• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.45-52
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• 2015

본 연구에서는 양식 폐수 중 암모니아를 제거하는 전기분해 공정에 극전환을 도입하여 전극 표면에 불용성 금속화합물이 형성되는 오염 현상을 방지하고자 하였다. 한편 극전환으로 인한 전류 손실이 유리염소 이온의 생성에 미치는 영향을 파악함으로서 최적의 극전환 주기를 찾고자 하였다. 먼저 극전환 주기가 짧아지면서 전류손실로 인해 유리염소 이온의 형성 효율이 떨어지는 것을 확인하였으며 이는 암모니아 제거 효율이 감소함을 의미한다. 이에 극전환 주기에 따른 폐수 중의 칼슘과 마그네슘의 농도를 측정해 본 결과 극전환 주기를 60초 이하로 유지하면 극전환에 의한 불용성 금속화합물의 분해를 통해 전극 표면의 오염 현상을 충분한 수준에서 방지할 수 있음을 확인하였다. 따라서 높은 유리염소 이온의 생성효율 유지와 전극 오염 방지라는 두 가지 운전목적 사이에서 최적의 극전환 주기는 60초이었다.

• 분석과학
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• 제31권1호
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• pp.7-13
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• 2018

이 연구에서는 구석기 고토양층 석영의 시간분해 광자극 냉광 신호를 측정한 후 측정된 냉광신호로부터 시료의 냉광수명을 산출하였다. 냉광수명의 방사선 조사 후 열전처리 의존성 및 조사선량 의존성, 광자극 펄스 의존성을 모두 고려한 결과, 고토양층 석영의 시간분해 광자극 냉광은 방사선량 100 Gy 조사 후 별도의 열전처리 없이 펄스 주기 $250{\mu}s$, 펄스 폭 $10{\mu}s$, 반복수 100,000번인 광 자극 펄스를 가하여 측정할 때 정확한 냉광수명이 산출됨을 알 수 있었다. 냉광수명의 측정온도 의존성으로부터 산출된 열소광 활성화 에너지 ${\Delta}E$, thermal assistance 활성화 에너지 $E_a$는 각각 $0.60{\pm}0.14eV$, $0.053{\pm}0.029eV$ 이었으며, 이 결과는 기존에 보고된 연구 성과와 매우 잘 일치하였다. 결론적으로 이 연구에서 산출된 고토양층 석영의 운동학 변수 값은 매우 신뢰할 수 있다고 판단된다.

• 세라미스트
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• 제18권2호
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• pp.70-77
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• 2015

• 세라미스트
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• 제20권3호
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• pp.102-114
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• 2017

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.13-22
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• 2022

본 논문에서는 최소 입자 단위의 역동적인 회전 움직임을 나타낼 수 있는 MPM(Material Point Method) 기반 단일 프레임워크를 소개한다. 우리가 표현하고자 하는 입자는 다양한 형상(Shape)을 가질 수 있음과 동시에, 선형(Linear momentum), 회전(Angular momentum) 운동을 함께 묘사할 수 있다. 그 결과 기존 구형 입자의 선형 움직임만을 나타내던 입자 기반 시뮬레이션과는 달리, 시각적으로 단일 입자의 역동적인 모습을 표현할 수 있다. 제안하는 프레임워크는 회전 운동을 큰 변형(Large Deformation)으로부터 분해 및 추출 할 수 있다는 점에서 MPM을 활용하였다. 본 기법은 MPM 적분 과정 중 계산되는 변형 구배 텐서(Deformation Gradient Tensor)를 극 분해(Polar Decomposition)하는 과정을 통해 회전 텐서(Rotation Tensor)를 추출하고, 각 입자의 선형 운동과 함께 이를 적용하여 결과적으로 입자 자체의 회전, 선형 운동을 동시에 표현 하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 제안하는 기법의 검증을 위해 바람에 흩날리며 회전하는 입자의 모습 및 움직이는 물체와 정지한 입자간의 상호작용 시뮬레이션을 기존 MPM을 이용한 시뮬레이션과의 비교를 통해 진행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.209-209
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• 2012

전자의 에너지를 측정하기 위한 분석장치는 원자핵물리뿐만 아니라 화학과 생물학 등 다양한 분야에 걸쳐 매우 유용하게 사용될 수가 있다. 특히 최근에 극고속 과학과 관련해서 매우 짧은 펄스인 아토초 펄스의 발생에 대한 특성평가를 위해 매우 중요한 장치로 사용되고 있다. 그 중 VMI (Velocity Map Imaging) 방법은 TOF (Time of Flight) 방법과 유사하지만, CCD 카메라를 추가로 사용하여 이차원 이미지를 얻음으로써 전자의 운동에너지 및 각도 분포에 대한 정보를 얻을 수 있고 또한 전극에 인가되는 전압은 TOF와 달리 매우 높다. 이번 개발에서는 기존의 전극 렌즈의 geometry와 비교해서 VMI Spectrometer 전극 렌즈의 수를 늘려 multi-electrode concept을 도입함으로써 높은 운동에너지(~1000 eV)를 가진 전자들을 MCP detector상에서 imaging 하는데 있어 높은 공간 분해능(resolution)을 갖도록 설계하고, 또한 높은 사양의 MCP detector 및 CCD 카메라를 이용하여 시간 분해능을 높임으로써 아토초 펄스를 이용한 극고속 실험에 이용 가능하도록 제작하였다.

• 한국태양광발전학회지
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• 제4권3호
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• pp.8-13
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• 2018

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2014

본 총설은 질화 갈륨(GaN)을 이용한 광전기화학적 물분해 연구에 대해 정리하였다. GaN는 화학적으로 안정하고 에너지 띠간격 조절이 자유롭다는 장점으로 최근 물분해를 위한 새로운 광전극 물질로 연구되고 있다. 다른 화합물 반도체 물질은 강산 혹은 강염기 전해액에 의해 쉽게 부식되기 때문에 광산화전극(photoanode)으로는 사용이 어려운 반면, n형 GaN는 뛰어난 안정성 덕분에 산화 분위기의 산소 발생 전극으로도 활용이 가능하다. 또한, 최근에는 p형 GaN을 환원전극으로 이용한 광전극에 대한 연구도 보고되었다. GaN 물질이 실제 응용되기 위해 필요한 과제들에 대해 다루었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.13-20
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• 2021

GaN은 III-V족 화합물 반도체로 밴드갭을 조절하는 것이 가능하고 화학적으로 안정하기 때문에 다른 물질에 비해 산성, 염기성 용액에서 부식이 적다. 또한 GaN의 밴드갭이 물의 산화·환원 준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물 분해가 가능하다는 장점이 있다. 하지만 GaN 자체만으로는 태양광-수소 변환 효율(solar-to-hydrogen conversion efficiency, STH)이 낮아 이를 개선하기 위해 최근 활발한 연구가 이루어지고 있다. 본 총설에서는 GaN을 PEC 물분해의 광전극으로 사용하기 위한 방법들과 연구에 대해 정리하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.33-38
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• 2020

광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아 상용화하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의 증착 여부 및 증착 정도를 확인하고, Potentiostat를 이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Co-pi가 GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을 통해 GaN 표면의 입자가 Co-pi임을 확인하였다. 이 후 측정된 PEC 특성에서 Co-pi를 증착 시킨 후 0.5 mA/㎠에서 0.75 mA/㎠로 향상된 광전류밀도 값을 얻을 수 있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스 및 Mott-Schottky 측정을 진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(R_p)과 증가된 donor 농도(N_D) 값을 확인하였다. 물분해 전 후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가 남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.