• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.433-437
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• 2013

다공질 세라믹 막을 사용하는 플라즈마-촉매 반응기에서 휘발성유기화합물의 분해가 수행되었다. 저압차 촉매 지지체로 사용된 세라믹 막에 광촉매인 산화아연을 담지하여 휘발성유기화합물의 산화 성능을 개선하고자 하였다. 교류 고전압에 의해 구동되는 플라즈마가 다공질 세라믹 막 내에서 전개되면서 휘발성유기화합물의 분해에 이용되는 라디칼, 오존, 이온, 여기상태 분자 등 다양한 활성성분을 생성하게 된다. 반응기에 공급되는 고전압이 증가함에 따라 플라즈마가 점차 방사방향으로 전개되어, 일정 전압을 넘어서면 세라믹지지체 전체적으로 균일한 플라즈마가 생성되었다. 휘발성유기화합물 분해 성능 평가에는 에틸렌이 이용되었다. 전기에너지밀도, 반응기 입구 에틸렌 농도, 촉매 담지 여부, 기체 조성에 따른 에틸렌 분해효율이 조사되었다. 같은 에너지 밀도에서 비교하면 산화아연이 담지된 촉매에서의 에틸렌 분해 효율이 담지되지 않은 경우보다 더 높은 것으로 나타났으며, 기체 조성 변화 실험을 통해 폐가스의 주요 구성성분인 산소와 질소 모두 에틸렌의 분해를 개시하는데 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 일반적인 기상반응과 달리, 플라즈마 반응기에서의 에틸렌 분해 반응은 활성 성분의 양에 의해 지배되므로, 방전 전력이 동일할 경우 에틸렌 농도가 높아질수록 분해효율이 저하되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.259-268
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• 2020

미국 메리놀 외방전교회가 1953년부터 1969년까지 관할한 충북 지역 (청주교구)에 건축한 18개 성당은 다른 카톨릭 외방 전교단체가 건축한 성당과 달리 특정한 건축 양식에 얽매이지 않는다. 청주교구의 최고 위계이자 대표 성당인 청주 내덕동 주교좌성당도 마찬가지이다. 그런데 이 성당은 교구 내 다른 성당과 구별되는 독특한 건축적 특징을 지닌다. 본 연구는 이 특징은 무엇인지, 어떤 방식으로 구현되었는지 살펴보고, 그 기원을 추적하여 미국 메리놀 외방전교회본부(1932)에서 건축 모티브를 가져왔음을 고찰한 후, 일제강점기(1923-1942) 메리놀회 관할 평양교구 주요 성당의 건축적 특징이 그 전례가 되었고 여기에서 파디(James V. Pardy) 주교 및 건축 전문가 박태봉(朴泰鳳)이 가교 역할을 했음을 밝힌다. 이를 바탕으로 내덕동 주교좌성당이 메리놀회의 해방 전후(1922-1969) 성당 건축사 및 한국 근대 성당 건축사에서 가지는 의의를 정리한다. 이를 위해 본 연구는 새로 발굴한 건축도면, 사진, 텍스트 등 1차 사료를 주로 활용하는 문헌 연구방법을 취한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.558-566
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• 2017

본 연구는 MOSFET을 이용하여 안정적인 구형파를 구현함과 동시에 순간적인 전류의 상승을 최대한 줄여 전체 회로의 안정성 이 확보된 폐수처리용 전자방사식 OH radical generator를 개발하고자 하였다. 이와 같은 문제를 해결하고 안정성이 확보된 전자방사식 고압 저전력 방전을 이용한 폐수처리용 전자방사식 OH radical generator를 개발하고 그 성능을 평가하고자 하였다. 실험은 2016년 11월부터 2017년 3월까지 실시하였다. 그 결과 AC 체배 변환기의 입력 단에 연결되는 Power MOSFET의 drain 전류는 CR-스너버 구조의 부궤환(negative feedback) 회로를 통해 안정적이고 일정한 펄스 파형을 제공할 수 있었으며 AC 체배 변환기의 여기 전류(excitation current) 감소 및 발진 회로의 안정성을 상승시킬 수 있었다. 또한 이와 같은 회로를 갖는 전자방사식 OH radical generator에서 OH radical을 안정정적으로 발생시킬 수 있었다. 또한 살균능을 평가한 결과, E. coli, S. aureus와 S. flexneri는 60분 후 최대 99.9%이상의 살균력을 보였다. 본 연구 결과를 기반으로, MOSFET을 이용하여 안정적인 구형파를 구현함과 동시에 순간적인 전류의 상승을 최대한 줄여 전체 회로의 안정성이 확보된 살균능이 우수한 폐수처리용 전자방사식 OH radical generator를 개발하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권1호
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• pp.47-53
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• 1995

