• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.101-104
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• 2007

700 $^{\circ}C$이상의 온도에서 실시되는 고온수전해는 다가오는 수소경제시대의 주요한 수소제조기 술로 주목되고 있다. 이 연구에서는 Ni보다 전기전도도가 우수하고 가격이 저렴한 Cu를 사용하여 고온수 전해 수소극용 Cu/YSZ 복합체를 기계적합금법에 의해 제조하여 미세구조를 관찰하였고 Cu/YSZ를 수소전극으로 한 반전지를 제조하여 수조제조 실험을 실시하였다. Cu/YSZ 복합체는 Cu와 YSZ를 6:4(vol%)의 조성비로 유성밀을 사용하여 400 rpm으로 24시간 동안 실시하여 제조하였다. 고에너지 볼밀 후 500 nm이하의 나노크기의 복합체가 제조되었으며 Cu입자에 YSZ가 고르게 분포되어 있었다. 수은압입법으로 측정한 기공률은 70%이고 기공크기는 평균 0.5 ${\mu}m$으로 미세한 기공으로 이루어져 있었다. 제조된 Cu/YSZ 복합체를 수소전극으로 한 반전지를 제조하여 수소제조 실험을 실시한 결과 Ni/YSZ 전극보다 수소제조 성능이 우수한 것으로 나타났다. Cu의 높은 열팽창계수와 낮은 녹는점을 보완하면 우수한 고온수전해용 전극재료로 사용될 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.455-458
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• 2006

최근 들어 고체산화물 연료전지(SOFC) 기술이 급성장함에 따라 고온 수증기 전기분해(HTE) 기술이 물로부터 수소를 대량으로 제조할 수 있는 환경 친화적인 기술로 주목 받고 있다 고온 수증기 전기분해는 기존의 액상 전기분해보다 총 에너지 요구량이 작고 전기분해에 필요한 최소의 전기에너지가 온도가 증가할수록 감소하며 고온 수증기 전기분해에 요구되는 에너지의 일부를 전기에너지 대신 열의 형태로 공급이 가능하여 보다 높은 효율을 기대할 수 있다. 따라서 off peak시 기저부하전력을 이용하고, 공정의 열원으로 고온가스의 폐열, 천연가스의 부분산화 반응열 또는 고온 가스원자로의 폐열을 활용하면 SOFC 이용 고온 수증기 전기분해 공정은 수소경제사회에서 요구되는 수소를 대량으로 제조할 수 있는 경제적인 공정이 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• 세라미스트
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• 제10권4호
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• pp.31-37
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• 2007

[ $SiC_f/SiC$ ] 복합체는 고온에서 우수한 특성을 지니므로 고온 구조용 재료로 적용 가능성이 증대되고 있다. 우수한 SiC 섬유의 개발과 함께 복합체를 제조하는 공정의 기술적인 진보도 이루어졌지만 경제성 측면에서는 아직도 일반산업에 널리 이용되기에는 제약이 있다. 그러나 효율성과 안정성을 증진시키기 위하여 시스템의 운전조건이 고온의 극한환경까지도 고려되는 현 상황에서 $SiC_f/SiC$ 복합체의 중요성은 증대되고 있다. 향후 경제성이 향상된 공정개발, 고온 물성 및 성능 자료의 확보, 시스템 및 재료 설계를 위한 코드와 모델 개발 등이 진행되면, 가까운 미래에 에너지 산업, 항공 우주산업 등을 시작으로 그 적용 영역이 확대될 수 있으리라 기대된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.145-150
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• 1996

약 30$0^{\circ}C$, 160 kg/$cm^2$의 원자로냉각재계통에서 사용이 가능한 $^{60}$Co 제거용 고온흡착제를 얻기 위하여, ZrO$_2$를 zirconyl nitrate를 출발물질로 하여 졸-겔법으로, aluminum isopropoxide를 출발 물질로 하여 A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 titanium tetraisopropoxide를 출발물질로하여 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 zirconium propoxide를 출발물질로 하여 ZrO$_2$-A1$_2$O$_3$를 금속알콕사이드 가수분해법으로 제조하였다. 제조한 흡착제는 600~140$0^{\circ}C$의 온도로 하소 하였으며, 결정전이, 열적특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석, 전자현미경 관찰, BET 비표면적 등을 측정하였다. 또한, 고온수에서 이들 흡착제의 Co$^{2＋}$ 흡착특성을 autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 알아보았다. 이들 흡착제 제조시 하소온도에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량, $Al_2$O$_3$ 흡착제 제조시 pH 변화에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량과 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$ 흡착제 제조시 TiO$_2$ 함량에 따른 Co$^{2＋}$ 흡착량과 25$0^{\circ}C$의 고온에서 ZrO$_2$와 $Al_2$O$_3$의 표면에 생성된 코발트 화합물을 XPS와 EPMA로 부터 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.605-605
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• 2013

