• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2021

태양에너지를 활용하여 전력을 생산하는 시스템인 Solar water battery는 광전기화학전지와 에너지저장시스템을 결합한 것으로 추가적인 외부 전압 없이 태양에너지의 전환과 저장을 동시에 할 수 있다. Solar water battery는 광전극, 저장전극 그리고 상대전극으로 구성되어 있고, 이들의 선택과 조합은 시스템의 성능과 효율에 있어 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Solar water battery의 구성요소들을 변화시켜 시스템에 미치는 영향을 알고자 하였다. 상대전극이 방전 시 미치는 영향, 광전극과 저장전극의 전극 재료, 전해질의 종류에 따른 태양에너지 전환 효율과 저장 용량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 이들의 최적화된 구성(TiO2 : NaFe-PB : Pt foil)에서 15시간동안의 광조사 후의 방전 용량이 72.393 mAh g-1으로 시스템 구성 조건에 따라 광전환/저장 효율이 크게 영향을 받음을 확인 할 수 있었다. 또한, 유기 오염물질을 광전극 반응조내 전해질에 첨가하여 광전하를 효율적으로 분리시킴으로써 광전류 증가시켰으며, 이로 인해 저장용량이 향상되고, 동시에 오염물질도 분해시킬 수 있음을 확인하였다. 이처럼 Solar water battery는 추가적인 외부 전압이 필요없는 새로운 친환경 태양에너지 전환/저장 시스템이며, 나아가 수처리에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.300-307
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• 2022

매우 짧은 펄스 폭의 X선 자유전자 레이저(XFEL)를 이용한 시간 분해능 연속 펨토초 결정학(time-resolved serial femtosecond crystallography, TR-SFX)기법에서 반응 물질과 생체분자 결정 샘플간의 혼합률(mixing rate)과 결정 샘플과 X선 레이저 간의 충돌률(hit rate)은 생체분자의 시분해 구조 변화에 대한 정확한 이미지 획득 및 효율적인 샘플소비와 같은 TR-SFX의 분석 성능을 결정짓는 핵심인자이다. 본 연구에서는 극초단 내 일어나는 생체분자의 시분해 구조 변화 해석을 위해 초고속 믹싱 기능을 가짐과 동시에 공압 기반의 주문형 액적 젯팅이 가능한 두 가지 다른 방식의 샘플 전달시스템을 고안하였다. 한 방식은 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 고속 충돌에 유발된 관성 믹싱을 기반으로 하고 있으며, 다른 방식은 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅을 기반으로 하고 있다. 먼저, 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 충돌에 대한 동적 거동 및 액적 내부 관성 유동에 대한 믹싱에 대한 실험 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 다음으로 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅 시스템의 성능을 유사한 방법을 통해 평가하였다. 본 연구에서 개발한 샘플 전달시스템은 질환을 유발하는 특정 단백질들의 기작을 규명하거나, 항체 의약품과 신약 후보 물질 탐색하는 데 있어 필수적인 3차원 생체 분자 구조분석 연구에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권4호
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• pp.302-305
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• 1991

저분자량(低分子量)을 가진 6개(個)의 유기산함량(有機酸含量) 변화(變化)를 측정(測定)하기 위하여 볏짚, 보릿짚, 밀짚과 호밀짚을 부숙(腐熟)시키면서 경시적(經時的)으로 시료(試料)를 채취(採取)하여 가수분해(加水分解)시킨후 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 저분자량(低分子量) 유기산함량(有機酸含量)은 부숙기간(腐熟期間)이 경과(經過)함에 따라 변화(變化)한다. 2. Formic acid와 Acetic acid가 전시료중(全試料中)에서 가장 많은 량(量)으로 검출(檢出)되었다. 3. Malic acid는 볏짚과 보리짚에서 극(極)히 미량(微量)으로 검출(檢出)되었다. 4. Monocarboxylic acid의 molarity가 Dicarboxylic과 Tricarboxylic acid의 molarity를 합(合)한 것보다 훨씬 많았다. 부숙기간(腐熟期間)이 경과(經過)함에 따라 이런 경향이 더욱 뚜렷하였다 5. Formic acid와 Acetic acid는 서로 보상관계가 있었으며 토양(土壤)에 잔유하는 기간도 상당히 오래일 것으로 추정된다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권3호
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• pp.416-422
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• 2004

