Preparation and Luminescence Optimization of CeO₂:Er/Yb Phosphor Prepared by Spray Pyrolysis

정경열,박재훈,송신애,Jung, Kyeong Youl,Park, Jea Hoon,Song, Shin Ae The Korean Society of Industrial and Engineering C 2015 공업화학 Vol.26 No.3

분무열분해법을 이용하여 서브 미크론 크기의 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ 상향 변환 형광체 입자를 합성하고 $Er^{3+}$ 및 $Yb^{3+}$ 농도 변화에 따른 발광특성을 조사하였다. 합성한 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$는 $Er^{3+}$ 활성이온의 $^4S_{3/2}/^2H_{11/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 및 $^4F_{9/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 전이에 기인한 강한 녹색 및 적색 발광을 보였다. 가장 높은 발광을 보이는 활성제 농도는 Er = 1.0% 그리고 Yb = 2.0%이며, 농도소광 현상은 쌍극자-쌍극자 상호작용을 통해 일어남이 확인되었다. 레이저 다이오드 여기 광 세기에 대한 발광강도 의존성을 활성이온 농도에 따라 조사하였고, 발광 중간 에너지 레벨의 주 소멸과정을 고려하여 발광 메커니즘을 조사하였다. $Yb^{3+}$에서 $Er^{3+}$으로 에너지 전달은 바닥 상태 흡수(ground state absorption, GSA)에 기여하고, $Yb^{3+}$ 도핑은 $^4I_{11/2}{\rightarrow}^4I_{13/2}$ 전이를 가속화시켜 적색/녹색 발광세기 비를 상승시킨다. 최종적으로 분무열분해법으로 제조된 $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ 형광체의 발광은 선형 감쇠가 중간 에너지 레벨의 고갈을 지배하는 2 광자 프로세스에 의해 일어남을 확인하였다. Submicron-sized $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ upconversion phosphor particles were synthesized by spray pyrolysis, and their luminescent properties were characterized by changing the concentration of $Er^{3+}$ and $Yb^{3+}$. $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ showed an intense green and red emission due to the $^4S_{3/2}$ or $^2H_{11/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ and $^4F_{9/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ transition of $Er^{3+}$ ions, respectively. In terms of the emission intensity, the optimal concentrations of Er and Yb were 1.0 % and 2.0%, respectively, and the concentration quenching was found to occur via the dipole-dipole interaction. Upconversion mechanism was discussed by using the dependency of emission intensities on pumping powers and considering the dominant depletion processes of intermediate energy levels for the red and green emission with changing the $Er^{3+}$ concentration. An energy transfer from $Yb^{3+}$ to $Er^{3+}$ in $CeO_2$ host was mainly involved in ground-state absorption (GSA), and non-radiative relaxation from $^4I_{11/2}$ to $^4I_{13/2}$ of $Er^{3+}$ was accelerated by the $Yb^{3+}$ co-doping. As a result, the $Yb^{3+}$ co-doping led to greatly enhance the upconversion intensity with increasing ratios of the red to green emission. Finally, it is revealed that the upconversion emission is achieved by two photon processes in which the linear decay dominates the depletion of intermediate energy levels for green and red emissions for $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ phosphor.

하이브리드 태양열 해수담수기의 운전 조건별 성능실험

여세동(Se Dong Yeo),임병주(Byung Ju Lim),유상석(Sang Seok Yu),정경열(Kyung Yul Chung),박창대(Chang Dae Park) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.8

