• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.141-141
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• 2016

방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.16 no.3
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• pp.169-176
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• 2013

Solid state lithium oxide compounds of layered structure, which has high stability of structure, are mainly used as the cathode materials in lithium-ion batteries (LIBs). Recently, the investigation of Solid Electrolyte Interphase (SEI) between active materials and electrolyte has been focusing to improve the performance of lithium-ion batteries. For the investigation of the SEI, the study of surface properties of cathode materials and anode materials is also required in advance. $LiNiO_2$ and $LiCoO_2$ are very similar layered structure of cathode active materials and representative solid state lithium oxide compounds in LIBs. Various experimental and theoretical studies have been doing for $LiCoO_2$. The theoretical investigation of $LiNiO_2$ is not sufficient, however, even if experimental studies of $LiNiO_2$ are enough. In this study, the surface energies of nine facets of $LiNiO_2$ crystal facets were calculated by Density Functional Theory. In XRD data of $LiNiO_2$, (003), (104), (101), et al. facets are main surfaces in order. However, the results of calculation are different with XRD data. Thus, both (104) and (101) facets, which are energetically stable and measured in XRD, are mainly exposed in the surface of $LiNiO_2$ and it is expected that intercalation and de-intercalation of Li-ion will be affected by them.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.32 no.2
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• pp.123-133
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• 2023

Wastewater generated in the secondary battery production process contains lithium and high-concentration sulfate. Recently, as demand as demand for high-Ni precursors with high-energy density has surged, nickel emission is also a concern. Lithium and sulfate are not included in the current water pollutant discharge standard, so if they are not properly processed and discharged, the negative effect on future environment may be great. Therefore, in this study, the ecotoxicity of lithium, nickel, and sulfate, which are potential contaminants that can be discharged from the secondary battery production process, was evaluated using water flea (Daphnia magna) and luminescent bacteria (Aliivibrio fischeri). As a result of the ecotoxicity test, 24-hour and 48-hour D. magna EC₅₀ values of lithium were 18.2mg/L and 14.5mg/L, nickel EC50 values were 7.2mg/L and 5.4mg/L, and sulfate EC₅₀ values were 4,605.5mg/L and 4,345.0mg/L, respectively. In the case of D. magna, it was found that there was a difference in ecotoxicity according to the contaminants and exposure time (24 hours, 48 hours). Comparing the EC₅₀ of D. magna for lithium, nickel, and sulfate, the EC₅₀ of nickel at 24h and 48h was 39.6-37.2% compared to lithium and 0.1-0.2% compared to sulfate, which was the most toxic among the three substances. The difference appeared to be at a similarlevelregardless of the exposure time. The EC₅₀ of sulfate was 253.0-299.7% and 639.5-804.6%, respectively, compared to lithium and nickel, showing the least toxicity among the three substances. The 30-minute EC₅₀ values of luminescent bacteria forlithium, nickel, and sulfate were 2,755.8mg/L, 7.4mg/L, and 66,047.3mg/L,respectively. Unlike nickel, it was confirmed that there was a difference in sensitivity between D. magna and A. fischeri bacteria to lithium and sulfate. Studies on the mixture toxicity of these substances are needed.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• v.33 no.1
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• pp.117-124
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• 2000

