• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.2
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• pp.82-88
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• 2017

MET (Microbial Electrochemical Technology), such as MFC (Microbial Fuel Cell) and MEC (Microbial Electrolysis Cell), is a promising technology for producing sustainable biogas from an anaerobic digester (AD). At current stage, however, the most likely limiting factors, large internal resistances, should be overcome for successful scale up of this technology. Various researchers reported that application of electrode materials containing high current density, increase of ion strength and conductivity, configuration of electrode are good methods for minimizing internal resistances. Recently, stainless steel is receiving great attention because of not only high performance and durability but also low cost. Therefore, in this study, we evaluate electrochemical characteristics and biogas production rate using various electrode materials and configuration (graphite carbon coated with catalysts ($GC-C_M$) or not (GC), stainless steel mesh (SUS-M) and plate (SUS-P)). As the results, current densities of $GC-C_M$, GC, SUS-P, SUS-M were 2.03, 1.36, 1.04, $1.13A/m^2$, respectively. Methane yields of $GC-C_M$, GC, SUS-P, SUS-M were 0.27, 0.14, 0.19, 0.21 $L-CH_4/g-COD_{rem}$., respectively. Stainless steel shows high current density and methane yield, which are similar as graphite carbon coated with catalysts.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1811-1813
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• 2004

본 논문에서는 2개의 유전체와 3개의 전극을 사용한 중첩방전형 오존발생기(Superposed Discharge Type Ozonizer, SDO)를 설계 제작한 후 중심전극 진공도 변화에 따른 고조파 오존발생기의 방전특성 및 오존생성특성을 연구하고, 방전 공간 내부에서 소비되는 에너지양을 측정하기 위하여 Lissajous법을 이용하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10a
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• pp.151-152
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• 2008

본 논문에서는 전극간의 비틀림 각도가 아크거동에 미치는 영향을 알아보기 위해 고속카메라를 이용한 아크촬영과 아크전압측정을 동반한 전류차단시험을 실시하였다. 측정결과를 이용한 아크거동 분석결과를 각 모델에 대한 유한요소해석을 통한 로렌츠 힘 계산결과와 결부시켜 비틀림 각도가 아크거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.226-226
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• 2011

소형 대기압 플라즈마 소스는 그 형태에 따라 DBD (Dielectric Barrier Discharge)나 Plasma Needle, 혹은 Plasma Jet 등으로 구별되며, 구동 파형의 특성에 따라 DC, RF (Radio Frequency), 혹은 Pulsed 방식 등으로 나뉜다. 또한 코로나 방전도 소형 대기압 플라즈마 장치에서 사용된다. DBD는 1857년 Siemens에 의해 최초로 보고 되었고 산업 분야에서 대규모로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 대향 방전 DBD 대신 유전체 양쪽 면에 전극이 도포된 면방전 형태의 DBD 구조 내부로 He 가스가 흐를 때의 방전에 대한 광학적 진단을 수행하였다. 전극간의 거리와 가스 유속의 변화에 따라 방전 특성이 어떻게 달라지에 대해서 Optical Emission Spectroscopy (OES)를 통하여 생성되는 radical 종의 변화를 측정하고 ICCD (intensified charge coupled device) image를 통해 방전이 시간에 따라 어떻게 진행되는지를 진단하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.25 no.7
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• pp.139-144
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• 2008

Micro electrochemical machining was investigated to machine micro internal features. This method uses a micro disk tool electrode and can easily machine micro features inside of a micro hole, which are very difficult to make by the conventional processes. In order to limit the machining area and localize the electrochemical dissolution, ultra short pulses were used as power source and a micro disk electrode with insulating layer on its surface was used as a tool electrode. By electrochemical process, internal features, such as groove array, were fabricated on the stainless steel plate.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.40-41
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• 2011

본 연구에서는 기존 기판에 배선 형성 방법과 비교하여 매우 간단한 방법으로 배선을 기판 안에 함몰시키는 방법을 개발하였다. Gravure Offset Printing 방법으로 제작한 4 ${\mu}m$ 높이의 Ag 배선을 함몰하여 100 nm 로 만듬으로써 95% 이상이 기판 내부로 함몰되었음을 확인할 수 있었고, 함몰 전후의 면저항 값이 변화되지 않음을 확인할 수 있었다. 본 제작한 배선 함몰형 유연 기판은 각종 회로에 적용할 수 있고, 그 뿐만이 아니라 투명전극에 대한 보조 전극으로 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.14 no.3
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• pp.171-175
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• 2011

Lithium secondary batteries using lithium metal count electrode are easy to use and to analyze the specific characteristics of working electrode. Nevertheless, during the charge operation internal electrical short circuit could be caused by the dendritic growth of lithium. The cell failure by the short circuit depends on the condition of separator such as constitutive material and thickness. To prevent the cell failure caused by the dendritic growth of lithium, the electrochemical properties of the cell of lithium metal count electrode were evaluated for four different kinds of separator. Among the tested separators, GMF (glass micro-fiber filter, $300{\mu}m$) was the most promising one because it could effectively prevent the cell failure during the charge. The cell using GMF separator had relatively low impedance. Generally the cell using thicker separator than $50{\mu}m$ could effectively avoid the cell failure by internal short circuit and had the good cycleability. The highest rate capability by the signature method was acquired in the case of GMF separator.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.21-21
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• 2009

