• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.241.2-241.2
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• 2011

다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.88.2-88.2
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• 2012

활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.1
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• pp.11-24
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• 2014

In this study, the characteristics of the propagation of dam-break wave through a porous structure in a water tank is numerically analyzed by using the three-dimensional numerical model (ANSYS CFX model). As results of comparison between the existing measured and simulated water depth distributions in and around a porous structure, the agreement is relatively well satisfied. Moreover, for the case of the presence in part of a porous structure in a water tank, the three-dimensional flow structure is numerically analyzed In general, compared with in the area with a porous structure, the abrupt variation of water depth occurs in the area without a porous structure. It is shown that the porous structure can play a role to decrease the abrupt variation of water depth.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.2
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• pp.267-273
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• 2019

Hierarchically porous $Fe_2O_3$ nanofibers with meso- and macro- pores are designed and synthesized by electrospinning and subsequent heat-treatment. The macro pores are generated by selectively decomposition of polystyrene as a dispersed phase in the as-spun fibers containing $Fe(acac)_3$/polyacrylonitrile continuous phases during heat-treatment. Additionally, meso-pores formed by evaporation of infiltrated water vapor during electrospinning process interconnected the macro-pores and results in the formation of hierarchically porous $Fe_2O_3$ nanofibers. The initial discharge capacity and Coulombic efficiency of the hierarchically porous $Fe_2O_3$ nanofibers at a current density of $1.0A\;g^{-1}$ are $1190mA\;h\;g^{-1}$ and 79.2%. Additionally, the discharge capacity of the nanofibers is $792mA\;h\;g^{-1}$ after 1,000 cycles. The high structural stability and morphological benefits of the hierarchically porous $Fe_2O_3$ nanofibers resulted in superior lithium ion storage performance.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.299-302
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• 2000

임의의 매질에서 음파의 전파는 매질의 고유물성 및 구조적 특성에 영향을 받게 된다. 본 연구는 의공학에서 관심을 가지는 골다공증 진단의 기초 물리적 음향 특성을 이해함에 목적을 두고 있다. 따라서 구조적 특성의 중요한 요소인 매질의 다공성에 초점을 두고 있으며, 비강체의 다공성 물질로써 루사이트 판에 원통 형태의 관을 균일하게 배열시켰고 이 관들의 배열을 다공성 구조로 간주하였다. 다공도는 본 연구에서 의미 있는 범위, 약 $0\%-30\%$에 제한하였으며, 다공도에 따른 음향 특성 변화를 관찰하기 위하여 다공도의 차이를 두었고, 관의 직경에 따른 음향 특성 변화를 관찰하기 위하여 같은 다공도와 두 종류의 관의 크기를 갖는 다공성 루사이트를 제작하였다. 실험은 수중에서 음파의 입사각에 대한 의존도를 배제하기 위하여 수직 입사에 대하여 수행하였고 사용된 주파수는 880kHz이다. 다공도 및 관의 크기의 변화에 따른 음파의 투과 계수의 변화를 관측하여 다공도 및 관의 크기의 변화에 따른 음향특성 변화의 상관 관계를 고찰함으로써 골다공증 진단에의 응용 가능성을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.377-382
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• 1998

재료 조사시험용 계장캡슐은 하나로(Hi-Flux Advanced Neutron Application Reactor : HANARO) 를 이용하는 조사시설중의 하나이다. 캡슐 내부에 있는 열매체는 다공 원통구조물로 고려되며, 다양한 형태와 크기를 갖는 조사시험용 시편이 각 단에 삽입된다. 조사시험에 대한 사용자의 요구조건을 효율적으로 충족시키기 위해서는 캡슐 열매체에 대한 여러 역학적인 특성을 파악하여 설계 및 제작할 필요가 있다. 따라서 계장 캡슐 설계의 초기단계로서 다양한 기하학적인 설계변수를 갖는 다공 캡슐 열매체의 구조적 특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 조사 분위기인 하중상태에서의 다공 구조물에 대한 구조응력해석을 수행하여 다공 매개변수에 따른 응력 및 변위 등을 고찰하였고, 구조물의 건전성을 평가하였다.

