Al2O3 Powder 도포와 Surface texturing 방법을 이용한 고효율 GaN 발광다이오드 제작

김승환 전북대학교 대학원 2009 국내석사

In the GaN-based LEDs, the external quantum efficiency is still much lower than the internal quantum efficiency due to the low light extraction efficiency. According to Snell`s law, the light can escape from the semiconductor to air without a total reflection only within a critical angle 23° because of the large refraction index contrast at the GaN(n=2.5)/air(n=1) interface. Thus, approaches have been attempted to improve the light extraction efficiency, such as sapphire microlenses, photonic crystal, and texturing surface. In this work, the LED surface is textured by using a method known as natural lithography. The Al₂O₃ powders were coated on the LED surface as a random mask for dry etching. Al₂O₃ powders can be coated on the surface by several techniques, such as spinning and dripping. We have coated Al₂O₃ powders as the etching mask on the ITO layer of the GaN-based LED using spin coating method. This technique has a practical advantage in terms of production rate and uniformity compared with other methods. Also, spin coating method is an easy and economical process. The dry etching process was performed using an inductively-coupled-plasma (ICP). The GaN-based LED with textured ITO layer shows the enhancement of the light output power, compared with the conventional LED due to the increase in the light escape probability at the GaN/air interface. The influences of the density of the Al₂O₃ powders on the surface, the concentration of the solution and spin speed on a density of the powder coated on the surface and the etching depth of the surface on the properties of the GaN LEDs were investigated. Both solution concentration and spin speed are an important factor in the fabrication of high efficiency GaN-based LED coated with Al₂O₃ powder on the surface. This technique has a potential in the future large-area high-power GaN LED application.

O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성이 구매 후 행동에 미치는 영향 : 앱 매력도를 매개효과로

류루 세종대학교 2017 국내박사

As the attention is recently focused on tourism industry using mobile throughout the world, importance of changes in travel pattern and O2O-based mobile tourism service has been gradually recognized. In particular, purchase of travel products using O2O-based mobile app has received attention as a new consumption market, as the use of smart phone service increases. Therefore this study is aimed at an empirical analysis of O2O-based mobile travel app characteristics influencing mobile travel products post-purchase behavior via travel products app attractiveness. For this purpose, this study in domestic O2O-based mobile travel app buyers was selected as the subjects of this research, and 495 effective samples in total were collected by survey for a month. Excluding 35 Insincerity or incomplete samples, 460 ones were used for analysis. To analyze these data, the analysis was carried out by means of frequency analysis, reliability analysis, exploratory factor analysis, and confirmatory factor analysis. The data finally collected were utilized for analysis of structural equation, integrated structure relation of proposed model has been verified. It was built and verified the structural equation modeling to verify hypotheses, multi-group analysis was performed to verify the control effect among the groups according to mobile self-efficacy and travel app types. The empirical findings of this study were summarized as follows: First, O2O-based mobile travel app characteristics was proved to have a positive influence on the travel products app attractiveness and mobile travel products post-purchase behavior. As a result of empirical analysis in this study, among the characteristics of O2O-based mobile travel app, context awareness was found to have the greatest influence on the travel products app attractiveness, while aesthetics among O2O-based mobile travel app characteristics was found to have the greatest influence in case of mobile travel products post-purchase behavior. Second, travel products app attractiveness has a positive effect on mobile travel products post-purchase behavior. In other words, the travel app attractiveness also increased the purchase appeal. Third, O2O-based mobile travel app characteristics were different from the travel products app attractiveness and mobile travel products post-purchase behavior depending on the mobile self-efficacy. In particular, the mobile self-efficacy in this study was divided into groups with high/low and control effect was analyzed. In addition, O2O-based mobile travel app types are separated by transportation, accommodation, catering and comprehensive travel products. O2O-based mobile travel app characteristics were analyzed results travel products app attractiveness and mobile travel products post-purchase behavior that appear differently depending on the travel app types. Finally, travel products app attractiveness had mediating effects on the relationship between the O2O-based mobile travel app characteristics and mobile travel products post-purchase behavior. As a result, this study presented a valid data concerning sufficient usability of O2O-based mobile travel app as the marketing tool for tourism sector, and to contribute to arranging O2O-based mobile travel app characteristics criteria. In addition, the weak wave of important factors affect the post-purchase behavior, improve the consumer's purchase behavior and currently O2O-based mobile travel app industry or to the next party to give practical suggestions for establishing and implementing business plans and strategies. Keywords : O2O-based Mobile Travel App Characteristics, Travel Products App Attractiveness, Mobile Travel Products Post-purchase Behavior, Mobile Self-efficacy, Travel App Types 최근 전 세계적으로 모바일을 활용한 관광산업에 대한 관심이 집중되면서 O2O 기반 모바일 서비스와 여행패턴변화의 중요성을 점차 강조하고 있다. 특히 O2O 기반 모바일 앱 등의 이용이 증가하면서 모바일을 활용한 여행상품 구매가 새로운 소비 시장으로 주목받고 있다. 따라서 본 연구는 O2O 기반 모바일 여행상품 앱의 특성이 여행상품 앱 매력도 및 모바일 여행상품 구매 후 행동에 미치는 영향을 실증적으로 분석하여 O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성의 발전에 기여하고, 앱의 매력도 향상과 구매증대에 실질적인 도움이 되고자 한다. 이를 위해 본 연구는 국내 O2O 기반 모바일 여행상품 앱의 구매경험이 있는 소비자를 연구의 모집단으로 선정하여 한 달간 설문조사를 실시하였고, 총 495부의 표본이 회수되었으며, 이중 불성실하거나 불완전한 표본 35부를 제외한 460부만 실증분석에 이용하였다. 수집된 자료에 대해 빈도분석, 신뢰도분석, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석을 실시하였다. 연구가설을 검증하기 위해 구조방정식모형을 구축하고 검증하였으며, 모바일 자기효능감과 여행상품 앱 유형에 따른 집단 간 조절효과 검증을 위해 다중집단분석을 실시하였고, 마지막으로 부트스트래핑법을 사용하여 여행상품 앱의 매개효과의 존재 여부를 검증할 것이다. 본 연구의 실증분석 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성은 여행상품 앱 매력도 및 모바일 여행상품 구매 후 행동에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 본 연구에서 도출한 O2O 기반 모바일 여행상품 앱의 7개 특성요인들 가운데 여행상품 앱 매력도에는 상황인식성이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 모바일 여행상품 구매 후 행동에서는 O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성 요인들 가운데 심미성이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 여행상품 앱 매력도는 모바일 여행상품 구매 후 행동에 유의한 영향을 미치는 것으로 검증하였다. 즉, 여행상품 앱 매력도가 높아짐에 따라 모바일 여행상품 구매 후 행동이 높아질 수 있음을 뜻하는 연구결과이다. 셋째, O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성은 모바일 자기효능감에 따라 여행상품 앱 매력도와 모바일 여행상품 구매 후 행동이 다르게 나타났다. 특히, 본 연구에서 모바일 자기효능감이 고집단과 저집단으로 나누어 조절효과를 분석하였다. 또한, O2O 기반 모바일 여행상품 앱 유형은 교통, 숙박, 외식, 종합 관광상품으로 구분하여 O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성이 여행상품 앱 유형에 따라 여행상품 앱 매력도 및 모바일 여행상품 구매 후 행동이 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 마지막으로, 여행상품 앱 매력도는 O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성과 모바일 여행상품 구매 후 행동에서 매개효과를 하는 것을 나타났다. 이상으로 본 연구는 관광분야의 마케팅전략으로 O2O 기반 모바일 여행상품 앱의 활용성에 대한 유용한 자료를 제시하고, O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성 평가 기준을 마련하는 데 기여하고자 하였다. 또한, 구매 후 행동에 영향을 미치는 중요한 요인들을 파약하여 소비자의 구매 후 행동을 향상 시키고, 현재 O2O 기반 모바일 여행상품 앱 관련 업계들이나 앞으로 사업계획과 전략을 수립하고 시행하는 데 실무적인 시사점을 주고자 한다. 주요어 : O2O 기반 모바일 여행상품 앱 특성, 여행상품 앱 매력도, 모바일 여행상품 구매 후 행동, 모바일 자기효능감, 여행상품 앱 유형

