• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.151-152
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• 2007

탄소나노튜브(CNTs)는 우수한 물리적, 화학적, 기계적 특성으로 다양한 분야에서 연구가 진행 되고있다. 특히, field emission displays (FEDs)로의 응용을 위해서는 기본적으로 sodalime glass 위에 직접 CNTs를 성장시켜야 하며, 소자 응용을 위해 기판인 sodalime glass를 왜곡시키는 온도보다 낮은 온도에서 CNT의 수직 성장이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 Hot-filament plasma enhanced chemical vapor deposition (HF-PECVD)를 이용하여 합성온도를 400, 450, 500, $550^{\circ}C$로 변화시켰으며 촉매 층인 Ni의 두께를 5~40 nm까지 조절하여 탄소나노튜브를 합성하였다. 저온에서 합성된 탄소나노튜브는 FE-SEM을 이용하여 성장 형태 및 표면 특성을 확인하였으며, 미세구조는 HR-TEM을 이용하여 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.4
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• pp.1999-2004
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• 2011

This research aims to develop polymer composites which can be used for PEMFC bipolar plate by injection molding process. Considering the moldability and stiffness, we used LCP(Liquid crystal polymer) as base resin. In order to improve electrical conductivity and mechanical properties, we chose carbon black, and both synthetic graphite and expanded graphite. The composites with different recipe are prepared for injection molding of PEMFC bipolar plate and CAE(Computer Aided Engineering) analysis was performed to predict melt flow and fiber orientation We did successfully fabricate the ASTM specimens by injection molding, and measure the electrical conductivity of the samples by using four point probe device. We measured mechanical properties such as flexural strength, flexural modulus and Izod impact strength. Conclusively, the electrical conductivity increased with increasing additive concentration, but both flexural strength and Izod impact strength decreased due to the brittle nature of carbon-based additives.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.201-203
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• 2007

본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.79-79
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• 2011

water cavitation peening(WCP)은 water jet 과정으로 인한 cavitation이 발생할 때, 금속표면 cavitation 현상에 의해 재료표면의 잔류응력과 경도 등의 물성을 변화시키게 되며, 그로 인해 생긴 잔류 응력으로 재료의 내구성 및 수명을 향상시키는 기술이다. 최근에는 water jet을 이용한 장치들이 건설 분야, 일반기계분야, 컷팅 공정, 분쇄 등 다양한 분야에서도 사용되고있다. 그러나 water jet을 이용한 peening은 소개 된지 20여년이 경과했음에도 불구하고 연구 및 개발 내용은 shot peening에 비해 아직 초기 단계이다. water cavitation peening은 기존의 피닝 방법의 단점을 보완 할 뿐만 아니라 환경적인 측면에서도 그 가치가 크다. 아직은 다른 peening 기법 보다 잔류압축응력 부가 측면에서 그 효과가 떨어지지만, water cavitation peening은 열에 영향을 받는 영역이 생성되지 않으며, 기계의 표면 가공을 하는 동안 어떤 미세한 먼지도 생성하지 않아 친환경적이다. 또한 복잡한 외형을 가지는 부품 및 내면에 적용성이 뛰어나고, 표면 정밀도 저하가 낮다는 장점이 있다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 대하여 증류수 내에서 water cavitation peening 시간, 거리, 파형 등의 변수를 적용하여 최적 조건을 찾고, 다양한 전기화학적 실험을 실시하였으며, water cavitation peening 부의 부식특성을 평가 하였다. ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 이용하여 동합금 표면에 water cavitation peening을 실시하고, 실험 후 표면의 손상거동을 관찰하기 위하여 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하였다. 물성치 변화를 확인하기 위하여 SHIMADZU사의 HVM-2 Model의 비커스 경도기를 이용하여 표면 경도값을 측정하였다. 전기화학실험은 각 3회 이상 실시하였으며, Tafel 분석결과로 부식전류밀도와 부식전위의 평균, 부식전위를 알 수 있었고, 음분극 실험결과, 용존산소 환원반응에 의한 농도분극에서 수소가스발생에 의한 활성화 분극으로 진행되는 변곡점을 확일 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.5 no.3
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• pp.106-110
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• 2002

Gel-type polyacrylonitrile(PAN) polymer electrolytes have been prepared using ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC) and dimethyl carbonate(DMC) plasticizer, $LiPF_6$ salt and $TiO_2$ ceramic filler. Electrochemical properties, such as electrochemical stability, ionic conductivity and compatibility with lithium metal and mechanical properly of polymer electrolytes were investigated. Charge/discharge performance of lithium secondary battery using these polymer electrolytes were investigated. The maximum load that the polymer electrolyte resists increased about two times as a result of adding $TiO_2$ in the polymer electrolyte containing EC and PC. Polymer electrolyte containing EC, PC and $TiO_2$ also showed ionic conductivity of $2\times10^{-3} S/cm$ at room temperature and electrochemical stability window up to 와 4.5V. Polymer electrolyte containing EC, PC, and $TiO_2$ showed the most stable interfacial resistance of $130\Omega$ during 20 days in the impedance spectra of the cells which were constructed by lithium metals as electrodes. Lithium metal secondary battery which employed $LiCoO_2$ cathode, lithium metal anode and $TiO_2$-dispersed polymer electrolyte showed $90\%$ of charge/discharge efficiency at the 1C rate of discharge.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.2
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• pp.162-166
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• 2009

