일반기술
생명과학 > 기타 생물자원 보존·생산·이용 기술
용매를 사용하여 식물체로부터 주목(Taxus cuspiadata)의 수피 또는 은행나무로부터 대사물질을 추출하고, 추출물 용액에 물을 가한 후 흡착제를 첨가하여 대사물질을 흡착시키고, 흡착제에 대해 초임계 유체로 이산화탄소를 사용하고 보조용매로 메탄올을 사용하여 100∼600 기압의 압력 및 40∼120 ℃의 온도에서 추출한다.식물체 대사물질의 초임계 유체 추출시 전처리 공정으로 흡착 공정을 추가하여 대상물질 외에 문제가 되는 비극성 물질인 지질 계열의 화합물들을 미리 제거함으로써 수율 및 선택도를 향상시켜 목적하는 식물체 대사 물질을 효과적으로 추출할 수 있다.유용하게 사용되는 대표적인 식물체의 대사물질로는 주목에서 추출되는 탁솔(taxol), 은행나무에서 추출되는 캠페롤(kampferol) 및 퀄세틴(quercetin) 등이 있다. 탁솔은 전통적인 용매 추출법에 의해 생산되고 있는데, 이 방법은 불필요한 물질들까지 모두 추출해낸 후 미량의 탁솔만을 정제해야 하기 때문에 많은 시간과 비용이 소요된다. 캠페롤과 퀄세틴도 전통적인 용매 추출법으로 생산되어 유해한 유기용매가 최종 생산물에까지 잔존하는 경우가 있다. 이러한 시간과 경비 면의 단점을 개선하기 위한 일환으로 초임계 유체 추출범이 개발되었으나, 수율이 크게 낮은 단점이 있다.기존의 추출법이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 식물체 대사물질의 초임계 유체 추출시 전처리 공정으로 흡착 공정을 추가하여 대상물질 외에 문제가 되는 비극성 물질인 지질 계열의 화합물들을 미리 제거함으로써 수율 및 선택도를 향상시켜 목적하는 식물체 대사 물질을 효과적으로 추출할 수 있다
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환경 > 폐기물관리·재활용 (F35, N33, Q64)
염기물 또는 소성에 의해 염기물로 형성되는 물질을 용매에 용해시켜 용액을 형성하고, 이 용액에 흡착제 또는 흡착제로서 사용가능한 물질로 된 담지체를 함침시켜 그 담지체 표면에 염기를 부가하고, 건조시켜 용매를 제거하고, 임의로 소성에 의해 염기물을 형성하는 물질을 사용한 경우에는 담지체에 담지된 염기물 형성물질을 염기물로 전환시키는 방법으로 함침법에 의해 이산화탄소 흡착제를 제조한다.기존의 흡착제 또는 흡착제로서 사용가능한 물질로 된 담지체에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 산화물 혹은 수산화물 혹은 탄산염 등을 담지시킴으로써 이산화탄소에 대한 흡착제 표면의 친화도를 높여 냉각단계 없이 100∼250 ℃의 고온의 이산화탄소 함유 배기가스로부터 이산화탄소를 효율적으로 분리, 흡착시킬 수 있다이산화탄소의 규제문제를 처분, 분리, 전환의 관점에서 여러 가지 방법이 시도되고 있는데, 분리 방법으로는 흡수법, 흡착법, 분리막법 등이 있다. 흡수공정은 부식이 심한 용액을 사용하기 때문에 장치 투자비가 증가하고 재생을 위한 에너지, 약품비 등 운전비가 많이 들어 중소용량의 이산화탄소 분리를 위해서는 흡착법이 이용되고 있다. 기존의 흡착제는 이산화탄소와 흡착제 표면과의 약한 물리적 흡착력 만을 이용하여 이산화탄소를 분리하는데, 이들 흡착제는 온도 상승에 따라 그 흡착력이 급격히 감소되어 100∼250 ℃의 공장배기 가스중의 이산화탄소를 흡착하고 분리하는데는 적합하지 않다.제조된 흡착제는 기존의 흡착제가 갖는 문제점을 해결하고 고온에서도 흡착능이 우수하다.