태양열 및 발전기의 배기가스 폐열을 복합열원으로 이용하여 작동되는 하이브리드 태양열 해수담수기의 성능을 증가시키기 위한 실험을 수행하였다. 실험 장비는 집열 면적이 1 m×2 m인 단순 태양열 증류기와 수직 다중효용부로 구성되어 있다. 실험은 두 대의 동일한 하이브리드 태양열 해수담수기에 대하여 태양열을 열원으로 실외에서 다양한 운전 조건으로 수행하였다. 실험 결과 하이브리드 태양열 해수담수기의 담수 생산량은 다양한 운전 조건에 의존하였다. 태양열 증류기의 측면 유리에 단열을 하는 것과 낮은 초기 베이진 해수 수위는 태양열 해수담수기의 성능을 증가시켰다. 반사율이 평균 47%보다 낮은 반사휜의 적용은 예상과 다르게 총 생산량을 감소시켰다. 그러나 다중효용부로 공급하는 해수공급 유량은 실험 범위 내에서 생산량에 명확한 영향을 보이지 않았다. In this study, we have performed tests to improve the productivity of hybrid solar stills, which can be operated by solar thermal energy and/or waste heat of exhaust gas from electrical generators. The experimental apparatus is a hybrid solar still with a 1 m×2 m collecting area, which consists of a conventional simple solar still and a vertical multi-effect diffusion(MED) section. The experiments were conducted under various operating conditions, with two identical hybrid solar stills, using solar radiation as the energy source. The results of the tests showed that the yield of the hybrid solar still depends on the various operating conditions. Insulation at the side glasses and a lower basin seawater level increased the productivity of the hybrid solar still. Reflecting fins with less than 47% reflectivity unexpectedly decreased the total productivity. However, the various feeding flow rate of the seawater into MED part did not show clear effects on productivity in the tested range.

열교환설비에서의 파울링 진단기술에 관한 연구

정경열,류길수,이후락,Chung Kyung-Yul,Rhyu Keel-Soo,Lee Hoo-Rach 한국마린엔지니어링학회 2005 한국마린엔지니어링학회지 Vol.29 No.5

Fouling causes serious maintenance problems on heat exchanger tubes and process facilities. To avoid such fouling problems, numerous efforts have been tried. e.g., diagnosis of fouling, reducing and eliminating the fouling. etc.. The objective of the present study is to develop an innovative diagnostic system of fouling, which can detect the scaling attached to the wall non-homogeneously. The performance of the diagnostic system has been evaluated with a scaling simulator that generates scaling on tested tube wall. The measured values with the diagnostic system were compared with the amounts of the scaling generated by the simulator. In addition to, we showed the data that have been executed in field test for reliability verification.

특집:녹색선박 SCR시스템 기술개발 현황 - 선박용 질소산화물 저감장치 개발의 필요성 및 규제현황

정경열,박창대,임병주,김성윤,김민,Jeong, Gyeong-Yeol,Park, Chang-Dae,Im, Byeong-Ju,Kim, Seong-Yun,Kim, Min 재료연구소 2012 機械와 材料 Vol.24 No.2

IMO의 해양오명 방지협약(MARPOL 73/78)에 의하면 선박 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 배출 제한을 강화한 IMO Tier III 기준이 2010년에 발효되어 2016년부터 신조선에 적용되며, NOx는 85% 이상 저감할 것을 요구하고 있다. 국제적으로 적용되는 선박배출가스 기준을 국내에 적용하고, 검증하기 위해서는 이를 시험할 수 있는 시험/검증 절차와 방법을 개발하는 것 또한 시급한 문제이다. 선진국들은 이미 오염물질 배출 저감 장비를 채택하고 대기 중 오염물질 측정 장치 도입을 추구하는 추세이며, 친환경 선박 기자재 개발로 차세대 녹색선박기술 선점을 주력하고 있다. 대한전기협회에서는 독일 VGB사의 "VGB-R 302 He 1998 $2^{nd}$ Revised edition" 2010년 판을 참고하여 발전소에 대한 SCR 시스템의 성능시험 및 진단 권장지침을 만들어 이용하고 있지만, 선박 SCR 시스템에 대한 내용은 정해진 바 없으며, 이를 개발하는 것 또한 중요하다.

3계층 모델을 이용한 웹 환경에서의 원격 제어 게이트웨이 시스템의 설계 및 구현

정경열,윤병수,하주식,류길수 한국마린엔지니어링학회 2001 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2001 No.-

