We report facile solution processing of mesoporous hematite (α-Fe2O3) thin films for high efficiency solar-driven water splitting. Fe2O3 thin films were prepared on fluorine doped tin oxide(FTO) conducting substrates by spin coating of a precursor solution followed by annealing at 550 oC for 30 min. in air ambient. Specifically, the precursor solution was prepared by dissolving non-toxic FeCl3 as an Fe source in highly versatile dimethyl sulfoxide(DMSO) as a solvent. The as-deposited and annealed thin films were characterized for their morphological, structural and optical properties using field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and UV-Vis absorption spectroscopy. The photoelectrochemical performance of the precursor (α-FeOOH) and annealed (α-Fe2O3) films were characterized and it was found that the α-Fe2O3 film exhibited an increased photocurrent density of ~0.78 mA/cm2 at 1.23 V vs. RHE, which is about 3.4 times higher than that of the α-FeOOH films (0.23 mA/cm2 at 1.23 V vs. RHE). The improved performance can be attributed to the improved crystallinity and porosity of α-Fe2O3 thin films after annealing treatment at higher temperatures. Detailed electrical characterization was further carried out to elucidate the enhanced PEC performance of α-Fe2O3 thin films.

감귤(Citrus unshiu Marc.)의 곰팡이(Penicillium digitatum) 발병 억제를 위해 선행연구를 통해 개발된 grapefruit seed extract (GSE) 코팅제와 활성칼슘, 푸마르산, 그리고 미산성 전해수의 병합처리 방법을 개발하였고, 각각의 처리를 통해 항곰팡이 효과가 유의적으로 가장 높은 조건을 최적 병합처리 조건으로 결정하여, 저장 중 감귤의 품질특성과 항곰팡이 효과를 조사하였다. 감귤 시료는 0.2% 활성 칼슘 수용액(0.2% CaO/distilled water (w/w), CaO) 과 0.5% 푸마르산/미산성 전해수(w/w) 수용액(0.5% fumaric acid/ slightly acidic electrolyzed water (w/w), FS), 그리고 CaO와 FS의 혼합액(CaO-FS)으로 3종류의 처리를 하였다. 감귤은 각 처리용액 별로 3분간 침지세척한 후, 카나우바 왁스 대비 1.0% GSE (w/w)와 Tween-80 (25% w/GSE w)을 혼합한 코팅액(GSE 코팅)으로 코팅되었다. 각 처리용액과 GSE 코팅을 병합처리한 결과, CaO-GSE 코팅의 항곰팡이 효과가 유의적으로 높아 최적 병합처리조건으로 결정되었다(p<0.05). 무처리구, GSE 코팅, 그리고 CaO 처리 후 코팅한 감귤(CaO-GSE 코팅)은 4°C에서 35일, 25°C에서 14일간 저장되었다. 25°C에 저장된 CaO-GSE 코팅은 무처리구와 GSE 코팅보다 감귤의 P. digitatum 생장을 효과적으로 억제하였다(p<0.05). 또한 CaO-GSE 코팅은 저장온도에 관계없이 감귤의 경도에 영향을 주지 않았고, 25°C에 저장 했을 시, 무처리구에 비해 유의적으로 높은 경도를 유지하였다(p<0.05). CaO-GSE 코팅은 저장온도와 저장일자에 관계없이 무처리구와 GSE 코팅에 비해 호흡률이 낮았고, 저장 중 감귤의 당도, pH는 무처리구와 유의적으로 비슷한 경향을 보였다. 저장기간에 관계없이 CaO-GSE 코팅의 적정산도는 4°C에서 무처리구와 유의적인 차이가 없었으나, 25°C에서는 무처리구보다 유의적으로 높았다. 저장기간 동안 감귤의 색도 중 명도와 적색도는 저장기간, 저장일자, 그리고 처리여부에 관계없이 저장기간 동안 모든 시료에서 유의적인 차이가 없는 것으로 보였으나, GSE 코팅과 CaO-GSE 코팅의 황색도는 저장일자가 길어질수록 무처리구에 비해 유의적으로 감소하였다. 반면에, 감귤의 아스코르브산 농도, 총 페놀 함량, 항산화능은 모든 온도에서 총 저장기간 동안 CaO-GSE 코팅이 GSE 코팅보다 지속적으로 높게 유지되었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 CaO-GSE 코팅은 저장 중 감귤의 P. digitatum 생장억제와 저장 중 감귤의 품질을 유지시켜 감귤의 저장성 증대에 기여할 것이다.

