• Title, Summary, Keyword: 유기물

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온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도

  • Yu, Ju-Hyeong;Yu, Ju-Tae;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.241-242
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    • 2011
  • 유기물을 기반으로 하는 유기발광소자(OLED), 유기메모리(OBD) 및 유기 태양전지(organic solar cell) 등과 같은 차세대 전자 소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물 자체의 물리적인 특성을 고찰하는 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전하이동도에 대한 이론적인 연구가 거의 없다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 50~500 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 3A로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였다. 유기물 내에서의 전자 이동도를 추출하기 위해 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고[1], 트랩간의 천이시간을 컴퓨터에서 발생시킨 난수를 통해 얻어 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과, 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후, 다시 감소하는 현상을 갖는다. 초기의 전계영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상의 큰 전계 영역에서는 전자의 이동 속도는 거의 변하지 않는 상태에서 전계는 계속 증가하기 때문에 상대적으로 전자 이동도는 줄어들게 된다. 다양한 길이를 갖는 벌크 상태의 유기소자에 대한 전자 이동도를 시뮬레이션 하였을 때, 소자의 크기와 상관없이 전자 이동도는 거의 일정 하였다. 이는 순수한 벌크 상태의 유기소자는 유기물 자체에서의 전자 움직임에 의해 전자 이동도가 결정되기 때문이다. 온도가 높아짐에 따라 유기물 내의 전자 이동도는 증가하였다. 이는 온도가 증가할수록 열적 여기에 의한 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문이다. 하지만, 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우, 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화에 따른 전자 이동도 특성이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

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유기물 내의 트랩이 전자 이동도에 미치는 전기적 영향

  • Park, Jae-Hyeon;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.328.2-328.2
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    • 2016
  • 유기물을 사용한 차세대 전자 소자는 간단한 공정과 3차원의 고집적, 그리고 플렉서블한 특성을 가지고 있다. 이러한 유기물을 사용한 차세대 전자 소자를 설계하기 위해서는 유기물 내에서의 전하 전송을 이해하는 것이 중요한데, 특히 유기물의 전자이동도에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 위하여 소자의 길이를 30-300 사이트로 설계하였고, 사이트간 거리를 $3{\AA}$으로 설정하였다. 유기물 내의 트랩을 가우시안 분포로 분포시켰고, 트랩이 퍼져있는 정도와 총량을 조절하였다. 그리고 몬테카를로 시뮬레이션 방법으로 계산하여 유기물 내에서 트랩이 전자이동도에 미치는 영향을 분석하였다. Miller and Abrahams 식을 이용하여 천이확률을 계산하였는데, 트랩분포가 일정할 경우 전계가 증가함에 따라 전자의 이동도가 증가하였다. 이때 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩 간 천이 확률이 증가하였는데, 이 때문에 전자의 이동도가 증가함을 알 수 있었다. 그러나 전계가 일정 값 이상으로 중가 할 때는 전자의 이동 속도 또한 거의 변하지 않아 전자의 이동도는 오히려 줄어들었다. 트랩의 분산도를 증가시켰을 경우 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 트랩의 분산도가 30 mev로 작을 경우에는 일정온도이상에서는 전자 이동도가 일정하게 유지되었다. 그리고 분산도와 무관하게 전계가 증가하였을 때 전자 이동도의 변화는 거의 없었다. 이와 같은 시뮬레이션을 통하여 유기물 내에서 트랩과 온도가 전자 이동도에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 전하전송을 이해하면 유기물질을 이용한 소자 설계 시 소자 특성 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

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Distribution Patterns of the Organic Pollution Indicators at Subtidal on Coast Developmentsin Korea (국내 연안개발에 따른 조하대 유기물 오염지표종 분포 연구)

  • Han, Hyoung-Sum;Lee, Seung-Hyun;Kim, Jong-Chun;Son, Dae-Sun;Ma, Chae-Woo
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.29 no.2
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    • pp.112-121
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    • 2020
  • Organic pollution due to coastal development increases the distribution of organic pollution indicators (OPI) and disturbs benthic ecosystems by increasing the number of organic pollution indicators dominant in the target area. However, there is a little researches on the organic pollution levels of benthic ecosystems in subtidal target coast of all over Korea. Therefore, this study analyzed the distribution of macrobenthos in subtidal around the coast development sites of EIA, confirmed the distribution of OPI, and produced the benthic health index-map (organic pollution level) of all coasts of Korea. The benthic health index of the sites was calculated using the density of each OPI, and the image program was used for the benthic health index-map. Organic pollution levels varied by projects for EIA and OPI. Lumbrineris sp. was found to be dominant throughout the coast and correlated with the benthic health index in Korea. Through this study, we will be able to confirm the future organic pollution level in the subtidal ecosystems of the project for EIA through the results of research to macrobenthos in subtidal for EIA. In addition, the distribution of Lumbrineris sp. OPI can be used as an indicator to indirectly evaluate the organic pollution level of the development site.