Objectives : It is the objective of this study to compare hepatotoxicity of nickel chloride and cadmium chloride with each other through IPRL(Isolated Perfused Rat Liver) method. Methods : Biochemical indicator of hepatic function such as AST(aspartate aminotransferase), ALT(alanine aminotransferase), LDH(lactate dehydrogenase) and perfusion flow rate were used as the indicator of hepatotoxicity. Oxygen consumption rate were used as vability indicator. $300({\pm}50)g$ - weighted rats were allocated randomly to each group($0{\mu}M,\;50{\mu}M,\;200{\mu}M\;NiCl_2\;and\;CdCl_2$ exposure) by 5, totally 25. After Krebs-Ringer bicarbonate butler solution flowed into the penal vein and passed the liver cell, it flowed out of vena cava. Liver was administered with each $NiCl_2\;and\;CdCl_2$ of each concentration and observed with buffer solution sampling time. Butler which got out of liver was sampled and then biochemical indicator of hepatotoxicity was measured. Results : AST, ALT, and LDH in buffer increased with sampling time much more in $CdCl_2$ exposure group than $NiCl_2$ exposure group in both 50 and $200{\mu}M$ and statistical significance w3s verified with 2-way repeated ANOVA. Viability was decreased more and more in all substances during passed time. Conclusions : It is inferred that $CdCl_2$ has stronger hepatotoxicity than $NiCl_2$. IPRL method would be used widely for acute hepatotoxicity when considerating the benefit of it.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.55 no.3
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• pp.478-485
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• 2011

Merocyanine derivatives transformed from spiropyran-containing compounds by irradiating the light of ultraviolet (UV) include zwitterion of phenolate anion and amine cation. Complexation of this phenolate anion on merocyaninemodified surface and Ni ion among metal ions led to a change of surface charge and it was measured with kelvin prove force microscopy (KFM). We found that the resultant surface potential decreased linearly as UV-exposed time increased, and finally were saturated. Also it was analyzed through XPS the immobilized amount of Ni ions was increased according to increase of UV-exposed time. It is considered that these properties could be applied for detection and a quantitative control of different metal ions. Further research is to aim construct specific scaffold/matrix which enable high selective, high sensitive and, especially, a quantitative immobilization of metal ions-binding biomaterials such as proteins and cells.

• Korean Journal of Ichthyology
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• v.23 no.1
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• pp.61-69
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• 2011

Gene and promoter structures of metallothionein(MT) from Miho spine loach (Cobitis choii; Cypriniformes) were characterized, and the transcriptional responses to experimental exposures to heavy metals and heat stress were examined. The C. choii metallothionein displayed well-conserved features of teleostean metallothioneins at gDNA, mRNA and amino acid levels. Bioinformatic analysis predicted that the C. choii MT regulatory region potentially possessed various motifs or elements targeted by various transcription factors associated with metal-coordinating regulation (e.g., metal transcription factor-1), immune responses (e.g., nuclear factor kappa B), and thermal modulations (e.g., heat shock factor). Acute heavy-metal exposures to 0.5 or $1.0\;{\mu}M$ of cadmium (Cd), copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni) or zinc (Zn) showed that MT transcription was significantly stimulated by Cd (9.6-fold relative to non-exposed control) and Cu (10.4-fold), only moderately by Mn (2.4-fold), but hardly by Ni and Zn. Elevation of water temperature from $25^{\circ}C$ to $31^{\circ}C$ caused a rapid modulation of MT mRNAs toward upregulation to 9.5-fold; however, afterward the elevated mRNA level slightly decreased during further incubation at $31^{\circ}C$ for 6 h. Results from this study suggest that MT-based expression assay could be a useful basis for better understanding the metal- and/or heat-caused stresses in this endangered fish species.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2001.10a
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• pp.140-142
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• 2001

항공기의 제트 엔진을 비롯하여 육상용 발전기, 선박용 엔진, 로켓 엔진 등에 널리 사용되는 터빈 블레이드를 포함한 고온용 가스터빈 부품은 최대 온도 120$0^{\circ}C$ 이상의 고온에 노출되어 가혹한 기계적 응력을 받는 동시에 고온에서의 표면 안정성이 요구되므로 초내열 니켈 합금(superalloy), 티타늄 합금, 내열강 등의 고온강도가 우수한 합금이 사용된다. 그런데 합금성분이 많이 첨가된 내열 합금을 용접하는 경우, 미세균열, 용접부의 기계적 성질의 저하, 용접열영향부의 내식성과 내산화성의 저하, 용접외부 결함에 의한 피로강도 저하 등의 문제가 발생하므로 이를 해결해야 한다. 본고에서는 생산성과 용접품질이 우수한 고밀도 에너지빔 용접의 적용 현황에 관하여 고찰코자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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• 2001.05a
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• pp.534-535
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• 2001