• Membrane Journal
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• v.11 no.1
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• pp.29-37
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• 2001

본 논문은 인공 진피와 조직공학용 scaffold로 이용하기 위해 다공성 membrane로서 gelatin-based sponge의 효율성을 연구하였다. 불용성의 다공성 membrane은 1-ethyl-(3-3dimethylaminopropyl)carbodiimide(EDC)로 가교하여 제조하였다. Fourier-transformed infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy(SEM) 그리고 Instron analysis로 다공성 membrane의 특성을 조사하였다. 다공성 membrane은 용적당 큰 표면적을 제공하는 micro porous한 구조를 가지고 있다. Gelatin/hyaluronic acid (HA) membrane의 공경크기는 40~200$\mu\textrm{m}$이다. HA의 첨가는 다공성 membrane의 기계적 강도와 세포부착능력에 영향을 미쳤다. Gelatin/HA 다공성 membrane의 압축강도는 collagen과 비슷하며, 세포배양과 인공진피 transplantation에 있어서의 충분한 기계적 강도를 가지고 있다. Fibroblasts를 함유한 진피기질을 제조하기 위해 직경 8mm의 다공성 membran에 4$\times$10(sup)5cells/membrane의 세포밀도로 fibroblast를 배양하였다. GH91 porous membrane에서의 fibroblast 부착성은 GH55 porous membrane에서보다 우수하였다. 삼차원 구조의 gelatin/HA membrane matrix에서의 fibroblast의 배양은 생체내 조건과 유사한 생리적 환경을 제공하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.326-326
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• 2012

ZnS를 합성하는 방법 중 thioacetamide (TAA)를 녹인 물에 ZnO template를 넣어서 황화시키는 방법이 있다. 이 방법은 실험과정이 간편할 뿐만 아니라 그 반응양의 조절도 용이해 ZnS-ZnO core-shell 구조나 ZnS hollow 구조 등을 만드는데 널리 사용되고 있다. 그러나 다양한 형태의 ZnS 구조체 합성에 관한 연구는 활발한 반면, ZnS의 상형성 과정이나 구조 변화와 같은 ZnO의 황화 과정 기구에 관한 연구는 매우 미비한 실정이다. ZnS는 기본적으로 저온에서는 cubic sphalerite 구조를, 고온에서는 hexagonal wurtzite 구조를 안정상으로 가진다. 또한, 8H나 15R 등과 같은 다양한 polytype 구조도 존재한다. 그러나 다양한 구조에서 비슷한 면간거리가 존재하기 때문에 결정구조의 분석이 어려운 실정이다. 이러한 비슷한 면간거리를 가지는 ZnS 등의 결정구조 분석에 있어 원자배열을 직접적으로 관찰할 수 있는 투과전자현미경 (TEM, transmission electron microscopye)을 이용한 연구는 큰 강점을 가진다. 본 연구에서는 다공성 ZnO 막을 황화시켜 형성된 ZnS 막의 미세구조 특성을 분석하였다. 다공성 ZnO 막은 패턴된 Si (111) 기판 위에 스핀코팅법을 이용하여 4,000 rpm의 속도로 증착되었으며 ZnO 결정화를 위해 150 도와 500도에서 각각 drying과 후열처리를 수행하였다. 이렇게 만들어진 ZnO 막을 TAA를 녹인 물에 넣어 48 시간 동안 반응시켰고 최종적으로 ZnS 막을 생성하였다. 다공성 ZnS 막의 미세구조를 분석하기 위해 주사전자현미경 (SEM, scanning electron microscope), X-선 회절분석기 (XRD, x-ray diffractometer), 그리고 투과전자현미경을 이용하였으며, 정확한 결정구조 분석을 위하여 결정구조 시뮬레이션을 병행하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.30 no.3
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• pp.114-122
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• 2018

This paper introduces a non-hydrostatic wave model SWASH for simulating wave interactions with porous structures. This model calculates the flow in porous media based on volume-averaged Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (VARANS) in ${\sigma}$-coordinate. The empirical coefficients of resistance used to account for the flow in a porous media often need to be measured or calibrated. In this study, the empirical resistance coefficients used in the model are calibrated and validated using laboratory experiments, involving dam-break flow through porous media, and solitary wave interactions with a porous structure. It is shown that the agreement between experimental and numerical results is generally satisfactory. It is also confirmed that non-hydrodynamic model, SWASH, is computationally much more efficient than the three-dimensional porous flow models based on VOF approach.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.51-57
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• 1995

A simplified stress analysis of perforated plates was carried out using homogenization technique. Homogenization technique, which introduced miroscale expansion in the standard finite element method, reconstructed the plate with regularly placed holes into a set of macroscale and microscale models. The microscale model helped compute homogenized material constants of the unit cell, which were used to compute macroscale displacements in the macroscale model. Also it was possible to compute the stress field of the plate using the microscale model. It was found that reasonable equivalent material constants were computed and that the required degrees of freedom was drastically reduced when homogenization technique was employed in the stress analyses. The microscale modeling in the homogenization technique provided a useful concept of pre- and post-processing in the stress analysis of perforated plates.