• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.415-423
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• 2008

외핵은 대부분 철로 이루어져 있으나 외핵의 밀도를 10% 정도 줄일 수 있는 희석 원소가 존재해야 한다. 외핵에서 존재할 가능성이 있는 가벼운 희석원소가 수소와 산소라는 가정 하에, 고압 하에서 수소의 열역학적 안정성을 적철석($Fe_2O_3$) + 수소($H_2$) $\to$ 괴타이트(FeOOH) + 철(Fe) 반응관계식을 이용하여 계산하였다. 열역학적 해석 결과, 상온 및 상압에서 이러한 화학반응의 깁스자유에너지는 12.62 kJ/mol로 계산되었다. 상온에서 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 감소하여 0.068 GPa에서 '0 kJ/mol'을 나타내었다. 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 일정한 비율로 점차적으로 감소하여 200 GPa에서는 -208.26 kJ/mol을 나타내었다. 이러한 열역학적 분석 결과로 볼 때 고압 하에서 수소와 철산화물이 반응하여 철원소와 철 수산화물을 생성하는 환원반응이 선호되며, 수소와 산소가 철수산화물의 형태로 원시지구 핵 내에 존재하게 되었을 가능성을 배제할 수 없다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-131
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• 2009

영가철과 혐기성 미생물을 이용한 환원적 탈염화반응을 통한 다이옥신 처리 능력을 평가하기 위해, 자유에너지 선형관계(linear free energy relationship)를 이용하여 다이옥신의 탈염화에 의한 농도 및 독성변화 예측 모델을 최초로 정립하였다. 수용액상에 존재하는 다이옥신류의 깁스자유에너지는 기존 문헌의 열역학적 계산결과를 범밀도함수이론(density functional theory)을 이용한 계산 수준으로 보정하였으며, 보정된 깁스자유에너지와 실험을 통해 얻은 탈염화 반응속도 상수와의 선형관계를 통해 다이옥신의 탈염화 반응 256개에 대한 반응속도상수를 예측하였다. 본 모델을 통해 탈염화에 의해 변화하는 다이옥신 류 76종에 대한 시간 별 농도를 계산할 수 있다. 8염화다이옥신(Octachlorinated dibenzo-p-dioxin, OCDD)이 완전히탈염화되어 dibenzo-p-dioxin (DD)로 탈염화되기까지는 100년 이상의 반응시간이 필요하였으며, 독성등가값(toxic equivalent quantity, TEQ)의 경우 탈염화가 진행되면서 초기농도의 10배 이상까지 증가하는 것으로 밝혀졌다. 이를 통해, 다이옥신의 처리를 위해서는 좀 더 빠른 탈염화 반응속도를 갖는 다른 전자공여 시스템을 사용하거나, 환원적 탈염화-라디칼 산화와 같은 복합 연계처리가 필요함을 알 수 있다. 본 논문을 통해 제시된 예측 기법은 다이옥신뿐 아니라 다른 할로겐화 화합물의 탈염화 예측과 여러 전자공여 시스템에 대한 평가에 적용이 가능하다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.602-611
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• 2014

양쪽성 계면활성제인 dodecyldimethyl(3-sulfopropyl)ammonium hydroxide(LSB, $CH_3(CH_2)_{11}N^+(CH_3)_2(CH_2)_3SO{_3}^-$)와 LSB/Tween-20, LSB/Tween-40, LSB/Tween-80 및 LSB/DTAB, LSB/TTAB, LSB/CTAB 혼합계면활성제의 임계미셀농도(CMC)값을 284 K에서 312 K의 온도범위에서 UV/Vis 분광광도법으로 측정하였다. 열역학적 연구를 위해 온도의 변화가 미셀화에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 계산한 결과 측정범위 내에서 미셀화에 따른 깁스 자유에너지값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었다. 한편 엔탈피값은 Tween-20에서는 양의 값을 그리고 다른 계면활성제에서는 음의 값을 나타내었다. 엔트로피값은 측정한 온도범위 내에서 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 모든 열역학 함수값들은 온도와 알킬-그룹의 길이에 따라 큰 변화를 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.381-382
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• 2015