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환경 > 폐기물관리·재활용 (F35, N33, Q64)
황화수소와 산소를 함유하는 혼합가스를 산화촉매인 산화바나듐이 담체에 대하여 5∼100 중량%로 충전되어 있는 산화반응기에 주입하여 200∼350 ℃의 온도, 1000∼100000h-1의 공간속도의 조건 하에서 산화반응을 시킴으로써 황화수소를 원소 황으로 전환하는 산화공정과 수소와 아황산가스의 몰비가 2:1∼10:1인 혼합가스(산소가 제거된 것)를 코발트 또는 몰리브덴 황화물이 γ-알루미나에 대해 1∼50 중량%로 함유된 환원 촉매가 충전되어 있는 환원반응기에 주입하여 250∼400 ℃의 온도, 500∼20000h-1의 공간속도의 조건 하에 환원반응을 시킴으로써 아황산가스를 원소 황으로 전환하는 환원공정을 교대로 반복함으로써 황화합물 함유가스로부터 원소 황을 회수한다.저농도로 함유되어 있는 황화수소가 불완전하게 제거되는 문제점을 보완하고, 이산화황이나 황화수소뿐만 아니라 이들의 혼합가스도 효율적으로 제거할 수 있고, 황으로의 회수율 또한 높아진다현재 산성비의 주원인으로 알려져 있는 아황산가스를 폐기처리하기 위해 가장 널리 이용되는 공정은 집섬(gypsum)의 형태로 처리하는 것인데, 대부분 매립되고 있다. 이런 처리 방법은 대기 오염원을 토질 오염원으로 이전시켜 새로운 형태의 환경오염을 유발한다. 진보된 기술로서 흡수 또는 흡착제 등을 이용하여 이산화황을 고농도로 농축, 탈착시키는 공정이 연구되고 있으나, 회수된 이산화황을 적절히 처리하는 방법이 현재에는 없다. 이산화황을 처리하기 위한 별법으로 황화수소 처리공정인 클라우스(Claus) 공정으로 보내 처리하는 방법이 있으나, 황화수소의 양이 이산화황의 2배 이상으로 존재해야 하는 문제점이 있다. 클라우스 공정에서 제거되지 않은 테일가스(tail gas)내의 SO2, S등이 대기로 방출되는 것을 방지하는 모돕공정(Mobile Direct Oxidation Process) 또는 수퍼클라우스(Superclaus) 공정에서 황화수소는 원소 황으로 완전히 전환되지 않고, 그 일부가 이산화황으로 전환된다. 따라서 별도의 수소와 공정이 필요하다는 문제점도 있다.기존의 문제점을 해결하여 저농도로 함유되어 있는 황화합물 가스의 제거 효율을 높인 우수한 공정이다.
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재료 > 기타 금속재료
액상 디메틸알루미늄 하이드라이드(DMAH)에 3차 아민 N-에틸-N-메틸아닌린을 0.1∼5 몰%로 첨가하여 디메틸알루미늄 하이드라이드 액체의 점도를 저하시키고, 이 혼합용액을 유기 금속 전구체로 사용하여 반응기로 이송하고, 기판 위에 화학증착하여 알루미늄 박막을 제조한다.디메틸알루미늄 하이드라이드 액체에 3차 아민을 첨가하여 얻은 혼합용액은 유기금속 화학 증착법에 의한 박막의 제조시 유기금속 전구체(metal-organic precursor)로 사용될 경우, 버블러형 전구체 이송 시스템에서의 버블링 효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 직접 액체 주입형 이송 시스템에 적용이 용이하고 단위 시간당 증기화되는 디메틸알루미늄 하이드라이드 양이 증가되어 알루미늄 박막의 대량생산에 유용하다알루미늄 박막은 반도체 소자의 제조시 전기회로를 구성하는 배선 공정에 사용되는 중요한 소재로 주로 물리 증착법(PVD)에 따라 제조되는데, 층덮힘(step coverage) 특성이 저조하여 그 사용에 한계가 있다. 이를 대체한 새로운 알루미늄 박막의 제조공정으로 유기금속 전구체를 이용한 알루미늄 유기금속 화학 증착법이 주목받고 있다. 현재 알루미늄 박막의 제조에 유망한 것으로 공지된 유기금속 전구체로는 디메틸알루미늄 하이드라이드가 있다. 상온에서 측정한 디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도는 6400 cp로, 이는 버블러형 및 직접 액체 주입형 전구체 증기 이송 시스템에 적용되기에는 매우 높은 값이다.이러한 문제를 해결하여 디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도를 감소시켜 디메틸알루미늄 하이드라이드를 유기금속 전구체로 사용하여 알루미늄 박막을 제조하였으며 알루미늄 박막의 대량 생산에 매우 유용하다.
