중공사 고분자 분리막을 이용한 SF6를 분리 농축을 위한 운전조건을 결정하기 위해서는, 온도와 압력이 투과특성에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 온도와 압력이 부과된 조건에서 단일기체 투과실험을 수행하여, 중공사 고분자 분리막(PSF, PC, PI)을 통한 기체(N2, O2, SF6, CF4)의 투과특성을 연구하였다. 실험결과, 기체의 투과플럭스는 온도와 압력의 증가에 따라 일반적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 분리막에 따른 투과플럭스의 차이가 관찰되었으며, 온도, 압력에 따른 투과플럭스 변화율은 기체의 특성(분자크기)에 따라 다른 것으로 나타났다. 온도 압력에 대한 투과플럭스를 3차원적으로 표현했을 때, 투과플럭스는 근사적인 평면 위에서 변화하는 것으로 관측되었다. 온도와 압력에 의한 투과플럭스 변화를 열역학적으로 분석하였으며, 투과플럭스 예측을 위한 경험적 모델로 평면특성의 1차 다항식 모델과 곡면 특성을 가진 2차 다항식 모델을 제안하였다. 그 결과 두 경험적 모델 모두 관측자료에 대한 높은 적합도를 보여 적용가능성을 확인하였다.

We have synthesized bluish-green, highly-efficient BaSi2O2N2:Eu2+ and (Ba,Sr)Si2O2N2:Eu2+ phosphors through aconventional solid state reaction method using metal carbonate, Si3N4, and Eu2O3 as raw materials. The X-ray diffraction (XRD)pattern of these phosphors revealed that a BaSi2O2N2 single phase was obtained. The excitation and emission spectra showedtypical broadband excitation and emission resulting from the 5d to 4f transition of Eu2+. These phosphors absorb blue light ataround 450nm and emit bluish-green luminescence, with a peak wavelength at around 495 nm. From the results of anexperiment involving Eu concentration quenching, the relative PL intensity was reduced dramatically for Eu=0.033. A smallsubstitution of Sr in place of Ba increased the relative emission intensity of the phosphor. We prepared several white LEDsthrough a combination of BaSi2O2N2:Eu2+, YAG:Ce3+, and silicone resin with a blue InGaN-based LED. In the case of onlythe YAG:Ce3+-converted LED, the color rendering index was 73.4 and the efficiency was 127lm/W. In contrast, in theYAG:Ce3+ and BaSi2O2N2:Eu2+-converted LED, two distinct emission bands from InGaN (450nm) and the two phosphors (475-750nm) are observed, and combine to give a spectrum that appears white to the naked eye. The range of the color renderingindex and the efficiency were 79.7-81.2 and 117-128 lm/W, respectively. The increased values of the color rendering indexindicate that the two phosphor-converted LEDs have improved bluish-green emission compared to the YAG:Ce-converted LED.As such, the BaSi2O2N2:Eu2+ phosphor is applicable to white high-rendered LEDs for solid state lighting.

공기 중 산소의 분압이 높아지면 불연성인 질소의 감소로 높은 열효율을 낼 수 있으며, 고농도의 질소는 LNG선의 방폭기체 및 청과류의 신선도를 유지하는데 이용되므로 효율적인 공기 중의 산소/질소 분리 공정은 매우 중요하다. 분리막은 적은 에너지 소모로 산소와 질소를 동시에 분리 농축시킬 수 있다. 본 연구에서는 막 재료로 폴리이서설폰을, 방사용매로 NMP를 그리고 첨가제로는 비용매이면서 PES를 잘 팽윤시키는 Acetone을 사용하였다. 방사용액을 아세톤의 첨가량의 변화에 따라 0, 6.5, 15, 25, 31.5% (wt%)로 조절하여 제조하였고, 각 방사용액을 0~10 cm의 방사높이 변화에 따라 방사하였다. 제조된 중공사막은 실리콘을 코팅하여 산소 및 질소의 선택도 및 투과도를 코팅전후와 비교하여 조사하였다. Acetone의 함량 변화에 크게 관계없이 방사높이가 증가할수록 투과도는 감소하고 선택도는 증가하였다. 연신방법을 이용하여 방사한 결과 자유낙하(free fall)로 방사한 중공사막에 비해 선택도는 약간 감소하였지만 투과도는 증가하는 것으로 나타났다. 최적의 중공사막은 폴리이서설폰 37 wt%, Acetone 6.5 wt% NMP 56.5 wt%의 용액을 사용하였고, 실리콘 코팅 후에 외경 320mum 7.3의 O2/N2 선택도 및 산소투과도 4.3 GPU의 우수한 성능을 나타내었다.

