• Membrane Journal
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• v.27 no.2
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• pp.154-166
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• 2017

Polymeric films for gas barrier applications such as food packaging and electronic devices have attracted great interest due to their cheap, light and easy processability among gas barrier materials. Especially in electronic devices, extremely low gas permeance is necessary for maintaining the device performance. However, current polymeric barrier films still suffer from relatively high gas permeance than other materials. Therefore, there have been strong needs to enhance the gas barrier performance of polymeric barrier films while keep their own advantages. Recently, graphene is highlighted as a 2D-layered material for gas barrier applications. However, owing to the poor workability and difficulty to produce in engineering scale, graphene oxide (GO) is on the rise. GO consists of oxygen-containing functional groups on surface with intrinsic 2D-layered structure and high aspect ratio, and it can be well-dispersed in aqueous polar solvents like water, resulting in scalable mass production. Here, we prepared GO incorporated polyimide (PI) nanocomposites. PI is widely used barrier polymer with high mechanical strength and thermal and chemical stability. We demonstrated that PI/GO nanocomposites could perform as a gas barrier. Furthermore, surfactants (Triton X-100 (TX) and Sodium deoxycholate (SDC)) are introduced to enhance the gas barrier performance by improving the degree of dispersion of GO in PI matrix. As a result, TX enhanced the gas barrier performance of PI/GO nanocomposites which is similar to predicted value. This finding will provide new insight to polymer nanocomposites for gas barrier applications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.111.1-111.1
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• 2016

진공 중 산화처리 방법으로 스테인레스강 표면에 형성한 크롬 산화막에 의한 수소 기체방출 저감 효과를 수치해석 방법으로 분석하였다. 스테인레스 강 진공 용기를 진공 중 산화처리하면 표면의 확산 방지막 효과에 의하여 수소 기체방출률을 낮출 수 있다고 알려져 있으나 그 구체적인 원리는 명확하지 않다. 표면 크롬 산화막의 수소 확산계수가 스테인레스 강 내부의 확산계수보다 작으므로 수소의 확산을 지연시켜 기체방출을 낮춘다는 설명이 가능하지만, 크롬 산화막의 두께 및 확산계수가 미치는 영향을 정량적으로 분석한 예는 없었다. 본 발표에서는 스테인레스강 진공용기의 크롬산화막과 모재 내부에 서로 다른 확산계수를 부여한 후 기체방출에 관여하는 확산 방정식을 수치해석으로 풂으로써, 표면의 확산 방지막에 의한 기체방출 저감 효과를 설명하고자 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.1 no.2
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• pp.277-285
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• 1992

플라즈마 화학기상증착법과 저압 화학기상증착법을 사용하여 실리콘 기판 위에 텅 스텐 박막을 증착하였다. 반응기체로 WF6를 사용하였으며 환원기체로는 SiH4를 사용하였다. 플라즈마 증착법에 의한 텅스텐 박막의 성장은 환원기체의 유무에 상관없이 주로 기상 반응 에 의한 텅스텐 덩어리들의 증착에 의하여 이루어졌으며 비교적 균일도가 낮은 박막표면을 이루었다. 저압 화학증착법의 경우 환원기체를 사용하지 않았을 때에는 실리콘 기판에 의한 제한된 환원반응에 의해 텅스텐이 증착되었으나, 환원기체를 사용했을 때에는 초기의 실리 콘 기판에 의한 환원반응과 이어 일어나는 SiH4 기체와의 불균일계 환원반응의 두 단계반응 에 의하여 텅스텐 박막 증착이 이루어졌다. 저압 화학증착법의 경우 텅스텐 박막의 특성은 플라즈마 증착법에서 보다 우수하였으며 박막 성장은 island by island 양식을 따르는 것으 로 추정되었다. 박막은 $\alpha$-W의 체심입방 구조로 이루어졌으며 박막이 성장함에 따라 단결정 구조가 증가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.876-879
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• 2009

Fischer-Tropsch 합성 반응과 같은 slurry bubble column reactor에서는 반응 속도를 증진시키기 위해서는 서로 다른 상간의 접촉 면적을 최대화함으로써 물질 전달을 원활하게 유지하여야 한다. 특히 Fischer-Tropsch 합성 반응에서는 반응물인 기체가 촉매로서 기능하는 고체 표면으로의 external mass transfer가 효과적으로 이루어져야 하기 때문에 반응기 내의 기체의 거동뿐만 아니라 고체인 촉매의 분포에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 반응기 내에 기체의 superficial velocity를 변화시키면서 기체의 hold up 뿐만 아니라 고체 입자의 분포특성에 대하여 관찰하였다. Superficial velocity가 증가함에따라 gas hold up의 경우, 일정하게 증가하다가 6 cm/sec 이상에서 그 증가폭이 감소하였다. 즉 6 cm/sec이상에서 turbulent flow regime을 형성하였다. 또한 고체입자의 분포 역시 기체의 superficial velocity가 증가함에따라 보다 균일하게 되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.11a
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• pp.201-206
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• 1996

