• Title/Summary/Keyword: 밀도 증가

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유연소재 천 기반의 슈퍼캐패시터 저장체의 전기화학적 성능 향상

  • Yun, Tae-Gwang;O, Min-Seop;Hu, Liangbing;Hyeon, Seung-Min;Han, Seung-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.697-698
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    • 2013
  • 최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.

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해산 cyclopoid copepod, Paracyclopilna nana 암컷의 생산력에 대한 각 성장 단계별 개체밀도의 영향과 성체의 nauplius 공식 여부조사

  • 이균우;박흠기;허성범
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.201-202
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    • 2002
  • copepod는 일반적으로 rotifer에 비해 매우 낮은 밀도로 배양되기 때문에 상업적 양식에 적응할 수 있는 원활한 양적 확보가 어려운 실정이다. 따라서 먹이생물로써 copepod의 충분한 양을 확보하기 위해서는 이들의 배양규모를 늘리거나 copepod의 배양 밀도를 높여야 하는데, 배양규모를 늘리는 것은 많은 시설비와 그에 따른 노동력증가 문제가 뒤따르기 때문에 배양밀도 증가를 위해 효율적인 배양 밀도 규명이 요구된다. (중략)

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Interlaminar Shear Strength and Impact behavior of Low Density 2-D Carbon/Carbon Composites according to Additives (첨가제에 따른 저밀도 2-D 탄소/탄소복합재의 층간전단강도 및 충격거동)

  • 손종석;정구훈;주혁종
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.88-91
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    • 2000
  • 흑연분말, 카본블랙, 탄소섬유분말을 첨가제로 한 저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재의 밀도 및 기 기공도에 피치는 영향과 ILSS, 굽힘강도 및 충격에너지와 같은 기계적 물성과의 상관관계에 대하여 연구하였다. 흑연분말을 약 9 vol.% 첨가한 경우 가장 큰 ILSS값과 굽힘강도 및 충격에너지 흡수 거동을 나타내었는데, 특히 흑연의 함량이 증가함에 따라 puncture mode로의 충격 거동을 나타내 띠 많은 충격에너지를 흡수하였고, 인성이 상당히 증가하였다 카본블랙이 첨가된 경우에는, 약 3 vol.%에서 ILSS 값이 증가하였으나 큰 개선을 보이지 못하였으며, 굽힘강도는 감소하였다. 탄소섬유분말의 첨가량이 증가함에 따라 층간분리에 의해 밀도가 현저히 감소하여 ILSS 및 굽힘강도의 감소를 보였다.

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Effect of ${Gd_2}{O_3}$ Addition on the Sintered Density and Resintered Density in <${UO_2}-{Gd_2}{O_3}$ Pellets (${UO_2}-{Gd_2}{O_3}$소결체에서 ${Gd_2}{O_3}$첨가가 소결 및 재소결밀도에 미치는 영향)

  • Baek, Jong-Hyeok
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.3
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    • pp.364-370
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    • 1995
  • ex-AUC U$O_{2}$ 분말과 $Gd_{2}$O_{3}$ 분말을 기계적으로 혼합하여 소결한 U$O_{2}$-$Gd_{2}$O_{3}$ 소결체의 밀도 변화와 재소결 후 밀도변화를 기공크기 및 분포의 변화로 서술하였다. 수소분위기에서 175$0^{\circ}C$, 4시간 동안 소결하였을 때, 순수 U$O_{2}$의 소결밀도는 97.2% T.D.였으나 6wt% $Gd_{2}$O_{3}$ 첨가까지는 U$O_{2}$-$Gd_{2}$O_{3}$의 소결밀도는 $U^{+4}$와 $Gd^{+4}$의 상호확산 때문에 약 90% T.D.로 급격히 감소하였다. 그러나 6wt% 이상의 $Gd_{2}$O_{3}$가 첨가되면 우라늄이온 산화아와 산소침입으로 인하여 소결밀도는 오히려 증가하였다. 1$700^{\circ}C$에서 재소결시킬 때 순수 U$O_{2}$ 소결체에서는 재소결 시간에 따라 밀도증가가 발생하였다. U$O_{2}$-$Gd_{2}$O_{3}$ 소결체 경우에는 재소결시 밀도가 감소하였으나 재소결 시간이 증가함에 따라 다시 밀도는 증가하였고, 6wt%$Gd_{2}$O_{3}$가 첨가된 U$O_{2}$-$Gd_{2}$O_{3}$ 소결체에서 밀도가 가장 많이 감소하였다.

