휘어지며 투명한 전자기기의 개발을 위해서 최근 유기반도체, 탄소기반 나노소재, 금속산화물 반도체등의 다양한 신소재 반도체 개발에 대한 연구가 관심을 받으며 지속적으로 발전하고 있다. 그러나, 이러한 신소재 반도체 기술의 꾸준하고 지속적인 발전에도 불구하고 트랜지스터를 구성하는 주요 소재중 하나인 유전체에 대한 연구는 반도체의 개발속도에 크게 미치지 못하여, 기계적인 휘어짐의 특성을 갖추고, 높은 캐패시턴스와 좋은 누전전류 특성을 갖는 새로운 유전체 개발에 대한 요구가 지속적으로 커지고 있다. 이에 본 연구는 저전압에서 구동 가능한 박막트랜지스터를 위한 유기-무기 하이브리드소재 박막을 개발하며 이를 저전압 구동이 가능한 유기박막트랜지스터에 적용하였다. 상대적으로 높은 유전상수를 갖는 염화하프늄 (HfO2)과 소수성기를 갖고 있으며 금속산화물과 공유결합이 가능한 실란산 기반의 유기물 (octadecyltrimethoxysilane)을 혼합한 전구체 용액을 합성하며 상대적으로 낮은 온도에서 열처리를 통해 얻을 수 있었다. 제조된 하이브리드 게이트 유전체 박막은 우수한 절연 및 유전체 특성과 함께 소수성 표면 특성을 가질 수 있었고 펜타센 유기박막트랜지스터로 응용하여 저전압에서 구동이 되며 우수한 트랜지스터 성능을 갖는 소자를 개발하였다.

Metal halide perovskite nanocrystals, due to their high absorption coefficient, high diffusion length, and photoluminescence quantum yield, have received significant attention in the fields of optoelectronic applications such as highly efficient photovoltaic cells and narrow-line-width light emitting diodes. Their energy band structure can be controlled via chemical exchange of the halide anion or monovalent cations in the perovskite nanocrystals. Recently, it has been demonstrated that chemical exfoliation of the halide perovskite crystal structure can be achieved by addition of organic ligands such as noctylamine during the synthetic process. In this study, we systematically investigated the quantum confinement effect of methylammonium lead bromide (CH3NH3PbBr3, MAPbBr3) nanocrystals by precise control of the crystal thickness via chemical exfoliation using n-octylammonium bromide (OABr). We found that the crystalline thickness consistently decreases with increasing amounts of OABr, which has a larger ionic radius than that of CH3NH3 + ions. In particular, a significant quantum confinement effect is observed when the amounts of OABr are higher than 60 %, which exhibited a blue-shifted PL emission (~ 100 nm) as well as an increase of energy bandgap (~ 1.53 eV).

본 연구에서는 와편모조류 Alexandrium affine(LIMS-PS-2345)의 생장에 미치는 용존태 무기 및 유기 영양염의 영향을 조사하였 다. 영양염 흡수 동력학 실험에서 A. affine의 최대흡수속도(ρmax)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 77.0 pmol/cell/hr과 17.6 μM, 인산염에서 15.5 pmol/cell/hr과 3.88 μM로 산출되어, 무기영양염에 대하여 높은 요구량 및 낮은 친화성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 유기 영양염에 따른 A. affine의 생장속도를 확인한 결과, 유기 질소 urea, glycine와 유기 인 adenosine triphosphate(ATP), glycerol phosphate(Glycerol-P) 첨가구에서 무기 영양염 첨가구의 70 % 이상 생장속도를 보였다. 따라서 낮은 무기 영양염 환경에서 A. affine의 우점화와 종간경쟁에서 우위를 위해서는 용존태 유기 영양염의 이용이 필요할 것으로 생각된다.

