• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.40-45
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• 2024

본 연구에서는 고분자 전해질막 연료전지용 가스확산층의 투과도를 예측하기 위해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 사용하는 방법론을 소개한다. 먼저, 기계학습 모델을 학습시키기 위해 X-선 단층 촬영을 통해 얻은 실제 가스확산층 이미지에서 형태학적 특성을 추출해 가스확산층의 대표 체적 요소로 이루어진 인공 데이터셋을 생성한다. 이러한 형태학적 특성은 다공성, 섬유 배향, 직경의 통계적 분포가 포함된다. 구축한 인공 데이터셋 대표 체적 요소들의 투과도를 평가하기 위해 격자 볼츠만 방법이 사용되었으며 각각의 대표 체적 요소들의 투과도를 도출하였다. 이러한 인공 데이터셋을 통해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 학습시켰으며 인공 데이터셋을 학습한 삼차원 합성곱 신경망 모델이 실제 가스확산층의 대표 체적 요소 투과도 또한 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.241-245
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• 1989

Streptomyces erythreus의 포자를 다공성의 celite를 담체로 이용하여 미세구멍조직내에 흡착 후 배양하여 얻은 균사 증식 담체를 erythromycin의 발효에 응용하였다. 이때 균사체는 담체의 내부에서부터 포자가 발아하여 담체 표면으로 성장되어 나왔기 때문에 부착성이 강하고 매우 안정한 biofilm growth를 보여 주었다. 발효시 배지중의 com steep liquor의 양을 0.8g/L 첨가하여 인산원의 농도를 40mg $KH_2PO_4/L 정도로 하였을 때 항생제 비생산 속도는 최대값 2,898$\mu$g/g.cell.hr로서 인산원이 제한되지 않은 배지에서 얻은 비생산속도 557$\mu$g/g.cell.hr보다 약 4배의 증가효과를 보였다. 유동층 반응기를 이용한 연속 발효 공정에서도 인산원의 제한에 의하며 세포의 항생제 합성 활성은 약 600시간 이상 유지 되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권1호
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• pp.13-26
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• 2001

망간각의 조직 및 지화학적 특성과 코발트 연대측정법(Co-chronometry)을 이용하여, 망간각 형성 이후의 서태평양 지역 고해양환경 변화를 파악하기 위하여 마샬제도 배타적 경제수역 내 Lomilik과 Litakpooki 해저산에서 채취된 6개의 망간각을 분석하였다. 망간각은 조직과 지화학적 성분 차이에 의해, 치밀한 조직(층 1), 퇴적물이나 철산화물이 충진되어 있는 다공성 조직(층 2),그리고 탄산염불화 인회석(Carbonate Fluoapatite)이 충진 또는 치환하고 있는 흑색의 균질한 조직(층 3)의 3개 층으로 구분된다. 층 1은 층 2에 비해 Mn, Co, Ni, Mg의 함량이 높고, 층 2는 Fe, Al, Ti, Ba, Cu, Zn의 함량이 높다. 층 3은 Ca, p의 함량이 층 1과 층 2에 비해 현저히 높으며, Mn, Fe, Co, Ni등의 함량은 층 1과 층 2에 비해 낮다. 코발트 연대측정법 결과에 근거할 때, 연구지역의 망간각은 최소 56~31 Ma(초기 에오세${\sim}$올리고세)전에 형성되기 시작한 것으로 추정된다. 층 1과 층 2, 층 2와 층 3의 경계면은 7${\sim}$3 Ma, 26${\sim}$14 Ma정도이다. 층 3은 층 2가 형성되기 이전의 인산화 작용으로 Ca와 P의 함량이 높으며, 미세조직들이 잘 보존되어 있는 것으로 보아 층 3의 철${\cdot}$망간산화물들이 아산화(suboxic)환경에서 재결정되었다고 보기는 힘들다. 또한 층 3에서 Mn에 비해 상대적으로 더 낮은 Co 함량 등을 고려할 때 과거 지질시대동안 Co 공급량이 일정치 않았을 가능성도 있다. 다공성 조직의 층 2는 약 26${\sim}$9 Ma 동안 형성되었다. 공극사이에 유공충을 포함한 생물기원퇴적물이 포함되어 있으며, Ba, Cu, Zn 등 수층 생물과 관련된 원소의 함량이 높은 것으로 보아 층 2는 고에너지환경에서 형성되었음을 시사한다. 또한 층 2에서 Al의 증가는 쇄설기원 물질의 유입에 의한 것으로 추정된다. 플라이오세 이후에 형성된 층 1은 치밀한 조직을 보이며, 형성 이후 속성작용을 받지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.425-430
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• 2015