수서동물의 아가미 형태 및 구조적 변화에 미치는 독성물질 또는 물리적인 스트레스의 영향에 관해서는 카드abf(You et al., 1978), 니켈, 크롬, 카드뮴(Hughes., 1979), 살충제(ojha et al., 1989), pH (Munshi and Singh, 1992), 염분농도(Kim et al., 1993; Moon, 1995), formalin (Ryu et al., 1998), 철 (Kang et al., 1999)등 많은 연구가 보고되고 있다. 하지만 이러한 연구 보고에서 나타난 대부분의 구조적 변화는 비특이적인 현상이지만, 스트레스 노출 조간과 무관한 것은 아니다 (Mallatt, 1985). (중략)

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.36 no.5
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• pp.159-166
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• 2016

The microstructural evolution of a cast Ni base superalloy, IN738LC, has been investigated after long term exposure at several temperatures. Most of the fine secondary ${\gamma}^{\prime}$ particles resolved after 2000 hour exposure at $816^{\circ}C$. At higher temperatures of $871^{\circ}C$ and $927^{\circ}C$, secondary ${\gamma}^{\prime}$ resolved after 1000 hours of exposure, and cuboidal primary ${\gamma}^{\prime}$ grew with exposure time. During the thermal exposure, ${\sigma}$ phase formed at all tested temperatures, and ${\eta}$ phase was observed around interdendritic regions due to carbide degeneration. The influence of microstructural evolution during thermal exposure on the mechanical properties has been analyzed. The effects of ${\gamma}^{\prime}$ particle growth are more pronounced on the high temperature creep properties than on the room temperature tensile properties.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.78-78
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• 2010

그래핀(Graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집(honeycomb)구조로 빼곡히 채워진 2차원의 단원자 층으로 역학적 강도와 우수한 화학적/열적 안정성 및 흥미로운 전기 전도 특성을 가지고 있다. 이러한 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 현재 기초연구뿐만 아니라 응용연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀의 우수한 물리적 특성들은 그래핀의 층수, 모서리(edge)구조, 결함(defect), 불순물 등에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 그래핀의 구조 및 결함정도를 자유로이 제어하고 그에 따르는 특성 변화를 관찰하는 것은 기초연구의 측면에서 뿐만 아니라 향후 그래핀 응용에 있어서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 그래핀의 내산화 특성을 연구하기 위하여, 그래핀을 열 및 플라즈마 산화 분위기에 노출시킨 후, Raman 분광법을 이용하여 광학적, 구조적 변화를 분석함으로써 그래핀의 내산화 특성에 대하여 조사하였다. 그래핀은 실리콘 웨이퍼에 전자빔증착법으로 니켈박막을 증착한 후 열화학증기증착법으로 합성하였으며, 메탄가스를 원료가스로 $900^{\circ}C$ 전후에서 합성하였다. 합성한 그래핀은 산화반응 시 기판의 영향을 제거하기 위하여 트렌치 구조의 기판 위에 전사(transfer)함으로써 공중에 떠있는 구조를 구현하였다. 열 산화의 경우, 합성한 그래핀을 대기분위기의 고온($500^{\circ}C$) 챔버에 넣고 처리시간에 따른 특성변화를 살펴보았다. 플라즈마 산화의 경우는 공기를 이용하여 직류플라즈마를 발생시킨 후 0.4 W의 낮은 플라즈마 파워를 이용하여 플라즈마 산화처리와 특성평가를 매회 반복하였다. 그래핀의 특성분석은 Raman분광기와 광학현미경, 원자힘현미경(AFM) 등을 이용하여 분석하였으며, 상기 결과들은 향후 산화환경에서의 그래핀 응용소자 개발에 유용할 것으로 예상된다.