본 연구는 공기절연 전력설비를 위한 교류전로파괴전압($\textrm{V}_{Brms}$)-온도 (T)특성을 연구할 목적으로 교류 고전압 인가시 온도변화(30[$^{\circ}C$]-[$180^{\circ}C$])에 따른 유동공기의 전로파괴특성을 기체방전이론과 유체역학 이론을 적용하여 연구하였다. 그리고 본 실험에서의 전극계는 내부직경이 5[cm]인 직원통간에 침대침전극을 배치하였다. 본 연구에서 얻은 중요한 결론은 다음과 같다. $\textrm{V}_{Brms}$)은 유속(U)이 증가함에 따라 상승하였다. $\textrm{V}_{Brms}$는 高溫에서 포화하였다. 高溫(T : [$180^{\circ}C$])에서는 低溫(T : 30[$^{\circ}C$])보다 $\textrm{V}_{Brms}$가 4.7[kV]가 낮게 나타났다. $\textrm{V}_{Brms}$는 $\textrm{V}_{Brms}=A\times{Log[Re]}+B}$의 식으로 나타낼 수 있었다. 여기서 A, B는 상수이다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.573-580
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• 2000

MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할 때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기 에너지가 높은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6 L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 $3.28{\times}10^{14}cm^{-3}$로 측정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.426-438
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• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-56
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• 2014

탄소가 코팅된 일산화규소(C-coated SiO) 전극에서 전해질 첨가제로서 lithium bis(oxalato)borate(LiBOB)의 영향을 조사하였다. 전해질 조성은 1.3M $LiPF_6$/ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), diethyl carbonate (DEC) (5:25:70 v/v/v)이며, 여기에 LiBOB을 0.5 wt.% 첨가한 것과 첨가하지 않은 2가지 전해질을 사용하였다. LiBOB을 첨가하지 않은 전해질에서 C-coated SiO 전극은 초기에 저항이 작은 피막이 형성되어 결정질의 $Li_{15}Si_4$를 형성할 때까지 합금화가 진행되며 동시에 큰 부피 변화를 보였다. 따라서 입자의 균열이 발생하고, 전극의 저항이 증가하여 충방전이 진행됨에 따라 용량이 빠르게 감소하였다. 반면에 LiBOB이 첨가된 전해질에서는 초기에 LiBOB의 환원분해에 의해 저항이 큰 피막이 형성되어, 합금화 반응이 원활히 진행되지 못하였다. 따라서 결정질 $Li_{15}Si_4$도 생성되지 못하였고, 결과적으로 부피변화도 적게 발생하므로 입자의 균열과 전극 저항의 증가도 적게 나타났다. 이러한 효과로 싸이클 후반부에서 용량감소가 적었고, 싸이클 성능도 좋은 결과를 보였다. 반면 피막 저항에 의한 영향이 줄어드는 $45^{\circ}C$ 에서는 LiBOB 첨가에 관계없이 합금화 반응이 유사하게 진행되며 비슷한 싸이클 성능을 나타내었다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.69-75
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• 1997

