유정;이화석
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권3호
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    • pp.51-60
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    • 2014
  • 본 연구는 35여종의 희유금속을 대상으로 광석(정광), 금속, 화합물, 스크랩 등 4개 유형으로 광종별 원재료를 범주화하고 교역 구조를 분석하였다. 우리나라 희유금속원재료 교역 규모는 점차 확대되어 교역 증가폭이 GDP 증가폭을 큰 폭으로 상회하고 있다. 희유금속 원재료는 실리콘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 망간 등 철강원료자원 위주로 수입이 주로 이루어지고 있으며 전자공업원료자원 중 인듐, 게르마늄 등은 총교역규모 1억불 이하의 작은 규모로 수입추이변화에 미치는 영향은 제한적이나 연간증가율이 20%를 상회하여 지속적인 수급관리가 필요하다. 수입규모는 수출규모의 약 3배이며 희유금속 원재료 수출입 유형은 국내산업구조 및 수요의 특성에 따라 광종별로 다양한 양상을 보이고 있으나 수입, 수출 모두 상당수가 금속형태로 교역이 이루어지고 있다.

Enhanced Si based negative electrodes using RF/DC magnetron sputtering for bulk lithium ion batteries

  • 황창묵;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.277-277
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    • 2010
  • The capacity of the carbonaceous materials reached ca. $350\;mAhg^{-1}$ which is close to theorestical value of the carbon intercalation composition $LiC_6$, resulting in a relatively low volumetric Li capacity. Notwithstanding the capacities of carbon, it will not adjust well to the need so future devices. Silicon shows the highest gravimetric capacities (up to $4000\;mAhg^{-1}$ for $Li_{21}Si_5$). Although Si is the most promising of the next generation anodes, it undergoes a large volume change during lithium insertion and extraction. It results in pulverization of the Si and loss of electrical contact between the Si and the current collector during the lithiation and delithiation. Thus, its capacity fades rapidly during cycling. We focused on electrode materials in the multiphase form which were composed of two metal compounds to reduce the volume change in material design. A combination of electrochemically amorphous active material in an inert matrix (Si-M) has been investigated for use as negative electrode materials in lithium ion batteries. The matrix composited of Si-M alloys system that; active material (Si)-inactive material (M) with Li; M is a transition metal that does not alloy with Li with Li such as Ti, V or Mo. We fabricated and tested a broad range of Si-M compositions. The electrodes were sputter-deposited on rough Cu foil. Electrochemical, structural, and compositional characterization was performed using various techniques. The structure of Si-M alloys was investigated using X-ray Diffractometer (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Surface morphologies of the electrodes are observed using a field emission scanning electron microscopy (FESEM). The electrochemical properties of the electrodes are studied using the cycling test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It is found that the capacity is strongly dependent on Si content and cycle retention is also changed according to M contents. It may be beneficial to find materials with high capacity, low irreversible capacity and that do not pulverize, and that combine Si-M to improve capacity retention.

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Non-volatile Molecular Memory using Nano-interfaced Organic Molecules in the Organic Field Effect Transistor

  • 이효영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.31-32
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    • 2010
  • In our previous reports [1-3], electron transport for the switching and memory devices using alkyl thiol-tethered Ru-terpyridine complex compounds with metal-insulator-metal crossbar structure has been presented. On the other hand, among organic memory devices, a memory based on the OFET is attractive because of its nondestructive readout and single transistor applications. Several attempts at nonvolatile organic memories involve electrets, which are chargeable dielectrics. However, these devices still do not sufficiently satisfy the criteria demanded in order to compete with other types of memory devices, and the electrets are generally limited to polymer materials. Until now, there is no report on nonvolatile organic electrets using nano-interfaced organic monomer layer as a dielectric material even though the use of organic monomer materials become important for the development of molecularly interfaced memory and logic elements. Furthermore, to increase a retention time for the nonvolatile organic memory device as well as to understand an intrinsic memory property, a molecular design of the organic materials is also getting important issue. In this presentation, we report on the OFET memory device built on a silicon wafer and based on films of pentacene and a SiO2 gate insulator that are separated by organic molecules which act as a gate dielectric. We proposed push-pull organic molecules (PPOM) containing triarylamine asan electron donating group (EDG), thiophene as a spacer, and malononitrile as an electron withdrawing group (EWG). The PPOM were designed to control charge transport by differences of the dihedral angles induced by a steric hindrance effect of side chainswithin the molecules. Therefore, we expect that these PPOM with potential energy barrier can save the charges which are transported to the nano-interface between the semiconductor and organic molecules used as the dielectrics. Finally, we also expect that the charges can be contributed to the memory capacity of the memory OFET device.[4]