본 연구에서는 전해 격막의 방식 및 재질, 전해액에 따른 전기분해수의 물리적 특성과 미생물의 표면살균 효과를 검토하였다. 격막 방식의 전기분해수 제조 시스템의 최적조건은 간극이 1.0mm, 20% NaCl 첨가량이 6mL/min 일 때 제조된 전기분해수의 물성치가 ORP 1,170mV 수준, HClO 함량 100ppm 수준, pH 2.5 수준으로 가장 우수하게 나타났으며, 1단 방식보다는 2단의 전기분해 방식이 물성 측면에서 우수함을 알 수 있었다. 무격막 방식의 전기분해수는 간극이 1.0mm, 20% NaCl 첨가량이 4mL/min 일 때 격막 방식의 최적조건과 가장 유사하게 나타났으나 차아염소산 함량은 132-266ppm 수준, pH는 9 수준으로 격막 방식과는 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 전극의 재질에 따른 성능을 평가한 결과, $IrO_{2}$ 및 Pt+Ir 재질의 극판이 산화환원전위 1,144-1,142mV 수준, 차아염소간 함량 190-235ppm 수준, pH 2.24-2.73으로 Pt 재질에 비해 물성치가 다소 높음을 볼 수 있으며 제조 수량도 가장 양호하게 나타났다. 전극판의 재질 특성에 따라 제조한 전기분해수의 미생물 살균효과는 Salmonella typhimurium을 제외한 나머지 3균주는 초기 $10^{7}-10^{9}CFU/mL$에서 30초 후에 모두 사멸되는 것으로 나타났으나, Salmonella typhimurium는 $IrO_{2}$ 재질에서는 1-2분 이내에 사멸되었다. 전해액으로 NaCl 및 $CaCl_{2}$, KCl을 사용하여 제조한 전기분해수의 ORP및 HClO 함량은 NaCl, KCl, $CaCl_{2}$ 순으로 높게 나타났으나 큰 차이는 없었으며, 미생물 사멸효과는 동일하게 나타났다.c}C$에서 발효한 비지장에서 glucose 함량이 높게 나타났다. 대두로 비지를 제조했을 때와 비지장의 발효과정 중 isoflavones 조성은 glucosides 함량은 감소하고 aglycones 함량은 증가하였으며 $40^{\circ}C$에서 발효한 비지장에서 그 증감의 폭이 컸다. 이상의 결과로부터 비지장의 맛과 인체 이용율에 바람직한 영향을 주는 요인이라 생각되는 ${\beta}-amylase$와 중성 protease 활성도, 단백질 분해율과 용해율, 유리 아미노산 총함량 및 조성, 환원당과 glucose 함량, genistein과 daidzein의 함량 등을 고려했을 때 품질이 우수한 비지장을 얻기 위해서는 $40^{\circ}C$에서 48시간 발효시키는 것이 바람직할 것으로 생각된다.. 환원당(還元糖)은 원기(元氣)가 가장 많고 도입(導入) 2호(號)가 가장 적었고 자당(蔗糖)은 칠복(七福)이 가장 많고 원기(元氣)가 가장 낮았으며 가용성전당(可溶性全糖)은 유심(琉心)이 가장 많고 천미(千美)가 가장 적었다. 3. 전단백질함량(全蛋白質含量)은 수원(水原) 147호(號)가 가장 높고 유심(琉心)이 가장 낮았으며 가용성단백질함량(可溶性蛋白質含量)은 칠복(七福)이 가장 높고 유심(琉心)이 가장 낮았으며 전단백질함량(全蛋白質含量)과 수용성단백질함량(水溶性蛋白質含量) 간(間)의 차이(差異)도 각각(各各) 상이(相異)하였다.& Inner part)의 순서등 5품종을 선정하였다. B. 숙성온도별 영향으로서 실온 $24{\sim}25^{\circ}C,\;30^{\circ}C,\;45^{\circ}C$ 별로 각 fine spirit에 oak chip을 넣고 숙성시킨 결과 $45^{\circ}C$에서 숙성시킨 것이 가장 숙성이 촉진 되었고