추진제 연소 기체의 연기도(degree of smoke)의 정량적 측정을 위하여 설계, 제작된 Smoke Chamber를 이용하여, 고체 추진제의 연소 기체에 대한 연기도의 측정 기법을 확립하였으며, 몇가지 유연성 및 무연성 혼합형 고체 추진제 조성들과 복기형 추진제의 연소 기체에 대하여 온·습도 조건의 변화에 따라 연기도를 측정하여 결과를 종합, 분석하였다. 그 결과, Smoke Chamber장비를 이용한 측정을 통하여 추진제 연소 기체중의 연기 생성도를 정량화 함으로써, 기후 조건과 추진제 조성에 따른 연기도의 차이를 구분할 수 있었으며, 일차 연기(primary smoke)와 이차연기(secondary smoke)의 생성 조건 및 이들의 분리 측정이 가능하다는 결론을 얻었다. 측정 파장 영역에 대한 확장을 통하여 측정 범위룰 보완한다면, Smoke Chamber System은 향후 고체 추진제의 연소 기체의 연기 특성의 파악 및 로켓 모터 plume 연구의 기초 자료 획득에 유용하게 이용될 수 있다고 판단된다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.47-48
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• 1996

최근 고분자 분리막을 이용한 기체 혼합물의 분리시 분리특성을 향상시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고분자 막에 의해 기체를 분리할 경우 기체의 투과도와 선택도는 상반된 특성을 갖고 있어 투과도와 선택도 모두를 동시에 증가시키기 위한 분리막 소재의 개발 및 개선이 요구되며, 많은 연구자들이 이에 관련된 연구들을 수행하고 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 흡착제가 함유된 불균일상 기체분리막을 제조하여, 이막의 흡착제 함유량 변화에 따른 기체 투과성 및 발효가스중 특정성분 기체의 선택특성을 연구하였다. 본 연구는 김치를 포함한 우리나라 전통 식품의 밀폐포장내에서 발생되는 발효가스를 효율적으로 제거 또는 방출하기 위한 포장재 개발 연구에 대한 기초 연구로서 수행되었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.6
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• pp.568-574
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• 2001

수정된 기체투과법을 이용하여 다공성 지지체의 기공크기를 평가하였다. 본 연구에서의 수정된 기체투과법은 기공 내에서 유체흐름이 Hagen-Poiseiulle 법칙이 성립하는 영역으로 압력을 조절하여 투과유량을 측정하는 방법을 말한다. 수정된 기체투과법의 적합성 여부는 유체의 Reynolds number 및 기체분자의 평균자유행로를 통해 검토하였다. 다공성 지지체의 유량의 시간변화로부터 대표치를 결정하여 기공크기로 환산하였다. 본 방법에 의해 평가된 다공성 지지체의 기공크기는 30$\mu\textrm{m}$~80$\mu\textrm{m}$ 이었으며, 평균치는 50$\mu\textrm{m}$로 평가되었다. 한편 화상해석법과 비교.분석한 결과 수정된 기체투과법을 통해 평가된 기공은 내부채널의 가장 작은 부분을 나타내는 것으로 확인되었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.6 no.2
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• pp.122-129
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• 1995

질소 기체의 온도변화에 따른 질소 레이저의 동작 특성을 조사하고 실험에 의해 얻은 E/P값을 이론치와 비교 연구하였다. 이를 위하여 레이저 관의 길이가 200mm이고, 다중 평행판 축전기형 전송 회로 및 질소 기체의 온도 조정 장치로 구성된 질소 레이저를 제작하였다. 반복률 20Hz에서 스파크 갭의 전극 거리 4mm일 때 최대출력을 얻었으며 최적동작 조건은 질소 기체 온도 $30^{\circ}C$, 기체 압력 70torr이었다. 이때의 E/P는 411V/cm.torr이었다. 한편 질소 기체의 온도가 증가함에 따라 최적 동작 조건은 높은 압력 쪽으로 이동하는 경향을 보였고 이때 E/P값은 감소하는 것으로 나타나 이론과 어느 정도 일치함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.45-46
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• 1994

기체분리막의 성능을 평가하기 위한 Manometric method의 몇가지 투과측정장치 중, High-Vacuum technique는 기체 투과계수, 확산계수 및 용해도계수의 정확한 값을 얻는데 가장 유용한 장치이다. 그러나 이 장치는 비용이 비싸고, 조작법이 복잡하며, 투과실험시 계 내의 투과측의 농도를 분석할 수 없고, 측정시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 따라서 보다 간단하고 일반적인 측정장치는 막내 기체 확산계수의 측정에는 정확도가 떨어지지만, Low-Vacuum Technique 측정장치가 더 많이 사용되고 있다. Volumetric method는 조작법이 간단하며, 계 내의 농도분석이 가능하고, 측정시간이 빠르며, 비용이 적게 드는 장점이 있다. 일반적으로 Volumetric 투과특정장치로 투과계수는 얻었지만, 확산계수에 대해서는 극소수의 연구자들만이 언급하고 있다. 이는 실험하는 방법의 어려움과 기체의 막내 농도분포에 대해 수학적으로 적합한 모델의 해를 얻지 못한데 있다. 최근데 Lee 등은 Volumetric method을 이용한 확산계수의 평가에 대해 연구하여 신뢰성 있는 결과를 보여주었다. 따라서 본 실험은 Volumetric method를 이용하여 막내 기체 확산계수의 측정을 위해 온도, 압력및 분자직경에 따라 Standing time의 예측에 대해 검토하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.1
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• pp.135-139
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• 1989

The flame initiation of an infinite fuel system exposed to a planar ignition kernel has been investigated numerically. The aim has been to promote an understanding of the flame initiation by using the simplest mathematical formulation which retains the essential physical features. It has been found that there exists a minimum ignition energy below which a combustion wave cannot be initiated. For a fixed value of Lewis number, the same flame progation velocity has been obtained irregardless of the amount ignition energy supplied. Furthermore, for a fixed energy input there is a maximum Lewis number over which the flame cannot be initiated.