후막 광식각 기술을 이용하여 형성된 Ag 전극과 LTCC 기판 사이의 접착력을 향상시키기 위하여 무기 바인더로서 anorthite, diopside 및 MLS-62 glass frit을 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였다. 소성 후의 glass pool effect를 감소시키기 위해 attrition mill을 통하여 미세 glass 분말을 준비하였다. Glass frit은 Ag powder의 5vol%~25vol%의 함량으로 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였고 패턴 형성 후 $850^{\circ}C$에서 1시간 소결하였다. 전극과 기판 사이의 접착력은 micro-ball shear test 법으로 측정하였으며, Ag 전극 부착력은 glass frit의 함량 증가에 따라 증가하다가 감소하는 경향을 보이는데, 이는 과량의 glass frit 첨가로 인한 전극 내부에 액상 풀의 형성에 기인한 것으로 보여진다. Ag 전극의 면저항은 glass frit의 함량이 증가함에 따라 $0.13m{\Omega}{/\square}$에서 $2.06m{\Omega}{/\square}$까지 증가하는 경향을 나타내었다. 소성 전후의 전극 패턴의-수축율은 $100{\mu}m$의 선폭을 기준으로 glass frit의 첨가랑이 증가할수록 43.3%에서 35.0%로 감소하였으며, 그 결과 최소 선폭 $25{\mu}m$의 미세 전극 패턴의 형성이 가능하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.42.1-42.1
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• 2011

박막형 디스플레이구서에 있어서 투명전극은 필수적이다. 투명전극은 정보를 표시하기 위해 빛을 외부로 방출시키거나 태양광 등을 소자 내부로 입사시켜야 한다. 또한 전극을 형성하는 박막은 높은 광투과율과 ${\sim}10-4{\Omega}cm$ 정도의 낮은 전기비저항을 가져야 한다. 가장 널리 사용되는 투명전극으로 ITO (Indium Tin Oxide)는 인듐의 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가 및 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소플라즈마 분위기에서 장시간 노출시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제로 지적된다. 이러한 문제 해결의 대안으로 ZnO 산화물 반도체가 있는데 ITO 박막에 비해 비저항이 높기 때문에 도핑을 이용한 비저항을 ${\sim}10-4{\Omega}cm$ 정도로 낮추어야 한다. 투명전도막으로는 ITO, FTO 등과 더블어 체적 저항율은 다소 높으나 환원성 분위기에 대한 내성, 가시광 영역에서의 높은 광투과율과 저렴한 가격 등의 장점 등으로 AZO 박막이 주목 받고 있다. ZnO는 ITO 나 FTO에 비해서 700 kJ/mol의 큰 분해에너지를 가지므로 코팅 때 발생하는 전도도 및 투과율이 나빠지는 현상이 발생하지 않는 특징이 있으며, 위의 두 재료에 비해 밴드갭도 가장 낮아서 자외선 투과율이 낮다. 그러나 내습성이 약하기 때문에 이를 보완하기 위하여 내습성향상과 전도성 향상을 위해서 3족 원소인 B, In, Al, Ga 등을 도핑한 ZnO 투명전도막의 연구가 진행되고 있다. 이러한 원소들 중에서 Al로 도핑했을 때 가장 낮은 비저항을 얻을 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 SiOC 박막위에 AZO 박막을 제조하기 위하여 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막을 성장시켰으며, 박막의 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. AZO 박막은 rf power가 5~200 W인 RF 마그네트론 스퍼터 방법에 의해서 제작되었다. SiOC 박막은 산소와 DMDMOS 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착되었다. 증착된 SiOC박막은 UV visible spectroscopy에 의해서 분석하였다. 투명전극의 비저항은 rf 전력이 작을 수록 낮았으며, SiOC 절연막 위에 AZO를 증착시킨 후 반사률은 반대로 바뀌는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.2
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• pp.123-127
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• 2010

An assembled-graphite/DSA(Dimensionally Stable Anode) was prepared using graphite powder to increase durability and energy efficiency of redox flow battery and investigated its electrochemical properties in vanadium-based electrolyte. The cyclic voltammetry (CV) was carried out in the voltage range of -0.7V and 1.6V vs. SCE at 5 mV/sec scan rate to analyze vanadium redox reaction. From the CV results, the assembled-graphite/DSA electrode showed a fast couple reaction and good reversibility in 2M $VOSO_4$ + 2.5 M $H_2SO_4$ electrolyte. Therefore, it has been expected that this electrode increases power density as well as energy density of redox flow battery.