O2O 외식 배달 플랫폼 서비스의 시장세분화 연구 : 잠재계층분석(Latent Class Model)을 이용하여

이수인 경희대학교 대학원 2017 국내석사

최근 O2O 외식 배달 플랫폼 서비스는 한국의 독특한 배달 문화와 높은 스마트폰 보급률로 인해 빠른 속도로 성장하였으며 전 세계적으로 해당 시장에 대한 관심이 뜨거워지고 있다. 하지만 시장의 빠른 성장속도와 규모에도 불구하고 아직까지 O2O 외식 배달 플랫폼 서비스를 다룬 국내외 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 O2O 외식 배달 플랫폼 서비스의 개념을 정의하고 국내와 해외 시장에서 나타나는 특성을 살펴보았다. 또한 실증연구에 앞서 다양한 선행연구를 통해 궁극적으로는 O2O 외식 배달 플랫폼 서비스를 이용하는 소비자 시장세분화 기준을 마련하고자 하였으며 기존 K-means 시장세분화 연구의 한계를 극복할 수 있는 통계 기법인 잠재계층분석(LCA: Latent Class Analysis)을 통해 세분 집단을 나누었다. 본 연구를 위한 모집단은 ‘O2O 외식 배달 플랫폼 서비스를 최근 3개월 이내 사용한 경험이 있는 20세 이상, 60세 미만의 국내 소비자’로 정하였으며 표본 편의성을 상쇄하고자 설문은 온라인과 오프라인을 동시에 수행하였다. 총 362개의 유효 표본을 수집하여 분석에 사용하였으며 표본의 시장세분화 수행을 위해 평균 외식 빈도, 전체 외식 중 배달 외식의 비중, 배달 어플리케이션 사용 빈도, 스마트폰 이용 시간, 평균 외식 지출 비용, 평균 배달외식 지출 비용, O2O 배달 어플리케이션 유형, 모바일 결제 사용 유무의 8가지 변수를 시장세분화의 기준으로 선정한 뒤 LCA 시장세분화 분석에 사용하였다. LCA를 통해 전체 표본은 총 4개의 세분집단으로 분류되었으며 세분 집단 간 교차 분석 결과 나이, 결혼 및 자녀 유무, 교육 수준, 배달 시 주로 사용하는 채널에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한, 수치형 변수로 측정한 항목들의 집단 간 차이를 알아보기 위해 일원분산분석을 수행한 결과 주간 외식 횟수, 주간 배달외식 횟수, 평균 외식 지출 비용, 평균 배달외식 지출 비용, 스마트폰 이용 시간, 배달 어플리케이션 사용 빈도, 배달 어플리케이션 이용 기간, 배달 어플리케이션 이용 만족도에서 집단 간 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 마지막으로, 세분 집단의 배달 외식 지출 비용과 배달 어플리케이션 사용 빈도를 고려한 집단 매력도를 산출하였다. 이를 바탕으로 본 연구는 다음의 이론적 시사점을 가진다. 첫째, O2O 외식 배달 플랫폼 서비스 연구와 관련한 선행연구가 미비한 가운데 해당 개념의 정의와 특성을 정립함으로써 이론적 토대를 마련하였다. 둘째, 외식 산업 내 기존 시장세분화 연구가 K-means 방법을 대부분 따르는 상황에서 선도적으로 LCA 분석기법을 도입하여 O2O 외식 배달 플랫폼 이용자의 잠재계층을 나누어보았다. 한편 본 연구는 해당 산업 분야 종사자들에 다음의 실무적 시사점을 제공할 것이다. 첫째, 시장세분화를 통해 O2O 외식 배달 플랫폼 비즈니스가 잘 발달한 국내 시장의 소비자 특성을 분석함으로써 국내 뿐 아니라 해외 관련업 종사자들에게 유용한 정보를 제공한다. 둘째, 세분 집단별 배달외식 지출 비용과 배달 어플리케이션 이용 빈도를 고려한 집단 매력도를 제시함으로써 마케팅 실무자들이 올바른 타겟 선정을 가능하도록 할 것이다. The O2O Food Delivery Platform Service is growing rapidly through Korea’s unique food delivery service culture and high supply rate of smart phones. Even though this market has been well developed, there are only a few related studies. Hence, the purpose of this study is to define what O2O Food Delivery Platform Service is and research how different this market is in Korea comparing to any other countries. In addition to, this study has an ultimate goal to understand the characteristic of O2O Food Delivery market and find users’ specific needs by segmenting a market into small homogeneous groups. In this study Latent Class Analysis method was used to improve several limitaions of K-means method, which is the existing market segmentation tool. The sample populations for this study are ‘a consumer over 20’s and under 60’s who has been used O2O Food Delivery Platform Service in three month’. This study was simultaneously conducted online and offline by convenient sampling method. In total, 362 valid consumer survey sample were analysed for study and a total of eight variables were selected as a dependent variables for market segmentation. The eight variables are the number of eat-out per week, food delivery to total eat-out ratio, the number of using O2O Food Delivery Platform Service a month, average smart phone using hour a day, average eat-out cost, average food delivery eat-out cost, type of O2O Food Delivery Platform service using, and whether using mobile pay or not. Latent Class Analysis(LCA), a statistical method was applied to identify exclusive group set of classes based on different variables. The four distinctive groups identified from LCA show different demographic characteristic, eat-out behaviour, and food delivery application using patten. In consequence of cross correlation analysis, each group has a difference in its age, marriage and children, education, and the most frequently used channel when ordering foods. A one-way ANOVA was used to determine differences among distinctive segments, and the number of eat-out a week, the number of food delivery eat-out a week, average eat-out cost, average food delivery eat-out cost, smart phone using hour, the number of using O2O Food Delivery Platform Service, and user satisfaction. Finally, I took food delivery eat-out cost and the number of using food delivery application into account, and calculated each group’s attractiveness score. According to the results of this study, there are some theoretical implications. First, this study will lay the theoretical foundation for the study ahead by defining O2O Food Delivery Platform Service and research its characteristics. Second, this study did pioneering work in foodservice studies in that the four distinctive groups were sorted by using LCA method. Additionally, this study provides practical implications for the related industries. First, since this study is about market segmentation of O2O Food Delivery Platform Service in Korea, the country where O2O Food Delivery Platform business has been well developed, this study will provide useful information to overseas as well as Korea. Second, this study shows each segment’s attractiveness score in the end, and the score will help marketers to select optimal target group.