고분자 복제방법을 이용하여 제조한 폼 형태의 다공성 탄화규소 표면에 수열 합성 방법을 적용하여 ZSM-5를 합성하였다. 다공성 탄화규소 표면으로부터 ZSM-5가 합성될 수 있도록 유도하기 위하여 합성단계에 앞서 탄화규소 표면에 산화 층을 형성하였다. 수열합성 반응은 산화처리 된 다공성 탄화규소와 TEOS, $Al(NO_3){\cdot}9H_2O$ 및 TPAOH를 원료로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 7시간 진행하였다. XRD 및 SEM 분석을 통하여 $1{\sim}3{\mu}m$ 크기의 ZSM-5가 다공성 탄화규소 표면에 코팅되어 성장하였음을 확인하였다. BET 분석결과 ZSM-5 합성 후에 $10{\AA}$이하의 미세기공이 급격히 증가하였으며, 비표면적이 $0.83m^2/g$에서 $30.75m^2/g$으로 급격히 증가되었음을 알 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제35권4호
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• pp.684-691
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• 2008

많은 연구에서 불소 이온을 이용한 치아우식증의 예방 및 재광화 효과에 대해 밝힌 바 있다. 불소는 치아우식을 예방하고 재광화를 촉진하는 대표적인 성분이다. 하지만 불소를 이용한 재광화는 하부의 탈회 병소를 충분히 광화시키지 못하며 다공성으로 인해 불완전한 광화를 보인다. 또한 그 적용 과정에서 과량이 섭취되었을 경우에 발생할 수 있는 독성도 고려해야 한다. 한편 CPP-ACP(Casein Phosphopeptides-Amorphous Calcium Phosphate)는 초기의 우식병소를 재광화 시키며 우유 단백질인 casein으로부터 추출한 성분으로 섭취되어도 인체에 무해하다. 본 연구의 목적은 APF gel과 CPP-ACP 제제의 재광화 효과를 비교해 보고자 하는 것이다. 본 실험에서는 법랑질 인공우식 병소에 Acidulated Phosphate Fluoride(APF) gel과 CPP-ACP 제제를 각 도포 방법에 따라 적용하였다. 14일 후, 표면미세경도를 측정하고 편광 현미경 하에서 재광화 병소를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 실험 전후 표면미세경도를 측정하여 비교한 결과, 모든 군에서 실험 후에 표면미세경도가 증가하였다(P<0.05). 2. CPP-ACP 제제를 도포한 군에서 불소를 도포한 군에 비해 표면미세경도 증가 폭이 유의하게 컸다(P<0.05). 3. 편광현미경 하에서 관찰한 결과 불소도포 군은 불규칙하고 얇은 재광화 층을, CPP-ACP 제제를 도포한 군은 균일하고 두터운 재광화 층을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.409-414
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• 2008

상전이 방법을 이용하여 전기흡착용 다공성 탄소전극을 제조하였다. 활성탄소분말(ACP)과 Polyvinylidene fluoride(PVdF) 용액을 혼합한 전극슬러리를 제조한 후 나이프 캐스팅 방법으로 전극슬러리를 흑연박막 위에 코팅하였다. 코팅된 전극을 비용매인 증류수에 침지시켜 다공성 탄소전극을 제조하였다. ACP의 함량비(50.0, 75.0, 83.3, 87.5, 90.0 wt%)를 변화시켜 전극을 제조하여 ACP 함량에 따른 탄소전극의 물리적, 전기화학적 특성을 분석하였다. SEM 사진을 통해 제조된 탄소전극의 표면을 관찰한 결과 상전이에 의해 미세한 기공들이 전극 표면에 균일하게 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 전극의 평균 기공 크기는 72.7$\sim$86.4 nm로 나타났으며 ACP의 함량이 증가할수록 기공의 크기는 감소하였다. 제조된 전극들에 대해 cyclic voltammetry(CV) 분석법으로 전기화학적 특성을 분석하였다. 모든 전극에서 전형적인 전기이중층에서의 흡착 및 탈착반응을 나타내었다. 전극의 축전용량은 ACP의 함량비가 증가할수록 크게 증가하였으며 ACP 함량이 50.0 wt%일 때 2.18 F/cm$^2$, 90.0 wt%일 때 4.77 F/cm$^2$의 축전용량을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.185-190
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• 2008

전기흡착용 전극의 비표면적을 증가시키기 위하여 상전이법을 이용한 다공성 탄소전극을 제조하였다. 활성탄소분말, polyvinylidene fluoride (PVdF)를 유기용매인 N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)과 혼합한 전극슬러리를 전도성 흑연박막 위에 캐스팅한 후 비용매인 증류수에 침지시켜 상전이를 통해 다공성 탄소전극을 제조하였다. 제조된 전극에 대하여 SEM, porosimetry, cyclic voltammetry 분석을 통해 전극의 물리적, 전기화학적 특성을 분석하였다. SEM 측정 결과 다양한 크기의 미세한 기공이 전극 표면에 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있었다. NMP 함량을 변화시켜 제조한 전극들의 평균 기공크기를 측정한 결과 64.2~82.4 nm 범위의 기공을 갖는 것으로 나타났으며 NMP 함량이 증가할수록 기공의 크기도 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 탄소전극에 대한 cyclic voltammogram을 측정한 결과 전형적인 전기이중층에서의 흡착 및 탈착 특성을 보였다. 전극의 축전용량은 NMP의 함량에 따라 $3.88{\sim}5.87F/cm^2$ 범위의 값을 나타냈으며 NMP의 함량이 감소할수록 축전용량이 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로부터 상전이 방법으로 다공성 탄소전극을 제조할 때 유기용매의 함량은 전극의 기공 크기를 제어할 수 있는 중요한 인자이며 이를 통해 전극의 비표면적을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제23권3호
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• pp.173-178
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• 2011

