• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2001.06a
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• pp.124-129
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• 2001

SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)의 음극으로 쓰이고 있는 Ni-YSZ 복합체의 미세구조를 Ni의 함량에 따라 정량적으로 분석하고 이로부터 미세구조적인 특성과 전극특성간의 상관관계를 규명하였다. 미세구조적인 특성의 정량화를 위해 quantitative microscopy 이론을 응용해 화상분석 하였고 그로부터 복합체내 각 상들의 크기 및 분포, 각 상간의 연결도 및 계면 면적 등의 정보를 얻어내었다. 미세구조 분석결과 복합체 전극의 특성은 입자성장 등에 의한 미세구조 변화, 특히 Ni 상의 입자성장 정도에 크게 의존하였으며 이렇게 정량화된 미세구조적 인자들은 복합체가 나타내는 복잡한 전기적 물성들을 예측하는데 아주 유용하게 활용되었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.12
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• pp.1140-1145
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• 2000

Ni의 함량이 서로 다른 Ni-YSZ 복합체를 100$0^{\circ}C$ 환원 분위기 하에서 열처리하며 시간에 따른 미세구조의 변화를 관찰하였다. Quantitative microscopy 이론을 응용한 화상분석 결과 Ni-YSZ 복합체의 미세구조는 열처리시 나타나는 Ni상의 미세구조 변화에 가장 큰 영향을 받고 있었다. 특히 Ni의 양이 많은 조성에서는 Ni 상간의 접촉이 많아 고상반응에 의한 미세구조의 변화가 심하였는데 이로 인해 복합체 미세구조의 안정화가 느리게 진행되었다. Ni-YSZ 복합체의 전기 전도도 역시 Ni상의 미세구조 변화에 큰 영향을 받았는데 복합체 전체 미세구조의 경시변화와는 달리 Ni상의 많은 조성보다는 Ni상의 percolation이 일어나는 조성 부근에서 더 큰 영향을 받았다. 이로 인해 Ni-YSZ의 전기 전도도는 Ni의 percolation threshold 부근 조성에서 안정화되는데 더 많은 시간을 요하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.5
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• pp.493-497
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• 1999

$TiO_2$ Powders were prepared by sol-gel method to testify the characteristics as the photocatalysts. The relationship between processing conditions (R-value (molar ratio of water to alkoxide)), heat treatment temperature, microstructures (crystalline phases), and properties (surface area, particle size) was examined. The optimal conditionsto improve the activity of photocatalyst for photobleaching of dyes in aqueous solution, Were determined.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.49-50
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• 1996

비다공성막에서의 기체투과는 분리용막의 재료가 되는 기능성 고분자와 분리하고자 하는 기체 혼합물과의 작용이 투과확산을 지배하며 고분자의 구조에 의하여 결정되는 극성, 수소결합, 응집 에너지 밀도, 고분자 주쇄 유연성, 입체장애, 주쇄간 거리, 측쇄기의 운동성 등의 많은 인자들과 막결정화도 등의 인자들이 복합되어 기체투과에 작용하기 때문에 고분자 구조와 투과 특성과의 관계가 정량적으로 밝혀지지않고 있으나, 실험적 사실을 근거로 정성적 고찰이 이루어지고 있으며 몇가지 고분자막 미세구조를 나타내는 측정가능 물성들과 투과 특성을 상관시킬 수 있다. 폴리이미드막은 합성되는 diahydride와 diamine의 변화에 의해 다양한 화학적 구조를 갖는막을 만들 수 있으며 이들 막의 물성치들과 투과특성들도 서로 다르게 나타난다. 본 연구에서는 PMDA-MDA polyimide를 기본으로하여 다른 종류들의 Phenylene diamine을 첨가시켜 제조한 서로 다른 화학적 구조를 갖는 기체분리막들의 측정 가능한 물성치들과 산소, 질소 투과특성의 연관상을 연구하여 이들 사이의 정성적 상관성이 있음을 고찰한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.5
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• pp.293-300
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• 2021

In this study, the microstructure and thermal conductivity correlation was investigated for concrete materials used in concrete thermal energy storage (CTES) among real-time energy storage devices. Graphite was used as admixture to increase the thermal conductivity performance of the CTES. Concrete specimens of 10% and 15% substitution of cement by mass with graphite, as well as ordinary portland cement (OPC) specimens were prepared, and the microstructural changes and effects on thermal conductivity were analyzed. Porosities of OPC and concrete with graphite were compared using micro-CT, and the microstructural characteristics were quantified using probability functions. Three-dimensional virtual specimens were constructed for thermal analysis, to confirm the effect of microstructural characteristics on thermal conductivity, and the results were compared with the measured conductivity obtained using the hot-disc method. To identify thermal conductivity of graphite for thermal analysis, solid phase conductivity was inversely determined based on simulation and experimental results, and the effect of graphite on thermal conductivity was analyzed.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.36 no.5
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• pp.339-346
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• 2023