Using UV nanoimprint lithography(UV-NIL), 1-dimensional(1-D) pattern structures were fabricated on a hybrid mixture thin film of lanthanum oxide and a UV-curable resin. 1-D pattern on a wafer fabricated by the laser interference lithography was transferred to polydimethylsiloxane and this is used as a mold of UV-NIL process. Conducting an X-ray photoelectron spectroscopy, C 1s and La 3d spectra were analyzed, and it was confirmed that hybrid thin film was successfully deposited on glass substrate. Also, transferred pattern structure was observed by using an atomic force microscopy. Through this, it was revealed that agglomerations between 1-D pattern were increased as UV irradiation time increased and this phenomenon disrupted the quality of NIL process. Additionally, liquid crystal(LC) cells with patterned hybrid thin films were fabricated and LC alignment performances were investigated. Using the polarizing optical microscopy and the crystal rotation method, LC alignment state and pretilt angles were observed. Consequently, the uniform homogeneous LC alignment was achieved at UV irradiation time of 1min and 3min where high resolution pattern transfer was observed.

토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분 함량에 무기화율을 적용하여 시비량을 설정하고 골든퀸 벼를 대상으로 포장시험을 실시하였다. 1. 초장, 분얼수, 엽색도와 이삭수, 볏짚수량 및 벼 수량은 유기자원과 화학비료처리간 차이가 없었다. 등숙율은 화학비료구에서 가장 낮았으며, 천립중은 무처리구에서 가장 높았다. 2. 현미쌀의 미량원소 중 철은 시비구에서 높았고, 아연은 유기자원구에서 가장 높았으며, 무처리구에서 가장 낮았다. 3. 수확 후 토양화학성 중 산도는 화학비료구에서 높았다. 칼슘과 마그네슘은 시비구에서 높았고, 유효규산함량은 유기자원>화학비료>무처리 순으로 높았다. 4. 벼 수량과 양(+)의 상관이 인정된 토양 화학성은 칼슘, 마그네슘과 유효규산 함량이며, 수량 구성요소로는 이삭수였다. 등숙율과 천립중은 음(-)의 상관이 인정되었다. 벼 수량과 가장 높은 상관을 보인 이삭수(r=0.98)는 토양 칼슘, 마그네슘 및 토양 유효규산과 양(+)의 상관이었다. 5. 화학비료를 대체하기 위하여 토양검정 후 유기자원에 무기화율을 적용하여 시비처방을 한 결과 벼 생육, 볏짚 및 벼 수량에서 유기자원구와 화학비료구의 차이가 없었으며, 현미 쌀의 아연성분과 토양 유효규산함량은 유기자원구에서 더 높아 유기자원으로 화학비료를 대체할 수 있다.

Biological phosphorus removal is accomplished by exposing PAO(phosphorus accumulating organisms) to anaerobic-aerobic conversion conditions. In the anaerobic condition, PAO synthesize PHB(polyhydroxybutyrate) and simultaneously hydrolysis of poly-p resulting phosphorus(Pi) release. In aerobic condition, PAO uptake phosphorus(Pi) more than they have released. In this study, cyanobacteria Synechococcus sp., which is known to be able to synthesize PHB like PAO, was exposed to anaerobic-aerobic conversion. If Synechococcus sp. can remove excess phosphorus by the same mechanism as PAO, synergistic effects can occur through photosynthesis. Moreover, Synechococcus sp. is known to be capable of synthesizing PHB using inorganic carbon as well as organic carbon, so even if the available capacity of organic carbon decreases, it was expected to show stable phosphorus removal efficiency. In 6 hours of anaerobic condition, phosphorus release occurred in both inorganic and organic carbon conditions but SPRR(specific phosphorus release rate) of both conditions was 10 mg-P/g-MLSS/day, which was significantly lower than that of PAO. When converting to aerobic conditions, SPUR(specific phosphorus uptake rate) was about 9 mg-P/g-MLSS/day in both conditions, showing a higher uptake rate than the control condition showing SPUR of 6.4 mg-P/g-MLSS/day. But there was no difference in terms of the total amount of removal. According to this study, at least, it seems to be inappropriate to apply Synechococcus sp. to luxury uptake process for phosphorus removal.