Preliminary results of organic matter origin in the sediments of IODP Expedition 311 (IODP Expedition 311 퇴적물내 유기물의 기원에 대한 예비 결과)

  • Kim, Ji-Hun;Lee, Yeong-Ju;Ryu, Byeong-Jae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.528-530
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    • 2007
  • IODP Expedition 311에서 채취한 퇴적물 시료들의 TOC 함량은 대부분 1 %미만이고 육지에서 해안으로 갈수록 높은 함량을 보여준다. TOC/TN비는 4에서 10의 범위를 가지고 있으며, 이 값은 대부분의 유기물들이 육성식물 보다는 조류기원임을 보여준다. 반면에 Rock-Eval 분석 열분석결과는 유기물들이 Type III 의 육성식물 기원임을 지시하고, 대부분의 유기물들이 미성숙단계 (immature stage)에 있음을 보여준다. 유기물 기원에 대한 지화학적 지시자들 사이의 불일치를 해결하기위해 유기물의 탄소동위원소 ($^{13}C_{org}$) 분석을 실시하였다. 분석된 유기물 탄소동위원소 값은 -28.4 $%_o$,에서 -23.0 $%_o$의 범위를 가지고 있으며, 이는 유기물들이 식물성 기원보다는 해수 및 담수의 조류가 혼합된 기원이 우세하다는 j것을 지시해준다.

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유기물에서 내부의 트랩 분포 변화에 따른 전자 이동도 현상

  • Yu, Ju-Hyeong;Kim, Dong-Hun;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.416-416
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    • 2012
  • 유기물을 기반으로 하는 유기발광소자, 유기메모리 및 유기 태양전지 등과 같은 차세대 전자소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물질이 갖는 고유의 물리적 특성에 관한 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 전자 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전자 이동도에 대한 이론적인 연구가 비교적 적다. 본 연구에서는 유기물 내에서의 트랩 분포 변화에 따른 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 30-300 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 $3{\acute{\AA}}$로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였고, 트랩의 분산도와 트랩 총량을 변화시켜 계산하였다. 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고, 트랩간의 천이시간을 랜덤 변수로 결정하였고, 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과는 유기물의 트랩분포가 일정할 경우 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후 다시 감소한다. 초기의 전계 영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상에서는 전자의 이동 속도가 거의 변하지 않기 때문에, 전계의 증가에 따라 전자 이동도는 오히려 줄어들게 된다. 트랩의 분산도가 증가함에 따라 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 전계가 증가할수록 분산도와 상관없이 전자 이동도가 비슷한 값으로 수렴한다. 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우에 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화가 전자 이동도에 미치는 영향이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

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Effects of the Succesive Application of Organic Matters on Soil Properties and Rice Yiels (유기물 장기연용이 토양의 이화학적 성질과 벼수량에 미치는 영향)

  • Jeong, Ji-Ho;Sin, Bok-Woo;Yoo, Chul-Hyun
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.34 no.2
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    • pp.129-133
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    • 2001
  • This studies was carried out to investigate the effects of long term application of organic matters for 21 years from 1979 to 1999. The organic matters were applicated 5 ton $ha^{-1}$ as rice straw and 10 ton $ha^{-1}$ as compost. The used soil was paddy soil of Junbuk series. The obtained results are as follows: For 21 years, the changes of organic matter content of sail was from 22g $kg^{-1}$ to 21g $kg^{-1}$ in the plot of no organic application, but from 25g $kg^{-1}$ to 29gkg^(-1) in the plot of organic matter application. The changes of cation excange capacity of soil were lower gradually in the plot of non-appilcation of organic matter, but were not changed in the plots of rice straw and compost appilcation. The changes of rice yield were highly decreased after 10 years in the plot of no organic matter application, but rice yield were not highly changed in the plot of organic matter application. As conclusion, sussesive application of organic matters is improving physico-chemical properties of soil and is increasing rice yield.

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Effects of Shading and Organic Matter Applications on Growth and Aromatic Constituents of Codonopsis lanceolata (차광과 유기물 시용이 더덕의 생육 및 향기성분에 미치는 영향)

  • 이승필;김상국;남명숙;최부술;이상철
    • KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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    • v.41 no.4
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    • pp.496-504
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    • 1996
  • The study was conducted to obtain the basic information on increasing aromatic degrees by shading and organic matter application on Condonopsis lanceolata. The result were as followings : Fresh root wt. in shading 55 % treatment was increased about twices, whereas fresh root weight in non-shading was decreased. But growth of ground parts such as vine length, leaf width, and leaf number was promoted under non-shading treatment. Macroelements such as K, Ca, and Mg, were increased in non-shading and higher organic matter application. The components such as crude protein, fiber, and ash were increased in the shading 55% treatment compared with non-shading. In the sixteen amino acids, arginine contents were the highest in non-shading and organic matter 30M/T. Recovery yield of essential oil was 0.005% in non-shading. The highest was organic matter 30M/T in the non-shading as 0.007%. Major aromatic constituents were 11 kinds of aliphatic alcohols such as I-hexanol, cis-3-hexenol, and trans-2-hexanal. As a result, major aromatic degree was higher in shading 55%, also increased in the much organic matter application. It was considered to be applied dense shading 55% and much organic matters to produce Condonopsis lanceolata plants which have high aroma and good quality.

