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Pt/Cr/HfO2/Pt/Cr/HfO2/SiO2/Si 게이트 적층구조를 가지는 시냅틱 소자의 전기적 특성 연구
양정목,정소연,김재민,채수현,구태환,장문규 한국물리학회 2023 새물리 Vol.73 No.10
플래시 메모리 구조를 가지는 절연막과 플로팅 게이트 사이의 전자 터널링 현상을 이용해 인간의 뇌의 신호처리 방식을 띄는 뉴로모픽 소자를 제작하였다. 터널 절연막으로 HfO2/SiO2 구조를 사용하였으며, 컨트롤 절연막으로 HfO2를 사용하였다. 플로팅 게이트 및 컨트롤 게이트는 전하 저장에 뛰어난 백금 재료를 사용하였다. 컨트롤 게이트에 인가전압에 따른 시냅틱 소자의 가중치와 윈도우 메모리를 확보하고자 정전용량-전압 측정 진행하였으며, 소자의 터널 절연막에서, 전자의 터널링이 가능한 전압을 전류-전압 특성 곡선을 통하여 7 V로 결정하였다. 컨트롤 게이트에 7 V와 −5.8 V를 인가해줌으로써 평탄대 전압과 문턱 전압을 변화시켜 시냅스 연결 강도를 약화 및 강화하여 시냅스 가중치를 표현했다. 측정된 메모리 윈도우 1.26 V이다. 인가전압 횟수를 변화시켜 여러단계로 시냅스 연결 강도를 조절할 수 있는 시냅틱 소자를 제작하였다. 이는 뉴로모픽 분야에 활용될 수 있다. A neuromorphic device that exhibits the signal processing method of the human brain was fabricated using the electron tunneling phenomenon between the floating gate and the insulating film with a flash memory structure. An HfO2/SiO2 structure was used as the tunnel oxide and HfO2 as the control oxide. Floating gate and control gate platinum, which are excellent for charge storage, are used as materials. Capacitance–voltage measurements were performed to determine the weight of the synaptic device and the window memory according to the applied voltage to the control gate. The voltage at which electrons can tunnel through the tunnel oxide of the device was determined to be 7 V through the current–voltage characteristic curve. Applying 7 V and −5.8 V to the control gate varied the flat band and threshold voltages and depression and potentiation strength of the synaptic connection, allowing the expression of synaptic weights. The measured memory window is 1.26 V. A synaptic device that can adjust the strength of the synaptic connection in several steps was created by varying the number of applied voltages. This device could be used in neuromorphic applications.
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세라믹 분리막을 이용한 염료용액 처리에서의 역세척 효과
양정목,김현기,이병환,김상용,김지형 경희대학교 2004 環境硏究 論文集 Vol.13 No.-
The composition of wastewater from dyeing and textile industry is highly variable depending on the dyestuff type. generally the wastewater has high levels of Chemical Oxygen Demand (COD) and color. The decolorization, Total Organic carbon (TOC) removal and petnleate flux used were examined using reactive yellow 84 as dye and ceramic membrane process. On addition, dye particle size distribution, clean water flux and Molecular Weight Cut-Off (MWCO) were measured. The backflushing results show that best permeate flux was obtained when backflushing was performed 3 seconds every 2 minutes at A bar from the pei meaty side. the backflushing frequency and pulse were the most important factors affecting the permeate flux.