우리나라는 그동안 가스산업에서 고속성장을 이룩해 왔으나, 근래에는 중대가스산업사고가 빈번하게 일어나고 있다. 그건 이유로 1996년도에는 중대산업사고 예방제도가 전면적으로 실시되고 공정안전보고서를 작성하여 제출하도록 함으로서 위험성 평가의 중요성이 점차 높아가고 있으며, 위험성 평가 기법들에 대하여 여러 연구 단체에서 연구ㆍ시도되고 있다. 또한 이러한 연구ㆍ보고된 위험성 평가 기법들을 프로그램화하고 적용하려는 시도가 많이 있어 왔다. 본 연구에서는 기존에 연구ㆍ개발된 위험성 평가 기법들에 최근 컴퓨터 산업의 발달에 힘입어 각광을 받고 있는 지리정보시스템을 적용하고자 한다. 이러한 가스산업시설의 위험성 평가 시스템은 위험성을 평가하기 위해서 필요한 여러 가지 정보들을 지리정보시스템이 속성 데이터로서 저장하고 있으나, 가스산업시설에 관련된 주변의 도면들을 공간 데이터로서 저장하고 있다. 그리고 위험성 평가 시스템의 세부적인 기능을 모듈화하였다. 우선 위에 언급한 속성 데이터와 공간 데이터를 관리하는 모듈과 이러한 데이터를 가지고 사고영향 범위를 산출해내기 위한 모듈, 그리고 산출된 사고 영향 범위를 도면에 나타내는 모듈로 나뉘어져 있다. 이렇게 지리정보시스템에 구축되어 있는 도면에 위험성을 평가한 결과치를 나타냄으로서 위험성 평가 숙련자가 아니더라도 위험성 평가를 할 수 있고 결과를 분석하도록 도와 줄 수 있도록 할 수 있다. 또한 향후 재난관리시스템에서는 도면상의 도로에 교통량 가중치와 인근 소방서와 경찰서등의 위치를 관리하도록 지리정보시스템을 적용할 수 있으면, 가스시설물 관리시스템에서는 최근 대형가스사고의 대부분이 타공사에 의한 것임을 고려하여 가스배관망을 포함하여 기타 다른 지하배관망을 관리하도록 지리정보시스템을 적용할 수 있다. (중략)램프에서 좋은 광학적 특성을 얻기 위해 가장 중요한 것은 수축이 없이 방전을 확산시키는 것이다. 이를 위해서 램프구조와 구동법을 최적화하는 것이 필요하다. 또한 기체압력을 높임으로서 Xe의 여기복사를 얻을 수 있었다. 동시에 새로운 적용영역의 가능성을 탐구하는데 있다 하겠다.[C/N]의 값을 나타내었다.다.다.화 기술, 구동방법등에 대한 기술개요와 국내외 기술동향에 대하여 소개하고자 한다.었다.다._{2}$가 0.25[wt%] 첨가된 시편의 20[.deg.C]에서의 유전상수는 16,700으로 최대값을 유전손실을 1.28[%]로 최소값을 나타내었다. 또한 모든 시편은 온도 및 주파수에 따라 유전상수가 완만하게 변화하는 유전이완 특성을 나타내었다.다.수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.해준다.다. TN5 세포주를 0.2 L 규모 (1 L spinner flask)oJl에서 세포간의 응집현상 없이 부유배양에 적응,배양시킨 후 세포성장 시기에 따른 발현을 조사한 결과 1 MOI의 감염조건 하에서는 $0.6\times10^6$cell/m

• 전기화학회지
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• 제19권1호
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• pp.14-20
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• 2016

바나듐 레독스 흐름 전지는 서로 다른 산화수를 가지는 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 전기에너지와 화학에너지를 상호 변환하여 충전 및 방전하는 원리의 에너지 변환 장치로, 구동 중요 요소로는 전극, 전해액, 이온교환막이 있다. 여기서 이온교환막은 산화 환원 반응의 수소이온의 전달 및 전해액을 분리하는 역할을 하며, 이상적인 특징으로는 높은 내산성, 낮은 저항과 높은 수소 전도도와 낮은 바나듐 이온의 투과성과 낮은 가격이다. 최근 이러한 목표에 도달하기 위해서 이온 교환막에 대한 활발한 개발이 이루어지고 있다. 개발된 이온교환막은 여러 물성 평가를 통해 적합막인지 판별하며, 그 평가 중 장기 내구성 평가는 막대한 시간이 걸린다. 이러한 단점을 보완하고자 본 연구에서는 평가 시간이 긴 낮은 전류밀도부터 평가 시간이 짧은 고 전류밀도에서 수행한 단기 실험(총 운전시간 87.5 시간)을 통하여 하나의 식을 만들어 그 수명을 예측하였으며, 실제 장기 내구성 평가(총 예상 운전시간 2,296 시간)를 진행하여 해당 식의 오차율이 5~6%로 적용 타당성을 확인하였다. 그 결과 본 식을 통하여 수명을 예측할 경우 96.2%의 시간을 단축시킬 수 있었다.