O2O 채널 특성과 소비자 특성이 O2O 성과에 미치는 영향

최언명 경희대학교 대학원 2017 국내석사

This paper studied the effects of channel characteristics and consumers characteristics on the development of O2O, as one of the emerging mode of electronic commerce. Before O2O, online shopping has been popular in China for several years, C2C platform like Taobao and B2C channels like Tmall and Jingdong are playing a more important role in people's daily life. Although it is convenient to make deals on Internet, the lack of supervision of platforms makes the fakes and poor quality products to be the main problem of the B2C and C2C, which results in bad consumer experience. Online business has provided consumers with catalogue of all kinds of goods, and makes the call for offline experience and high quality service as well. Thus there is a strong need for a new mode of commerce from online to offline, or the O2O. Meanwhile, breakthroughs of information communication technologies like smart phones, IoT and LBS location confirmation contribute to the rapid growth of O2O business and the impact of e-commerce on social life comes to a new extent. People search items or make reservations online and enjoy services offline, as an express has been built between producer and consumer to previous research(Phang et al., 2014), banner advertisements and electronic coupons are recommended to utilize O2O efficiently. The information offering of its channel characteristics and subjective norm of its consumer characteristics are the most significant factors that influence the use of banner advertisements and electronic coupons, respectively. Other factors like convenience of business, entertainment, security and social presence also matter. Besides, using banner advertisements and electronic coupons through O2O channel has a positive effect on both e-word of mouth and purchase intention. In addition, there is a trend that senior O2O channel users are willing to propagandize other offline services to online market, which helps to build a virtuous circle and the e-commerce will develops continuously. To summarize, it is highly recommended for enterprises to improve the level of information offering to expand their business using O2O channel. Similar measures in other O2O-concerned fields will meet positive response from market as well.

Process Design for Recovery of Vanadium and Tungsten from Spent V2O5-WO3/TiO2 Catalyst