농구동호인의 만성발목관절불안정성에 따른 한발착지패턴과 근활성도에 관한 연구

정경열,김태규 한국디지털정책학회 2021 디지털융복합연구 Vol.19 No.2

This study aimed to identify and to compare the difference the changes of one-leg drop landing pattern depending on chronic ankle instability (CAI) among basketball club members. For 30 basketball club members who are currently participating in recreational basketball games in Busan Metropolitan City, 21 CAI groups and 9 CON groups were classified according to the CAI standards provided by the International Ankle Consortium. The one-leg drop landing pattern was measured with the alignment of the lower extremity and joint movement at the initial contact (IC), and the point of peak knee flexion. In addition, the one-leg drop landing pattern was tested with the muscular activity of tibialis anterior, peroneus longus, medial gastrocnemius and gluteus medius at the initial contact (IC), heel contact (HC), and the point of peak knee flexion. The results of this study showed that there was no significant difference in lower limb alignment and lower limb muscular activity among single leg drop landing. These results showed no significant differences in the one leg drop landing pattern and muscular activity depending on CAI. The further studies should classify the types of chronic ankle instability and consider the physical demands and movement characteristics depending on their playing position for providing useful information on prevention of CAI in basketball club members. 본 연구의 목적은 농구동호인의 만성발목관절불안정성(CAI)에 따른 한발착지패턴의 변화를 확인하고 비교분석하고자 하였다. 현재 부산광역시에서 레크레이션 농구경기에 참여하고 있는 농구동호인 30명을 대상으로 국제발목협회에서 제공하는 CAI 표준 선정기준에따라 CAI집단 21명과 CON집단 9명으로 분류하였다. 한발착지패턴을 측정하기 위해 초기접촉 시점 및 무릎관절 최대 굽힘 시점에서 하지정렬과 관절 움직임을 측정하고 초기접촉 시점, 발꿈치접촉 시점 및 무릎관절 최대 굽힘 시점에서 앞정강근, 긴종아리근, 안쪽장딴지근 및 중간볼기근의 활성도를 측정하였다. 그 결과, 집단 간 단일 다리 드롭랜딩 시 하지정렬과 하지 근활성도는 유의한 차이를 보이지 않았다. 이런 결과는, CAI에 따라 한발착지패턴과 근활성도에 유의한 차이가 없다는 것을 보여주었다. 추후 연구에서는 CAI를 세부적으로 구분하고 경기포지션을 고려하여 움직임의 특성 및 기능적 요구의 차이를 반영해야 할 것으로 생각된다.

영상 리터러시 교육(VIE)의 문학적 효과 연구: '퍼스 기호학'의 관점으로

정경열 영상예술학회 2015 영상예술연구 Vol.0 No.26

본 논문은 청소년을 대상으로 한 VIE 프로그램의 교육성과를 바탕으로 텍스트와 이미지와의 언어와 문학적 관계를 연구한 결과다. 디지털 영상 시대를 맞아 올바른 이미지 리터러시 교육이 필요한 시점에서 텍스트와 이미지를 활용한 VIE 프로그램의 결과는 양자간의 기호학과 문학적인 관계와 기능을 보여준다. 텍스트와 이미지의 통합으로 메시지가 창출되는데 이 때 퍼스(Peirce)의 텍스트와 이미지의 상호 관계를 정의한 세 분류인 도상, 지표, 상징이 등장한다. 텍스트와 이미지의 상호간의 우선권에 따라 결정되는 이 3가지 종류의 분류는 학생들의 작품에도 적용될 수 있다. 학생들의 영상 이미지와 연결된 시를 보면 이미지에 직설적으로 연결된 도상과 같은 작품에서부터 이미지와 시어가 전혀 동 떨어져 보이지만 1차 의미작용을 넘어 은유적 연결 접점을 찾아 상징으로 발전한 작품까지 볼 수 있었다. 이를 바탕으로 제시할 수 있는 영상활용교육(VIE)의 발전적 지향점은 영상 이미지의 도상성 속에 내재된 지표적 특성을 활성화시키고, 시어는 이미지와의 연결성을 위해 상징적 특성을 지표적 영역으로 이동시키는 교육적 전략이다. 여기서 핵심 사항은 사진의 도상성과 시의 상징성을 어떻게 적절히 유지하면서 은유적 긴장미를 지속시켜 나가느냐에 있다. 이점이 VIE 교육에서 이미지 리터러시가 뒷받침되어야 하는 이유다. 본 연구는 학생들의 작품을 기호학적으로 고찰함으로써 텍스트와 이미지를 활용한 청소년들의 언어적 창의성에 대해 알아보고 이를 이미지 리터러시 측면에서 의미를 전환시키려 한다. 결과적으로 이미지는 일상의 실제 대상물을 담아내는 것에만 그치지 않고 기호학적으로 구체적 내용과 함축된 의미를 가진 표현물이며 문자와 언어가 가지는 차이를 초월해 감성적이고 문학적인 커뮤니케이션을 가능케 해준다. VIE 리터러시 교육은 이미지의 상상력과 문학적 텍스트의 건강한 언어적 기능까지 포괄하는 통합적 영상 미디어 교육이다.