The uncertainties of microstructural features affect the properties of materials. Numerous pores that are randomly distributed in materials make it difficult to predict the properties of the materials. The distribution of pores in cementitious materials has a great influence on their mechanical properties. Existing studies focus on analyzing the statistical relationship between pore distribution and material responses, and the correlation between them is not yet fully determined. In this study, the mechanical response of cementitious materials is predicted through an image-based data approach using a convolutional neural network (CNN), and the correlation between pore distribution and material response is analyzed. The dataset for machine learning consists of high-resolution micro-CT images and the properties (tensile strength) of cementitious materials. The microstructures are characterized, and the mechanical properties are evaluated through 2D direct tension simulations using the phase-field fracture model. The attributes of input images are analyzed to identify the spot with the greatest influence on the prediction of material response through CNN. The correlation between pore distribution characteristics and material response is analyzed by comparing the active regions during the CNN process and the pore distribution.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.2
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• pp.82-91
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• 1998

액정고분자/폴리카보네이트 혼합계로 구성된 분자복합계를 쉬트상으로 가공할 때 취 약해지기 쉬운 횡단면 방향의 물성을 향상시키기 위하여 미세섬유상의 배향을 in-situ 상태 로 적절히 제어할수 있는 Simultaneous Convergent-Divergent(SCD) 다이를 설계·제작하 고 압출실험을 수행하여 얻은 압출 쉬트를 대상으로 구조-물성-가공의 상관관계를 조사하 였다. 액정고분자의 첨가 함량에 따른 토오크와 토출량의 변화는 액정고분자를 10wt% 소량 첨가하였음에도 현저한 감소 효과를 보였으며 약 30wt%일 때 최소로되었다. 이는 액정고분 자가 보강 기능외에 가공특성의 개선에도 큰 효과가 있어 가공조제로서의 가능성을 보이는 결과로 혼합계의 유변학적 특성 결과에서도 확인할수 있었다. 또 DSC와 DMA를 이용한 열 분석 결과 액정고분자의 함량이 증가함에 따라 PC의 유리전이온도가 다소 감소하는 현상을 보임에 미루어 이 혼합계는 부분적으로 상용성을 갖는 것으로 볼수 있으며 모폴로지 분석을 통해서도 이를 확인할수 있었다. TLCP/PC 혼합계로 구성되는 분자복합재를 SCD 다이를 사용하여 제조한 압출 쉬트의 방향성에 따른 기계적 물성은 기존의 쉬트 다이보다 흐름방향 으로는 다소 낮은 물성치를 보이지만 횡단면 방향으로는 물성이 현저히 향상됨을 관찰할수 있었다. 모폴로지 분석결과 기존의 쉬트 다이의 경우 벽면 부근에서는 액정고분자가 미세섬 유상으로 형성되어 흐름방향으로 배향되어 있지만 중심부에서는 액정 상태로 존재하는 반 면, SCD 다이의 경우 미세섬유상으로 형성된 액정고분자가 벽면에서부터 중심부로 갈수록 횡단면 방향으로 서서히 배향되어 있음을 확인할수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.37 no.1
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• pp.33-40
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• 2024

The volume of shells, a prominent form of marine waste, is steadily increasing each year. However, a significant portion of these shells is either discarded or left near coastlines, posing environmental and social concerns. Utilizing shells as a substitute for traditional aggregates presents a potential solution, especially considering the diminishing availability of natural aggregates. This approach could effectively reduce transportation logistics costs, thereby promoting resource recycling. In this study, we explore the feasibility of employing wasted shell aggregates in 3D concrete printing technology for marine structures. Despite the advantages, it is observed that 3D printing concrete with wasted shells as aggregates results in lower strength compared to ordinary concrete, attributed to pores at the interface of shells and cement paste. Microstructure characterization becomes essential for evaluating mechanical properties. We conduct an analysis of the mechanical properties and microstructure of 3D printing concrete specimens incorporating wasted shells. Additionally, a mix design is proposed, taking into account flowability, extrudability, and buildability. To assess mechanical properties, compression and bonding strength specimens are fabricated using a 3D printer, and subsequent strength tests are conducted. Microstructure characteristics are analyzed through scanning electron microscope tests, providing high-resolution images. A histogram-based segmentation method is applied to segment pores, and porosity is compared based on the type of wasted shell. Pore characteristics are quantified using a probability function, establishing a correlation between the mechanical properties and microstructure characteristics of the specimens according to the type of wasted shell.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.1
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• pp.1-7
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• 2023

A set of foamed concrete specimens with different densities were prepared, and several microscopic techniques, such as scanning electron microscope (SEM) and X-ray micro-computed tomography (micro-CT) were used to characterize the foamed specimens. The pore and solid characteristics of the specimens at different ages were examined to investigate the effect of aging on the materials. The compressive strength and the thermal conductivity of the foamed specimens were also evaluated, and the relationship between the material characteristics and properties was integrated to identify the effect of density and aging on the material properties.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.161-161
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• 2015

펄스 전해 증착으로 합성된 구리는 고밀도의 나노쌍정경계를 지닌 미세구조에 따라 높은 인장강도와 낮은 전기 저항을 동시에 얻을 수 있는 특징이 있다. 이러한 특성들은 반도체 공정의 copper 배선, 리튬이온전지의 집전체, PCB, FPCB 전도체로 사용되고 있는 전해구리박막에서 요구되고 있는 신뢰성 문제 해결에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 도금용액의 온도 감소에 따라 변화하는 변수들과 물성의 상관관계를 분석하였다. 펄스전해도금에서 도금용액의 온도가 떨어질수록 인장강도와 연신율은 증가하였으며, $0^{\circ}C$도금조건에서 펄스 전해증착으로 합성된 구리박막은 인장강도 837MPa, 연신율 3.37%를 기록하였다.