최인혁 과학기술연합대학원대학교 2018 국내박사

질소산화물 (NOx) 배출에 대한 전 세계적인 관심 및 배출 저감의 추세에 따라 탈질 촉매의 수요와 더불어 폐 탈질 촉매 발생량 또한 크게 늘어나고 있다. 현재 국내에서 발생하는 폐 탈질 촉매량은 2014년 기준 환경부 추산으로 약 11,000 톤이며, 이 중 대부분은 지정폐기물로서 단순히 매립이 되고 있어 촉매 중 유용 금속들의 새로운 2차 자원으로서의 잠재 가치가 낭비되고 있다. 또한 폐 탈질 촉매를 이용한 물질 재활용에 대한 연구나 보고도 매우 미미한 상태이다. 본 연구에서는 폐 탈질 촉매를 활용하여 바나듐과 텅스텐을 회수하기 위한 추출 야금 공정 설계를 목표로 한다. 바나듐과 텅스텐 회수를 위한 침출 공정으로, 가성소다 용액을 사용한 상압 침출, 가압 침출 및 소다 배소-수침출에 대한 연구를 수행하였다. 첫째로 폐 탈질 촉매 분말을 원료로 가성소다 용액을 사용하여 침출 실험을 수행한 결과, 바나듐과 텅스텐 산화물의 알칼리 용해 거동과 상이하게 대부분의 조건에서 침출률이 매우 낮게 나타났다. 바나듐과 텅스텐의 침출 특성은 최종 침출률이 반응 초기에 대부분 결정되는 것이 실험을 통해 나타났는데 이는 촉매의 구조에서 비롯된 것으로 볼 수 있다. 파분쇄 된 폐촉매 각각의 분말은 미세한 TiO2 분말의 응집체로 볼 수 있는데, 수용액 중 화학적으로 안정한 초미립의 TiO2 입자에 의해 분말 내부까지 침출제의 확산이 이루어지지 않아 충분한 용해가 이루어지지 않은 것으로 볼 수 있다. 추가 실험으로 침출제의 물질 전달을 활성 시키기 위한 실험 인자 (반응 온도, 초음파 인가, 입도 제어)를 적용한 결과, 온도, 초음파 인가, 미립의 원료 사용 조건에 대하여 침출률이 시간의 함수로 증가하는 결과를 나타냈다. 그러나 바나듐과 텅스텐의 모든 조건의 침출률은 효율적인 추출을 위한 공정으로 적합하지 않은 결과를 나타냈다. 최대 바나듐과 텅스텐의 침출률이 87.4%와 71.8%로 나타냈지만, 실제 공정에 적용하기 위한 침출 조건이 적합하지 않았으며 (가성소다 농도, 3 mol·L-1; 초음파 인가; 반응 온도, 80°C; 분말 입도, <45 μm; 고액비 (Wsolid/Vsolution), 5%), 그 외 침출 조건에서는 바나듐과 텅스텐의 침출률이 각각 <60%와 <50%로 나타났다. 대안 공정으로 가성소다 용액을 사용한 가압 침출 실험을 수행하였다. 그 결과 직접 침출에 의해 바나듐과 텅스텐을 고효율로 추출하는데 효과적인 공정 임을 실험결과를 통해 나타났다. 반응 온도와 가성소다의 농도에 따라 침출률이 증가하였으며, 이 때 원료 입도가 크게 감소한 것으로 확인되었다. 이는 전술한 탈질 촉매의 구조적 특성에 기인한 낮은 침출률이 가압 침출 조건에서는 물질 전달 활성이 이루어지고, 동시에 바나듐과 텅스텐의 침출률이 크게 증가한 것으로 볼 수 있다. 그러나 단점으로 바나듐과 텅스텐의 높은 침출 효율 (≥90%)을 위한 조건이 일반적인 가압 침출 공정 조건과 비교하여 높은 온도 (≥523 K)를 요구로 하며, 고농도 (≥3 mol·L-1)의 가성 소다 용액이 필요 했다. 이는 후속 분리 회수 공정에서 바나듐과 텅스텐의 칼슘 침전물 또는 암모니아 염으로 회수 할 경우 중화를 위한 산 소모가 심하고, 연속 공정에 어려움이 있다는 단점으로 볼 수 있다. 또 다른 대안공정으로 소다배소와 수침출을 조합한 추출 공정에 대해 실험을 수행하였으며, 실험 변수는 배소 온도, 배소 시간 및 Na2CO3 첨가량으로 설정하였다. 그 결과 텅스텐은 Na2CO3 첨가량에 따른 Na2WO4 형성이 침출 효율에 미치는 영향이 컸다. Na2CO3 첨가량이 적을 경우 텅스텐은 탈질 촉매의 화학 조성에 따른 평형상인 CaWO4가 형성되었으며, 이는 후속 수침출 공정에서 침출률의 감소로 이어졌다. 온도의 영향은 텅스텐이 고온에서 화학 평형에 의한 화학 안정상 (단량체) 형성과 관련이 있으며, 90% 이상의 텅스텐 침출률 조건은 반응시간이 2시간일 때 Na2CO3 첨가량과 온도 조건은 각각 10 당량과 1073 K으로 조사 되었다. 바나듐은 대부분 실험 변수에 대한 영향 없이 일정한 수준 (약 40%)을 나타냈다. 이는 소다 배소 중 바나듐의 안정한 칼슘 화합물 형성에 의한 것으로 예상되며, 텅스텐과 달리 바나듐은 주어진 Na2CO3 첨가량 조건에 관계 없이 원료 내 칼슘에 의한 평형상 (CaxV2Ox+5) 형성이 지배적인 반응인 것으로 예상 된다. 그리고 이는 원료 내 CaO 함량이 주요한 원인으로 볼 수 있다. 바나듐과 텅스텐의 분리를 위해서 소다배소 및 수침출에 의해 얻어진바나듐-텅스텐 알칼리 혼합 용액 중 CaCl2 (aq) 첨가에 의한 침전 분리 실험을 수행하였다. 바나듐과 텅스텐은 알칼리 용액 중 칼슘에 의해 Ca2V2O7 (또는 CaV2O6)와 CaWO4로 침전이 가능하다. 그러므로 두 금속 원소가 함유 된 알칼리 용액으로부터 침전에 의한 분리가 열역학적으로는 어려울 것으로 고려된다. 그러나 실험 결과 바나듐과 텅스텐의 침전 거동이 상이하여 분리가 가능함을 나타내었다. 텅스텐의 침전 특성이 바나듐 보다 더 많은 활성화 에너지를 필요로 하는 반응으로 알려져 있다. 결과에 따르면 칼슘의 첨가량과 반응 온도를 제어하였을 경우 바나듐이 텅스텐보다 우선 침전하여 분리가 가능하였다. 바나듐과 텅스텐의 혼합용액 중 분리 침전을 위한 조건은 CaCl2 (aq) 첨가량이 1당량 (Ca/(V+W)=1)일 때 온도 333 K 이하, 침전 반응 시간은 30분 이다. 이 때 바나듐의 침전율은 >99%이고, 텅스텐은 <1%이다. 한편, 산처리에 의해 폐 탈질 촉매 중 바나듐을 침출하고 동시에 텅스텐은 잔사와 함께 텅스텐산으로 침전시키기 위한 실험 수행하였다. 폐 탈질 촉매의 배소 처리 유무를 기준으로 두 종류로 분류하여 원료로 사용하였다. 배소 처리를 하지 않은 원료의 염산 침출 및 분해 결과, 낮은 침출률 (>30%)과 동시에 텅스텐의 추출 효율도 매우 낮은 것으로 나타났다 (>20%). 그러나 동 조건에서 배소 처리한 시료를 사용한 경우, 바나듐의 침출률 및 텅스텐의 추출 효율이 크게 증가하는 결과를 나타냈다. 특히 두 금속 원소의 산 수용액 중 화학 반응은 배소 온도가 증가할 수록 후속 산 처리 공정에서 추출 효율이 크게 증가하는데, 이는 바나듐과 텅스텐이 배소 과정에서 화학 평형에 따라 각각의 평형상 형성에 따라 기존의 촉매 구조에서 단순한 혼합물로 전환 정도의 차이에 따른 결과로 볼 수 있다. 그리고 배소 과정을 거친 폐 탈질 촉매는 바나듐과 텅스텐이 수용액 중 침출 및 분해 반응이 충분히 일어날 수 있는 조건이 형성되었음을 나타낸다. 위 연구를 통해서 본 논문에서는 텅스텐과 바나듐을 고효율로 회수하기 위한 일련의 회수 공정을 다음과 같이 설정하였다. (1) 배소, (2) 염산 침출 (바나듐) 및 분해 (텅스텐), (3) 침출 (텅스텐산), (4) 침전 (CaWO4 ,V2O5). 폐 탈질 촉매의 배소에 대한 실험 결과, 텅스텐의 고온 평형상은 CaWO4로 나타났다. 그리고 배소 온도에 따른 CaWO4 형성 정도와 추출 효율의 관계가 비례하는 결과를 얻었으며, 이는 배소 온도와 CaO 첨가량 증가에 대한 함수로 나타났다. 특히 배소 시 CaO 첨가는 동일한 배소 조건에서 첨가하지 않은 조건에 비해 CaWO4 형성을 더욱 빠르게 촉진 시켰으며, 후속 공정 (염산 분해 및 침출)에 의한 텅스텐의 추출 효율이 크게 증가하는 결과를 나타냈다. 텅스텐과 바나듐의 추출 효율에 미치는 배소 시 원료의 입도의 영향에 대해 조사한 결과, 125 μm 이상의 입도를 가지는 원료의 경우 배소와 후속 공정에 의한 추출 및 침출 효율을 크게 감소시켰다. 바나듐과 텅스텐의 높은 추출률을 위한 배소 조건은 1123 K, 원료 내 CaO 함량 (2.5 mass%)의 3배, <125 μm, 배소 시간 2 시간이다. 이 때 텅스텐의 추출 효율은 97.6% 이고, 바나듐의 침출률은 95.1%이다. 배소 공정으로부터 얻어진 원료를 사용하여 텅스텐의 염산 분해 및 바나듐의 침출에 대한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 염산 농도가 주어진 조건 중 상대적으로 낮은 조건 (2, 3 mol·L-1) 일 때 텅스텐의 용해도 증가로 인한 손실과 동시에 텅스텐산으로 분해 시 미 반응 CaWO4에 인한 손실이 동시에 나타났다. 배소 시료에 대한 염산 분해의 최적 조건 (텅스텐 추출률: >98%)은 상온에서 배소 시료의 전처리 없이 염산 농도, 4 mol·L-1; 고액비, 10%; 반응 시간, 2 시간이다. 분해 된 텅스텐산을 용해시키기 위해 가성소다 수용액을 사용한 침출 실험을 수행하였다. 실험 결과, 텅스텐의 높은 침출률 (>99%)과 동시에 불순물 농도가 최소인 조건의 가성소다 용액 농도는 1 mol·L-1로 조사되었다. 한편 텅스텐의 침출과 바나듐의 침출 거동이 동일하게 나타났는데, 이는 배소 후 염산 처리 과정에서 바나듐을 최대한 제거해야 함을 나타낸다. 후속 공정으로 가성소다 용액을 사용하여 얻어진 텅스텐 함유 알칼리 용액 중 CaCl2 (aq)에 의한 침전 실험을 수행하였다. 침전 실험을 위한 적정 pH는 8에서 10 사이로 설정하였고, 이 때 고려한 것은 Ca(OH)2와 CaSiO3 (또는 Ca2SiO4)의 침전 영역 및 파라텅스테이트 이온이 형성되어 텅스텐의 용해도가 증가하는 pH 영역이다. 그 결과 설정한 pH 조건에서 99% 이상 CaWO4로 침전되어 회수가 가능하였다. 결과에 따르면, 상온 (25°C)에서는 칼슘 첨가량 (몰비 (Ca/W) = 1 – 1.2)과 관계없이 모든 조건에서 텅스텐의 침전율이 30% 이하로 나타났다. 그러나 침전 반응 온도를 50°C로 설정하였을 때 칼슘 첨가량과 pH에 관계 없이 모든 조건에서 99% 이상 침전되는 결과를 나타냈으며, 침전물의 XRD 분석결과 CaWO4 상으로 확인하였다. 화학 분석을 통해 얻어진 CaWO4의 순도는 WO3 함량을 기준으로 96.1%로 조사되었고, 원료로부터 텅스텐의 최종 회수율은 96.4%이다. 배소 시료를 사용하여 염산 침출을 통해 얻어진 용액으로부터 바나듐을 회수하는 실험을 수행하였다. 바나듐 (V, aq)은 전위-pH 도에 따르면, 산성영역에서 V2O5로 침전되는 영역이 넓게 존재하며, pH 1.96에서 이론적으로 수용액 중 바나듐의 용해도가 가장 낮아 최대 효율로 침전에 의한 회수가 가능하다. 본 실험에서는 산 폐수 발생량을 고려하여 바나듐 함유 용액은 배소 시료의 산처리를 5회 반복한 용액을 여과 후 사용하였다. 이때 바나듐의 농도는 5.79 g·L-1이며, 반복한 산 처리 시 텅스텐의 추출 효율의 변화는 미미하였다. 실험 결과, 침전율 97.5%로 V2O5를 회수할 수 있었으며, 화학 분석을 통해 얻어진 바나듐 회수물의 순도는 99.5%로 조사되었으며, 원료로부터 바나듐의 최종 회수율은 91.6%이다. 본 논문은 폐 탈질 촉매로부터 유가금속인 바나듐과 텅스텐을 회수하는 목적으로 다양한 추출야금학적 공정들에 대해 조사하고, 설정 된 방법들을 통해 바나듐과 텅스텐을 회수할 수 있는 공정을 최초로 제안하였다. 제안된 공정을 바탕으로, 현재 대부분 폐기되고 있고, 또한 향후 배출가스 규제와 맞물린 탈질 촉매의 수요 증가와 함께 꾸준히 늘어 날 폐 탈질 촉매 발생에 대한 적극적인 물질 재활용 방법으로서의 의미가 있다. 더불어 폐 탈질 촉매가 바나듐과 텅스텐의 새로운 2차 자원으로서 활용 가능함을 제안하였다. In recent decades, worldwide demands for selective catalytic reduction (SCR) catalyst has increasing gradually due to reinforcing environmental regulatory for NOx emission from stationary and mobile applications. In an effort to develop a better SCR catalyst, it is considered that V2O5-WO3/TiO2 catalyst is the most effective and widely employed to reduce NOx emissions. V2O5-WO3/TiO2 catalyst having properties such as its high NOx conversion efficiency, durability from poisons and thermal, sulfur resistance, and wide operation temperature window has been considered to be the most commercial and excellent NOx conversion efficiency. Vanadium in the SCR catalyst has a role of main catalytic agent and tungsten is employed as thermal stabilizer. It was known that the composition of vanadium and tungsten in a SCR catalyst is various depending on its application area. In general, a relatively low vanadium (V2O5) content (0.5 – 1.5 mass%) and high content of tungsten (WO3, 7 – 10 mass%) are usually chosen for stationary application due to not only for catalytic performance by vanadium, but its improvement of durability by sulfur endurance, improvement of thermal stability and prevention of vanadium island formation by tungsten. Typical chemical lifetime of the SCR catalyst is approximately three years depending on the composition. However, regeneration by chemical treatment or heat treatment can prolong the lifetime of poisoned SCR catalyst nearly another typical lifetime. However, despite the regeneration treatment, occurrence of completely abandoned spent SCR catalysts is unavoidable due to the decreasing catalytic performance as repeating regenerations. Unfortunately, considerable amount of spent SCR catalyst has been treated by a specified waste and disposed in landfills during time. Therefore, recycling of spent SCR catalysts is faced to a situation requiring the reclamation of valuable