• Title/Summary/Keyword: ZnO 나노구조

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Fabrication of a influenza A H1N1 sensor using ZnO nanostructure (산화아연 나노구조를 이용한 H1N1 인플루엔자 A 바이러스 센서 제작)

  • Jang, Yun-Seok;Park, Jung-Il;Nam, Yoon-Kyung;Pak, Jung-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1690-1691
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    • 2011
  • 본 논문에서는 H1N1 인플루엔자 A 바이러스(influenza A H1N1 virus) 검출을 위한 산화아연 나노구조(zinc oxide nano structure) 기반의 전기화학적 면역센서를 제작하고 그 특성을 분석하였다. H1N1 인플루엔자 A 바이러스는 빠른 전파 속도 때문에 정확하고 빠른 검출이 필요하다. 먼저, 2 $mm^2$의 표면적을 갖는 패턴된 금 전극 위에 열수방식(hydrothermal method)으로 성장시킨 산화아연 나노구조가 선택적으로 형성되도록 리프트-오프(lift-off) 방법을 사용하였다. 0.01 M phosphate buffered saline(pH 7.4)에서 2 ${\mu}g$/mL 농도의 1차 항체를 정전기력에 의해 산화아연 나노구조에 고정화한 후, 10 pg/mL ~ 5ng/mL 농도의 H1N1 항원을 적용하여 포획 항체에 결합시키고 HRP(horseradish peroxidase) 효소가 결합된 검출 항체를 항원에 결합시키는 샌드위치 ELISA법을 이용하였다. HRP와 반응하는 TMB(3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine)와 과산화수소가 포함된 acetate buffered 용액(pH 5)을 전해질로 사용하고 순환전압전류 측정법(cyclic voltammetry)으로 센서의 특성을 분석하였다. 측정된 순환전압전류그래프(cyclic voltammogram)에서 H1N1 항원 농도 10 pg/mL ~ 5 ng/mL의 응답 전류는 276.47 ${\pm}$ 21.72 nA (평균 ${\pm}$ 표준편차, n=4) ~ 478.89 ${\pm}$ 6.21 nA로 측정되었고, logarithmic하게 증가하는 응답 전류 특성을 보였다.

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A Study on Frequency and the Physical Properties of Ni-Cu-Zn Ferrites with the Variation of Ni Addition and Temperature Prepared by Co-Precipitation Method (공침법으로 제조한 Ni-Cu-Zn Ferrite의 Ni 첨가량과 온도에 따른 주파수 및 물리적 특성 연구)

  • Kim, Moon-Suk;Koh, Jae-Gui
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.15 no.5
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    • pp.282-286
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    • 2005
  • Ni-Cu-Zn ferrites were prepared by the co-precipitation and ferrite microwave absorbers on low temperature sintering were investigated in this work. The properties of its microwave absorbing and physical were analyzed into variations of Ni addition, calcination temperature, sintering temperature. From the analysis of X-ray diffraction patterns, we can see that all the particles have only a single phase spinel structure. In addition, the powders particle size distribution obtained the nano size. By increasing the Ni additive, the permeability of the powders was decreased and the loss factor increased at sintering temperature $1100^{\circ}C$. Also, we considered that it can used high frequency rage. We found that the $(Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}O)_{1.02}(Fe_{2}O_3)_{0.98}$ appeared microwave absorbing properties better than other composition.

투명 면상 발열체 응용을 위한 신뢰성 평가

  • Park, Seong-Hwak;Jo, Jin-U;Ju, Byeong-Gwon;Kim, Seong-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.473.2-473.2
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    • 2014
  • 투명 면상 발열체는 심미적인 기능을 부가할 수 있기 때문에 다양한 용도의 어플리케이션이 가능하여 저온용 뿐 아니라 고온용 발열체에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 ITO/ZnO의 투명 면상 발열체를 제작하였으며, 발열체의 특성을 최적화하기 위해 씨드층 및 수열합성법으로 제작된 film-like ZnO 나노구조체의 두께에 따라 발열 특성을 비교분석 하였다. 제작된 발열체는 $350^{\circ}C$이상에서 안정적으로 발열을 확인하였다. 발열체를 제품 적용 가능성을 확인하기 위해 발열량, 온도균일성, 발열 유지 안정도, 내마모성 등의 신뢰성 평가를 진행하였다.