중전기의 유지 보수 및 교체 과정에서 절연체로 사용된 SF6 가스는 교체 충전과 정제과정에서 유입되는 공기와의 아크 방전에 의해 많은 종류의 부산물(N2, O2, CF4, SO2, H2O, HF, SOF2, CuF2, WO3 등)이 발생된다. 부산물 중에서도 대부분을 차지하는 것이 N2, O2, CF4이며, SF6가스를 재사용하기 위해서는 이들을 효과적으로 분리 회수하는 공정이 필요하다. 주요 부산물인 N2, O2, CF4와의 분리 효율 측면에서 분리막법은 기존의 흡착, 심냉법에 비하여 상대적으로 높은 효율을 보이고 있어 이에 대한 관심 또한 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 중전기 산업에서 발생되는 SF6 가스 함유 농도 90 vol% 이상의 가스에 대하여 분리막법을 적용하여 N2, O2, CF4와 SF6 가스의 온도와 배출유량의 변화에 따른 분리 회수 가능성을 관찰하였다. PSF와 PC 중공사 분리막을 이용하여 고농도 SF6에 대한 분리 회수 실험 결과, PSF 분리막의 최대 회수율은 압력 0.3 MPa, 온도 25℃, 배출유량 150 cc/min에서 92.7%를 나타내었으며, PC 분리막에서는 압력 0.3 MPa, 온도 45℃, 배출유량 150 cc/min 일 때 74.8%의 최대 회수율을 나타내었다. 또한, 사용된 두 가지 분리막과 운전 조건에서 주요 부산물인 N2, O2, CF4의 최대 제거율은 각각 약 80%, 74%, 그리고 58.9%가 관찰되었다. 이로부터 분리막 공정은 고농도 폐 SF6 가스에서 주요 부산물로부터 SF6의 효과적인 분리 및 회수가 가능한 공정으로 적용할 수 있는 가능성을 파악 할 수 있었다.

Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped SnO2) etc., which have been widely used in LCD,touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realizetransparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additionalprerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical band-gap more than ~3.0eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of SrCu2O2, which shows p-type conductivity, havebeen synthesized by 2-step solid state reaction at 950oC under N2 atmosphere, and single-phase SrCu2O2 thin films of p-typeTCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at 500oC, 1%H2/(Ar+H2) atmosphere. 3% H2/(Ar+H2) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-typenature of the fabricated SrCu2O2 thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density 5.27×10−2S/cm,2.2cm2/Vs, 1.53×1017/cm3 a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the SrCu2O2 thin filmsrevealed 62% at 550nm and 3.28eV. The electrical and optical properties of the obtained SrCu2O2 thin films deposited by RFmagnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.

IPCC (Intergonvernmental Pane1 of Climate Change)에서 CO2의 23,900배에 해당하는 지구온난화지수를 가진 SF6 (Sulphur hexafluoride) 가스와 중전기 산업에서 아크 발생에 의해 생긴 SF6의 주요 분해 부산물 중 하나이며 CO2의 6,300배에 해당하는 지구온난화지수를 가진 CF4 (Tetrafluoromethane) 가스의 배출에 대한 규제가 적극 검토되고 있다. 본 연구는 O2, CF4에 대한 SF6의 분리 회수의 기초 연구로써, 상용화된 PSF (polysulfone), PC (tetra-bromo polycarbonate)와 PI (polyimide) 고분자 분리막을 사용하여 O2, CF4와 SF6 가스의 압력과 온도 변화에 따른 투과도 및 투과선택도 연구를 수행하였다. 압력 변화에 따른 O2의 투과도는 PSF 중공사 분리막에서 압력 1.1 MPa일 때, 37.5 GPU로 가장 높게 나타났고, SF6와 CF4의 경우 압력 1.1 MPa에서 PC 중공사 분리막이 각각 2.7 GPU와 2.5 GPU로 가장 높은 투과플럭스를 나타냈다. 온도 변화에 따른 O2의 투과플럭스는 막의 온도가 45℃일 때 PSF 중공사 분리막이 41.2 GPU로 가장 높게 나타났고, SF6와 CF4는 막의 온도가 25℃일 때, PC 중공사 분리막이 각각 2.4 GPU와 2.3 GPU로 가장 높은 투과플럭스를 나타냈다. 압력과 온도 변화에 따른 O2/SF6와 CF4/SF6의 투과선택도 결과, 높은 단일 기체 투과플럭스를 보인 PSF와 PC 중공사 분리막이 가장 낮은 투과선택도를 나타내고, 가장 낮은 투과플럭스를 보인 PI 중공사 분리막이 가장 높은 투과선택도를 나타냄을 확인할 수 있다.

태양 복사의 지구 대기 산란광을 근 적외선 영역에서 분광 관측하여 H2O와 O2 흡수선을 측정하고 이것으로 태양 복사량에 따른 두 기체의 등가폭 변화를 계산하였다. O2는 태양 복사량이 증가할수록 등가폭이 줄어들고 복사량이 감소할수록 커지는 경향을 보였고, H2O는 그 반대의 경향을 보였다. 특히 두 기체가 만드는 흡수선 등가폭의 합은 하루 중에 대체로 일정한 경향을 보였다. 본 연구에서는 이것이 태양광에 의한 광해리와 재결합이 O2와 H2O에 있어서 상호 보완적으로 일어나기 때문으로 추측한다.