metals and it need to be utilized as another secondary source of vanadium and tungsten. Based on the literature surveys, various metallurgical processes were investigated to determine the establishment of process flow chart for vanadium and tungsten. Direct alkaline leaching, pressure leaching using NaOH (aq), and soda roasting-water leaching were investigated and discussed. According to results of direct leaching using NaOH solution, mass transfer of leaching agent influences the dissolution of vanadium and tungsten and this is presumably due to the unique structural characteristic of spent SCR catalysts. Notable features of dissolution behavior of vanadium and tungsten were revealed that final dissolution efficiency of metals is dominantly contributed at early leaching stage. In addition, functionality depending on retention time was insignificant. Based on the characteristic of SCR catalysts, it appeared that stable and ultra-fine TiO2 act as a diffusion barrier of chemical agent in aqueous. Pressure leaching of spent SCR catalysts directly using NaOH (aq) overcomes the limitation in dissolution efficiency from direct alkaline leaching process. According to obtained results, Alkaline leaching under pressure can be a good alternative process for direct alkaline leaching. Extraction of spent SCR catalysts under pressure can be considered to promising process in the viewpoint of direct extraction with high yield of vanadium and tungsten. However, compared common temperature condition of leaching under pressure (100 – 200°C) in commercial operations, quite high temperature (pressure) required in order to obtain the high yield (>90%) of vanadium and tungsten. In addition, there is a safety problem with high-pressure operation and disadvantage that continuous process is not possible. Extraction of vanadium and tungsten by soda roasting and water leaching was also considered to feasible process. Na2CO3 addition amount in roasting process is key factor for high yield of tungsten. This is due to the suppression of CaWO4 formation by increasing Na2CO3 addition amount. In addition, soda roasting temperature is considerably affected to tungsten yield based on the result in close relationship between metal extraction and phase transition from anatase to rutile. However, extraction of vanadium by soda roasting in this experimental condition was not favorable regardless of Na2CO3 addition amount. This may originate formation of stable calcium vanadate compounds due to the presence of calcium in the feedstock. Considering the pH of solution (pH 9 – 11), in order to dissolve the calcium vanadate, alkalinity of solution should be increased to pH >14. Therefore, excess Na2CO3 should be added or alkalinity of solution needs to be increased above pH 14. Separation of vanadium and tungsten from their mixed alkaline solution was investigated by adding CaCl2 (aq). Although a precipitation of vanadium and tungsten as their calcium compounds is dominated in alkaline solution simultaneously, separation from alkaline solution using CaCl2 (aq) was feasible by different precipitation behavior. Due to the endothermic characteristic of CaWO4 precipitation, temperature in a precipitation reaction of tungsten significantly affected to precipitation efficiency. Thus, calcium vanadate was obtained in preference to precipitation of CaWO4. On the other hand, due to the insoluble characteristic of tungsten in strong acid solution, acid decomposition of the feedstock was also investigated to dissolve vanadium and decompose tungsten as tungstic acid simultaneously. Based on the direct alkaline leaching of vanadium and tungsten, direct acid decomposition of spent SCR catalyst is significantly poor. However, in line with results in soda roasting process, air-roasting process before the acid decomposition remarkably increased extraction of tungsten in accordance with dissolution of vanadium. Based on this result pertaining to accompaniment of high temperature process such as soda roasting and air-roasting, it confirmed that monomeric formations by the chemical equilibrium of each metal are closely related to increasing extraction efficiency vanadium and tungsten. Based on the investigations for unit process for extraction and separation, here, in this thesis, recovery process was established and proposed in the sequence of metallurgical processes. Recovery process included roasting, acid leaching/decomposition, leaching of tungstic acid using NaOH (aq), precipitation as CaWO4 using CaCl2 (aq), and precipitation of vanadium as V2O5 from the filtrate after the acid decomposition. As results, 96.1% and 92.7% of tungsten and vanadium from the feedstock was obtained as CaWO4 and V2O5, respectively. Roasting and addition of CaO of spent SCR catalyst were significantly effective for extracting tungsten by proposed extraction processes. The best roasting condition was under following conditions: temperature, 1123 K; an amount of CaO addition, 3 folds of CaO (mass%) in the feedstock; time, 2 h; Particle size, <125 μm. Adequate HCl concentration in decomposition of CaWO4 was found to be 5 mol∙L-1 by given conditions: temperature, ambient temperature; S/L (W/V) ratio, 0.1; time, 2 h, agitation speed, 350 rpm. Loss of tungsten occurred at relatively low concentration of HCl (2, 3 mol∙L-1) due to the partial dissolution of tungsten and undecomposed CaWO4 under the experimental conditions. The most appropriate concentration of NaOH (aq) to dissolve tungstic acid in decomposed sample was found to be 1 mol∙L-1 (98.1%) to minimize the dissolution of Si, Al, and Fe as well. In the leaching process using NaOH (aq), it was found that dissolution of vanadium was also considerable in relation to dissolution of tungsten. From this result, it is clear that vanadium should be removed during HCl decomposition as much as possible because precipitation as calcium vanadate is favored precipitation of tungsten by using CaCl2 (aq). Precipitation of tungsten using CaCl2 (aq) was affected only by temperature, regardless of the addition of CaCl2 (aq) (CaCl2/WO3 = 1 ~ 1.2) and pH range (8 – 10). According to these results, the best conditions for recovering tungsten in the form of CaWO4 by precipitation were under following conditions: molar ratio (CaCl2/WO3), ‘1’; temperature, 50°C; equilibrium pH, 10. Vanadium was recovered from the filtrate of decomposition reaction of roasted samples. Vanadium (V) in aqueous is known to precipitate out with V2O5 in acid solution depending on its aqueous concentration. Therefore, as control the pH of the filtrate, V2O5 was precipitated and obtained. The purity of obtained V2O5 was revealed to 99.5%. Amid emerging issues for the air quality control and reinforcing regulatory trends throughout the world, SCR catalysts are faced to vital role in reduction of NOx. Following this major environmental interests and demands, it is expected that a generation of waste catalysts willingly increased and recycling for newly occurred waste is a current challenging issue. Established and proposed in this thesis can be a good option to recover the valuable metals from newly generating secondary sources. This proposed process is considered to be simple and high efficiency extraction process for vanadium and tungsten based on the obtained results. In addition, it is also of great value in recycling of landfilled waste. By taking this investigation, it is demonstrated that spent SCR catalyst can be utilized as another secondary source of vanadium and tungsten.