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A Study on the Fire Resistance Performance of Mortars Using Mesoporous Silica Nanoparticles(MSNs) and PVA Fibers (다공성 나노실리카 입자(MSNs)와 PVA섬유를 혼입한 모르타르의 내화성능에 관한 연구)

  • Cheonpyo Park;Jakyung Lee;Taehyung Kim
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.22 no.4
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    • pp.51-61
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    • 2023
  • In this study, in order to improve the fire resistance performance of structures in case of fire in buildings and structures, PVA fibers and the ZnO particles combined with mesoporous nano silica (MSNs) were mixed with cement mortar, and the specimen was exposed to a temperature range of 20~1100℃. Then the residual compressive strength and weight change rate were measured to determine whether the fire resistance performance changed. As a result of the study, it was found that mixing mesoporous nano silica and PVA fiber together did not contribute to improving the fire resistance performance of cement mortar. On the other hand, mixing 0.5% of mesoporous nano silica and 0.1 vol% of PVA fiber showed the best improvement test results, showing that it was advantageous for fire resistance performance.

Nanostructured energy harvesting devices and their applications for IoT sensor networks (나노구조체 에너지 하베스팅 소자와 IoT 센서 네트워크의 융합 연구)

  • Yoon, Chongsei;Jeon, Buil;Yoon, Giwan
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.25 no.5
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    • pp.719-730
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    • 2021
  • We have demonstrated a sandwich-type ZnO-based piezoelectric energy harvesting nanogenerator, namely ZCZ-NG device, composed of symmetrically stacked layers of ZnO/carbon tape/ZnO structure. Especially, we have adopted a conductive double-sided adhesive carbon tape in an effort to fabricate a high-quality ZCZ-NG device, leading to its superior output performance in terms of the peak-to-peak output voltage. Effects of the device size, ZnO layer thickness, and bending strain rate on the device performance have been investigated by measuring the output voltage. Moreover, to evaluate the effectiveness of the fabricated ZCZ-NG devices, we have experimentally implemented a sensor network testbed which can utilize the output voltages of ZCZ-NG devices. This sensor network testbed consists of several components such as Arduino-based transmitter and receiver nodes, wirelessly transmitting the sensed information of each node. We hope that this research combining the ZnO-based energy harvesting devices and IoT sensor networks will contribute to the development of more advanced energy harvester-driven IoT sensor networks in the future.

Enhancement of Electromagnetic Properties of (NiCuZn)-Ferrites by Using Ultra-fine Powders Synthesis (나노분말합성에 의한 (NiCuZn)-Ferrites의 전자기적 특성 향상)

  • 허은광;강영조;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.109-113
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    • 2002
  • 본 연구에서는 공침법에 의한 초미세분말을 이용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite와 건식법을 이용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite의 저온소결 특성 및 전자기적 특성을 상호 비교 분석하였다. 조성은 (N $i_{0.4-x}$C $u_{x}$Z $n_{0.6}$)$_{1+w}$(F $e_2$ $O_4$/)$_{1-w}$에서 x의 값을 0.2, w의 값은 0.03으로 고정하였고, 소결은 공침법으로 합성된 분말의 경우 초기열처리과정을 거쳐 최종적으로 90$0^{\circ}C$에서, 건식법의 경우 11$50^{\circ}C$의 온도에서 진행하였다. 그 결과, 공침법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite는 건식법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite보다 20$0^{\circ}C$이상 낮은 소결온도에서 높은 소결밀도 값을 가졌으며, 품질계수 등 칩 인덕터에서 중요한 요소인 전자기적 특성이 우수하게 나타났다. 또한, 공침법으로 합성된 페라이트는 분말의 초기열처리온도에 따라 최종소결 특성이 크게 변하였다. 그밖에 공침법과 건식법으로 합성한 (NiCuZn)-ferrite의 결정성, 미세구조들을 XRD, SEM, TEM을 이용하여 비교 고찰하였다.하였다.다.