We synthesized the zwitterionic homopolymer polysulfobetaine (PBET), which shows upper critical solution temperature property, in order to investigate its feasibility as a draw solute for the forward osmosis (FO) process. The UCST property of the monomer sulfobetaine (BET) was not confirmed, while the UCST property of PBET was confirmed to be roughly 41°C. This result suggests that PBET can be recovered from aqueous solutions by cooling them to below the UCST. In an active layer facing feed solution (AL-FS) method containing 20 wt% PBET at 50°C, the water flux and reverse solute flux of PBET were found to be roughly 3.22 LMH and 0.36 gMH, respectively. This research provides a deep understanding of new ways of developing draw solutes, and could provide inspiration for the design and synthesis of thermo-responsive organic materials.

Polydimethylsiloxane (PDMS) membranes were fabricated using a new class of UV-curable PDMS (UV-PDMS) and conventional heat-curable PDMS (Heat-PDMS) materials for n-butanol recovery. In addition, mixed matrix membranes (MMMs) were prepared using silicalite-1 particles as a additive to improve the recovery efficiency of n-butanol. To understand the structure-performance relationship, the surface/cross-sectional morphology and roughness of the PDMS membranes and MMMs were characterized using SEM and AFM, respectively. Consequently, when 20 % of silicalite-1 particles was loaded, the UV-curable MMM exhibited 58 % increased flux with similar separation factor compared to the heat-curable MMM, which is attributed to enlarged the effective membrane surface area resulting from its unique morphology.

포토리소그래피는 웨이퍼 위에 선폭 10나노 이하의 패턴을 올리는 반도체 제조 공정의 핵심 기술이며 선폭을 줄이고 불량을 줄이기 위하여 photo-resist 용 액 제조 및 정제 기술이 상당한 수준에 올라와 있지만 아직고 soft particle 정제를 위한 공정을 시도되고 있다. 현재 개발되어 있는 필터는 soft particle 정제 기술이 상당히 미흡한 수준이다. 나일론이나 폴리에틸렌 위에 아라미드 고분자 를 함침하여 soft particle 정제 특성을 살펴보았다. 또한 팔라듐 나노입자를 합성하여 투과 특성에 사용하였다.

본 연구는 딸기 ‘매향’의 양수분 흡수율을 고려하여 개발한 배양액을 검증하고자 이온 조성이 다른 5종 배양액으로 8개월 동안 수경재배하면서 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 2015년 9월 22일 코이어 고설베드에 딸기 묘를 정식하고 1개월 후 다섯 종류의 배양액 농촌진흥청 딸기 배양액(RDA), 야마자키 딸기 배양액(Yamazaki), PBG 딸기 배양액(PBG), 서울시립대 딸기 배양액(UOS) 및 새로 개발된 서울시립대 딸기 배양액(NewUOS)을 사용하여 EC 1.0dS·m-1, pH 6.0으로 1 일 주당 150~300mL 공급하였다. 정식 60일 후 엽폭, 엽병장은 배양액 종류에 차이를 보였으며, 광합성은 RDA와 NewUOS 배양액 처리에서 높았고, PBG 배양액 처리에서 낮았다. 영양생장기 배액의 EC는 공급수준보다 낮은 EC 0.7~0.8dS·m-1, 이후는 EC 1.0~1.2dS·m-1로 안정되었다. 배액 pH는 Yamazaki 배양액 처리에서 6.2~6.8로 높은 반면, UOS 배양액은 5.1~5.2로 낮았다. 영양생장기 배액의 무기이온은 질산태 질소의 흡수가 가장 활발하였으며, 화방전개 이후 칼륨 흡수가 NewUOS, UOS 및 Yamazaki 배양액 처리에서 높았다. 정식 6개월 후 지상부와 지하부 생체중과 건물중은 UOS와 NewUOS 배양액에서 높았으며, 지상부 건물율은 Yamazaki 배양액에서 43.5%로 낮았으며, 지하부 건물율은 NewUOS배양액에서 30.6%로 낮았다. 12월부터 2월까지 수확된 딸기의 과장, 과폭, 과중, 당도는 배양액 차이에 의한 유의성은 없으나, NewUOS 배양액에서는 주당 과수와 평균과 중이 높아 수량이 높았다. 3월부터 5월까지 Yamazaki 배양액에서 수확된 딸기는 주당 과수와 수량이 높았다. 따라서 이온 조성 차이에 따른 배양액 5종으로 수경재 배하였을 때 ‘매향’의 생육은 차이를 보이지 않았으나, 시기별 상품성 향상을 위해 정식 후 ~ 2월까지는 NewUOS 배양액을, 고온과 화방당 착과량이 많아지는 3 월 이후에는 Yamazaki 배양액으로 재배하는 것이 적합하리라 본다.

