• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.8-14
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• 2016

화학 결합을 이해하는 중요한 방법 중 하나는 결합이 가지는 고유한 진동 모드를 분석하는 것이다. 진동 모드의 변화를 관측함으로써 다양한 외부 자극과 분자의 상호작용에 대한 연구도 가능하다. 본 연구에서는 전기장이 가해진 물 분자의 진동 모드 변화를 분석함으로써 전기장과 물분자의 상호작용이 화학 결합에 미치는 영향을 알아보았다. 물 분자의 특정 O-H 결합 방향으로 전기장을 걸어주었을 때 신축 진동수의 변화를 살펴봄으로써 결합의 변화를 분석했다. 전기장에 따른 결합의 진동수 변화를 vibrational Stark effect (VSE)라 하고 그 정도를 Stark tuning rate ${\Delta}{\mu}$ ($={\Delta}v/{\Delta}E$, ${\Delta}v$ :진동수의 변화, ${\Delta}E$: 전기장의 변화)로 정의한다. 이때 Stark tuning rate에 영향을 미치는 요소는 전기장에 의한 (1) 분자 구조 변화(geometric effect)와 (2) 전자 구조의 분극현상(polarization effect)으로 나누어 생각해 볼 수 있다. 본 연구에서 물 단일체, 이중체, 사중체의 O-H 결합에 대해 살펴본 결과, VSE 효과에 주로 영향을 미치는 것은 전기장에 의한 구조 변화인 것으로 나타났다. 이를 통해 전기장이 주는 전자 구조 분극 효과는 크지 않지만 이를 통해 유발되는 구조 변화에 의해 진동수 (또는 화학 결합의 세기)가 크게 변한다는 것을 알 수 있다. 그렇기 때문에 수소 결합 안정화로 인해 구조 변화가 쉬운 물 이중체, 사중체에서 VSE 효과가 크게 나타났다. 추가적으로 물 클러스터에서 형성되는 내부 전기장과 O-H 결합의 포텐셜 비조화성(anharmonicity)이 VSE에 주는 영향에 대한 연구도 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.139-139
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• 2012

전기도금으로 얻어진 금속표면 특성은 도금액의 온도, pH, 도금액 조성, 첨가제 등과 같은 여러 종류의 도금인자 및 조건에 따라 달라진다. 그중에서 가장 영향을 많이 미치는 것이 도금중에 인가되는 전류밀도이다. 이러한 영향에 대해 연구하고자 많은 도금 개발자들은 Hull Cell을 사용하고 있다. Hull Cell 시험은 한 번의 실험으로 높은 전류밀도에서부터 낮은 전류밀도에 이르기까지 규칙적인 전류밀도로 1개의 음극표면에 도금 되도록 하여 도금된 표면을 관찰함으로써 도금 상태를 비교평가 할 수 있게 한 것이다. 하지만 헐셀자에 사용하고 있는 전류밀도 분포 기준은 도금 용액의 종류에 관계 없이 하나의 헐셀식에 의해 표현되고 있다. 하지만 도금용액의 종류에 따라 분극특성이 다르며 이로 인해 헐셀 실험에서의 2차 전류밀도 분포가 달라지게 된다. 따라서 보다 정확한 평가 및 분석을 위해서는 도금용액에 대한 특성이 고려된 전류밀도 분포 기준이 필요하다. 이에 본 연구에서는 Hull Cell 실험에서 도금 용액별로 정확한 헐셀자를 제공하기 위해 기존 헐셀자의 전류밀도 분포와 분극특성을 고려한 2차 전류밀도 분포를 시뮬레이션을 활용하여 비교분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.108-108
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• 1998

일반적으로 탄소강은 수용액 중에 노출될 경우 전면부식에 의한 손상을 받는다. 그러나 부식방지를 위하여 부식억제제를 적용할 경우, 탄소강의 부식거동은 현저한 변화를 겪게된다. 이러한 부식거동의 변화는 첨가되는 부식억제제의 종류에 따라 분 류할 수가 있는데, 양극부식억제제, 음극부식억제제 그리고 이들의 혼합부식억제제로 분류할 수가 있다. 현장에 적용된 부식억제제 시스템 중에는 자동차용 부동액과 가스히터용 열전달 매체액이 있다. 이러한 부식억제제가 적용된 시스댐은 정확한 부식억제능의 평가에 의한 그 교체 시기의 결정이 매우 중요하다. 교체 시기가 빠를 경우, 유지비용이 과다하게 소요되는 문제가 있으며, 교체시기가 늦을 경우 설비의 부식을 초래하는 문제 가 있다. 따라서 부식억제제의 정확한 성능 평가법은 매우 중요하며, 이에 대한 다양 한 연구가 진행 중이다. 부식억제제가 함유된 용액의 부식억제성능을 평가하는 방법에는 대표적으로 무게 감량법을 이용하고 있다. 이 방법은 다종의 금속이 적용된 자동차용 부동액을 실제 사용조건과 유사한 실험 조건에서 단기간, 가혹조건에서의 무게 감량에 의해 부식억 제능을 평가하는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 특히 국부부식이 진행될 경우 부 식억제능을 정량화 하는데 어려움이 있다. 한편 전기화학적 측정방법으로는 분극곡선법을 이용한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태 화전위)의 측정법이 있다. 또한 부식억제피막의 안정성을 측정하기 위한 방법으로 인 위적인 양극전류 인가에 의한 피막의 파괴후에 피막이 복원가능 여부 및 그 속도 측 정에 의해 부식억제제의 건전성을 확인할 수가 었다. 본 연구에서는 가스히터의 주구성 재료인 A210 Gr Al의 탄소강을 사용하여, 사용기간이 5년 이상되어 부식억제 기능을 거의 상실한 것으로 여겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.4
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• pp.337-341
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• 2011