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산화아연 투명전극의 패터닝 및 나노막대 구조를 이용한 질화갈륨계 LED의 광추출효율 향상에 대한 연구

  • Park, Ji-Yeon;Son, Hyo-Su;Choe, Nak-Jeong;Lee, Jae-Hwan;Han, Sang-Hyeon;Lee, Seong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.313-313
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    • 2014
  • GaN계 물질 기반의 광 반도체는 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있고, 효율 증대를 위한 에피, 소자 구조 및 패키지 등의 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 투명 전극을 이용한 광 추출 효율의 증가에 대한 연구는 전체 외부양자효율을 증가시키는 중요한 기술로 각광을 받고 있다. 이러한 투명전극은 가시광 영역의 빛을 투과하면서도 전기 전도성을 갖는 기능성 박막 전극으로 산화인듐주석이 널리 사용되고 있으나 인듐 가격의 상승과 산화인듐주석 전극 자체의 크랙 특성으로 인하여 많은 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 GaN계 발광 다이오드에 있어서 산화인듐주석 투명 전극의 대체 물질들에 대한 많은 연구들이 활발하게 이루어 지고 있다. 특히, 투명전극 층으로 사용되는 산화인듐주석 대체 박막으로 산화아연에 대한 연구가 각광을 받고 있는 실정이다. 또한, 발광 다이오드의 효율 증가를 위해 발광소자에 표면 요철 구조 형성과 나노구조체 형성 등 박막 표면의 구조 변화를 통한 광추출효율 향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 산화아연 박막을 투명전극으로 사용하였으며 광추출효율 향상을 위해 산화아연 투명전극에 패터닝을 형성하고, 그 위에 산화아연 나노막대를 형성하여 기존에 사용하던 산화아연 투명전극보다 우수한 추출효율 및 전류 퍼짐 향상 구조를 제안하고 이에 따른 LED 소자의 광추출효율 향상을 연구하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 n-GaN, 5주기의 InGaN/GaN 다중양자우물 구조 및 p-GaN의 간단한 LED구조를 성장한 후, p-GaN층 상부에 원자층 증착법을 이용하여 투명전극인 산화아연 박막을 60 nm 두께로 증착하였다. 산화아연 투명전극만 증착한 LED-A와 이후 0.1% HCl을 이용한 습식식각을 통하여 산화아연 투명전극에 육각형 모양의 패턴을 형성한 LED-B, 그리고 LED-B위에 전기화학증착법을 이용하여 $1.0{\mu}m$의 산화아연 나노 막대를 증착한 LED-C를 제작하였다. LED-A, -B 및 -C에 대한 표면 구조는 SEM이미지를 통하여 확인한 바 산화아연의 육각 패턴과 그 상부에 산화아연의 나노막대가 잘 형성된 것을 확인하였다. I-L 분석으로부터 패턴이 형성되지 않은 산화아연 투명전극으로만 구성된 LED-A에 비하여 산화아연 투명 전극에 육각 패턴을 형성한 LED-B의 전계 발광 세기가 더욱 큰 것을 확인하였다. 또한, 육각 패턴에 산화아연 나노막대를 성장시켜 융합구조를 형성한 LED-C에서는 LED-B와 -A보다 더 큰 전계 발광세기를 확인할 수 있었다. 특히, 인가 전류가 고전류로 갈수록 LED-C의 발광세기가 더욱 강해지는 것으로 효율저하현상 또한 나노융합구조의 LED-C에서 확인할 수 있었다. 이는 기존 산화아연 투명전극에 육각형의 패턴 및 나노막대융합구조를 형성할 경우 전류퍼짐현상을 극대화 할 뿐 아니라, 추가적인 광추출효율 향상 효과에 의해 질화갈륨 기반LED 소자의 광효율이 증가된 것으로 판단된다.