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.113-117
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• 2016

수소를 생산하는 방법 중 하나로, 광전기화학적(photoelectrochemical; PEC) 물 분해 시스템은 높은 이론적 효율을 가진 친환경적이고 경제적인 방법이다. 광전극으로서 질화갈륨(gallium nitride; GaN)은 내화학성이 좋고 밴드갭이 물의 산화환원준위($V_{redox}=1.23$ V vs. SHE)를 포함하여 외부 전압 없이 수소를 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 그러나 이때 발생하는 높은 산소 발생 과전압은 시스템의 반응 효율을 저하시킨다. 산소 발생 과전압을 줄이기 위한 방법으로 광전극에 조촉매를 이용하는 방법이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 GaN 광전극에 입자 형태의 이산화망간(manganese dioxide; $MnO_2$)을 조촉매로 도입하여 PEC 시스템의 특성을 분석하고자 한다. $MnO_2$가 광전극에 잘 형성되었는지를 확인하기 위하여 표면분석을 수행하였고, potentiostat(PARSTAT4000)을 이용해 PEC 특성을 분석해 평가하였다. $MnO_2$가 코팅됨에 따라 flat-band potential($V_{fb}$)과 onset voltage($V_{onset}$)가 각각 음의 방향으로 0.195 V, 0.116 V 이동하는 것이 확인되었다. 광전류밀도 값에 대해서도 $MnO_2$ 코팅 샘플이 더 높게 나타나며, 시간에 따른 광전류의 저하도 개선되었다. 이로부터 $MnO_2$이 조촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, PEC 시스템 전반에 걸쳐 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.224-228
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• 2008

2007년 세계경제포럼(WEF)은 우리가 직면한 최우선 해결과제로 기후변화를 언급하였다. 최저 기온 상승과 가뭄 영향 지역 확대, 폭염일수와 지역적 홍수 위험 증가 등 각종 이상기상이 야기하는 피해 확대에 대한 예상과 우려 때문이다(IPCC, 2007). 세계적으로 고온극한과 호우빈도 증가, 태풍 세기가 강화될 것으로 전망되고 있으며(IPCC, 2007), 국내의 경우 겨울철 한파 감소와 대설 피해 증가, 여름철 집중호우의 강도 심화, 가을철 초대형 태풍 발생으로 인한 피해 가능성이 예측 되고 있다(기상연구소, 2007). 현재, 이러한 현상들을 가시화하고 대처방안을 마련하기 위한 일환으로 기후변화 시나리오(GCM)가 작성되어 연구에 이용되고 있다. 그러나 GCM의 경우, 공간적 해상도가 낮아 지형학적 특성 등을 충분히 반영하지 못하는 단점이 있어 최근에는 공간 해상도가 GCM보다 높은 RCM(Regional Climate Model, 지역기후모델)자료를 적용한 연구도 진행되고 있다. 본 논문에서는 SRES A2 온난화가스시나리오 기반의 기상청 RegCM3 RCM($27km{\times}27km$)로 부터 일(daily)단위 자료를 각각 모의하여 비교하고, BLRPM을 이용하여 일(daily)단위 자료를 시(hourly)단위로 분해(disaggregation)하였다. 그리고 이들을 이용하여 지속기간별 확률강우량을 산정하여 미래 기후변화가 극한 강우에 미치는 영향을 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1844-1846
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• 2001