배터리의 열역학적 인자, 즉, 엔탈피, 엔트로피, 깁스 자유 에너지는 배터리의 상태인 SOH (State Of Health)를 추정하는 데 있어서 매우 밀접한 관련이 있으며, 정밀한 측정을 필요로 한다. 이러한 열역학적 인자 중 엔트로피의 측정이 중요한데 ETM (Electrochemical thermodynamics measurements) 방법이 대표적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존 ETM 방법을 설명하고, 이를 보완한 새로운 엔트로피 측정 방법을 제안하며, 실험을 통해 유효성을 입증한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.70.2-70.2
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• 2010

고순도 금속규소는 반도체, 태양전지 및 규소화 화합물 등의 원료로 사용되어왔으며, 최근 태양전지 시장 확대로 인해 고순도 금속규소의 수요가 증가하고 있다. 그러나 전량 수입 중인 고순도 금속규소의 수급 안정성과 품질 균일성 등이 문제가 되고 있어, 고순도 생산 공정 및 생산 에너지를 절감 공정에 관한 연구 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 금속규소의 원료인 규석(SiO2)과 카본(C)의 환원반응을 온도와 압력별로 살펴보고, 평형 상태의 금속규소수율 조건을 알아보았다. 그리고 아크로 내부 위치에 따른 산화/환원 반응식을 고찰하여 주요 반응식의 깁스 자유 에너지를 비교 분석 하였다. 본 해석을 통한 실험용 아크로 제작과 기초실험을 통해 금속 규소 생산 수율 및 순도를 평가하였으며, 생산된 실리콘의 최대 순도는 약 99.8%로 측정되었다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.18-19
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• 2002

Si 웨이퍼제조 시 나오는 페슬러지에서 SiC 연마재와 절삭유를 분리해내면 Si 분말을 얻을 수 있다. 본 연구에서의 SiC는 폐슬러지 Si 분말에 C 분말을 혼합하여 제조할 수 있다. Si-C-O 3성분계는 Si, $SiO_2$, SiC, C 4개의 응축상과 CO, SiO, $CO_2$, $O_2$ 4개의 기체상이 가능하고 생성물들 간의 평형관계를 깁스 자유에너지에 의해 평형 반응식이 계산되어질 수 있다. 계산된 평형 반응식은 2개의 SiO, CO 분압이 각각 X, Y 좌표평면에 나타나는 상안정도를 그려볼 수 있다. 상안정도에서 자유도가 2인 경우는, $SiO_2$가 불안정하므로 SiC와 C가 공존하는 영역에서 온도를 독립 변수로 놓으면 나머지 독립 변수는 SiO 나 CO 기체 분압 둘 중 하나가 되어 하나의 직선으로 나타낼 수 있다. 직선을 경계로 각 응축상들의 안정영역을 하나의 좌표평면에 나타낸 후 온도에 따른 SiC의 안정영역을 알아본다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.244-252
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• 2005

It is very interesting and important in the academic point of view and in practical use the hydrogen-induced phase separation(HIPS) which appears during hydrogen heat treatment. Since hydrogen can be removed very fast by pumping it out the hydrogen-induced new lattice phase which can not be obtained without hydrogen can be preserved as meta-stable state. In this study it has been investigated whether the HIPS appear in Pd-Al, Pd-Co, Pd-Cr, Pd-Ti, Pd-V and Pd-Zr alloys and discussed thermodynamic representation of the HIPS. The Pd alloys were arc-melted under argon atmosphere and remelted 4 or 5 times for homogenization. The alloys were annealed at 600$^{\circ}C$ under vacuum for 24 hrs and then subjected to pressure-composition isotherm measurements at 100$^{\circ}C$. The hydrogen heat treatment(HHT) of samples was carried out at 600$^{\circ}C$ under hydrogen pressure of 70 bar for 6 days and PC isotherms at 100$^{\circ}C$ were measured. By comparing the PC isotherms measured before and after HHT, occurrence of phase separation was determined. The experimental results showed that the HIPS appeared only in Pd-0.05Co alloy. For Pd-Co alloys with various composition the PC isotherms were measured. By adopting Park-Flanagan model for ternary thermodynamics the Gibbs free energy change for Pd-Co-H solid solution was calculated and subsequently with this the HIPS in Pd-Co alloy was explained fairly.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.598-603
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• 2023