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양정목,김상용,김지형,김탁현,박철환 한국청정기술학회 2004 청정기술 Vol.10 No.1
This study examined the separation characteristics of some of the most commonly used disperse, reactive and acid dyes by nanofiltration membrane. The chemical characteristics of three major dye solutions such as chemical oxygen demand, total nitrogen, total organic carbon, color, suspended solids, total dissolved solids, conductivity were investigated in this work. Experiments showed that the types of dye had a significant effect on both permeate flux and rejection efficiencies mainly due to the differences among their chemical structures and natures. Especially, the nanofiltration of reactive dye solutions showed higher permeate flux, lower total dissolved solid rejection efficiency and higher organics rejection efficiency than those of disperse dye solutions. 본 연구는 섬유산업에서 많이 사용되고 있는 주요염료인 분산성, 반응성, 산성염료를 대상으로 일반적인 수질오염항목인 COD, T-N, TOC, color, SS, TDS, conductivity 등을 분석하여 각각의 염료용액의 성상을 비교분석하였고, NF막을 투과시켰을 경우 투과 flux와 배제율이 염료용액 종류에 따라서 어떻게 다른 양상을 나타내는지를 연구하였다. 결과적으로, 염료종류별 화학적 성질 및 구조적인 차이에 의하여 염료용액의 용해도 및 유기물부하 등이 달라짐을 알 수 있었고, 특히, 분산성 염료와 반응성염료는 이들 화학적 성질의 차이가 매우 현격하게 달라서 투과 flux 감소현상과 유기물, color, 부유물 및 용존 고형물, 이온성 물질 등의 배제율이 다른 양상을 보임을 알 수 있었다. 반응성염료 용액은 분산성염료 용액에 비하여 투과 flux는 높지만, TDS의 배제율이 낮은 반면, 분산성염료 용액은 부유성 고형물 농도가 높가 투과 flux가 낮고, 유기물질의 배제율이 낮은 특성을 나타냈다.
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복합 막분리 공정에 의한 섬유가공 공정에서의 가성소다 회수
양정목(Jeong Mok Yang),박철환(Chul Hwan Park),조진구(Jin Ku Cho),김상용(Sang Yong Kim) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.12
본 연구에서는 섬유가공공정 중 머서화공정으로부터 가성소다액를 회수하기 위한 최적의 운전조건을 확립하고자 하였다. 주요 인자들로는 NF/RO막의 적용을 위해 세라믹 막을 이용하여 파울링 지수를 평가, 고분자 막의 적용을 위해 가성소다액의 회수율을 측정, 막의 재생율 향상, 화학세정 조건, 유기물부하, 탁도 및 색도의 최적 제거조건, 그리고 세라믹 막과 고분자막의 복합공정에서의 투과플럭스를 조사하였다. 결과에 따르면, 1단계 공정의 세라믹 한외여과막과 2단계 공정의 나노여과막은 총부유고형물, 잔류유기물, 색도를 포함한 탁도의 제거 그리고 가성소다 용액의 회수에 적합한 공정구성임을 확인하였다. 한외여과막만을 단독으로 사용했을 경우, 총 부유물질과 탁도를 99.0%이상 제거하였고, 색도와 TOC는 각각 74.7%와 49.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면에 세라믹 UF+NF 복합막 공정에서는 총 부유물질과 탁도를 99.9%이상 제거할 수 있었고, 색도는 87.7%, TOC는 78.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 특히, 복합막 공정에서는 83.7%의 부피회수율일 때 91.3% 가성소다를 성공적으로 회수 할 수 있었다. 이러한 측면에서 복합공정을 통해 가성소다 폐수로부터 순도 높은 가성소다액을 회수할 수 있었으며, 회수된 가성소다액은 공정 내에 재사용이 가능하여 경제적인 이득을 기대할 수 있다. This study sought to establish the optimum operating condition for the recovery of caustic (NaOH) solution from mercerization in textile process. As main factors, the silt density index (SDI) evaluation of ceramic membrane for the application of nanofiltration/reverse osmosis (NF/RO) membrane, the recovery yield measurement of caustic solution for the application of polymeric membrane, the optimum condition of chemical cleaning for the membrane regeneration, the optimum removal condition of total organic carbon (TOC), turbidity, color, and the permeate flux of ceramic membrane/polymeric membrane combined process were investigated. As results, ceramic ultrafiltration (UF) in the first step and nanofiltration (NF) in the second step were found to be suitable for the removal of total suspended solid (TSS), residual organics, turbidity including color, and the recovery of caustic solution from caustic wastewater stream in mercerization process. When only the ceramic UF membrane was used, the rejection efficiency of both of TSS and turbidity was more than 99.0%, and the color and TOC were rejected about 74.7% and 49.2%, respectively. Meanwhile, the combined membrane precess of UF and NF membranes showed even more efficient removal abilities and thus more than 99.9% of TSS and turbidity, 87.7% of color, and 78.2% of TOC were removed. In particular, 91.3% of NaOH was successfully recovered with 83.7% of total volume in the combined membrane process. With this regard, a clean caustic solution was obtained in a high purity, which can be reused for mercerization process, expecting to offer economical benefits.
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