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UBM 스퍼터링을 이용한 Al 박막의 치밀도 향상 연구

  • Park, Hye-Seon;Yang, Ji-Hun;Jang, Seung-Hyeon;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.67-67
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 가볍고 내구성이 뛰어난 Al을 다양한 공정 조건에서 냉연 강판에 코팅하여 코팅층의 밀도 측정으로부터 치밀도를 알아보았다. 99.95% 순도의 Al 타겟을 사용하여 강판(냉연강판)과 실리콘 웨이퍼 시편에 증착시켰다. 시편은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 하였으며 진공용기에서 펄스 전원 공급 장치를 이용하여 플라즈마 청정을 약 30분간 실시하였다. 시편 청정이 끝나면 ${\sim}10^{-6}$ Torr 까지 진공 배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ${\sim}10^{-3}$ Torr로 진공도를 유지하면서 스퍼터링으로 박막 코팅을 실시하였다. 전자석에 전류를 인가하지 않은 시편의 Al 코팅층 밀도는 bulk 밀도의 81%이며 전자석에 역방향 3 A의 전류를 인가시킨 시편의 Al 코팅층 밀도는 bulk 밀도의 약 94%를 보였다. Al 코팅층의 SEM 분석 결과, 스퍼터링 파워 증가에 따라 Al 코팅층 조직에 기공이 많아지고 두께가 증가하는 경향을 보였다. 또한 전자석의 순방향 전류가 증가하면 박막의 두께가 증가하고 치밀도가 낮아지는 반면 전자석의 역방향 전류가 증가할수록 Al 코팅층의 조직은 치밀해졌으며 전자석 전류를 역방향 3 A로 고정하고 스퍼터링 파워를 변화시켜 Al을 코팅하면 타겟 인가전압 1.5 A에서 가장 치밀한 Al 코팅층 조직을 얻을 수 있었다. 가장 치밀한 조직을 갖는 $1.57{\mu}m$의 Al 코팅층은 염수분무 시작 후 약 48시간 후에도 적청이 전면적의 5% 이내로 발생하였다. 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 냉연강판에 Al을 증착하였고 치밀한 조직의 박막을 형성함으로써 냉연 강판의 내식성을 향상할 수 있는 공정기술을 개발하였다.

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Mechanical characteristics of the Ni-Pd alloy electroplating (Ni-Pd 합금 전해도금의 기계적 특성)

  • Jo, Eun-Sang;Jo, Jin-Gi
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.267-267
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    • 2015
  • 본 연구에서는 에틸렌디아민을 착화제로 사용하여 전해도금으로 Ni-Pd 합금피막을 형성하였다. 염화팔라듐 농도 1~5 mM, 전류밀도 $0.2{\sim}1.5A/dm^2$ 구간에서 고용체 합금피막이 형성되었으며, 이의 격자상수는 X선회절 분석을 통하여 확인하였다. Pd 함량은 전류밀도가 증가할수록 감소하였고, 경도는 전류밀도가 증가할수록 증가하다가 전류밀도 $1.3A/dm^2$ 이후 급격히 감소하였다. 경도증가 원인은 결정립미세화이고, 전류밀도 $1.3A/dm^2$ 이후에서 잔류응력으로 인한 크랙 발생으로 사료되었다.

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Development of amorphous Si solar cell with narrow band gap for Tandem cell (Tandem cell 적용을 위한 narrow band gap을 갖는 a-Si 태양전지 개발)

  • Kim, Sunho;You, Dongjoo;Ahn, Seh-Won;Lee, Heonmin;Kim, Donghwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.63.1-63.1
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    • 2010
  • 실리콘 박막 태양전지의 효율을 향상시키기 위해 밴드갭이 다른 흡수층을 적용한 tandem형 적층 태양전지를 이용하고 있다. 일반적으로 1.7eV이상의 밴드갭이 큰 비정질 실리콘을 이용하여 단파장의 빛을 흡수하고, 상대적으로 낮은 1.1eV 정도의 밴드갭을 갖는 미세결정 실리콘 층으로 장파장을 흡수하게 된다. 이렇게 연결된 tandem형 태양전지의 효율을 극대화하기 위해서는 각 태양전지에서 발생하는 전류 밀도를 일치시키는 것이 필요하다. 이를 위해 비정질 실리콘의 두께가 증가되는 경우가 있는데 이러한 경우 비정질 실리콘의 광열화 특성(Lihgt-induced degradation)으로 안정화 효율이 감소하게 된다. 따라서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상 시켜 두께를 최소화하는 것이 매우 중요하다. Tandem형 태양전지에서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상시키기 위해 두 개의 전지사이에 광 반사층을 적용하여 태양전지를 제조하게 된다. 이러한 경우 비정질 실리콘의 전류 밀도는 증가하지만, 광 반사 층의 장파장 흡수로 인하여 하부 태양전지의 전류 밀도 감소가 더 커지게 되어 전체 발생 전류 밀도는 오히려 감소하게 된다. 본 논문에서는 비정질 실리콘의 밴드갭을 제어하여 광 흡수 파장 영역 확대로 전류 밀도를 향상시키는 연구를 진행하였다. PECVD의 RF power 조건을 제어하여 1.75eV에서 1.67eV까지 밴드갭을 변화시켰다. 이와 같은 조건의 박막을 광 흡수층으로 갖는 p-i-n 구조의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. i층의 밴드갭이 감소됨에 따라 장파장 영역의 흡수가 확대되어 전류 밀도가 증가 하였지만, Voc의 감소가 컸다. 이는 i층의 밴드갭이 좁아짐에 따라 p층과의 불연속성이 커졌기 때문이다. 이러한 악영향을 줄이기 위해 p층과 i층 사이에 buffer층을 삽입하여 태양전지를 제작하였다. 이와 같은 최적의 buffer층 삽입을 통하여 불연속성을 줄임으로써 Voc의 상승효과를 확인하였다. 본 연구의 결과로 좁은 밴드갭을 갖는 광 흡수 층을 적용하여 전류 밀도를 향상시키고, 최적화된 buffer층 삽입으로 Voc를 향상시킴으로써 고효율의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. 이를 tandem형 태양전지에 적용할 경우 초기 효율뿐만 아니라 얇은 두께에서 제조할 수 있기 때문에 광열화 특성이 향상되어 안정화 효율의 증가를 가져올 수 있다.