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재료 > 기타 금속재료
유기 구리(I) 전구체를 상온∼60 ℃의 온도에서 기화시켜 생성된 기체를 70∼250 ℃의 온도로 가열된 기판과 접촉시켜 구리 박막을 증착시킨다. 이러한 방법에 의해 증착된 구리 배선을 포함하는 전자 소자를 제조한다. 구리의 저온 화학 증착에 특히 적합하면서도 불순물이 없으며 우수한 층덮힘 및 홀-충진 특성을 가진 구리 박막을 형성할 수 있는 유기 구리(I) 전구체를 얻을 수 있다최근 전자 산업에서 전자소자는 소형화되는 경향이 있다. 전자소자에 현재 배선용 금속으로 텅스텐, 알루미늄이 사용되고 있다. 알루미늄은 전자이동의 단점이 있고, 텅스텐은 높은 비저항값 때문에 고밀도 소자용으로 사용하기에는 부적절하다. 반면에, 구리는 비저항값이 작을 뿐만 아니라, 전자이동 문제도 상당히 개선할 수 있고, 녹는점 또한 알루미늄 보다 높기 때문에 차세대 금속 배선용으로 적합한 금속이다. 구리배선형성에 각광받고 있는 공정은 유기금속 화학증착법이다. 이 방법에 사용하기 위한 유기 구리 전구체의 합성에 대한 연구가 활발하기는 하나, 전자소자의 회로용으로 적용할 만한 물성을 나타내는 전구체는 없다고 할 수 있다. 기존의 구리(II) 전구체를 사용하는 이 방법은 높은 증착 온도를 필요로 하며, 생성된 구리 박막이 다양한 불순물로 오염되는 경우가 많았다.따라서 구리의 저온 화학 증착에 특히 적합하면서도 불순물이 없으며 우수한 층덮힘 및 홀-충진 특성을 가진 구리 박막을 형성할 수 있는 유기 구리(I) 전구체를 제조하였으며 제조된 유기 구리(I) 전구체는 상온에서 열안정성이 우수하고, 액체 상태로 있으면서 기화가 잘되는 특징이 있으므로 구리의 화학증착에 유용하게 사용할 수 있다. 증착 결과 또한 기존의 구리 전구체들 보다 좋은 박막 특성(낮은 비저항, 우선 범위)과 층덮힘 및 개구부 충전 효과를 나타낸다
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- 2001-06-21
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
액상 디메틸알루미늄 하이드라이드(DMAH)에 방향족 아민을 0.1∼5 몰%로 첨가하여 디메틸알루미늄 하이드라이드 액체의 점도를 저하시키고, 이 혼합용액을 유기 금속 전구체로 사용하여 반응기로 이송하고, 50∼400 ℃의 온도 및 1.9×10-5∼1.9 psi의 압력 하에 기판 위에 화학증착하여 알루미늄 박막을 제조한다.디메틸알루미늄 하이드라이드 액체에 방향족 아민을 첨가하여 얻은 혼합용액은 유기금속 화학 증착법에 의한 박막의 제조시 유기금속 전구체로 사용될 경우, 버블러형 전구체 이송 시스템에서의 버블링 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 직접 액체 주입형 이송 시스템에 적용이 용이하고, 단위 시간당 증기화되는 디메틸알루미늄 하이드라이드 양이 증가되어 알루미늄 박막의 대량생산에 유용하다.알루미늄 박막은 반도체 소자의 제조시 전기회로를 구성하는 배선 공정에 사용되는 중요한 소재로 주로 물리 증착법(PVD)에 따라 제조되는데, 층덮힘(step coverage) 특성이 저조하여 그 사용에 한계가 있다. 이를 대체한 새로운 알루미늄 박막의 제조공정으로 유기금속 전구체를 이용한 알루미늄 유기금속 화학 증착법이 주목받고 있다. 현재 알루미늄 박막의 제조에 유망한 것으로 공지된 유기금속 전구체로는 디메틸알루미늄 하이드라이드가 있다. 상온에서 측정한 디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도는 6400 cp로, 이는 버블러형 및 직접 액체 주입형 전구체 증기 이송 시스템에 적용되기에는 매우 높은 값이다.디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도를 감소시켜 디메틸알루미늄 하이드라이드를 유기금속 전구체로 사용하여 알루미늄 박막을 제조하였으며 이는 알루이늄 박막의 대량 생산에 매우 유용하다
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-18
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