There has been much interest in recycling electronic wastes in order to mitigate environmental problems and to recover the large amount of constituent metals. Silver recovery from electronic waste is extensively studied because of environmental and economic benefits and the use of silver in fabricating nanodevices. Hydrometallurgical processing is often used for silver recovery because it has the advantages of low cost and ease of control. Research on synthesis recovered silver into nanoparticles is needed for application to transistors and solar cells. In this study, silver is selectively recovered from the by-product of electrodes. Silver precursors are prepared using the dissolution characteristics of the leaching solution. In the liquid reduction process, silver nanoparticles are synthesized under various surfactant conditions and then analyzed. The purity of the recovered silver is 99.24%, and the average particle size of the silver nanoparticles is 68 nm.

Dyes are widely used in various industries including textile, cosmetic, paper, plastics, rubber, and coating, and their discharge into waterways causes serious environmental and health problems. Four different carbon nanostructures, graphene oxide, oxidized multi-walled carbon nanotubes, activated carbon and multi-walled carbon nanotubes, were used as adsorbents for the removal of Nile Blue A (NBA) dye from aqueous solution. The four carbon nanostructures were characterized by scanning electron microscope and X-ray diffractometer. The effects of various parameters were investigated. Kinetic adsorption data were analyzed using the first-order model and the pseudo-second-order model. The regression results showed that the adsorption kinetics were more accurately represented by the pseudo-second-order model. The equilibrium data for the aqueous solutions were fitted to Langmuir and Freundlich isotherms, and the equilibrium adsorption of NBA was best described by the Langmuir isotherm model. This is the first research on the removal of dye using four carbon nanostructures adsorbents.

현 국제해사기구(IMO)에서의 선박엔진에서 발생되는 NOx와 SOx 등의 연소 가스 배출에 대한 규제 강화에 따라, 발트 해 연안을 지나는 모든 선박들은 배출되는 연소가스 저감장치를 장착해야 된다. 국내에서도 IMO의 규제에 따른 NOx와 SOx를 저감장치를 개발하고 있으며, 그중에 대표적인 장 치인 Scrubber는 세정액으로 암모니아수와 요소수를 사용하게 되고 사용된 폐 세정액에는 NOx와 SOx 와 반응한 질산암모늄과 황산암모늄이 포함되어 있다. 본 연구에서는 폐 세정액이 포함하고 있는 유용한 부산물을 유기용매를 사용하는 염석법을 적용하여 회수하였다. 질산암모늄과 황산암모늄의 회수방법과 질안석회를 추출 후 회수된 부산물의 정성분석을 위하여, FT-IR 분석을 통하여 물질의 정성적 특성과 화학적 조성을 평가해 보았다. 한편 응집제를 투입하여 질안석회를 침전시켜 비료상의 물질로 회수하였 다. FeSO4 응집제와 CaCl2를 응집보조제로 사용하고 입자의 크기를 키우기 위해 CaCO3를 사용하였다.