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미세입자, 휘발성유기화합물 차단을 위한 전기방사 창문 필터 (Development of Window Filters Using an Electrospinning Technique to Block Particulate Matter and Volatile Organic Compound)

  • 김순호;한상일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.401-406
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    • 2023
  • 산업이 발달함에 따라 미세먼지는 환경, 건강, 생활 등 다양한 분야에서 문제를 일으키고 있으며, 특히 대기오염에 의해 발생되는 미세먼지는 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 전기방사 기술을 적용하여 실리콘 지지체에 셀룰로스아세테이트 고분자 섬유를 방사하여 미세입자를 차단하고, 활성탄 입자를 첨가하여 휘발성유기 화합물을 제거하고자 하였다. 활성탄 비율과 전기방사 시간을 달리하여 활성탄 비율, 필터 두께에 따른 미세먼지 차단효과, 톨루엔 흡착 성능을 분석하였다. 그 결과 전기방사시간이 증가함에 따라 1~3 ㎛ 크기의 입자가 효과적으로 차단되었으며, 활성탄의 양이 0%에서 5%로 증가함에 따라 톨루엔 흡착량이 증가하는 것으로 나타났다. 전기방사 시간이 길어질 경우 필터 두께 증가로 인해 빛 투과가 현저히 떨어졌으며, 20~30분 전기방사한 필터의 경우 빛이 투과하여 창문 필터 적용 가능성을 보여주었다.

소염(消炎) 약침(藥鍼)이 대장염 유발 흰쥐의 c-Fos 단백 발현에 미치는 효과 (Pharmacopuncture of Anti-inflammatory Herbal Compounds Suppresses Colon Inflammation-induced c-Fos like Protein Expression in Rats)

  • 송정방;손인철;안성훈;김재효
    • 대한약침학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.47-62
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    • 2010
  • Objectives: Colitis is an inflammatory bowel disease characterized by colonic mucosal inflammation and chronic relapsing events represents. The purpose of this study is to evaluate effects of pharmacopuncture of anti-inflammatory herbal compound (AiC) applied to the different acupoints in the acute colitis induced by trinitrobenzenesulphonic acid (TNBS) intracolonic injection in rats. Methods: In Male Sprague - Dawley rats, weighing 250~400g, TNBS (5 mg/kg) was infused intrarectally through a silicon rubber catheter into the anus under isoflurane anaesthesia. Acupoints of LI4 (Hapkok), ST25 (Cheonchu), ST36 (Joksamni), and BL25 (Daejangsu) were intramuscularly injected by AiC, respectively (injection volume & times: 0.2 ml / acupoint, twice times on the 2nd & 3rd day). Expressions of cFos protein in the periaqueductal gray (PAG), locus coeruleus (LC), nucleus of solitary tract (Sol), and the 6th lumbar spinal cord (L6 s.c.) were observed at 24 hr after TNBS induced colitis by immunohistochemistry. Results: The expression of c-Fos protein in the L6 s.c., Sol, LC and PAG increased 24 hr after TNBS injection into colorectum as compared to normal and 50% ethanol treated group. AiC to LI4 inhibited the expression of c-Fos protein in Sol and PAG but not L6 s.c. and LC. AiC to ST36 showed significant inhibition the c-Fos expression in L6 s.c., Sol and PAG. AiC to ST25 only showed the effects in L6 s.c. and PAG. AiC to BL25 inhibited significantly the expression of c-Fos protein all over the areas. To investigate whether or not endogenous opioids are involved, intrathecal injection of naltrexone (30ug/30ul) was applied before the 2nd pharmacopuncture treatment 24 hr after TNBS-induced colitis in rat. Naltrexone reversed the inhibition of c-Fos protein expression in the spinal cord and brainstem. Conclusions: These data show that pharmacopuncture of Aic potently inhibits signal pathways ascending hypersensitivity of colorectum after TNBS induced colitis and depends on the endogenous opioids according to acupoints.