액상 디메틸알루미늄 하이드라이드(DMAH)에 포스핀(디에틸페닐포스핀 또는 트리벤질포스핀)을 0.1∼5 몰%로 첨가하여 디메틸알루미늄 하이드라이드 액체의 점도를 저하시키고, 이 혼합용액을 유기금속 전구체로 사용하여 반응기로 이송하고 기판 위에 화학증착하여 알루미늄 박막을 제조한다.알루미늄 박막은 반도체 소자 제조시 전기회로를 구성하는 배선 공정에 사용되는 중요한 소재이다. 주로 물리 증착법(PVD)에 따라 제조되는데, 층덮힘(step coverage) 특성이 저조하여 그 사용에 한계가 있다. 이를 대체한 새로운 알루미늄 박막의 제조공정으로 유기금속 전구체를 이용한 알루미늄 유기금속 화학 증착법이 주목받고 있다. 현재 알루미늄 박막의 제조에 유망한 것으로 공지된 유기금속 전구체로는 디메틸알루미늄 하이드라이드가 있다. 상온에서 측정한 디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도는 6400 cp로, 이는 버블러형 및 직접 액체 주입형 전구체 증기 이송 시스템에 적용되기에는 매우 높은 값이다.디메틸알루미늄 하이드라이드를 유기금속 전구체로 사용하여 알루미늄 박막을 제조하기 위해서는 디메틸알루미늄 하이드라이드의 점도를 감소시켜야 한다.디메틸알루미늄 하이드라이드 액체에 포스핀을 첨가하여 얻은 혼합용액은 유기금속 화학 증착법에 의한 박막의 제조에 있어 유기금속 전구체로 사용될 경우, 버블러형 전구체 이송 시스템에서의 버블링 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 직접 액체 주입형 이송 시스템에 적용이 용이하고 ,단위 시간당 증기화되는 디메틸알루미늄 하이드라이드 양이 증가되어 알루미늄 박막의 대량생산에 유용하다
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- 2001-06-21
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일반기술
전기·전자 > 집적회로설계 기술 (B63)
유기금속 화학증착법에 의한 BST(BaxSr1-xTiO3. 이때 0<X<1임) 박막의 제조시 사용되는, 루이스 염기로 작용하는 아민계 또는 에스테르계 용매, 및 Ba(DPM2-테트라엔, Sr(DPM)2-테트라엔 및 Ti(i-OPr)2(DPM)2를 1:1:2∼3의 몰비(DPM: 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵타디온, 테트라엔:테트라에틸렌펜트아민)로 포함하는 Ba, Sr, Ti 전구체의 단일 용액을 제조한다.BST 박막을 제조하는 유기금속 화학증착법은 반도체 소자 공정 중에서 커패시터를 구성하는 유전체 제조공정으로서, 유전체 제조공정은 스퍼터를 이용하는 방법이 있으나, 층덮힘 특성이 매우 나쁘기 때문에 새로운 대체 연구가 이루어지고 있다. 유기금속 전구체를 이용하는 유기금속 화학증착법이 유망하기는 하나, 이들 전구체는 대부분 고체상태로 존재하기 때문에 박막 조성의 재현 및 대량생산이 곤란하여, 현재는 이들 전구체를 용액상으로 제조하고 용액을 순간 증발법으로 기체로 전환시켜 박막을 제조하고 있다. 기존에 사용되던 Ti의 전구체 Ti(i-OPr)4는 Ba의 전구체 및 Sr의 전구체와 혼합할 때 루이스 산-염기 반응을 일으켜 침전물을 생성하고 다른 화합물로 변하기 때문에 각각의 전구체를 독립적으로 용액상으로 제조하여 사용하였는데, 비용이 증가하고 박막 조성의 조절이 어려웠다.이러한 문제점을 해결하여 Ba, Sr, Ti 전구체의 단일 용액을 화학증착시켜 BST 박막을 제조함으로써 BST 박막 조성의 재현을 가능하게 하고, 3가지 전구체를 개별적으로 사용하는 경우에 드는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고온에서도 리간드 분리가 없는 Ba, Sr 전구체와 Ti 전구체간의 산-염기 반응을 제어하여 단일 용액을 만들어 공정의 재현성과 비용감소를 얻을 수 있다
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- 2001-05-18
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
N,N`-비스(트리알킬실릴)-2,2`-에틸렌디아닐린과 유기리튬 화합물을 반응시키고, 생성된 화합물을 다른 특정 화합물과 반응시켜 N,N`-비스(트리알킬실릴)-2,2`-에틸렌디아닐리닐 금속착물을 제조한다.화합물은 합성이 매우 용이할 뿐만 아니라 합성 수율이 높아서 중합 촉매로서 유용하게 사용할 수 있으며, 기존의 중합 촉매에 비하여 활성이 매우 높아서 소량으로도 많은 양의 단량체를 중합시킬 수 있다.현재까지 알려진 올레핀 중합 반응용 촉매는 대부분 불균일상 지글러-나타 계열의 중합 촉매이기 때문에 고분자가 합성되는 과정이 어떠한 입체적 선택성과 반응 메카니즘에 의하여 이루어지는지 알아내기가 어렵다. 따라서, 활성 및 입체적 선택성을 개선시키는데 제한이 따른다. 균일상 지글러-나타 계열의 중합 촉매가 입체 선택성을 가지기 위해서는 일반적으로 사이클로펜타디에닐 고리에 비대칭적인 치환기가 도입되어야 하는데, 그 합성 과정이 길고 수율이 낮으며, 균일상 중합 촉매로서의 안정성이 낮다는 문제점이 있다. 균일상 지글러-나타 계열의 중합 촉매의 단점들을 보완할 수 있는 새로운 촉매로서 전기 전이금속과의 반응성이 우수한 디알콕사이드 또는 디아미드 계열의 화합물과, 후기 전이금속과의 반응성이 우수한 디이민 계열의 화합물을 킬레이트 리간드로서 이용하는 촉매가 제안되었다.제조된 중합 촉매는 합성이 용이하고 중합 활성이 우수한 균일상의 촉매로서 상온에서도 지속적으로 살아있는 특성을 가지고 있다.