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Anaerobic Mineralization of Organic Matter and Sulfate Reduction in Summer at Ganghwa Intertidal Flat, Korea (하계 강화도 갯벌의 혐기성 유기물 분해능 및 황산염 환원력)

  • Hyun, Jung-Ho;Mok, Jin Sook;Cho, Hye Youn;Cho, Byung Cheol;Choi, Joong Ki
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.6 no.1
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    • pp.117-132
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    • 2004
  • Despite its significance in understanding ecological structure and biogeochemical element cycles, there have been few studies on the microbial mineralization of organic matter and mineralization pathway in the intertidal flat of Korea. We measured anaerobic mineralization of organic matter and sulfate reduction rate, and evaluated the significance of sulfate reduction in total anaerobic carbon respiration at the southern part of Ganghwa Island. Depth-integrated carbon mineralization rate down to 6 cm depth ranged from 41.9 to $89.4mmol\;m^{-2}d^{-1}$, which accounted for approximately 216 tons of organic matter mineralization in entire intertidal flat area of Ganghwa($300km^2$). The results indicated that capacity for the organic matter mineralization in the Ganghwa tidal flat is comparable to highly productive salt marsh environments. Mineralization rates in the sediment amended with acetate were 2~5 times higher than in unamended sediment. The results implied that microbial mineralization was limited by the availability of organic substrates, and the organic matter mineralization capacity seems to be higher than estimated at ambient organic substrate level. Depth-integrated sulfate reduction rates within 6 cm depth of the sediment ranged from 20.7 to $45.1mmol\;SO{_4}^{2-}m^{-2}d^{-1}$, and sulfate reduction was mostly responsible for organic matter remineralization. It should be noticed that the increase of $H_2S$ in the sulfate reduction dominated tidal flat may result in the decrease of biological diversity.

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Effect of Influent COD Fraction on Nitritation from Wastewater and Piggery wastewater (유입수 유기물 성상이 반류수와 가축분뇨 아질산화 반응에 미치는 영향)

  • Gil, Kyun-Gik;Im, Ji-Yeol
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.2
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    • pp.185-192
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    • 2011
  • BNR process is an effective method to remove high strength nitrogen included in wastewater and piggery wastewater. There have been many former studies about the induction of nitritation which have many advantages than full nitrification and the impacting factors on nitritation. Especially, it is reported that organic matter has a relation with nitritation. In this study, laboratory sacle reactor was operated using effluent of anaerobic digester, piggery wastewater and anaerobic digester effluent of piggery wastewater. After analyzing the operating results, the impact of organic matter on nitritation was analyzed by classified COD fractions. It was showed that nitritation is affected by organic matter especially by Ss. In conclusion, organic matter should be managed not just as a single gross parameter but in a classified form.

Decomposition Characteristic of Sedimentary Organic Matters by Bacteria (세균에 의한 퇴적유기물의 분해 특성에 관한 연구)

  • Shin, Woo-Seok;Kang, Jin-Young
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.2
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    • pp.132-136
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    • 2011
  • The Temporal variability in the food chain structure of bacteria in the sedimentary organic matter was investigated using stable isotope and fatty acid. Potential organic matter sources (Land plant, Marine POM, benthic microalgae, Riverine POM), sedimentary organic matter and bacteria were sampled in Gamo largoon and Nanakita estuary. The main objective of the present study was to determine food sources of bacteria along with temporal variability. Land plant (${\delta}^{13}C$ = -26.6‰ and ${\delta}^{15}N$ = 3.6‰) and Riverine POM (${\delta}^{13}C$ = -25.5‰ and ${\delta}^{15}N$ = 8.9‰) were isotopically distinct from benthic microalgae (${\delta}^{13}C$ = -16.3‰ and ${\delta}^{15}N$ = 6.2‰) and Marine POM (${\delta}^{13}C$ = -20.3‰ and ${\delta}^{15}N$ = 10.3‰). ${\delta}^{13}C$ values of sedimentary organic matter showed a distinct gradient in the range of -20.7‰ to -191‰. The stable carbon and nitrogen isotope values of bacteria in the study were -20.8‰ to -18.6‰ for ${\delta}^{13}C$ and 6.5‰ to 8.6‰ for ${\delta}^{15}N$. From this results based on stable isotope measurements showed that in the bacteria was found to be dominated by Marine POM and Benthicmicoralge during 0 to 20 day. Whereas, terrestrial plant and riverine POM showed little in fluence to bacteria during the experiment.