• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.10
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• pp.919-927
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• 2002

In order to fabricate double-layered porous materials powders of different particle sizes were pressed stepwise. Ford＇s equation which predicts the fired density with the change in pressed density was employed in order to adjust the difference in sintering shrinkage of the green body with double-layered porous structure. Double-layered porous materials were characterized by investigating microstructures and permeability. SEM micrographs showed the distinct difference in pore sizes of double-layered porous material. Permeability of single-layered porous material increased by increasing the starting particle sizes and porosity as well. Permeability of the double-layered porous material depends largely on the layer of small pore diameter.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2008.11a
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• pp.40.1-40.1
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• 2008

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.51-51
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• 2002

나노기공물질은 특정 기반물질(matrix) 내부에 대략 나노미터크기의 기공을 함유하고 있는 물질이며 나노기공물질의 특성은 기반물질의 특성과 더불어 기공의 형태, 크기, 분포에 의해서 결정된다. 나노기공물질의 기공에 대한 정보를 측정하는 방법으로는 TEM, 흡착법, FE-SEM과 더불어 중성자 또는 X-ray 빔의 산란을 이용하는 소각중성자산란 (Small-Angle Neutron Scatering, SANS), 소각 X-ray 산란 (Small-Angle X-ray Scattering, SAXS), 중성자반사율측정 (Neutron Relfectimetry, NR), X-ray 반사율측정 (X-Ray Reflectometry, XRR) 등이 사용되고 있다. 본 발표는 대략 1 nm - 100 nm 영역의 bulk 구조와 층상구조를 측정할 수 있는 소각 중성자 산란과 중성자 반사율 측정기법을 이용한 나노기공 측정기술을 다룬다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.27-27
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• 2018

알루미늄은 취약한 내식성을 보완하기 위하여 나노다공성의 산화물 피막을 형성하는 양극산화 처리를 주로 활용한다. 이러한 나노다공성 산화물 피막에 소수성 처리와 불용성의 윤활유를 침지하면 표면에 접촉하는 물을 비롯한 다른 유체들의 젖음성을 크게 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 부식성 물질이 다공성 구조물로 침입하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 양극산화 피막에 윤활유 침지를 이용하여 알루미늄의 부식에 대한 저항성을 크게 향상시킬 수 있으며, 추가적으로 외부의 물리적인 손상에 대한 치유 능력을 얻을 수 있다. 이러한 성능뿐만 아니라 침지된 윤활유의 내구성은 나노다공성 산화피막의 물리적 형상에 따라 차이가 날 수 있다. 본 연구에서는 나노다공성의 양극산화 피막의 기공 구조를 다양하게 변화시켜 그 형상에 따라서 윤활유를 침지 후 알루미늄 소재의 내식성 및 자기 치유 특성의 차이에 대하여 알아보았다. 기공의 형상은 한쪽 끝이 막혀있는 기둥형, 후처리를 통한 확장된 기둥형 및 침상형의 기공 구조를 제조하였고, 전압제어를 통한 병목 형상의 기공 구조를 구현하여 그 특성 차이를 비교하였다. 기공들이 서로 고립된 형태를 가질수록 윤활유가 안정적으로 산화물에 침지될 수 있으며, 기공의 공간이 클수록 더 많이 윤활유를 포함하여 우수한 자기 치유 특성을 보여주었다. 병목 형상의 가공 구조는 내부의 충분한 크기의 기공 공간과 표면에 작은 기공을 가지고 있기 때문에 우수한 내구성과 자기 치유 특성을 보여준다.

• Journal of Technologic Dentistry
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• v.2 no.1
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• pp.51-53
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• 1980

앞에서 말씀드린 기술은 가철식 국부의치 하부구조(removable partial denture frame work)를 구강 내에 맞추기 전에 master cast에 맞추는 것을 기술한 것이다. 이 과정에서는 본 하부구조(frame work)의 외형을 유지하며 적합성을 높이는 것에 중점을 두어야 한다. 또한 제거된 금속의 양은 모형(cast)이 긁히지 않게 하기 위한 것이며, master cast 위에 주조체를 안착시키기에 필요한 양 만큼이어야 한다. 주조체의 치아 접촉면의 적합이 끝나면 가벼운 압박을 주며 광택을 낸다. 이러한 과정이 기공소에서 주의깊게 완수되면 치과의사는 하부구조를 최소한 짧은 시간에 구강 내에 맞출 수 있게 된다(그림 7).