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- 2001-05-18
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
고온공정에 사용할 수 있는 기체분리용 고분자 함침 복합 분리막을 제조하는 방법에 관한 것으로 폴리다이메틸실록세인이나 폴리스타이렌 또는 폴리에틸렌 등의 고분자 용액이 함침된 무기 지지체(보로실리케이트 글래스, 철망, 알루미나, 실리카 또는 다공성 글래스)를 용액으로부터 꺼낸 후, 용매를 증발시키고, 고분자 용액에 무기 지지체를 다시 담그는 단계를 추가하여, 용매를 증발시키는 단계와 고분자 용액에 무기 지지체를 담그는 단계를 무기 지지체에 고분자 용액이 충분히 함침될 때까지 계속해서 반복함으로써 기체분리용 고분자 함침 복합 분리막을 제조한다.기체 혼합물 중의 특정 기체 성분만을 분리해내는 기체 분리 공정에 주로 사용하는 막은 고분자막으로 기존의 고분자막은 선택도가 높기는 하나, 제철소나 발전소 또는 보일러와 같은 고온상태의 기체 분리 공정에 사용할 수 없다는 단점이 있다. 고온 공정에 직접 적용할 수 있다는 장점이 있는 세라믹과 같은 무기막은 고온 상태의 기체 특히 이산화탄소를 분리하는데 선택도가 낮다는 단점이 있다. 이러한 이유로 고온공정에 사용할 수 있는 기체 분리용 고분자 물질을 개발중이다.이산화탄소의 분리 선택도가 높은 고분자 물질을 무기 지지체에 함침시켜 제조된 고분자/무기 지지체 복합 분리막을 제공함으로써 고온공정에서 혼합 폐가스를 안정적이면서도 효과적으로 분리할 수 있다
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- 2001-05-18
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일반기술
환경 > 기타 사전오염예방·청정요소 기술
지방족 고리 에스테르(ε-카프로락톤, δ-발레로락톤, β-부티로락톤 또는 β-프로피오락톤) 또는 지방족 고리 디에스테르(글리콜라이드 또는 락타이드) 및 알킬 옥사이드(에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드)의 몰비 3:7∼7:3의 혼합물에 중합촉매 글루타르산 아연을 부가하고, 이산화탄소를 공급하여 삼원 공중합시켜 분자량 1000∼900000의 다중 블록 폴리(카보네이트-에스테르) 공중합체를 제조한다.산업이 발달되고 인구가 증가됨에 따라, 자연환경의 파괴가 날로 증가되고 있으며, 대기오염원의 방출량도 크게 증가하고 있다. 대기 오염원 가운데 특히 온실가스의 방출량은 크게 증가하여 전세계의 기후 변화에 큰 문제를 일으키고 있다. 온실가스 중에서 특히 이산화탄소의 방출량을 제한하는 방안이 강구되고 있으며, 이산화탄소를 재활용하는 것이 매우 중요한 과제이다.제조된 폴리(카보네이트-에스테르)는 분해가능성이 높고 환경 친화적이며, 이산화탄소를 단량체로 이용하기 때문에 이산화탄소의 재활용을 통하여 이산화탄소에 의한 대기오염 및 기후 변화현상을 억제시킬 수 있다.
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- 2001-05-18
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
고무시편의 중앙부에 프리크랙을 마련하고, 프리크랙이 마련된 고무시편을 수평이동이 가능한 스크류램프에 장착시키고, 고무시편의 프리크랙상에 나이프가 위치하도록 조절하고, 고무시편을 5∼10 % 신장시키면서 나이프가 장착되어 상하 이동이 가능한 로드셀을 일정속도로 하강시켜 고무시편을 절단하고, 고무시편의 절단이 진행됨에 따라 크랙의 길이와 그 때 가해지는 힘을 측정하고, 측정된 크랙의 길이와 힘의 상관관계를 그래프화하고, 구한 그래프를 외삽하여 고무시편의 절단시 소요되는 힘을 계산하고, 이 값을 고무시편의 두께로 나누어 고무의 내절단에너지를 측정한다.하나의 시편으로도 절단에너지 측정이 가능할 뿐만 아니라 그 측정된 절단에너지의 값이 기존의 절단에너지 측정법과 비교할 때 동등한 수준을 나타내어 고무의 절단에너지 측정에 유용하다날카로운 물체에 의한 고무의 절단현상은 타이어 등 고무제품에 치명적인 손상을 입히는데, 타이어의 경우에는 직접적으로 타이어 트레드 부분에 심각한 파괴를 일으키며 아울러 다른 고무 제품에서도 마모 등의 다른 파괴현상을 가속화시켜 제품의 수명을 단축시킨다. 이에 따라 날카로운 물체에 의한 고무의 절단시 절단에너지를 측정하려는 시도가 행해졌으나, 날카로운 물체와 고무 사이의 마찰을 배제하지 못하여 고무의 절단시 절단에너지가 높게 측정되는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 배제하고자 고무시편을 이용하는 측정법이 시도되었으나, 변형정도를 변화시키면서 고무를 절단하는데 필요한 힘을 구해야 하기 때문에 많은 수의 시편과 측정이 필요하여 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.프리크랙(pre-crack)이 존재하는 고무의 인장시편을 이용하여 하나의 시편으로 한 번의 측정을 통하여 날카로운 물체에 의한 고무의 절단에너지를 측정할 수 있어 기존의 문제점을 해결하였다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-06-21
