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      • KCI등재

        결정성에 따른 TiO2 나노입자의 포토루미네선스 영향

        한우제,박형호 한국마이크로전자및패키징학회 2019 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.26 No.1

        The Titanium oxide (TiO2) is an attractive ceramic material which shows non-toxic, high refractive index, catalytic activity and biocompatibility, and can be fabricated at a low cost due to its high chemical stability and large anisotropy. TiO2 nanoparticles have been prepared by sol-gel method. The pH of solution can affect the TiO2 crystallinity during the formation of nanoparticles. The prepared nanoparticles were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, photoluminescence spectroscopy in order to investigate their structural and photoluminescence properties. Through these analysis, the size of TiO2 nanoparticles were found to be smaller than 5 nm. As the crystallinity of the nanoparticles increased, the emission of PL in the 550 nm region increased. Therefore, luminescence characteristics can be improved by controlling the crystallinity of the TiO2 nanoparticles. 타이타니아 (TiO2)는 독성이 없고 매우 높은 굴절률, 촉매 활성 및 생체 적합성을 지니고 있으며 화학적 안정성이 있고 높은 이방성을 갖는 저렴한 재료로써 다양한 분야에서 각광받고 있는 세라믹 소재이다. 이러한 TiO2를 sol-gel 법을 이용하여 나노입자화 하였다. 나노입자 형성중에 pH를 조절하여 TiO2의 결정성을 제어하였다. 합성된 나노입자는엑스선 회절분석법, 퓨리에 분광기(Fourier transform infrared), 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscopy)과 포토루미네선스(photoluminescence spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 합성된 TiO2 나노입자는 5 nm 이하의 크기를 갖는 것을 확인하였다. 나노입자의 결정성이 증가됨에 따라 550 nm 영역의 발광세기가 증가함을확인하였다. 이러한 결과로 TiO2 나노입자의 결정성 조절을 통한 발광 특성 조절을 기대할 수 있다.

      • KCI등재

        나노입자 합성방법에 따른 타이타늄산바륨 나노입자뭉침 현상 연구

        한우제,유병욱,박형호,Han, W.-J.,Yoo, B.-Y.,Park, H.-H. 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.2

        타이타늄산바륨($BaTiO_3$)은 대표적인 강유전 물질로 유전상수가 200 이상의 값을 나타내는 물질이다. 타이타늄산바륨을 나노입자화하면 나노커패시터(nanocapacitors)와 강유전체 메모리(ferroelectric random access memories)와 같이 여러 용도로 응용 가능하다. 하지만, 나노입자의 합성방법에 따라 나노입자의 분산특성이 달라지며 이에 활용할 수 있는 분야가 달라질 수 있다. 본 연구에서는 타이타늄산바륨 나노입자를 옥살레이트법(oxalate method)과 sol-gel법(ambient condition sol method)으로 합성하고 각 방법에 따른 나노입자의 크기와 분산상태를 확인하였다. 각각의 공정에 사용한 캡핑 에이전트(capping agent)는 poly vinyl pyrrolidone (PVP)을 옥살레이트법에 이용하였고 sol-gel법에는 tetrabutylammonium hydroxide (TBAH)를 이용하였다. 합성된 나노입자의 X-선 회절 분석 패턴을 분석하여 cubic 결정구조를 갖는 타이타늄산바륨을 확인하였다. 푸리에(Fourier) 변환 적외선 분광분석을 이용하여 나노입자의 캡핑 에이전트 결합상태와 시차주사현미경과 입도분석기를 이용한 나노입자의 크기 및 뭉침 변화를 확인하였다. $BaTiO_3$ is typical ferromagnetic materials with dielectric constant of above 200. $BaTiO_3$ nanoparticles applications are available for multiple purposes such as nanocapacitors, ferroelectric random access memories, and so on. Applications are is diverse from the dispersion of nanoparticles depending on the route of synthesis. In this study, $BaTiO_3$ nanoparticles were synthesized by two different methods such as oxalate method and sol-gel process (ambient condition sol method). Particle size and dispersion condition were studied according to the preparation method and capping agent. Poly vinyl pyrrolidone (PVP) was used as a capping agent in oxalate method and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) used as a capping agent in sol-gel process each. Cubic crystal structure of $BaTiO_3$ phase could be confirmed by X-ray diffraction analysis. Fourier transform-infrared spectroscopy was employed for the confirmation of the capping agent and $BaTiO_3$ nanoparticles. The particle size and distribution analysis was also performed by particles size analyzer and scanning electron microscope.