광섬유는 저손실, 광대역의 전송특성을 가지며 세경(細徑), 경량등 많은 장점을 가지고 있지만 동케이블과 같이 파단점, 불연속점등의 장해점 탐색에 대한 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)은 고감도, 고정도의 광센싱 기술, 극초단 광펄스 레이다 기술, 광다중화 센서 네트웍기술, 실시간 광신호처리 기술 등 정밀 광계측 및 신호처리기술을 적용하여 설치된 광섬유의 손실 정도를 측정하는 시스템으로 광섬유에 입사된 광의 산란 가운데 Rayleigh 산란에 의해서 생기는 후방산란광을 관측하여 광파이버의 파단점 탐색 및 손실측정이 가능하다. 최근 대부분의 유선통신망은 광섬유를 이용한 광통신방식으로 이루어지고 있으며 이러한 광섬유의 고장점을 찾기 위한 방법은 OTDR방식이 유일하다고 할 수 있다. 본 논문은 Rayleigh 후방산란에 의한 광학적 특성을 규명하고 이러한 특성을 이용하여 이용한 광섬유 유지보수용 계측시스템을 설계, 제작하고 실험한 결과에 대하여 설명하고 고찰하였다. 측정거리를 40Km까지 측정하도록 하였으며, 모니터상에서의 거리 분해능은 5m정도를 가지며 1310nm의 파장을 사용하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.438-440
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• 2006

포항가속기 연구소의 선형가속기와 빔 전송선에는 22개의 솔레노이드 전자석, 38개의 사극전자석 그리고 전자빔의 궤도 조절을 위한 29개의 2극 전자석이 있다. 전자빔의 정밀 제어를 위한 전자적 전원장치는 고정도, 고안정도 출력 특성을 가져야 한다. 이를 위하여 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택하였다. 전원장치의 입력전압은 직류 40V이고, 최대 출력전류는 직류 50A이며 그리고 스윗칭 주파수는 50 kHz이다. 고정밀, 고안정도 출력전류를 얻기 위하여 입력단의 전원 노이즈 및 전력변환부의 스윗칭 노이즈를 제거하여야 한다. 이를 위하여 채택된 low-pass 필터의 cut-off 주파수는 입력과 출력단 각각 26 Hz와 4.5 kHz 이다. 출력전류에서 전원장치로부처 발생하는 주파수 성분을 완벽하게 제거하였다. 출력전류의 분해능은 1mA 이하이며, 안정도는 10시간 이상 장시간의 경우 +/-15 ppm 이하이고 1시간 이하 단시간의 경우 +/-10ppm 이하이다. 본 논문에서는 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택한 전자석 전원장치의 구성, 특성 그리고 실험결과에 대하여 기술하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제8권2호
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• pp.50-53
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• 2020

GaN based photoelectrode has shown good potential owing to its better chemical stability and tunable bandgap with materials such as InN and AlN. Tunable bandgap allows GaN to make the maximum utilization of solar spectrum, which could improve photoelectrode performance. However, the problems about low photoelectrode performance and photo-corrosion still remain. In this study, we attempt to investigate the photoelectrochemical (PEC) properties of phosphor application to InGaN photoelectrode. Experimental result shows YAG:Ce³⁺ and beta-SiALON phosphor result in the highest photoelectrode performance of InGaN.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.127-134
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• 2002

A Study on the application of ultrasonic with high frequency is carried out as a plan to rise the efficiency of the hydrogen fuel production in an electrolysis of water. KOH is selected as an electrolyte and concentrations are 0 %, 10 %, 20 %, and 30%. The solvent is city water. A measurable device of buoyancy by an electronic balance and a measurable device of voltage with a sensor of pressure are planned newly as a measuring device to measure the quantity of hydrogen production. An ultrasonic transducer with high frequency of 2 MHz is selected to give them the ultrasonic forcing. In results, it is clarified that ultrasonic influences the decrease of overpotential in the electrolytic solution. And basic data according to the pole interval and the temperature are obtained.