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일반기술
전기·전자 > 집적회로설계 기술 (B63)
유기 구리(I) 전구체를 상온∼60 ℃의 온도에서 기화시켜 생성된 기체를 90∼200 ℃의 온도로 가열된 기판과 접촉시켜 구리 박막을 증착시킨다.유기 구리(I) 전구체는 구리의 열안정성이 있으며 충분히 낮은 증기압을 갖는 우수한 증착 특성을 나타낸다.최근 전자 산업에서 전자소자는 소형화되는 경향이 있다. 전자소자에 현재 배선용 금속으로 텅스텐, 알루미늄이 사용되고 있으나 알루미늄은 전자이동의 단점이 있고, 텅스텐은 높은 비저항값 때문에 고밀도 소자용으로 사용하기에는 부적절하다. 반면에, 구리는 비저항값이 작을 뿐만 아니라, 전자이동 문제도 상당히 개선할 수 있고, 녹는점 또한 알루미늄 보다 높기 때문에 차세대 금속 배선용으로 적합한 금속이다. 구리배선형성에 각광받고 있는 공정은 유기금속 화학증착법이다. 이 방법에 사용하기 위한 유기 구리 전구체의 합성에 대한 연구가 활발하기는 하나, 전자소자의 회로용으로 적용할 만한 물성을 나타내는 전구체는 없다고 할 수 있다. 공업적으로 화학증착용으로 가능성이 큰 기존의 유기 구리(I) 전구체는 금속 구리에 결합된 중성리간드가 이중결합을 가진 올레핀들이다. 이들 전구체는 열적 안정성 및 박막의 물성이 구리 배선 요구 수준에 미치지 못하고 있다.짧은 반응 시간내에 높은 수율로 구리 박막 형성용 유기 구리(I) 착물을 합성할 수 있고, 착물은 상온에서 열안정성이 우수하며 기화가 잘되는 특징이 있는 액체 상태이므로 화학증착에 유용하게 사용될 수 있다. 또한 증착된 구리 박막은 우수한 물성을 갖는다
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-18
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일반기술
전기·전자 > 집적회로설계 기술 (B63)
알콜 용매에 바륨 화합물, 스트론튬 화합물 및 티탄 화합물을 용해시켜 얻은 전구체 용액을 다공성 금속 프릿(frit)이 장착된 기화기에서 200℃ 이상의 온도로 기화시키고, 이 전구체 기체를 반응기로 유입하기 전에 산화기체와 접촉시키고, 유기금속 화학증착 공정시 기판의 온도를 300∼650℃로 유지시키는데, 기판의 온도가 480℃ 이상인 경우에는 바륨 화합물, 스트론튬 화합물 및 티탄 화합물을 1-x:x:1+y (0≤x≤1, y=0)의 몰비로 혼합된 전구체 용액을 사용하고, 기판의 온도가 480℃ 이하인 경우에는 바륨 화합물, 스트론튬 화합물 및 티탄 화합물을 1-x:x:1+y (0≤x≤1, y>0)의 몰비로 혼합된 전구체 용액을 사용하여 (Ba, Sr)TiO3형 박막을 제조한다기존의 유기금속 화학증착법에서는 전구체로서 Ba(tmhd)2, Sr(tmhd)2 등을 사용하고, 여기에 배위가능한 분자를 첨가함으로써 분자간의 뭉침이 방지된 박막을 제조하였다. 그러나, 이들을 배위가능한 분자를 포함하는 용매에 녹일 경우에는 분자의 뭉침효과가 오히려 상실되는 문제가 있어서 알콜을 용매로 사용하는 것이 불가능하였다. 따라서, 부틸아세테이트를 용매로 사용하여 왔는데, 이 경우에는 증착된 박막에 탄소가 다량 함유되는 문제가 있었으며, 또한 기화기를 사용하여 반응물을 기체상태로 증기화시킬 때 분자간의 분리로 인해 기화기가 막히는 현상이 발생하였다.이에 증착된 박막내 탄소 함량이 적고 분자간의 뭉침 현상이 없는 (Ba, Sr)TiO3형 박막을 제조하였으며 알코올을 전구체 용액의 용매로 사용함으로써 분자간의 뭉침현상이 없을 뿐만 아니라 증착된 박막내 탄소의 함량이 저하된 (Ba, Sr)TiO3형 박막을 대량생산할 수 있게한다.
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- 포항공과대학교
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