선박엔진에서 발생하는 NOx 및 SOx 제거용 스크러버 폐세정액에 포함되어 있는 저농도상 의 질산 및 황산이온을 비료상 물질로 회수하고자 하였다. 본 연구에서는 네 가지 유기용매를 적용하여 선택적으로 추출하여 회수하는 방법을 시험하였다. 아세톤과 메틸알콜을 이용하여 추출한 질산암모늄과 디에틸에테르와 에틸알콜을 적용한 황산암모늄의 시료를 적외석흡수분광법(IR)을 이용하여 분석한 결과, 상용제품과 거의 동일한 구성성분으로 나타났다. 이때 폐수로부터의 회수율은 최대 89%와 80%까지 각 각 얻을 수 있었다. 따라서 배기가스 스크러버에 잔존해있는 질산이온과 황산이온에 대한 회수는 사용하 는 용매의 선택도 및 용해도가 핵심적인 요소인 것으로 판단된다.

Transparent conducting electrodes (TCEs) are attracting considerable attention as an important component for emerging optoelectronic applications such as liquid crystal displays, touch panels, and solar cells owing to their attractive combination of low resistivity (< 10-3 Ω cm) and high transparency (>80%) in the visible region. The solutionbased process has unique properties of an easy fabrication procedure, scalability, and low cost compared to the conventional vacuum-based process and may prove to be a useful process for fabricating TCEs for future optoelectronic applications demanding large scale and flexibility. In this paper, we focus on the introduction of a solution-based process for TCEs. In addition, we consider the powder materials used to fabricate solution-based TCEs and strategies to improve their transparent conducting properties.

Basic dyes such as malachite green and methylene blue have been used as disinfectants to control water fungal infections since the 1930s. However, after succeeding reports of carcinogenicity and bioaccumulation of the dye, their use was forbidden in lieu of public health. This study undertook to evaluate the therapeutic effect of sulfur solution processed by effective microorganisms (EM-PSS) against Saprolegnia parasitica infection, and its safety in fish. In vitro antifungal evaluation of EM-PSS inhibited the growth of S. parasitica mycelia at concentrations of 50 ppm or higher. The acute toxicity test of EM-PSS to the mud fish (Misgurnus mizolepis) measured a no effect concentration (NOEC) at 100 ppm, the lowest effect concentration (LOEC) at 125 ppm, and the half-lethal concentration (LC50) at 125 ppm in juvenile and 250 ppm in the immature stage. In addition, the ecotoxicity test of EM-PSS using Daphnia magna inhibited swimming of D. magna at concentrations of 100 ppm or less. Lastly, the EM-PSS prevented infection of S. parasitica to mud fish, at concentrations of 50 ppm. Furthermore, at 100 ppm concentration, the EM-PSS showed no acute toxicity on mud fish, nor any eco-toxic effects on D. magnano. Therefore, we conclude that carcinogenic disinfectants such as malachite green and methylene blue could be replaced by EM-PSS to remove S. parasitica in mud fish farming, and might be a potential eco-friendly disinfectant in aquaculture.

Porous polytetrafluoroethylene (PTFE) thin films are fabricated by spin-coating using a dispersion solution containing PTFE powders, and their crystalline properties are investigated after thermal annealing at various temperatures ranging from 300 to 500°C. Before thermal annealing, the film is densely packed and consists of many granular particles 200-300 nm in diameter. However, after thermal annealing, the film contains many voids and fibrous grains on the surface. In addition, the film thickness decreases after thermal annealing owing to evaporation of the surfactant, binder, and solvent composing the PTFE dispersion solution. The film thickness is systematically controlled from 2 to 6.5 μm by decreasing the spin speed from 1,500 to 500 rpm. A triboelectric nanogenerator is fabricated by spin-coating PTFE thin films onto polished Cu foils, where they act as an active layer to convert mechanical energy to electrical energy. A triboelectric nanogenerator consisting of a PTFE layer and Al metal foil pair shows typical output characteristics, exhibiting positive and negative peaks during applied strain and relief cycles due to charging and discharging of electrical charge carriers. Further, the voltage and current outputs increase with increasing strain cycle owing to accumulation of electrical charge carriers during charge-discharge.