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Optical and Electrical Properties with Various Post-Heating Temperatures in the Al-Doped ZnO Thin Films by Sol-Gel Process (졸-겔법에 의해 제조된 Al-Doped ZnO 박막의 후열처리 온도에 따른 전기 및 광학적 특성)

  • Ko, Seok-Bae;Choi, Moon-Sun;Ko, Hyungduk;Lee, Chung-Sun;Tai, Weon-Pil;Suh, Su-Jeong;Kim, Young-Sung
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.10 s.269
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    • pp.742-748
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    • 2004
  • Isopropanol of low boiling point was used as a solvent to prepare Al-doped ZnO(AZO) thin films. A homogeneous and stable sol was made from Zn acetate a solute whose mole concentration was 0.7mol/$\iota$ and Al chloride as a dopant. Al-doped ZnO thin films were prepared by sol-gel method as a function of post-heating temperature from 500 to $700^{\circ}C$ and the optical and electrical properties were investigated. The c-axis orientation along (002) plane was enhanced with the increasing of post-heating temperature and the surface morphology of the films showed a homogeneous and nano-sized microstructure. The optical transmittance of the films post-heated below $650^{\circ}C$ was over $86\%$, but decreased at $700^{\circ}C$. The electrical resistivity of the thin films decreased from 73 to 22 $\Omega$-cm as the post-heating temperature increased up to $650^{\circ}C$, but increased greatly to 580 $\Omega$-cm at $700^{\circ}C$. XPS analysis indicated that the deterioration of electrical and optical properties was attributed to the precipitation of $Al_2O_3$ phase on the surface of AZO thin film. This result suggests that the optimum post-heating temperature to improve electrical and optical properties is $600^{\circ}C$.

The Magnetic Properties with the Variation of Sintering Temperature and Microwave Absorbing Characteristics of NiCoZn Ferrite Composite Prepared by Co-precipitation Method (공침법으로 제조한 NiCoZn Ferrite의 조성 및 소결온도에 따른 자기적 특성 및 전파흡수특성)

  • Kim, Moon-Suk;Min, Eui-Hong;Koh, Jae-Gui
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.120-125
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    • 2008
  • In this study, NiCoZn ferrites with the variation of sintering temperature and chemical composition were prepared by the coprecipitation. Microstructures Crystal structure of NiCoZn ferrites were analyzed by XRD and their electric magnetic characteristics were analyzed by LCR meter and their morphology observed by SEM. We identified that these powders have a typical NiCoZn spinel structure and nanoparticles average size of 40 nm. The impurity, the initial permeability and the Q factor value are the lowest of sintered NiCoZn ferrite at $1250^{\circ}C$. Also, we measured S-parameter for $(Ni_{0.4}Co_{0.1}Zn_{0.5})Fe_2O_4$ which showed a maximum reflection loss of -3.1 dB at 6 GHz for the 2 mm thick sample. From this result, we found that the NiCoZn ferrite can be used in ferrite microwave-absorbing application at a higher frequency region (> 6 GHz).

Zinc oxide seed layer 형성 조건 제어를 통한 나노 구조체 형상 조절 연구

  • Lee, Jae-Hyeok;Kim, Seong-Hyeon;Lee, Gyeong-Il;Lee, Cheol-Seung;Jo, Jin-U;Kim, Seon-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.386-386
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    • 2011
  • sol-gel 및 hydrothermal growth method를 이용한 zinc oxide nanorod는 제작 시 고가의 장비가 필요치 않기에 저비용 대면적 박막을 제작하는데 적합하지만 rod들의 array 및 density 조절에서 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 nanorod array 형상 조절을 위하여 zinc oxide seed layer 형성 과정 중 precursor solution에 이종 나노 입자를 첨가하였다. 첨가한 seed precursor solution을 spin coating한 이후에 후처리 하여 hydrothermal method를 이용해 성장시켰다. 합성한 rod들을 optic과 FE-SEM으로 측정해 rod들의 density 변화를 확인할 수 있었다.

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