촉매를 사용한 전기화학적 암모니아 생산은 주변 온도 및 압력 조건, 환경 친화적인 작동 및 고순도 암모니아 생산을 가능하게 함으로써 전통적인 하버-보쉬 방법을 대체할 대안으로서 가능성이 있다. 본 연구에서는 제1원리 계산을 사용하여 루테늄 촉매의 표면에서 발생하는 질소 환원 반응에 초점을 맞춘다. 루테늄의 (0001) 및 (1000) 표면에서 질소 환원에 대한 반응 경로를 모델링하여 반응 구조를 최적화하고 각 단계에 대한 유리한 경로를 예측했다. 각 표면에서의 N₂의 흡착 구성은 후속 반응 활동에 상당한 영향을 미쳤으며, 깁스자유에너지 분석은 가장 유리한 질소 환원 구성을 도출하였다. 루테늄의 (0001) 표면에서는 질소 분자가 표면에 수직으로 흡착하는 end-on 형태가 가장 유리한 N₂ 흡착에너지가 나타났으며 유사하게, (1000) 표면에서도 end-on 형태가 안정적인 흡착 에너지 값을 보였다. 이어서, distal 및 alternating 구성 모두에서 최적화된 수소 흡착을 통해 NH₃의 최종 탈착까지 이론적으로 완전한 반응 경로를 설명했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.679-686
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• 2019

수용액으로부터 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착 평형, 동역학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 아닐린 블루의 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 통해 해석하였다. Langmuir 모델이 다른 모델들 보다 등온 데이터에 더 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L=0.036{\sim}0.068$)는 활성탄에 의한 아닐린 블루의 흡착 공정이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 나타냈다. 흡착속도상수는 유사일차속도 모델, 유사이차속도 모델 및 입자내 확산 모델에 적용하여 구하였다. 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 따랐다. 흡착 메카니즘은 입자내 확산 모델에 의해 경막 확산과 입자내 확산의 두 단계로 평가되었다. 흡착공정에 대한 깁스 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피 변화와 같은 열역학 파라미터들이 평가되었다. 엔탈피 변화(48.49 kJ/mol)은 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알려주었다. 깁스 자유 에너지는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 더 높아졌다. 등량흡착열은 흡착제 표면의 에너지 불균일성 때문에 흡착제와 흡착질 사이에 상호작용이 있음을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제55권3호
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• pp.364-372
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• 2011

다양한 억제제의 농도, 온도, 유속에서 중량 분석과 변전위 분극법을 이용하여 0.25 M 황산 용액상에 있는 연강철에 대한 imatinib mesylate (IMT)의 부식 억제를 연구하였다. 억제제의 농도가 증가함에 따라 억제 효과가 증가한다는 결과를 얻었다. 연강철 표면 위의 흡착 과정은 Langmuir 흡착 등온선을 따른다. 얻어진 흡착 깁스 자유 에너지의 값은 연강철 위의 IMT의 흡착 과정이 화학흡착이라는 것을 보여준다. 열역학 변수들이 계산되고, 논의되었다. IMT의 HOMO와 LUMO의 전자궤도 밀도 분포는 억제 메커니즘을 논의하는데 이용되었다. FT-IR 분광학과 SEM 이미지는 필름에 흡착된 표면을 분석하기 위해 사용되었다.