O2O플랫폼 서비스 이용이 헤어 시술상품 만족도와 지속사용의도에 미치는 영향 연구 : O2O플랫폼 경험여부와 응답자 특성을 대상으로

설나래 경기대학교 서비스경영전문대학원 2019 국내석사

온라인과 오프라인을 넘나드는 O2O는 플랫폼 사업으로 진화하며 네트워크 효과를 통해 규모의 경제를 실현하고 있다. 한국의 미용 산업도 2012년부터 2017년까지 5년간 연평균 1.5%를 성장하며 126억 달러 규모, 세계 9위를 차지하며 글로벌 미용 시장을 구축하였다. 하지만 미용 관련샵의 경우 생활 밀착형 43개 업종에 포함되어 ‘1년 내 폐업률’은 11%로 커피전문점(10.0%), 호프 간이주점(8%), 치킨 집(8%)보다 높다(한겨레, 2016. 02. 02). 진입장벽이 낮고 창업비용이 적게 들어 손쉽게 창업이 이루어지는 것도 문제이지만 경영과 운영의 중요성을 간과하고 기술과 경험만을 우선시하여 창업하는 것도 문제인 것이다. 그래서 본 연구는 O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스 이용자들에게 더 효율적인 서비스를 제공하여 일반 서비스 이용자의 이용대비 효과적인 고객 만족을 창출하고, 지속적인 이용을 유도해 장기적으로 기업이 생존 할 방법을 모색해 보고자 한다. 즉, O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스를 이용한 이용자의 욕구와 행동을 이해하고 이를 충족 시켜줄 수 있는 서비스 품질 요소와 기술 조합을 구축하는 것은 관련 업계 종사자들과 혜택을 누리는 이용자들에게도 매우 중요한 것이다. 그리하여 본 연구의 목적은 O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스를 이용한 이용자를 대상으로 응답자 특성과 이용행태를 통해 O2O서비스 이용특성이 미치는 상관관계에 대하여 살펴보고, O2O서비스 이용특성이 만족도와 지속사용의도에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하고자 하는 것이다. 나아가 이러한 O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스의 만족도가 지속사용의도에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고자 한다. O2O플랫폼 이용특성인 이용용의성과 상호작용성, 경제성, 오락성, 안전성은 서비스 품질에 영향을 미치는 중요한 변수로써 만족도와 지속사용의도를 어떻게 맺어 주는지를 파악하고자 한다. 실증분석 연구는 최근 1년 이내에 O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스를 경험해 본 이용자로 2018년 11월 5일부터 11월 9일까지 약 5일간 설문조사를 통해 신뢰성 있는 313부를 수집하여 통계에 이용하였다. 가설 검증을 위해 독립표본 t검정(Independent sample t-test)과 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 하였다. Scheffe의 사후검정, 주요 변수 간의 상관관계를 파악하기 위해 피어슨의 상관관계분석(Pearson's correlation analysis), 이용특성이 만족도와 지속사용의도에 미치는 영향과 만족도가 지속사용의도에 미치는 영향을 검증하기 위해 회귀분석(Regression analysis)을 실시하였다. 연구대상의 일반적 특성과 이용행태 상관없이 비슷한 수준의 O2O 헤어 시술상품 플랫폼 서비스 이용특성과 이용행태를 보여 주었다. 연령, 주 이용 플랫폼에 따른 O2O 헤어 시술상품 플랫폼의 만족도와 지속사용의도 간의 상관관계는 급속도로 성장하고 있는 O2O 플랫폼 비지니스에 걸맞은 서비스품질 변화 필요성과 방안을 제시하게 해주었다. Online and offline O2O is evolving into a platform business and realizing economies of scale through network effects. Korea's beauty industry has also established a global beauty market, growing 1.5 percent annually for five years from 2012 to 2017, accounting for 12.6 billion dollars and ranking ninth in the world. However, the closing rate within a year is 11 percent, higher than that of coffee shops (10.0 percent), hoops (8 percent), and chicken houses (8 percent) (Hanryoree, 2016. 02.22). While it is a problem that start-ups are easy because of low entry barriers and low start-up costs, it is also a problem that businesses neglect the importance of management and operation and ignore the importance of management and operation. Therefore, this study aims to find ways for companies to survive in the long term by providing more efficient service to users of O2O hair treatment product platform services, creating customer satisfaction relative to general service users, and inducing continuous use. In other words, understanding the desires and behaviors of users using O2O hair treatment product platform services and building a combination of service quality elements and technologies that can satisfy them is also very important for those in the industry involved and those benefiting users. Therefore, the purpose of this study is to examine the correlation between the characteristics of the respondent and the utilization characteristics of the O2O service through the use behavior and to understand how the characteristics of the O2O service have an impact on satisfaction and sustainability. Furthermore, we will investigate how satisfaction with these O2O hair treatment product platform services affects the intended intended use. Usability, interactivity, economy, entertainment, and safety, which are characteristics of use of O2O platform, are important variables that affect service quality, and are designed to understand how satisfaction and continued use are achieved. The empirical analysis study was conducted to collect 313 reliable copies of the hair treatment product platform service within the past year through a five-day survey for about five days from November 5 to November 9, 2018. Independent sample t-test and one-way ANOVA were performed to verify the hypothesis. Pearson's correlation analysis was performed to understand the correlation between the post-test of Scheffe and the key variables, and regression analysis to verify the impact of the usability characteristics on the sustainability intention and the impact of the usability. Regardless of the general characteristics of the research targets and their usage behavior, similar level of O2O hair treatment product platform service usage and usage patterns were demonstrated. The relationship between the satisfaction of O2O hair treatment product platforms and the sustainability of their intended use by age and state platforms has led to the need and measures for changing the quality of service for the rapidly growing O2O platform business.