특집 : IT 융복합의료기기 기술 - 노인의 근력 증진 운동기기와 관련 가상현실 컨텐츠 동향

정경열,임병주,박창대,김진영,동은석,Jeong, Gyeong-Yeol,Im, Byeong-Ju,Park, Chang-Dae,Kim, Jin-Yeong,Dong, Eun-Seok 재료연구소 2011 機械와 材料 Vol.23 No.1

노화가 시작되면 체력이 저하되어 면역기능이 떨어져 쉽게 병에 걸리고 환경에 대한 적응력이 떨어진다. 특히 60세 이상이 되면 근육 양과 근력이 급격히 가속화되어 신체적으로 약화되기 시작한다. 노화는 자연스럽게 진행되지만 꾸준한 운동을 통해 근력 저하 속도를 늦출 수 있다. 근력 증강을 위한 다양한 기기 개발에도 불구하고 노인들이 사용하는데 어려움이 있다. 특히 노인 신체적 특성에 맞는 운동기기 개발이 절실하며, 노인의 흥미를 유발시켜 자발적 참여를 유도하는 환경이 제공되어야 한다. 가상현실 기술은 실재하지 않거나 먼 거리에 있는 환경을 가상세계로 생성시켜서, 인간의 오감을 각종 인터페이스 장치를 통해 신호를 전달하여 가상의 현실 환경에 실재하고 있다고 느끼도록 만들어 주고, 가상세계와 상호작용을 통해 의료 진단, 치료, 재활 등에 유용한 도구 및 환경을 제공한다. 이러한 가상현실 기술의 특성 때문에 노인의 운동 참여와 운동 효과를 극대화 할 수 있다. 본 논문에서는 근력의 특성을 분석하고 노화와 근력과의 관계를 조사하고, 상지근력 증강 운동기와 해당 가상현실 컨텐츠 그리고 관련 컨텐츠 개발 동향에 대해 제시하고자 한다.

분무열분해법에 의해 제조된(Ca, Sr)₂MgSi₂O₇:Eu²⁺ 형광체의 발광 특성

이호민,정경열,정하균,이종흔,Lee, Ho Min,Jung, Kyeong Youl,Jung, Ha-Kyun,Lee, Jong Heun 한국화학공학회 2006 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol. No.

분무열분해법을 이용하여$(Ca,Sr)_{2-y}MgSi_2O_7:Eu^{2+}{_y}$ 형광체 분말을 제조하고 $Eu^{2+}$의 농도, 후열처리온도 변화 및 Ca/Sr 비에 따른 발광특성을 조사하였다. 또한, Ca/Sr의 비를 변화시켜 발광특성의 변화를 관찰하였다. $Ca_2MgSi_2O_7$나 $Sr_2MgSi_2O_7$ 분말 모두 $1,000^{\circ}C$ 이상의 온도에서 열처리를 했을 때 순수한 정방정계 상이 제조되었다. $Ca_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}{_y}$ 녹색 형광체는 $Eu^{2+}(y)$의 농도가 5 mol%, 후열처리 온도가 $1,250^{\circ}C$ 일 때 가장 높은 발광 강도는 보였다. ${(Ca_{1-x},Sr_x)}_{1.95}MgSi_2O_7:{Eu^{2+}}_{0.05}$의 발광 파장은 Sr의 농도가 증가함에 따른 결정장 감소로 인해 524nm에서 456nm로 점진적으로 blue shift 되었다. $Sr_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}$는 Sr 자리에 약 10 mol% Ca를 치환시킴으로써 청색 형광체의 발광 강도는 크게 향상되었다. 제조된 분말들은 치밀하지 못하고 다공성 구조를 가져 후열처리 전에는 구형을 유지하였으나 열처리($900{\sim}1,300^{\circ}C$) 후에는 구형의 형상을 잃고 입자들 간의 응집이 발생하였다. $(Ca,Sr)_{2-y}MgSi_2O_7:Eu^{2+}{_y}$ (CMS) phosphor particles were prepared by using a spray pyrolysis process. The luminescent property was optimized by changing the content of Eu and the post-treatment temperature. The luminescence characteristics were also monitored with changing the ratio of Ca to Sr. The pure tetragonal $Ca_2MgSi_2O_7$ or $Sr_2MgSi_2O_7$ particles were obtained when the post-treatment temperature was over $1,000^{\circ}C$. The highest emission intensity of CMS particles were achieved when the concentration (y) of Eu and the treatment temperature were 0.05 and $1,250^{\circ}C$,respectively. The emission wavelength $({\lambda}_{max})$ of ${(Ca_{1-x},Sr_x)}_{1.95}MgSi_2O_7:{Eu^{2+}}_{0.05}$ was gradually shifted from 524 nm to 456 nm with increasing the content of Sr due to the reduction of crystal field strength. The emission intensity and its width of $Sr_2MgSi_2O_7:Eu$ was greatly enhanced by substituting Ca of less than 10 mol% for Sr without any significant peak shift. The morphology of as-prepared particles was spherical, but changed to irregular-shaped one after the post treatment at the temperature range from 900 at $1,300^{\circ}C$.