Gas diffusion layer(GDL) in PEMFC performs the discharge of water vapor smoothly. When GDL is revealed to cold environment, the freezing of the water droplet or water net in GDL occurs. The purpose of this work is to observe the cooling and freezing behavior of the water droplet which meets to the microporous surface and air under the various low temperature conditions. GDL was coated with waterproof material, which has three types of coating rate, 0, 40 and 60%. Water droplets in series of sizes on GDL were supercooled, frozen and crystalized orderly by circulating low temperature brine. The process of cooling was investigated with the temperature and the snapshot of the water droplet.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.183-194
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• 1992

실리콘 기판을 HF용액 내에서 양극반응을 시켜 electropolishing법 또는 PSL 형성법으로 센서와 actuator에 유용한 다양한 모양의 실리콘 미세 기계구조를 제조하였다. 미세구조는 시편의 결정면에 관계없이 형성되었으며, 저농도 도핑된 단결정 실리콘이다. $n^{+}/n$ 실리콘 시편을 HF용액(20-48%)내에서 양극반응시켜 $n^{+}$ 영역에 선택적으로 PSL을 형성하였으며, HF농도, 반응전압 및 반응시간에 따른 PSL 형성의 특성을 조사였다. $n^{+}$ 영역에만 PSL이 형성되었으며 PSL의 다공도는 HF 농도 증가에 따라 감소하였으며, 반응전압에는 무관하였다. $n/n^{+}/n$형 구조를 이용하여 미세구조를 제조한 경우, 식각된 실리콘 표면이 균일하고 cusp가 제거되었으며, 미세구조의 두께는 전 영역을 통하여 n-epi.층의 두께로 일정하였다. HF용액(5 wt%)에서의 양극반응과 planar기술을 이용하여 가속도센서를 제조하여 기존의 IC 공정기술과 함께 사용이 가능함을 확인하였다. 또 모터의 회전자, 기어 등의 미세 기계구조를 PSL 형성법으로 제조하고 SEM 사진으로 조사하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.55-63
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• 2023

망간각의 지화학적, 광물학적 특성의 변화는 인근 환경 변화를 반영한다. 따라서 서태평양 마젤란해산군 OSM-XX의 망간각에 대한 특성 파악과 고해양 복원 연구를 위하여 지화학적, 광물학적 분석을 각각 micro X-ray fluorescence (μ-XRF) 과 X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 실시하였다. OSM-XX의 망간각은 인산염화 여부 및 구조에 의해 인산염화 작용을 받은 부분(L4-L5), 인산염화 작용을 받지 않은 치밀한 부분(L3), 인산염화 작용을 받지 않은 다공성 부분(L1-L2)의 세 부분으로 구분되었다. 철망간 산화광물 층에서는 모두 버나다이트 피크가 확인되었으며, 인산염화 작용을 받은 부분은 carbonate fluorapatite(CFA)의 존재와 높은 Ca, P의 특성을 나타내었다. 인산염화 작용을 받지 않은 치밀한 부분은 높은 Mn, Ni, Co를 나타내었고, 인산염화 작용을 받지 않은 다공성 부분은 높은 Fe값과 detritus quartz, feldspar가 확인되었다. OSM-XX의 망간각이 성장하는동안 나타난 특성의 변화는 인근 해양환경의 변화를 반영하였다. 약 51.87 Ma의 연대를 나타내는 망간각의 인산염 퇴적체는 약 36-32 Ma의 전지구적 인산염화 작용에 의해 형성된 것으로 보이며, 이는 당시의 상승된 해수면 높이와 낮은 해수온을 지시한다. 또한, 치밀한 구조에서의 높은 Mn, Ni, Co, Mn/Fe 비는 강화된 산소최소층과 환원환경을 지시하며, 다공성 구조에서의 높은 Fe와 낮은 Mn/Fe 비는 약화된 산소최소층과 산화환경을 지시한다. 이는 마이오세-올리고세 경계의 Mi-1 빙하기가 끝난 후 환경변화를 반영하였다. 9 Ma부터 이어진 한랭화의 결과로 인한 저층류와 산소최소층의 강화에 의해 망간각 최외각의 Mn/Fe 비와 Co/Mn 비가 미세하게 증가하였지만, 6 Ma부터 태평양에 발생한 탄산염 용해율의 감소로 성장속도의 감소를 야기하였다.