본 연구는 H2O2가 함유된 (Na2CO3-NaHCO3) 혼합 탄산염 계에서 사용후핵연료를 산화용해할 시 U과 함께 공용해 되는 Cs, Te, Tc, Mo 등의 핵분열생성물로부터 Cs과 Tc의 선택적 침전 제거 거동을 규명하였다. Cs과 Tc은 각각 장수명 핵종으로 지하에서의 빠른 핵종 이동성과 고방열성 등으로 최종 처분 시 처분 환경 을 저해하는 핵종으로 처분 안전성 제고 측면에서 이들의 제거는 중요한 과제 중의 하나이다. Cs과 Re (Tc대용원소)의 선택적 침전제로는 각각 NaTPB, TPPCl를 선정하였으며, NaTPB에 의한 Cs 침전 및 TPPCl에 의한 Re 침전 모두 5분 이내로 매우 빠르게 이루어졌으며, 온도를 50℃, 교반속도를 1000 rpm 까지 증가 시켜도 이들의 침전 속도에는 별 영향이 없었다. NaTPB 침전 및 TPPCl 침전에 있어 가장 중요한 요인은 침전 용액의 pH 이며, 특히 TPPCl에 의한 Re의 선택적 침전의 경우 낮은 pH 에서 Mo가 Re과 공침되므로 pH 9 이상에서 수행하는 것이 효과적이다. 그리고 [NaTPB]/[Cs] 및 [TPPCl]/[Re]의 몰 농도 비 1 이상에서 Cs 및 Re을 각각 99% 이상 선택적으로 침전 제거할 수 있었다.

Transparent conducting oxide (TCO) films are widely used for optoelectronic applications. Among TCO materials,zinc oxide (ZnO) has been studied extensively for its high optical transmission and electrical conduction. In this study, the effectsof O2 plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films (GZO) on polyethylene naphthalate (PEN) substrate werestudied. The O2 plasma pretreatment process was used instead of conventional oxide buffer layers. The O2 plasma treatmentprocess has several merits compared with the oxide buffer layer treatment, especially on a mass production scale. In this process,an additional sputtering system for oxide composition is not needed and the plasma treatment process is easily adopted as anin-line process. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesionbetween the PEN substrate and the GZO film, the O2 plasma pre-treatment process was used prior to GZO sputtering. As theRF power and the treatment time increased, the contact angle decreased and the RMS surface roughness increased significantly.It is believed that the surface energy and adhesive force of the polymer surfaces increased with the O2 plasma treatment andthat the crystallinity and grain size of the GZO films increased. When the RF power was 100W and the treatment time was120 sec in the O2 plasma pretreatment process, the resistivity of the GZO films on the PEN substrate was 1.05×10-3Ω-cm,which is an appropriate range for most optoelectronic applications.

The photocatalysts of Fe-ACF/TiO2 compositeswere prepared by the sol-gel method and characterizedby BET, XRD, SEM, and EDX. It showed that the BET surface area was related to adsorption capacity foreach composite. The SEM results showed that ferric compound and titanium dioxide were distributed on thesurfaces of ACF. The XRD results showed that Fe-ACF/TiO2 composite only contained an anatase structurewith a Fe mediated compound. EDX results showed the presence of C, O, and Ti with Fe peaks in Fe-ACF/TiO2 composites. From the photocataytic degradation effect, TiO2 on activated carbon fiber surface modifiedwith Fe (Fe-ACF/TiO2) could work in the photo-Fenton process. It was revealed that the photo-Fenton reactiongives considerable photocatalytic ability for the decomposition of methylene blue (MB) compared to non-treatedACF/TiO2, and the photo-Fenton reaction was improved by the addition of H2O2. It was proved that thedecomposition of MB under UV (365nm) irradiation in the presence of H2O2 predominantly accelerated theoxidation of Fe2+ to Fe3+ and produced a high concentration of OH. radicals.

We report on the capacitively coupled O2 plasma etching of PMMA and polycarbonate (PC) with a diffusion pump. Plasma process variables were process pressure and CCP power at 5 sccm O2 gas flow rate. Characterization was done in order to analyze etch rate, etch selectivity, surface roughness, and morphology using stylus surface profilometry and scanning electron microscopy. Self bias decreased with increase of process pressure in the range of 25~180 mTorr. We found an important result for optimum pressure for the highest etch rate of PMMA and PC, which was 60 mTorr. PMMA and PC had etch rates of 0.46 and 0.28 μm/min under pressure conditions, respectively. More specifically, etch rates of the materials increased when the pressure changed from 25 mTorr to 60 mTorr. However, they reduced when the pressure increased further after 60 mTorr. RMS roughnesses of the etched surfaces were in the range of 2.2~2.9 nm. Etch selectivity of PMMA to a photoresist was ~1.5:1 and that of PC was ~0.9:1. Etch rate constant was about 0.04 μm/minW and 0.02 μm/minW for PMMA and PC, respectively, with the CCP power change at 5 sccm O2 and 40 mTorr process pressure. PC had more erosion on the etched sidewall than PMMA did. The OES data showed that the intensity of the oxygen atomic peak (777.196 nm) proportionally increased with the CCP power.