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.474-476
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• 2006

본 연구에서는 다양한 두께, loading 및 기공 구조를 갖는 MPL을 형성하여 DMFC용 확산층을 제조하였다. 본 실험에서 제조한 확산층의 경우, 두께가 증가하면서 기공이 micro-pore에서 meso-pore 영역으로 옮겨감을 확인할 수 있었으며, 또한 기공구조에 따라 공기 투과도 특성이 변화하는 것을 확인할 수 있었다 각각의 확산층은 서로 다른 운전 조건에서 우수한 성능(흑은 안정적인 성능)을 갖는 것으로 확인되었으며, 이는 용도에 따른 확산층의 적합한 구조 설계가 요구됨을 의미한다.

• Clean Technology
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• v.28 no.3
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• pp.249-257
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• 2022

The adsorption equilibria of nitrogen on a region of nanoporous carbonaceous adsorbent with local molecular orientation (LMO) were calculated by grand canonical Monte Carlo simulation at 77.16 K. Regions of LMO of identical size were arranged on a regular lattice with uniform spacing. Microporosity was predominately introduced to the model by removing successive out-of-plane domains from the regions of LMO and tilting pores were generated by tilting the basic structure units. This pore structure is a more realistic model than slit-shaped pores for studying adsorption in nanoporous carbon adsorbents. Their porosities, surface areas, and pore size distributions according to constrained nonlinear optimization were also reported. The adsorption in slit shaped pores was also reported for reference. In the slit shaped pores, a clear hysteresis loop was observed in pores of greater than 5 times the nitrogen molecule size, and in capillary condensation and reverse condensation, evaporation occurred immediately at one pressure. In the LMO pore model, three series of local condensations at the basal slip plane, armchair slip plane and interconnected channel were observed during adsorption at pore sizes greater than about 6 times the nitrogen molecular size. In the hysteresis loop, on the other hand, evaporation occurred at one or two pressures during desorption.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.13 no.2
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• pp.73-78
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• 2003

The influence of calcination temperature on the pore structure of freeze dried silica gel derived from tetraethyl orthosilicate (TEOS) was investigated using $N_2$adsorption and mercury intrusion techniques. Freeze dried material contained not only 4-6 nm sized mesopores and 6-10 $\mu\textrm{m}$ sized macropores, but minor micropores. The change of pore structure due to the increase of calcination temperature was dependant upon the degree of densification.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.71.1-71.1
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• 2010

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내의 기체확산층(GDL)은 셀 내의 물 관리에 중요한 역할을 수행한다. 일반적으로 다공성 기제(GDBL) 위에 미세기공층(MPL)을 코팅한 2층 구조의 기체확산층이 사용되는데, 이 미세기공층은 카본파우더와 테프론의 혼합물로 이루어져 있으며 촉매층에서 발생한 물을 셀 밖으로 빠르게 배출하는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 다양한 기공분포를 갖는 미세기공층을 제조하여 고분자 전해질 연료전지 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 미세기공층 슬러리내에 암모늄염 계열의 기공형성제를 혼합하여 다공성 기제 위에 코팅한 후 다양한 온도조건에서 건조함에 따라 기공분포가 다른 미세기공층을 제조하였다. 이렇게 제조된 미세기공층의 물성은 수은기공도계, FE-SEM, 자체적으로 제조한 기체투과도 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, 단위 전지 성능 측정은 두 개의 가습조건(RH100%, RH50%)에서 실시하였다. 기공분포 측정결과 건조온도가 높은 미세기공층은 건조온도가 낮은 미세기공층에 비해 직경이 1,000 - 20,000 nm 인 대공극(macropore)의 수가 많지만, 직경이 100 nm 이하의 미세공 (micropore)의 수가 적은 것을 확인하였다. 전지성능 측정 결과 고가습 조건 (RH100%)에서는 미세공 (micropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 보여고, 저가습 조건 (RH50%)에서는 대공극 (macropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 물배출에 유리한 미세공 (micropore)의 성질과 원료 기체의 이동에 유리한 대공극(macropore)의 성질에 의한 것으로 판단된다. 따라서 셀 운전 가습조건에 따라 최적화된 기공구조를 갖는 미세기공층을 사용함으로써 셀 운전 성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다.