O2O 플랫폼 특성요인이 사용의도에 미치는 영향에 관한 실증 연구 : 선호도의 매개효과와 혁신성향의 조절효과 중심으로

이영란 호서대학교 2017 국내박사

2013년 기준 전 세계 스마트폰 가입자 수는 19억 명으로 2019년까지 56억 명 수준으로 증가할 것으로 전망된다. 스마트폰의 보급 확대는 모바일을 통해 제품 및 서비스 구매 이용자를 증가시키는 효과를 가져왔다. 대표적으로 O2O(Online-To-Offline)를 꼽을 수 있다. 따라서 어떤 O2O플랫폼 특성요인이 사용의도에 영향을 미치는지를 분석하여 향후 O2O 비즈니스 모델을 확대 개발하는데 마케팅 전략 및 대응방안으로 활용하려 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 검증되었다. 첫째, O2O 플랫폼 특성요인 중 인지된 유용성, 인지된 이용용이성, 주관적 규범이 사용의도에 정(+)의 영향이 있었으며, 인지된 위험은 부(-)의 영향을 도출하였다. 둘째, 신뢰 및 만족도는 인지된 유용성과 주관적 규범이 사용의도에 부분매개역할을 하며, 인지된 이용용이성과 인지된 위험이 사용의도에 완전매개역할을 하는 것으로 검증되었다. 셋째, 인지된 이용용이성이 만족과 신뢰에 미치는 정(+)의 영향을 혁신성향이 높여주는 것으로 검증되었다. 넷째, 매개된 조절효과를 분석을 실시한 결과 인지된 이용용이성, 만족 및 신뢰, 사용의도 간에 관계에서 혁신성향이 매개된 조절효과가 유의한 것으로 나타나, 혁신성향은 인지된 이용용이성이 만족 및 신뢰에 영향을 높여주는 역할을 하고, 만족 및 신뢰가 높아짐으로써 사용의도가 높아지는 것으로 나타났다. 본 연구의 시사점은 경험자를 대상으로 실시하여 신뢰성이 확보되었으며, 검증된 O2O특성요인이 마케팅 전략자료로 활용될 수 있는 점이다.

O2O 특성이 매력도, 신뢰도와 수용의도에 미치는 영향 : 한·중 외식산업을 중심으로

손증군 공주대학교 대학원 2015 국내박사

본 연구에서는 기존 전자상거래 분야에서의 온라인 쇼핑몰, SNS, 소셜커머스 등 비즈니스모델의 특성에 관한 선행연구를 검토하여 전자상거래의 한 유형인 O2O의 특성을 규명하고, 규명된 특성요인들을 정리하여 동일하거나 유사한 의미를 가지는 요인들을 재정의하고 이러한 특성요인들이 O2O의 매력도, 신뢰도와 수용의도에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한 O2O특성이 매력도, 신뢰도와 수용의도에 한국과 중국 소비자 간에 어떤 차이가 있는지에 대해 분석하였다. 결과 분석함으로써 수용의도에 영향을 미치는 중요한 요인들을 파악하여 O2O 사용자의 수용의도를 높일 수 있는 전략적 추진방안을 제시 한다.