폐수는 농도 및 성상에 따라 처리 방법이 다양하지만, 증발식과 역삼투식이 고농도 폐수 농축시 적용되고 있다. 물론, 역삼투식으로 처리한 후에도 배출되는 브라인은 증발식으로 최종 처리하고 있다. 결국, 증발식이 적용되기 전에 최대한 폐수의 부피를 줄이는 것이 에너지 소비 측면에서는 유리하다. 따라서, 본 연구에서는 고농도 폐수 농축에 정삼투 기술을 적용하였다. 특히, 나권형 막모듈의 경우 구조적인 문제로 인해 직렬 연결시 압력강하가 심하게 커지는 단점이 있어, 본 연구에서는 평판형 막모듈을 사용하였다. 실험 결과는 유도용액과 원수의 농도, 두 용액간의 삼투압차, 두 용액의 유량, 막 면적 등이 농축에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 결국, 이런 파라미터들의 최적화가 정삼투 공정에서는 절대적으로 중요하였다.

Differences in sugar and salt penetrarion rates of radish depending on size and concentration of solution were examined. 2x2x2 and 4x4x4 cm cube-shaped radish examined in different pickling condition (salt 2, 4, 6, 8% and sugar 5, 10, 15, 20% brix). After 12hr storage, Salt penetration rate of radish cut into 2x2x2 cm was faster than that of 4x4x4 cm in all salt solution. Size dependent sugar penetration showed same tendency with size dependent salt penetration. Also, increase in salt and sugar concentration led to increase in salt and sugar permeation rate.

2ZrO2·P2O5 powder, which is not synthesized by solid reaction method, was successfully synthesized through PVA solution method. In this process, the firing temperature and the PVA content strongly affected the crystallization behavior and final particle size. A stable α-phase 2ZrO2·P2O5 was synthesized at a firing temperature of 1200 oC and holding time of 4 h. β-phase 2ZrO2·P2O5 was observed, with un-reacted ZrO2 phases, for firing temperatures lower than 1200 oC. In terms of the PVA content effect, the powder prepared with a PVA mixing ratio of 12:1 showed stable α-phase 2ZrO2·P2O5; however, the β-phase was found to co-exist at relatively higher PVA content. The synthesized α-phase 2ZrO2·P2O5 powder showed an average particle size of 100~250 nm and an average thermal expansion coefficient of −2.5 × 10−6/oC in the range of room temp. ~800 oC.

태양광 발전의 효율을 높이기 위한 실란 커플링제와 나노 무기산화물을 첨가한 계면활성제를 이용한 친수성 코팅액을 제조하여 태양광 모듈의 유리 표면에 도포하여 김서림 방지(antifogging) 및 내오염성(antifouling)을 부여하였다. 1% 친수성 코팅액에 나노 무기산화물인 LudoxⓇ를 첨가한 경우 LudoxⓇ의 농도에 관계없이 초친수성 과 우수한 antifogging 효과를 나타내었다. 그러나 유리에 대한 antifouling 효과는 LudoxⓇ를 10% 이상 첨가하였을 때부터 발현되었다. 또한, pH 4에서 가수분해한 TEOS를 첨가한 코팅액의 경우 TEOS를 0.7% 첨가한 경우 steam test 결과 antifogging 효과를 유지하였으며, 코팅한 유리 표면을 젖은 킴와이 프로 100회 문지른 후에도 pollution test 결과 antifouling 효과를 유지하였다. 또한, AFM을 이용하여 표면 거칠기(Rq)를 확인한 결과 TEOS를 너무 많이 첨가하면 가장 높은 표면 거칠기 값을 보였으며 코 팅된 표면의 상태도 매우 불규칙하였다. TEOS가 0.7% 첨가된 경우 비교적 높은 표면 거칠기 값과 안 정된 표면 상태를 나타내었다. 결론적으로 김서림 방지 특성만을 위하여는 나노 무기산화물인 LudoxⓇ는 필요없으나, antifouling의 효과를 나타내기 위해서는 최소 10%의 LudoxⓇ가 첨가되어야 하며, 우수한 내구성을 나타내기 위해서 는 0.7%의 TEOS를 첨가해야 한다.