죽염의 특성 분석과 항위궤양효과 (Characterization and Anti-Gastric Ulcer Activity of Bamboo Salt)

  • 김승희;강석연;정기경;김태균;한형미;류항묵;문애리
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.252-257
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    • 1998
  • 죽염은 예로부터 위궤양 등의 소화기 질환에 민간요법으로 사용되어 왔으며 대나무 통속에 천일염을 넣고 소나무 장작불로 9번 구워서 만들어진다. 본 연구에서는 죽염의 특성분석시험과 항위궤양 시험 중 위산분비 억제도 시험을 실시하였다. 특성분석시험으로 ICP(Inductively Coupled Plasma) spectrometer, IC(Ion Chromatograph), XRD(X-ray Diffractrometer), 전자현미경을 이용하여 천일염과 죽염제품 A, B, C의 성분 및 구조분석을 실시하였다. 그 결과, 성분분석시험에서 죽염은 천일염에 비하여 칼륨, 규소, 철 및 인삼염의 농도가 증가하였으며 황산염은 감소되었음을 알 수 있었다. 죽염 중 물불용분에 포함된 화합물은 MgO가 가장 많았고, $SiO_2,\;Mg_2Si_O4\;및\;CaMgSiO_4$등도 확인되었다. 구조분석에서 죽염은 천일염에 비하여 대체로 표면이 매끄럽고 용융되어 있는 것으로 나타났다. 죽염제품 A, B, C 중 A를 사용하여 위산분비에 미치는 영향을 측정하였다. SD계 랫드에 죽염, 천일염, 시약급 NaCl, 증류수를 1일 1회 28일 동안 각 0.2, 1.0, 2.0 g/kg으로 경구 투여하여 마지막 투여 후 24시간 절식시켜 Shay 유문 결찰법을 이용하여 채취한 위액의 총량, pH, 총위산도, 펩신활성도를 측정하였다. 실험결과 각 투여 용량군에서 용매 대조군에 비하여 통계학적으로 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으며 죽염을 포함한 여러 가지 염투여는 위산분비에 영향을 주지 않았다. 따라서 28일간 죽염투여에 의한 위궤양 치료효과는 기대하기 어려울 것으로 사료된다.

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세라믹-실리콘 복합막의 기체투과 특성 (Gas Permeation Properties of the Ceramics-Silicone Composite Membranes)

  • 황승노;양재건;정일현
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.374-381
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    • 1997
  • 유리를 원료로 주형법에 의해 세라믹막을 제조하고, sodiumate, $S_3$-Al, $S_3$등의 실리콘 화합물을 침적시켜 세라믹-실리콘 복합막을 제조하여 이에 따른 기체 투과특성에 대해 연구하였다. 제조된 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 다공성 구조임을 알수 있었고, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 실리콘 화합물의 공극도입에 의한 치밀한 공극구조가 확인되었다. 세라믹막과 세라믹-sodiumate막의 경우 온도가 증가함에 따라 투과속도가 감소하고 압력에 따라 선형적으로 투과속도가 증가하였으며, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 온도가 증가함에 따라 투과속도가 증가하는 경향을 보였으며, 상대적으로 투과속도에 미치는 압력의 영향이 적었다. 투과속도는 세라믹막이 가장 빠르게 나타났고, 세라믹-sodiumate, 세라믹-$S_3$-Al, 세라믹-$S_3$ 복합막 순서였으며, 선택도는 이와 반대 경향을 보였다. 또한 침적을 통한 투과속도를 구하여 실제 복합막의 투과속도와 비교한 결과, $S_3$가 가장 큰 영향이 있음을 확인하였다. 투과 메카니즘의 변화에서 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 온도에 따라 투과기체의 투과도가 감소하는 Knudsen영역의 투과특성을 보였으나, 세라믹닉-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 이와 반대로 온도에 따라 투과도가 증가하는 activated 확산 메카니즘을 따르는 특성을 보였다.