고온플라즈마 시스템을 이용하여 BCl3와 CH4 전구체 기체를 고온 플라즈마 영역으로 분사하여 고온에서 분해시킨 후, 기체상 응핵 및 성장과정을 통하여 붕소 카바이드 입자를 제조하였다. XPS를 이용하여 붕소 카바이드와 관련된 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 원자 비율을 측정 및 분석하였다. 실험 시 BCl3는 20~40 sccm와 CH4는 10~60 sccm의 범위 안에서 유량이 조절되었으며, BCl3/CH4의 비는 0.67-4의 범위에 있었다. 이러한 실험조건에서 얻어진 붕소카바이드 나노입자의 B/C의 최대 값은 2.13이었다. 이를 바탕으로 고온플라즈마 시스템 내에서 붕소카바이드 입자의 형성과정에 대해 논하였다.

• 한국초전도저온공학회지:초전도와저온공학
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• 제6권2호
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• pp.42-46
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• 2004

금속 테이프 위에 초전도층을 박막형태로 증착시켜서 제조되는 고온초전도 선재인 coated conductor (CC)는 powder-in-tube 공정으로 제조되는 1세대 고온초전도 선재에 비해 액체 질소 온도에서 높은 임계 전류 밀도와 우수한 자장 특성을 가지면서 더 경제적으로 제조 가능하기 때문에 액체질소온도에서 작동 가능한 초전도전력기기 개발에 반드시 필요한 부분으로 인식되고 있다. 최근 국내외적으로 다양한 증착 방법을 사용하여 전력기기 응용이 가능한 장선의 CC 제조공정을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 외국의 경우 이미 CC 선재의 상업화를 위해 기업체가 중심이 되어 집중적인 연구 개발이 이루어지고 있다.(중략)

• Elastomers and Composites
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• 제31권4호
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• pp.247-255
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• 1996

금속이나 고분자 재료에 비하여 세라믹스는 우수한 내열성과 고온 물성을 가지고 있음에도 불구하고, 잘 깨지는 특성과 제조시 많은 열량을 필요로 하는 단점 때문에 그 동안 고온 구조용 부품으로서 광범위하게 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 polycarbosilane을 이용하여 C/C 복합체를 포함한 산화물 및 비산화물 세라믹 복합체의 저온 치밀화 제조 공정을 확립하였다. polympr precursor를 열처리하여 얻은 $Al_2O_3$와 SiC 장섬유를 대표적인 산화물, 비산화물 세라믹스인 알루미나와 탄화규소에 각각 보강하여 파괴에너지가 기존의 단체 세라믹스에 비하여 10배 이상 향상된 세라믹 복합체를 제조하였다. 복합체 제조시 polycarbosilane을 결합제로 첨가하였으며 polycarbosilane이 SiC로 전이되는 $1150^{\circ}C$에서 열처리하여 이론 밀도의 73% 이상을 얻었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2009

Ni 도금액 내에 나노 크기의 Al 분말을 혼입 분산한 후 전기도금 공정을 이용하여 고온 내산화성 Ni-ncAl 복합층을 제조하였다. 도금액 내 나노 분말의 분산을 위한 다양한 시도가 이루어졌으며, 전착 후 도금층 내 나노 분말의 분포를 관찰하였다. 또한, 반복 열처리 테스트 후 나노 복합 도금층의 고온 내산화성을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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• pp.38-41
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• 2003

상업용 Ag 판재 위에 cyclic 전위와 일정 전위를 인가하는 전기증착법으로 Tl-1223상 precursor 막을 증착하는 연구를 수행한 다음, 이를 이영역 전기로를 사용하여 열처리함으로써 고온초전도 coated conductors를 제조하는 연구를 수행하였다. 전기증착법으로 비교적 균질하고 치밀한 precursor막을 증착할 수 있었으며, 이 막을 $870^{\circ}C$에서 20분 동안 열처리하여 임계온도가 114 K이고 자속고정능력도 비교적 우수한 50%의 Tl-1223상과 50%의 Tl-1212상으로 구성된 고온초전도 도체를 제조할 수 있었다. 이로부터 아주 값싼 증착법인 전기증착법을 이용하여 후막의 고온초전도 도체를 제조할 수 있음을 증명하였다.