The carbon-coated Si/Cu powders were synthesized by mechanical ball-milling and hydrocarbon gas decomposition methods at high temperature. The carbon-coated Si/Cu powder was used as anode for lithium secondary battery and its electrochemical behavior was investigated. In addition, the carbon-coated Si/Cu/graphite composite anode material was prepared using natural graphite powder and their electrochemical characteristics were compared with natural graphite anode. The specific capacity of carbon-coated Si/Cu anode increased to the initial 10 cycles. The carbon-coated Si/Cu/graphite composite anode exhibited the reversible specific capacity of 450mAh/g and the first cycle efficiency of 81.3% at $0.25mA/cm^2$. The cycling performance of the composite anode was similar to that of pure graphite anode except the reversible specific capacity value.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.52-52
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• 2003

cubic boron nitride(cubic BN)는 기계적, 전기적, 광학적, 열적으로 우수한 특성 때문에 다양한 분야에 응용 가능한 재료로, 수 십년 동안 연구되어 오고 있다. 그러나 아직까지 막내 cubic BN이 차지하는 함량과 접착력의 저조 때문에 실제로 응용되기에는 무리가 있다. 많은 이들이 이 문제점들을 해결하기 위해 노력하고 있다. Cubic BN의 생성 매카니즘에 관해서는 여러 모델들이 제시되고 있으나 아직까지 정론화된 것은 없다. 대표적인 모델들로는 스퍼터 모델, 스트레스 모델, 서브플렌테이션 모델 등이 있다. 그러나 BN 막내의 구조가 hexagal BN과 cubic BN이 혼합되어 있는 구조라는 것과 cubic BN이 형성되기 위해서는 이온 충돌 에너지가 필요하다는 점은 모든 모델들에서 일반적으로 취하고 있다. 본 연구에서는, 유도 결합 플라즈마 화학 기상 증착법을 이용해 cubic BN 박막을 증착하였다. 소스 가스로는 BCl$_3$, $N_2$, H$_2$, Ar를 사용하였다. 기판에 가해지는 R.F. 바이어스가 박막내 cubic BN의 함량에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 연구하였다. cubic BN 상의 확인은 FT-IR 장비로 분석하였고, 막내 조성은 AES로, 박막의 두께는 FE-SEM으로 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.344-344
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• 2008

최근 들어, 압전 세라믹스 제조기술의 급속한 발전으로 기계, 전자뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 초소형 적층형 압전모터 및 압전변압기 같은 고품질 압전소자의 개발에 있어 특히 소자의 소형화에 따라 나노크기의 분말제조가 연구의 주류를 이루고 있다. 현재 이러한 나노크기의 세라믹스 제조에 사용되는 방법으로는 화학적 공침법, 졸겔법, 수열반응, 그리고 고에너지 볼밀법등이 보고되고 있다. 볼밀링 공정은 세라믹제조 시 필수 불가결한 공정이나 일반적으로 미세화에 그 한계가 있어 $1{\mu}m$이하의 입자크기를 가지는 분말은 제조가 곤란한 것으로 인식되어 왔다. 그러나 고에너지 볼밀을 이용한 볼밀링은 원료의 변형, 파괴 등과 같은 원료의 물리적 변화 뿐만 아니라 원료를 구성하는 원자/분자 구조에 영향을 미쳐 원료의 화학적 특성의 변화를 유발한다. 이러한 화학적 특성의 변화는 이종 원료간의 화학 반응성을 향상시켜 밀링 중에 새로운 화학종의 생성을 유발하게 되는데 이러한 현상을 mechanochemical 효과라 한다. 이러한 mechanochemical 효과는 나노 분말 입자의 제조뿐만 아니라, 분자설계, 재료합성, 자원처리 및 리사이클링 등에도 그 적용이 시도되고 있다. 이러한 mechanochemical 효과를 이용하여 분말을 미세화 함으로써 저온 소결과 재료특성 향상을 기대해 볼 수 있다. 따라서, 이번 연구에서는 우수한 압전 특성을 가진 PMN-PNN-PZT조성을 가지고 시편을 제작하였으며, 고에너지 볼밀시간에 따라 그 압전 및 유전특성을 조사하였다.

• Membrane Journal
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• v.30 no.1
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• pp.30-37
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• 2020

Polymer/inorganic composites were used as a protective layer of lihitum metal electrode for effective suppression of lithium dendrite. PVDF-HFP was used as an polymer material and TiO₂ nanoparticle was used as an inorganic material. PVDF-HFP is a highly flexible polymer that acts as a matrix of inorganic materials while TiO₂ nanoparticle improves the mechanical strength and ion conductivity of the protective layer. The as-synthesized protective hybrid membrane exhibited good dispersion of TiO₂ in the PVDF-HFP matrix by SEM, AFM and XRD analyses. Furthermore, the electrochemical analysis showed that the polymer-inorganic composite retained high coulombic efficiency of 80% and low overpotential, less than 20 mV until the 100^th cycles due to the improved mechanical properties and ion conductivity in comparison to the control sample (untreated and PVDF-HFP polymers/Cu).

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.3 no.4
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• pp.62-69
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• 1989

휴대용 전기톱을 비롯한 학습 기계장치, 자동차 연동장치, 각종 화학 분석장치 및 산업용 로봇 시스템등의 전기설비에 광범위하게 응용되고 있는 고유 불안정 도립진자 시스템의 동적 안정화 제어기 설계기법이 소개된다. 복잡한 비선형 동특성을 고려한 수학적 모델링과 C. D. Johnson에 의해 제시된 외란 적응 제어 이론을 적응하여, 최적 레귤레이터형 안정화 제어기를 설계하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험결과가 만족스럽게 나타났다.