To expand the viewing angle of vertical alignment liquid crystal display (VA-LCD), a wide-band compensation film has been newly developed. VA-LCD needs a retardation film with improved oblique viewing property. The retardation film for VA-LCD has been fabricated by solvent casting and subsequent drawing triacetylcellulose (TAC) containing optical additives. Here, optical birefringence and wavelength dispersion of the retardation film strongly depend on the chemical structures of optical additives. Utilizing quantum mechanical computation, the polarizing anisotropy of retardation film was calculated with respect to additives. It is also realized that the wavelength dispersion of polarizing anisotropy depends on the type and location of substituent to the selected main isomer. When two propionates are substituted to the meta position of the selected main isomer, the wavelength dispersion of polarizing anisotropy shows the most gentle slop, which is well matched with the experimental results. The most gentle slop of wavelength dispersion means that the viewing angle characteristics of LCD are less influenced according to the wavelength of light source of LCD, and it's possible to make better image quality than the present level.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2003.05a
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• pp.778-781
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• 2003

투어멀린(Tourmaline)은 비대칭 쌍극자를 가진 유극성 결정체로 광물 중에서 영구적으로 전기분극의 특성을 띄고 있는 유일한 물질로써 일명 "전기석"이라고 알려져 있고, 자체의 미약전류(약 0,06mA)와 함께 음이온 및 원적외선의 발생으로 최근 들어 우리 주변에서 건강과 환경을 위한 관심고조의 대상인 육방정계의 압전성 및 초전성을 띄는 붕규산염(주요성분: Mg, Fe, B, Si, Ca)으로, 원석(면역지수 ~1000)에 비해 수백 배의 효력이 있는 투어말린 세라믹(면역지수 ~418,000)을 비롯하여 이것을 이용한 새로운 아이디어 신상품들이 계속 개발되고 있다. 뿐만 아니라, 물분자를 만나면 수소(H$^{+}$)와 수산기(OH$^{-}$)로 전기분해하여 친수기와 소수기 부분으로 구분하며, H$^{+}$와 OH$^{-}$는 각각 $H_2O$와 결합하여 활성이 강한 hydronium ion(H$_3$O$^{+}$ 과 계면활성 작용이 있는 hydroxyl ion(H$_3$O$_2$$^{-}$)을 생성하며, 물속에서 계속 불안정한 상태로 존재하는 수산기는 hydroxyl (-)ion을 형성하여 약 알카리성(pH~7.4)을 띄고 물의 클러스터 세분화와 미네랄을 공급해 줌으로 체내에 들어오면 살균, 항균능력이 있는 면역기능을 갖게 되며, 혈액을 정화하고 자율신경을 자극하여 교감신경의 흥분을 억제한. 이와 함께 전기분극을 띈 투어멀린 입자는 다른 물질에 비하여 경이적 수치의 원적외선을 발생하여 강력한 열 효과와 높은 침투력으로 인체의 혈액순환 촉진과 혈전용해 작용으로 건강과 활력에 도움을 주는 것으로 확인되어 많은 관심을 끌고 있다. 따라서 유익한 이용가치를 인정받고 있는 투어멀린을 유용한 타 물질과 혼합물을 구성하여 성형 또는 EPD 전착하여 소결한 뒤, 소결체의 특성을 분석하여 그 응용성을 개발, 확보하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.150-150
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• 2010