      • KCI등재

        Trimethylsilyl Chloride를 Silylation Agent로 사용한 Ba0.6Sr0.4TiO3 나노입자의 표면개질 연구

        이찬,한우제,박형호 한국마이크로전자및패키징학회 2019 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.26 No.4

        In this study, barium strontium titanate (BSTO) with high dielectric perovskite structure was synthesized by liquid-solid solution synthesis and the surface was modified using trimethylsilyl chloride (TMCS) as a silylation agent. Silylation surface modification is a method of reacting -OH ligand on the surface of BSTO nanoparticles with Cl in TMCS to generate HCl and replacing the ligand on the surface of nanoparticles with -Si, -CH3. Silylation was optimized by varying the concentration of TMCS, and the structure of the silicon network was confirmed by Fouriertransform infrared spectroscopy. In addition, the crystallinity of BSTO nanoparticles was confirmed by X-ray diffractometer and the size of the nanoparticles was calculated using Scherrer equation. The field emission scanning electron microscopic image observed the change of the surface-modified BSTO particle size, and the contact angle measurement confirmed the hydrophobic property of the contact angle of 120.9o in the optimized nanoparticles. Finally, the surface-modified BSTO dispersion experiment in de-ionized water confirmed the hydrophobic degree of the nanoparticles. 본 연구에서는 liquid-solid solution 합성법을 통해 고유전 페로브스카이트 구조의 barium strontium titanate (Ba0.6Sr0.4TiO3, BSTO)를 합성하여 trimethylsilyl chloride(TMCS)를 silylation agent로 이용한 표면개질을 진행하였다. Silylation 표면개질을 활용하여 기존 BSTO 나노입자 표면에 있던 -OH 리간드와 TMCS가 갖고 있는 Cl을 반응시켜 나노입자 표면의 리간드를 -Si, -CH3로 치환하였다. 다양한 TMCS 농도의 변화를 주어 silylation을 진행했고, Fourier-transform infrared spectroscopy 및 X 선 회절 분석, 전계방사 주사전자현미경을 통해 silicon network 및 결정구조, 나노입자의 크기를 확인하였다. 접촉각 변화 관찰을 통해 가장 많이 silylation된 BSTO 나노입자에서 120.9o 인 소수성 특성을 확인하였다. 나노입자의 silylation을 통해 D.I water 내 BSTO 나노입자의 소수화 정도를 확인하였다.

      • KCI우수등재

        지구촬영 임무를 위한 큐브위성 JINJUSat-1의 시스템 설계 및 검증

        이민태,이용호,권상은,소홍주,정하나,한우제,김경희,정명휘,이병로,박재현 한국항공우주학회 2023 韓國航空宇宙學會誌 Vol.51 No.8

        In this paper, System design and verification of JINJUSat-1, a 2U size CubeSat with an earth imaging mission, was performed. JINJUSat-1, which is being developed with the support of local governments, has the main purpose of fostering manpower tailored to the local space industry. JINJUSat-1 simplified its mission and system to suit the CubeSat standard platform, and focused on acquiring satellite technology and mission success through the development process. In addition, by adopting products such as OBC(On Board Computer), IFB(Interface Board), and Solar Panels developed by domestic space companies, JINJUSat-1 intend to contribute to vitalizing the domestic space industry. In particular, the CAM(Camera) bracket was manufactured using 3D printing technology for the first time in Korea. Each subsystem was designed according to the requirements, and functional tests and environmental tests were conducted to verify the performance of the integrated system. The development of JINJUSat-1, organized by the KTL Space Testing Center, will be able to contribute to the systematic construction of CubSat performance verification test facility, which have not yet been established in Korea, as well as training local space experts. 본 논문에서는 지구촬영 임무를 갖는 2U 사이즈 큐브위성 JINJUSat-1의 시스템 설계 및 검증을 수행하였다. 지자체의 지원으로 개발하고 있는 JINJUSat-1은 지역 우주산업 맞춤형 인력양성을 주요 목적으로 하고 있다. JINJUSat-1은 큐브위성 표준 플랫폼에 적합하게 임무와 시스템을 간소화하였으며, 개발과정을 통한 위성기술 습득과 임무성공에 초점을 맞추었다. 또한 국내 우주기업들이 개발한 OBC(On Board Computer), 인터페이스 보드(Interface Board, IFB), 태양전지판 등의 제품들을 채택하여 국내 우주산업 활성화에도 기여 하고자 한다. 특히 카메라 브라켓은 국내 최초 3D프린팅 기술을 이용하여 제작하였다. 각 서브시스템들을 요구조건에 맞춰 설계하였으며, 이를 통합한 시스템 성능 검증을 위해 기능시험과 환경시험을 수행하였다. KTL 우주부품시험센터에서 주관하고 있는 JINJUSat-1 개발은 지역 우주 전문 인력양성 뿐만 아니라 국내에 아직 확립되지 않은 초소형위성 성능검증 시험시설이 체계적으로 구축되는 데 기여할 수 있을 것이다.

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