ITO sol로 표면개질한 LiMn2O4의 전기화학적 특성

권순호 단국대학교 대학원 2011 국내석사

The theoretical capacity of LiMn2O4 having spinel structures is 148mAh/g, which is smaller than those of other commercialized cathode active materials such as LiCoO2, and LiFePO4 etc., but it is eco-friendly and has a merit of having 4.1V applied voltage higher than LiCoO2, and LiFePO4, and its raw material is cheap in price as well. However, since asymmetric lattice changes occur when Mn is reduced to 3+ by Jahn-Teller distortion, it has a problem of capacity decreased by the irreversible phase transition from cubic system to tetragonal system, as Mn on the surface of active materials is dissolution by reacting with electrolyte. To solve such a problem, there have been many researches conducted on coating the surface with oxide or suppressing the dissolution and by substituting typical 2+ or 3+ elements for Mn and suppressing Jahn-Teller distortion as well. Since Indium Tin Oxide (ITO) is amphoteric oxide and has electrical conductivity, this material is expected to increase the electric conductivity of active materials and remove HF generated during the electrochemical reaction when it is coated on the surface of active materials. Besides, it is composed of 3+ elements, it is expected to suppress Jahn-Teller distortion by decreasing Mn3+ when it is substituted for Mn. However, since ITO is a non-active material, the capacity of a cell decreases as the amount of ITO coated or substituted increases. Thus, this study attempted to coat fine ITO particles on the surface of LiMn2O4 and substitute only some Mn on the surface of particles to dissolution Mn with the minimum ITO and suppress the irreversible phase transition. The ITO sol used for this study was manufactured by mixing sol, crystallized at low temperatures, and sol, whose crystallization temperature is high but adhesion is strong. After being treated with heat in the air at 520℃ by using the seed effect of sol crystallized at low temperatures, it was reduced at 300℃, and then it was possible to evenly coat ITO particles as fine as 30nm on the surface of LiMn2O4 particles. The amount of ITO sol used to evenly coat the surface of active materials was as little as 0.5wt%, and when it exceeded the amount, ITO particles started to be cohered in parts. With active materials whose surface was modified by coating ITO by 0.5wt%, a cell was assembled, and electrochemical characteristics, such as its cycle characteristics, rate characteristics and impedance were measured at 30℃ and 55℃ respectively. The cell assembled with surface-modified cathode active materials showed 4% less decrement than the cell assembled with cathode active materials, whose surface was not modified. In the meantime, after being 100 cycle-charge/discharge at 30℃, the cell assembled with cathode active materials, whose surface was not modified, could sustain only 85% of its initial capacity, but the cell using active materials, whose surface was modified with ITO, could sustain 98% almost without capacity decrease. Besides, in case of testing the cycle at 55℃, the difference became so clear that the cell using LiMn2O4 could sustain only 66% of its initial capacity after 100 cycle, but the surface-modified cell could sustain as much as 92%. As the effect of surface modification appeared clear even in the experiment of C-rate characteristics to find out the influence of charge/discharge speeds, both at 30℃ and 55℃, surface-modified active materials showed superior characteristics during the C-rate. The reason why cycle the characteristics of LiMn2O4 are improved especially at high temperatures is known to be because the dissolution of Mn is suppressed, and the irreversible phase transition from cubic system to tetragonal system is suppressed as well. In fact, it is possible to suppress the dissolution of Mn by coating the surface of LiMn2O4, but it is not possible to suppress Jahn-Teller distortion. It is because Jahn-Teller distortion can be suppressed only when Mn is substituted into 3+ elements which don't make Jahn-Teller distortion occur. Therefore, some ITO coated on the surface seemed to be substituted for Mn of LiMn2O4, and through the charge/discharge curve of 2.5V-4.3V lower than reduction potential that phase transition takes place, it was found that phase transition is suppressed in surface-modified active materials. The surface of LiMn2O4 was modified by being coated with ITO particles and by substituting metallic elements out of ITO particles for Mn on the surface layer. The optimal amount of ITO added was 0.5wt%, and it was possible to greatly improve the cycle characteristics, rate characteristics and high-temperature stability of a cell by decreasing the reduction of its initial capacity as much as 4% with a little amount of ITO added. Consequently, such an improvement was found to be made because the area, where ITO particles on the surface contact LiMn2O4 and the electrolyte, is reduced and HF out of the electrolyte decreases as well as suppresses Jahn-Teller distortion as some ITO is substituted for Mn. 스피넬(spinel) 구조를 갖는 LiMn2O4의 이론용량은 148mAh/g 으로 LiCoO2, LiFePO4 등의 상용화된 양극활물질 보다 이론용량은 작으나 친환경적이고, 원료 가격이 싸며, LiCoO2, LiFePO4 보다 높은 4.1V의 가용전압을 갖는 장점이 있다. 하지만 Mn이 3가로 환원되었을 때, Jahn-Teller distortion에 의해 비대칭적인 격자변화가 일어나 입방정에서 정방정으로의 비가역적인 상전이로 인한 용량감소와 활물질 표면의 Mn이 전해질과의 반응하여 용출되어 용량이 감소하는 문제점이 있다. 이 문제점을 해결하기 위해 산화물로 표면을 코팅하거나 Mn을 2가나 3가의 전형원소로 치환하여 용출을 억제하고 Jahn-Teller distortion을 억제하려는 연구가 많이 수행되어 왔다. 본 연구에서 코팅 물질로 사용한 Indium Tin Oxide (ITO)는 전기전도성이 있으며 양쪽성 산화물이기 때문에 활물질 표면에 코팅하였을 때 활물질의 전기전도도를 향상하고 전기화학반응 중에 발생하는 HF-를 제거하여줄 것으로 기대되는 물질이다. 또한 3가 원소이기 때문에 Mn과 치환되었을 때 Mn3+를 줄여서 Jahn-Teller distortion을 억제해줄 것으로 예상된다. 그러나 ITO는 비활성물질이기 때문에 코팅이나 치환되는 양이 증가할수록 전지의 용량이 감소하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최소한의 ITO로 Mn 용출과 비가역적 상전이를 억제하고자 LiMn2O4 표면에 미세한 ITO입자를 코팅하고 입자표면의 일부 Mn만을 치환하고자 하였다. 사용한 ITO 졸은, 낮은 온도에서 결정이 생성되는 ITO 졸과 결정화온도는 높으나 부착력이 강한 ITO 졸을 혼합하여 제조하였다. 낮은 온도에서 결정화되는 졸의 seed 효과로 520℃ 공기 중에서 열처리한 후, 300℃에서 환원하여 30nm 정도의 미세한 ITO 입자를 LiMn2O4 입자 표면에 균일하게 코팅할 수 있었다. 활물질 표면을 균일하게 코팅하는데 소요된 ITO 졸은 0.5wt%로 매우 적은 양이었으며, 이보다 많은 경우는 ITO 입자가 응집된 부분이 나타났다. ITO를 0.5wt% 코팅하여 표면개질한 활물질로 전지를 조립하여 싸이클 특성, 율특성, 임피던스 등의 전기화학적 측정을 30℃와 55℃에서 실시하였다. 표면개질한 활물질로 조립한 전지의 초기용량은 표면개질하지 않은 전지보다 4%의 적은 감소량을 보였다. 그러나 싸이클 특성은 표면개질하지 않은 양극활물질로 조립된 전지는, 30℃에서 100싸이클 충방전 후 초기용량의 85%만을 유지한 반면, ITO로 표면개질한 활물질을 사용한 전지는 거의 용량감소가 일어나지 않고 98%를 유지하였다. 또한 55℃에서 싸이클 시험한 경우는 그 차이가 더욱 뚜렸하여, 표면개질하지 않은 LiMn2O4를 사용한 전지는 100 싸이클 후 초기용량의 66%를 보였으나 표질한 전지는 92%를 유지하였다. 표면개질의 효과는 충방전 속도의 영향을 보는 율특성 실험에서도 확연히 나타나, 30℃와 55℃ 모두에서 표면개질한 활물질이 고속 충방전에서 우수한 특성을 나타내었다. LiMn2O4의 싸이클 특성, 특히 고온에서의 특성이 향상되는 이유는 Mn의 용출이 억제되고 Jahn-Teller distortion에 의한 비가역적인 입방정에서 정방정으로의 상전이가 억제되기 때문인 것으로 알려져 있다. LiMn2O4 표면을 코팅하면 망간의 용출을 억제할 수는 있지만 Jahn-Teller distortion을 억제할 수는 없다. Jahn-Teller distortion은 Mn이 Jahn-Teller distortion을 일으키지 않는 다른 3가 원소로 치환되었을 때 억제되기 때문이다. 따라서 표면에 코팅된 ITO의 일부는 LiMn2O4의 Mn과 일부가 치환된 것으로 보이며, 표면개질된 활물질에서 상전이가 억제되고 있다는 것을 상전이가 일어나는 환원전위보다 낮은 2.5V-4.3V의 충방전 곡선에서 확인하였다. LiMn2O4의 표면을 ITO 입자로 코팅하고 표면층의 Mn을 ITO 중의 금속원소로 치환하여 개질하였다. ITO의 최적 첨가량은 0.5wt%이었으며, 적은 양의 첨가로 초기용량감소를 4%로 낮추면서 싸이클 특성, 율특성 및 고온에서의 안정성을 크게 개선시킬 수 있었다. 이러한 향상은 표면의 ITO 입자가 LiMn2O4와 전해질의 접촉면적을 줄이고, 전해액 중의 HF를 감소시킬 뿐만 아니라 일부는 Mn과 치환되어 Jahn-Teller distortion을 억제하기 때문인 것을 알았다.

박막형 태양전지용 Ga2O3-ZnO 투명전극의 특성연구

김미선 대구가톨릭대학교 2011 국내석사

In this work, Transparent conductive oxide(TCO) films are currently considered as an anode for flat panel display such as organic light emitting devices(OLEDs), liquid crystal displays(LCDs), and plasma display panels(PDPs). Indium tin oxide(ITO, In2O3-SnO2) is widely used as a promising candidate material for TCO films due to many advantages, such as high conductivity(~10-4Ω·cm), high transmittance(~85%) in visible light range, high uniformity, and high work-function value(~4.8 eV). However, it was found that they have often been limited in their application because of the frequent necessity to optimize electrical, optical, and chemical properties for specialized applications. For example, ITO films have some substantial problem such as process of a relatively high temperature(>300oC) to get a low resistivity, decrease of optical transmittance under hydrogen plasma atmosphere, and rising price due to indium exhaustion within a few years. As one method to overcome the problem found in ITO films, several groups have actively studied ternary compound oxides based on ZnO, such as In-doped ZnO(IZO), Al-doped ZnO(AZO), Ti-doped ZnO(TZO), and Si-doped ZnO(SZO), and have attracted considerable attention as an alternative materials for ITO. In this study, we investigated the optical, electrical, and structural properties of the (Ga2O3)x(ZnO)100-x, X=2∼9, wt.% films prepared by RF-magnetron sputtering system under various substrate temperatures. All of the GZO thin films shows an average transmittance of over the 80% in visible range. Most of all, deposited GZO thin film at 300 oC substrate temperature have ZnO (002) of main growth peak and 27.6 nm of increased grains. And also GZO thin film have low resistivity(4.95×10-4Ω·cmΩ·cm), high carrier concentration(1.79×1020cm-3) and mobility(81.5 cm2/Vsec). We suggest that pre-annealing at 300 oC can be applied for improving optical, electrical and structural properties.