80 몰% 이상의 테레프탈산 유도체, 20 몰% 이하의 5-술포이소프탈산 유도체 및 두 유도체의 총 몰수를 기준으로 2.0∼2.4배 몰의 에틸렌 글리콜을 테레프탈산 유도체에 대해 0.01 중량%의 금속 아세테이트 촉매 하에 180∼205 ℃까지 가열하고, 반응 생성물을 205∼280 ℃까지 가열하면서 100 ∼10 torr까지 감압하여 1시간 정도 축중합시키고, 280 ℃에서 진공도를 1∼2 torr로 유지하면서 축중합 반응을 연속하여 수행하여 분자량 5000∼500000이며 고유점도는 0.20∼2.00인 폴리(에틸렌-5-술포이소프탈레이트-공(co)-테레프탈레이트)를 제조한다.제조된 폴리에스테르 공중합체는 접착력이 우수하고, 융점 및 결정화도가 개선되고, 가공성이 우수하다.디에틸렌 글리콜 단위체를 다량 포함하는 공중합체는 용융점도가 높아 필름제조시 가공성이 떨어지고, 생성된 디에틸렌 글리콜은 고분자 수지의 물성을 변화시킬 수 있는 요인으로 작용하여 고분자 수지의 융점 및 결정성을 저해하는 문제점이 있다. 따라서 축중합 반응시 부반응으로 인하여 생성되는 폴리에스테르 공중합체 사슬내 디에틸렌 글리콜 단위체의 양을 적정량 이하로 조절할 수 있는 새로운 중합방법의 개발이 필요하다.기존의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)에 비해 공중합체 사슬내에 디에틸렌 글리콜 단위체의 함량을 적정량 이하로 조절하고, 술폰산기를 이용하여 금속용기에 대한 접착성을 개선시킴으로써 금속 용기에 대한 라미네이트 필름용으로 사용이 가능할 정도로 가공성을 향상시킬 수 있고, 융점 및 결정화도를 개선함으로써 공중합체 수지 자체의 물성을 개선하였다. 이로써, 락카 코팅의 문제점인 환경 오염과 환경 호르몬의 영향을 배제할 수 있다
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-18
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일반기술
보건·의료 > 원료의약 대량제조 기술
테트라아졸릴아세트산 에스테르(예를 들면, 테트라아졸릴아세트산메틸 또는 테트라아졸릴아세트산 에틸)와 3-[5-메틸-1,3,4-티오디아졸-2-일]-7-아미노세팔로스포린산을 포함하는 반응용액이 완충용액을 포함하고, 여기에 염화수소계 용매(예를 들면, 사염화탄소, 클로로포름, 에틸클로라이드 또는 메틸클로라이드) 또는 에스테르계 유기용매(예를 들면, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트 또는 부틸 아세테이트)를 완충용액 내에 포화 용해도 이상으로 더 첨가하여 세파졸린을 효소적으로 합성한다.세파졸린은 세팔로스포린계 항생제로서, 가장 많이 판매되는 항생제 중의 하나이다. 이것의 통상적인 합성방법에 따르면, 합성수율이 약80%로서, 제조반응 공정이 전반적으로 복잡하고 반응용액, 부산물 등에 의하여 환경이 오염될 가능성이 높다는 문제점이 있다. 다른 합성 방법으로는 효소를 이용하는 것이 있는데, 화학적 합성법에 비해 제조 공정 자체가 간단하고 환경오염 가능성이 감소되는 장점이 있으나, 합성수율이 매우 낮기 때문에 실용화에 제약이 있다. 효소적 합성방법의 수율이 낮은 이유는 사용되는 기질인 테트라아졸릴아세트산 에스테르와 세파졸린의 가수분해 반응이 불가피하게 부반응으로 일어나기 때문이다.테트라아졸릴아세트산 에스테르와 3-[5-메틸-1,3,4-티오디아졸-2-일]-7-아미노세팔로스포린산을 포함하는 반응용액에 유기 용매를 더 첨가하여 반응 용매의 수분 활성도를 낮추고, 효소의 가수분해 활성을 선택적으로 조절시킴으로써 합성수율을 획기적으로 향상시켰다
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일반기술
전기·전자 > 집적회로설계 기술 (B63)
열적으로 안정하며 상온에서 액체로 존재하여 구리의 저온 화학증착에 특히 적합하면서도 높은 증착속도로 구리 박막을 형성할 수 있는 액상 유기 구리(I) 전구체에 관한 것으로 유기구리(I) 전구체를 상온∼60 ℃의 온도에서 기화시켜 생성된 기체를 90∼200 ℃의 온도로 가열된 기판과 접촉시켜 구리 박막을 증착시킨다.최근 전자 산업에서 전자소자는 소형화되는 경향이 있다. 현재 전자소자의 배선용 금속으로는 텅스텐, 알루미늄이 사용되고 있다. 알루미늄은 전자이동의 단점이 있고, 텅스텐은 높은 비저항값 때문에 고밀도 소자용으로 사용하기에는 부적절하다. 반면에, 구리는 비저항값이 작을 뿐만 아니라, 전자이동 문제도 상당히 개선할 수 있고, 녹는점 또한 알루미늄보다 높기 때문에 차세대 금속 배선용으로 적합한 금속이다. 구리배선형성에 각광받고 있는 공정은 유기금속 화학증착법이다. 이 방법에 사용하기 위한 유기구리 전구체의 합성에 대한 연구가 활발하기는 하나, 전자소자의 회로용으로 적용할 만한 물성을 나타내는 전구체는 없다고 할 수 있다. 기존의 화학증착용 유기구리(I) 전구체로는 (hfac)Cu(I)(비닐트리메틸실란) 및 (hfac)Cu(I)(알릴트리메틸실란이 있으나, 이를 사용한 구리 박막의 물성은 아직 충분치 못하다. 상온에서 열안정성이 우수하며 높은 증기압을 갖는 유기구리(I) 전구체를 제조할 수 있으며, 저항치가 낮은 구리 박막을 높은 증착속도로 화학증착법으로 형성할 수 있다.