Organic-inorganic hybrid perovskite nanocrystals have attracted a lot of attention owing to their excellent optical properties such as high absorption coefficient, high diffusion length, and photoluminescence quantum yield in optoelectronic applications. Despite the many advantages of optoelectronic materials, understanding on how these materials interact with their environments is still lacking. In this study, the fluorescence properties of methylammonium lead bromide (CH3NH3PbBr3, MAPbBr3) nanoparticles are investigated for the detection of volatile organic compounds (VOCs) and aliphatic amines (monoethylamine, diethylamine, and trimethylamine). In particular, colloidal MAPbBr3 nanoparticles demonstrate a high selectivity in response to diethylamine, in which a significant photoluminescence (PL) quenching (~ 100%) is observed at a concentration of 100 ppm. This selectivity to the aliphatic amines may originate from the relative size of the amine molecules that must be accommodated in the perovskite crystals structure with a narrow range of tolerance factor. Sensitive PL response of MAPbBr3 nanocrystals suggests a simple and effective strategy for colorimetric and fluorescence sensing of aliphatic amines in organic solution phase.

바잘트섬유는 불연,방열,내열,방음,흡음,인장강도확보 등 콘크리트 혼화재로서 매우 우수한 특성을 지니고 있고, 현재 콘크리트 폐기 시 발생하는 환경오염이 극심한 상황이기에 무기계 천연섬유인 바잘트섬유를 활용한다면 친환경 건설재료의 관 점에서 큰 장점이 될 수 있다. 하지만 바잘트섬유 보강 콘크리트에 관한 연구는 아직까지 미비한 실정으로 본 연구에서는 지금 까지 국내외에서 진행된 바잘트섬유와 그 복합재료에 대한 연구 및 바잘트섬유보강 콘크리트에 관한 연구를 고찰하고자 한다. 또한 본 연구에서는 무기계 섬유조합에 따른 섬유보강 콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구를 수행하기 위해 현재 가장 사용빈 도가 높은 강섬유와 바잘트섬유의 역학적 비교를 통하여 바잘트섬유의 역학적특성과 콘크리트의 혼화재로서 적합성에 대한 연 구를 수행하고자 한다.

본 연구에서는 가압식 분리막 여과에서 무기입자의 존재가 유기파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 유기파울링의 유발을 위해 알긴산나트륨(sodium alginate, SA)를 이용한 정밀여과 실험에서 무기 실리카(SiO2) 입자의 존재 유무와 상관 없이 분리막 파울링은 여과초기 완전공극막힘에서 여과시간이 경과할수록 케이크 형성에 의해 주로 지배되었다. 그러나 무기 입자의 존재 시 정압여과에서 알긴산나트륨 파울링 케이크 비저항값과 압축성은 상대적으로 낮게 관찰되었고 이로 인해 낮은 파울링 속도가 관찰되었다. 동일한 시료를 이용한 정량여과 실험을 수행한 결과 정압여과에 비해 정량여과에서 여과초기 공극막힘현상 및 파울링 속도는 더욱 증가하였다. 이와 같은 현상은 파울링층이 지닌 압축성으로 막간차압의 증가 시 케이크 비저항값이 함께 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 알긴산나트륨과 실리카 입자가 함께 존재 시 알긴산나트륨이 단독으로 존재하는 것보다 수리학적 세정을 통한 파울링 제거효과는 더욱 좋은 것으로 관찰되었다.