질화물 기반의 LED의 경우 c-plane 사파이어에 GaN을 성장 하는 방법이 많이 연구되어 왔다. 그러나 c-plane 위에 성장시킨 LED는 분극현상이 발생하여 양자효율의 저하와 발광파장의 적색 편이를 야기한다[1]. 이런 문제를 해결하기 위하여 a-plane (11-20), m-plane (10-10) 등의 비극성면을 갖는 GaN을 성장을 통해 분극문제를 해결하고자 하는 방법이 제안되었다 [2] 하지만, 현재 비극성 면을 갖는 고품질의 박막을 성장시키기 어렵다는 단점이 존재한다. 고품질의 박막을 성장시키는 방법으로는 ELO와 다중 버퍼층의 사용처럼 여러가지 방법이 연구되고 있다. 하지만 사파이어의 tilt와 열처리에 따른 표면 개질에 대한 연구는 많이 진행되어지고 있지 않다. 본 연구에서는 사파이어에 열처리를 통하여 표면의 특성 변화를 관찰하고 이를 이용하여 고품위 GaN 박막의 품질을 높이려 하였다. r-plane 사파이어에 유기금속화학증착법(MOCVD)을 이용하여 a-plane GaN을 성장하였다. 이 공정에서 사용한 pre-treatment는off-axis angle을 가진 기판의 표면 열처리이다A-plane GaN 성장전에 m-direction으로 off-axis angle을 가진 r-plane 사파이어 기판을 1300도로 가열한 후 각각의 다른 시간에서 열처리를 진행하였다. Off-axis angle을 가진 사파이어는 표면에 step구조를 가지고 있으며, 이 step의 width를 비롯한 표면의 morphology는 off-axis angle에 따라 달라진다. Off-axis angle을 변화시킨 사파이어를 1300도에서 1시간, 3시간, 5시간 annealing하여 표면을 AFM을 사용하여 관측한 결과 step width가 증가하고 step의 형태가 뚜렷해지며 rms-roughness가 변화한 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 이 각각의 기판을 동일한 조건으로 a-plane GaN을 성장하여 박막의 특성을 측정하였다. 본 발표에서는 사파이어 기판의 표면 처리에 따른 비극성 GaN의 특성 변화에 대한 분석 결과를 논의할 것이다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.17 no.4
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• pp.209-215
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• 2014

In order to develop a new mineral exploration technique, a study was carried out about the potential mapping of Moisan area using SIP (Spectral Induced Polarization) data. The SIP inversion results were classified according to the geological regions, and the distribution characteristics of resistivity and phase values of SIP data were analyzed at the ore region. Based on the characteristics of SIP of ore bodies, we performed 3D potential mapping of Moisan area. The analyzed potential map was verified using that the locations and patterns of high potential regions of the results are well matched with those of the known ore bodies. If we get the higher spatial resolution SIP data, the potential mapping technique using SIP data can be effectively applied to the estimation of mining deposit.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.28 no.1
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• pp.65-72
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• 2024

Green Hydrogen demonstration complex is under conduction in Jeju island which is rich in renewable energy resources and will produces green hydrogen using a water electrolysis systems. In order to check durability of long-term operation, AST(accelerated stress test) was applied and the power pattern based on Jeju Island's wind power was applied. After 800 hours of repeated application of low current and high current, the performance of the PEM water electrolysis cell was reduced by up to 10% and by about 5.5% in operating conditions. As the result of impedance analysis, it can be seen that the electrode polarization resistance greatly increased than ohmic polarization resistance. In addition, when the durability evaluation was conducted by applying the wind power pattern of Jeju Island, the performance of the PEM water electrolysis cell showed up to 1.6% and a decrease of less than 1% in operating conditions. As a result of the impedance, it can be seen that the change of ohmic resistance and electrode polarization resistance is small.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.16 no.4
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• pp.13-22
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• 2015

The combined impact of Dissolved Organic Matter (DOM) fouling and inorganic ($CaSO_4,Ca_3(PO_4)_2$) scaling on the retention of TNT (2, 4, 6-Trinitrotoluene), RDX (Hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine) and HMX (1, 3, 5, 7-Tetranitro-1, 3, 5, 7-tetrazocane) explosive contaminants by nano-filtration membrane were studied, since organic fouling and salt scaling are the major limitations for membrane filtration. Results reported here indicate that DOM fouling layer with a humic acid does not necessarily lead to an immediate loss of permeate flux but can result in a severe impact on the flux loss when both humic acid and inorganic scaltants were presented simultaneously. The $Ca_3(PO_4)_2$ mixed with humic acid showd most sever flux loss (42%) compared to that of only humic acid presence (8%). It could be a result that the scaling formation of the NF membrane was dominated by cake layer formation of DOM and it was along with pore blocking by the formation of crystals inside the porous active matrix of the NF membrane. In addition, these results indicated that the membrane selectivity of the explosives retention trended correlated with respect to increasing explosives size (listed by MW) based on greater steric interactions and followed the order (MW, g $mol^{-1}$; removal, %): HMX (296.15; 83%) ${\gg}$ RDX (222.12; 49%) ≋ TNT (227.13; 32%). Because the scaling and fouling layer could lead to a additional cake-enhanced concentration polarisation effect, the retention of explosives with the presence of humic acid in the feed solution and inorganic scaling formation on top of an organic fouling layer do not differ substantially retention from that of pure DI feed and NaCl solution.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.59-64
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• 2003