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Behaviors of Atomic Fluorine and Fluorocarbon Radicals in $CF_4+H_2$Electron Cyclotron Resonance Plasma Employing Actinometry and Appearance Mass Spectrometry (전자 회전 공명 플라즈마 발생 장치에서의 $CF_4+H_2$가스 방전시 Appearance Mass Spectrometry와 Actinometry를 통한 플루오로카본 래디칼과 플루오린 원자의 거동에 관한 연구)

  • 도현호;김정훈;이석현;황기웅
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.4 no.4
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    • pp.417-424
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    • 1995
  • 전자 회전 공명 플라즈마 발생 장치에서 CF4를 방전시켰을 때 각종 플루오로카본 래디칼의 절대적, 상대적 밀도 변화를 수소 철가율, 동작 압력 그리고 축방향에 따라 appearace mass spectrometry(AMS)를 통해 조사하였으며, 플루오린 원자의 상대적 밀도 변화가 actinometry법에 의해 조사되었다. 수소첨가에 따른 CF2 래디칼의 거동을 actinometry와 AMS로 살펴보았을 때 서로 일치하는 경향을 얻었으며 마이크로웨이브전력 500W, 압력 7.5mTorr에서 CF3와 CF2 래디칼의 밀도가 CF에 비해 높았으며 각각 2X1013/㎤, 1X1013/㎤의 값을 가졌다. 수소를 첨가함에 따라 플루오린 원자와 CF3의 밀도는 감소하는 반면 CF2와 CF의 밀도는 현저히 증가하여 수소가 40% 첨가된 경우 CF2의 밀도가 CF3보다 커짐을 확인하였다. 또한, CF2가 증가하면서 C2F4의 존재가 확인되었으며, 수소가 30% 첨가된 경우 축방향을 따라 C2F4래디캄만이 증가하였고 플루오린 원자는 감소하는 반면 다른 CFx(x=1~3)래디칼은 거의 변화가 없었다. 이러한 실험 결과를 토대로 CF4+H2 플라즈마를 이용한 산화막 식각 특성이 설명되었다.

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A Study on the Consumer Perception and Importance-Performance Analysis of the Vegetarian Meal-Kit Development (채식 밀키트 개발을 위한 소비자 인식 및 중요도-수행도 조사 연구)

  • Lee, Yoo-Na;Jang, Hye-Jeong;Choi, Yeong-Woo;Choi, Yun-Sol;Oh, Ji-Eun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.21 no.3
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    • pp.324-335
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    • 2021
  • As the COVID pandemic has been prolonged, 'Contact-free' has emerged as a major trend keyword. Naturally, most people don't go out and eat at home. As a result, sales of products that can easily cooked such as 'meal-kits' have increased remarkably. Although the number of vegetarians is increasing rapidly in Korea, the domestic market has not been activated. Most vegetarians are cooking or eating HMR together due to the lack of vegetarian restaurants and vegetarian menus. According to the survey, the subjects perceive meal-kit as positive as their experience with meal-kit expanded, and this positive perception and the need for vegetarian meal-kits had a positive effect on the purchase intention of the vegetarian meal-kit. This study presents the direction and potential for development of vegetarian meal kits that meet consumer needs. It will be used as a basis for the development of products and expansion of the market for vegetarian meal-kits.

Calculations of radical and ion densities in a $CF_4$ plasma using global model (글로벌 모델에 의한 $CF_4$플라즈마에서의 라디칼 및 이온 밀도 계산)

  • 이호준;태흥식;이정희;이용현;황기웅
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.374-380
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    • 1998
  • Radical and ion densities in a $CF_4$plasma have been calculated as a function of input power density, gas pressure and feed gas flow rate using simple 0 dimensional global model. Fluorine atom is found to be the most abundant neutral particle. Highly fragmented species such as CF and $CF^+$ become dominant neutral and ionic radical at the high power condition. As the pressure increase, ion density increases but ionization rate decreases due to the decrease in electron temperature. The fractional dissociation of $CF_4$feed gas decreases with pressure after increasing at the low pressure range. Electron density and temperature are almost independent of flow rate within calculation conditions studied. The fractional dissociation of $CF_4$monotonically decreases with flow rate, which results in increase in $CF_3$and decrease in CF density. The calculation results show that the $SiO_2$etch selectivity improvement correlates to the increase in the relative density of fluorocarbon ion and neutral radicals which has high C/F ratio.

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