PURPOSES: This study aims to evaluate the resistance to chemical attack of combined organic and inorganic hybrid mortars as the repair materials (i.e., HRM mortar) used for concrete road facilities through a comparison with mortars made from cement repair materials (i.e., IRM mortar). METHODS: Inorganic materials used as a binder and two mineral fillers were adopted to produce HRM mortars. The ratio of the main resin versus the hardener was fixed at 2:1. For comparison, IRM mortars made of cement repair materials were also manufactured. The mortars were exposed to chemical solutions, such as NaCl, MgSO4, Na2SO4, and H2SO4, with the same concentration of 5% after 7 days of curing. The compressive strength, compressive strength loss, mass ratio, and relative bulk density of the mortar samples exposed to the chemical solutions were measured at predetermined periods. In addition, a scanning electron microscope observation was performed to evaluate the microstructures and the products formed by the chemical reaction of the mortar samples. RESULTS : As a result, the resistance to chemical attack of the HRM mortars was found to be much better than that of the IRM mortars, regardless of the types of attacking sources. This finding implies that HRM is a highly promising and versatile material because of its excellent resistance to chemical attack. CONCLUSIONS: The application of the combined organic and inorganic hybrid mortars is a possible option for repair of concrete road facilities exposed to aggressive environments.

리튬 덴드라이트의 효과적인 억제를 위해 유/무기 복합체를 리튬메탈 전극의 보호층으로 사용하였다. 유기물로는 PVDF-HFP가 사용되었으며 무기물로는 TiO2가 사용되었다. 유기물로 사용된 PVDF-HFP는 높은 유연성을 가지는 고분자로서 무기물의 matrix 역할을 하며, 무기물로 사용된 TiO2 나노입자는 보호막의 기계적 강도와 이온전도성을 향상시켜주는 역할을 하였다. 합성된 보호막은 SEM, AFM, XRD를 통하여 PVDF-HFP matrix에 TiO2가 잘 분산되어 있는 형태인 것을 확인할 수 있 었다. 또한 전기화학적 분석 결과, 향상된 기계적 물성과 이온전도성으로 인해 polymer-inorganic composite은 비교 샘플(untreated 와 PVDF-HFP 보호층) 대비 100번째 사이클까지 80%의 높은 쿨롱 효율 및 20 mV 미만의 낮은 과전압을 나타내었다.

Titanium dioxide (TiO2) is a typical inorganic material that has an excellent photocatalytic property and a high refractive index. It is used in water/air purifiers, solar cells, white pigments, refractory materials, semiconductors, etc.; its demand is continuously increasing. In this study, anatase and rutile phase titanium dioxide is prepared using hydroxyl and carboxyl; the titanium complex and its mechanism are investigated. As a result of analyzing the phase transition characteristics by a heat treatment temperature using a titanium complex having a hydroxyl group and a carboxyl group, it is confirmed that the material properties were different from each other and that the anatase and rutile phase contents can be controlled. The titanium complexes prepared in this study show different characteristics from the titania-formation temperatures of the known anatase and rutile phases. It is inferred that this is due to the change of electrostatic adsorption behavior due to the complexing function of the oxygen sharing point, which crystals of the TiO6 structure share.

PURPOSES: The objective of this study is to evaluate the durable performance of combined organic and inorganic hybrid mortar as repair material (HRM mortar) for concrete road facilities via comparison with that of cement repair materials (IRM mortar). METHODS : To produce HRM mortars, inorganic materials as binder and 2 mineral fillers were adopted. The ratio of main resin versus hardener was fixed at 1:2. For comparison, IRM mortars made with cement repair materials were also manufactured. Compressive, flexural, and bonding strengths were measured at predetermined periods. For durability assessment, the scaling resistance, freezing & thawing resistance, rapid chloride penetration resistance, and acid attack resistance of those mortars were experimentally monitored. RESULTS: The durability performances of HRM mortars, especially with respect to freezing & thawing, rapid chloride penetration and acid attack, were identified to be much better than those of IRM mortars. This result implies that HRM is a highly promising and versatile material because of its excellent durability. CONCLUSIONS: It is concluded that the application of the combined organic and inorganic hybrid mortars is possibly an option for the repair of concrete road facilities exposed to aggressive environments.