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Growth of SiC Oxidation Protective Coating Layers on graphite substrates Using Single Source Precursors

  • Kim, Myung-Chan;Heo, Cheol-Ho;Park, Jin-Hyo;Park, Seung-Jun;Han, Jeon-Geon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.122-122
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    • 1999
  • Graphite with its advantages of high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, and low elasticity, has been widely used as a structural material for high temperature. However, graphite can easily react with oxygen at even low temperature as 40$0^{\circ}C$, resulting in CO2 formation. In order to apply the graphite to high temperature structural material, therefore, it is necessary to improve its oxidation resistive property. Silicon Carbide (SiC) is a semiconductor material for high-temperature, radiation-resistant, and high power/high frequency electronic devices due to its excellent properties. Conventional chemical vapor deposited SiC films has also been widely used as a coating materials for structural applications because of its outstanding properties such as high thermal conductivity, high microhardness, good chemical resistant for oxidation. Therefore, SiC with similar thermal expansion coefficient as graphite is recently considered to be a g행 candidate material for protective coating operating at high temperature, corrosive, and high-wear environments. Due to large lattice mismatch (~50%), however, it was very difficult to grow thick SiC layer on graphite surface. In theis study, we have deposited thick SiC thin films on graphite substrates at temperature range of 700-85$0^{\circ}C$ using single molecular precursors by both thermal MOCVD and PEMOCVD methods for oxidation protection wear and tribological coating . Two organosilicon compounds such as diethylmethylsilane (EDMS), (Et)2SiH(CH3), and hexamethyldisilane (HMDS),(CH3)Si-Si(CH3)3, were utilized as single source precursors, and hydrogen and Ar were used as a bubbler and carrier gas. Polycrystalline cubic SiC protective layers in [110] direction were successfully grown on graphite substrates at temperature as low as 80$0^{\circ}C$ from HMDS by PEMOCVD. In the case of thermal MOCVD, on the other hand, only amorphous SiC layers were obtained with either HMDS or DMS at 85$0^{\circ}C$. We compared the difference of crystal quality and physical properties of the PEMOCVD was highly effective process in improving the characteristics of the a SiC protective layers grown by thermal MOCVD and PEMOCVD method and confirmed that PEMOCVD was highly effective process in improving the characteristics of the SiC layer properties compared to those grown by thermal MOCVD. The as-grown samples were characterized in situ with OES and RGA and ex situ with XRD, XPS, and SEM. The mechanical and oxidation-resistant properties have been checked. The optimum SiC film was obtained at 85$0^{\circ}C$ and RF power of 200W. The maximum deposition rate and microhardness are 2$mu extrm{m}$/h and 4,336kg/mm2 Hv, respectively. The hardness was strongly influenced with the stoichiometry of SiC protective layers.

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센서 응답의 Time-Profile 을 이용한 전자 후각 (E-Nose) 시스템의 Vapor 인식 성능 향상 (Improved Vapor Recognition in Electronic Nose (E-Nose) System by Using the Time-Profile of Sensor Array Response)

  • Yoon Seok, Yang
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.329-334
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    • 2004
  • 전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

국내 희유금속 원재료 교역구조 변화 분석 연구 (Analysis of Changes in Trade Structure of the Raw Materials of Rare Metals in Korea)

  • 이화석;김유정
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권6호
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    • pp.67-78
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    • 2023
  • 첨단산업의 원재료로 사용되는 희유금속은 국내 산업구조변화와 기술변화에 따라 수요구조와 공급망이 변화하며, 가격 변동성이 높아 주기적으로 수요구조 변화분석을 시행하는 것이 필요하다. 국내에서는 대부분의 희유금속 수요를 수입에 의존하고 있어 교역구조 변화를 분석하는 것을 통해 국내 수요변화를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 희유금속 35종을 대상으로 광석(정광), 금속, 합금, 화합물, 스크랩 등 5개 유형별로 2000년부터 2022년까지 교역규모, 교역증가율, 교역순위, 교역국가 등의 변화를 분석하였다. 우리나라 희유금속 원재료 교역은 '09년과 '16년의 큰 폭의 하락을 제외하고는 2000년대 이후 전반적으로 증가하는 추세로, 수출과 수입을 모두 포함하는 총교역규모는 '01년 대비 '22년 10배가량 증가하였다. 2010년대 중반까지는 규소, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 망간 등 철강산업 원료 위주로 교역이 이루어졌으나 그 이후에는 팔라듐, 로듐, 백금 등의 백금족과 리튬, 코발트 등의 이차전지 원료의 교역이 증가하였다. 특히 '22년에는 리튬의 수요증가와 가격급등으로 인해 리튬이 가장 큰 교역 비중을 차지하였다.