CIPP에 기반한 과학관 과학기술 교육프로그램의 평가준거 개발

정경열,최유현 한국기술교육학회 2011 한국기술교육학회지 Vol.11 No.2

The purpose of this study is to develop assessment criteria that provide useful information for value judgement that is required upon decision-making about whether to improve, continue, or abolish scientific technology education program run by a science museum. The study was conducted by Delphi with experrts. The conclusion drawn from this study is as follows. Firstly, the appraisal criteria for scientific technology education program by a science museum consist of 13 main zones. Secondly, the sub zones for each main zone of assessment criteria consist of 55 zones. The number of sub zones of context assessment is 13, that of input appraisal is 14, and the same of process assessment is 12, and that of product assessment is 16. Thirdly, a general CIPP assessment model is an activity for improving the program. In this sense, an aassessment method has been conceived and presented that accords with each zone for applying in the actual context. Lastly, various measures are being devised in order to improve programs and systems as interest in quality management of educational programs increases. 이 연구의 목적은 과학관에서 운영하고 있는 과학기술 교육프로그램의 개선과 계속성 여부, 폐지 등의 관한 의사결정에 필요한 유용한 가치 판단을 위한 정보를 제공하는 평가준거를 개발하는 데 있다. 연구 목적을 달성하기 위한 내용은 첫째, CIPP에 기반한 과학관 과학기술 교육프로그램의 평가준거를 도출이다. 둘째, CIPP에 기반한 과학관 과학기술 교육프로그램의 평가준거 대영역에 대한 타당도와 신뢰도를 검증이며, 셋째, 평가준거 하위영역에 대한 타당도와 신뢰도 검증이다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 과학관 과학기술 교육프로그램의 평가준거의 대영역은 13개로 구성되었다. 상황평가의 대영역은 요구분석, 교육목표, 기관역량이고, 투입평가의 대영역은 프로그램 기획 및 설계, 교육내용, 강사역량이고, 과정평가의 대영역은 운영방법, 교수학습 활동, 지원환경이며, 산출평가의 대영역은 만족도, 성취도, 효과성, 지속가능성이다. 둘째, 평가준거 대영역의 하위영역은 55개로 구성되었다. 상황평가의 하위영역은 13개, 투입평가의 하위영역은 14개, 과정평가의 하위영역은 12개, 산출평가의 하위영역은 16개이다. 셋째, 일반적인 CIPP 평가모형은 프로그램을 개선하기 위하여 수행하는 활동이다. 이러한 점에서 실제적 맥락에서 적용하기 위한 각 영역에 부합하는 평가방법을 구안하여 제시하였다. 끝으로 교육프로그램 질 관리 문제에 대한 관심이 증대하면서 프로그램 및 제도 개선을 위한 여러 가지 조치들이 강구되고 있는 실정이다. 이러한 맥락에서 교육프로그램의 효율성뿐만 아니라 그 목적, 자원, 절차에 대한 정보의 가치를 평가할 수 있는 평가모형 적용이 요구되는 바, 이 필요성에 따라 관리 지향적이면서 프로그램 개선에 중점을 두는 CIPP 평가모형에 기반한 평가준거를 개발하였다.