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
시료를 전개하는 수단, 시료에 반응하는 광 비임을 제공하는 광원수단, 시료에 광 비임을 집광하여 광 비임과 시료가 상호작용을 하도록 하는 칼럼 셀, 칼럼 셀에서 나온 빛을 검출하기 위한 수단으로 이루어지고, 칼럼 셀이 그 내부에 칼럼을 포함하며, 칼럼이 축방향 관통공과 반경방향의 채널을 갖고 관통공의 끝이 반경방향 채널에 연통되며, 채널은 조사되는 광 비임과 동일한 방향으로 배열되어 시료가 채널을 통해 흐를 때 광 비임이 채널과 동일한 방향으로 채널 속의 시료를 통과하도록 된, 긴 광투과 거리를 갖는 시료 분석장치를 제작한다.칼럼 셀을 채용함으로써 광투과 거리를 연장시켜 검출감도를 향상시킬 수 있다모세관 전기영동 분리방법은 장치가 간단하고 분석에 필요한 시료의 양이 적으며, 분리기능이 매우 높고, 분석시간이 짧은 장점이 있어 시료의 분석에 널리 사용되고 있다. 그러나, 모세관의 내경은 일반적으로 매우 작기 때문에 광투과 거리가 짧아 검출광도를 일정수준 이상으로 높일 수 없다.시료 분석 장치는 광 비임이 채널의 반경방향 직경만큼의 광투과 거리를 가지므로 감도가 높아 모세관을 이용한 전기영동 또는 크로마토그래피의 검출 한계농도를 크게 낮출 수 있기 때문에 매우 유용하다.
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일반기술
화학 > 기타 화학
아미노실란화된 기질(아미노실란 화합물이 표면에 자기조립된 용융 실리카 기판 또는 실리콘 웨이퍼) 표면의 아미노실란 분자층을 알데히드 화합물-함유 용액(4-니트로벤즈알데히드, 분자체 및 초산을 함유하는 무수 메탄올 용액)과 반응시켜 분자층의 아민기를 이민기로 변환시키고, UV/Vis 분광기로 이민기가 형성된 기질의 흡광도를 측정하여 분자층의 아민기의 상대 밀도를 계산하고, 이민기가 형성된 기질을 초산-함유 물을 사용하여 가수분해한 후, 가수분해된 용액의 흡광도를 UV/Vis 분광기로 측정하여 분자층의 아민기의 절대밀도를 계산함으로써 아미노실란 분자층의 아민 작용기를 정량한다.실란 분자층 표면에 형성된 아민 작용기의 밀도를 보다 간편하고 효과적으로 측정할 수 있다아미노실란 화합물은 과학, 공학, 의학 등 광범위한 영역에서 촉매나 효소와 같은 특정 기능을 갖는 화합물을 기질에 연결하기 위한 결합물질로서 이용되고 있다. 실란 결합물질은 다양한 종류의 기질 표면과 쉽게 반응하여 안정한 분자층을 형성한다. 아민기나 티올기 등과 같은 작용기를 갖는 실란 화합물은 효소나 항체, 무기 촉매 등의 고정, 역상 크로마토그래피 등과 같이 응용가능성이 높은 기능성 박막의 제조에 이용되고 있다. 따라서, 높은 작용기 밀도를 갖는 균일한 단분자층을 형성하기 위한 방법 및 실란화된 표면의 성질을 분석하기 위한 방법이 연구되고 있다.그러나, 기존의 접촉각의 측정, 굴절-흡수 FT-IR 분광법, X-선 광전자 분광법, 13C CP/MAS NMR 등을 이용한 실란 분자층의 분석방법들은 연속적인 과정에 적용하기가 어려우며, 특별한 분석 장치와 전문적인 기술을 필요로 하는 등의 어려움이 있다.아미노실란 분자층의 아민 작용기 밀도를 특별한 분석 장치를 필요로 하지 않으면서 비파괴적으로 간단하게 정량할 수 있을 뿐 아니라, 형성된 이민기를 가수분해하면 아민기가 재생되어 원하는 목적에 따라 더 응용할 수 있다
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일반기술
화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
톨루엔을 용매로 사용한 3-아미노프로필디에톡시메틸실란 용액에 기질(용융 실리카 또는 실리콘 웨이퍼)을 침지시킨 후, 건조시켜 실란 화합물의 단분자층을 형성한다.아미노실란 화합물 중에서 3-아미노프로필디에톡시메틸실란을 용융 실리카 또는 실리콘 웨이퍼 등과 반응시켜 기질 표면에 실란 화합물을 자기 조립시킴으로써 아민 작용기 밀도가 큰 실란 단분자층을 형성할 수 있다.아미노실란 화합물은 과학, 공학, 의학 등 광범위한 영역에서 촉매나 효소와 같은 특정 기능을 갖는 화합물을 기질에 연결하기 위한 결합물질로서 이용되고 있다. 실란 결합물질은 다양한 종류의 기질 표면과 쉽게 반응하여 안정한 분자층을 형성한다. 아민기나 티올기 등과 같은 작용기를 갖는 실란 화합물은 효소나 항체, 무기 촉매 등의 고정, 역상 크로마토그래피 등과 같이 응용가능성이 높은 기능성 박막의 제조에 이용되고 있다. 따라서, 높은 작용기 밀도를 갖는 균일한 단분자층을 형성하기 위한 방법 및 실란화된 표면의 성질을 분석하기 위한 방법이 연구되고 있다.표면 변형의 효율과 실란 분자층에 결합되는 기능성 물질의 밀도에 직접적인 영향을 주는 가장 큰 요인인 실란 분자층의 아민 작용기 밀도가 더욱 큰 실란 화합물의 단분자층을 형성한 것이다
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- 포항공과대학교
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