• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.27 no.3
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• pp.52-58
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• 2023

With the increasing awareness of the importance of carbon neutrality in response to global climate change, the utilization of hydrogen as a carbon-free fuel source is also growing. Hydrogen is commonly used in fuel cells (FC), but it can also be utilized in internal combustion engines (ICE) that are based on combustion. Particularly, ICEs that already have established infrastructure for production and supply can greatly contribute to the expansion of hydrogen energy utilization when it becomes difficult to rely solely on fuel cells or expand their infrastructure. However, a disadvantage of utilizing hydrogen through combustion is the potential generation of nitrogen oxides (NOx), which are harmful emissions formed when nitrogen in the air reacts with oxygen at high temperatures. In particular, for the EURO-7 exhaust regulation, which includes cold start operation, efforts to reduce exhaust emissions during the warm-up process are required. Therefore, in this study, the characteristics of nitrogen oxides and fuel consumption were investigated during the warm-up process of cooling water from room temperature to 88℃ using a 2-liter direct injection spark ignition (SI) engine fueled with hydrogen. One advantage of hydrogen, compared to conventional fuels like gasoline, natural gas, and liquefied petroleum gas (LPG), is its wide flammable range, which allows for sparser control of the excessive air ratio. In this study, the excessive air ratio was varied as 1.6/1.8/2.0 during the warm-up process, and the results were analyzed. The experimental results show that as the excessive air ratio becomes sparser during warm-up, the emission of nitrogen oxides per unit time decreases, and the thermal efficiency relatively increases. However, as the time required to reach the final temperature becomes longer, the cumulative emissions and fuel consumption may worsen.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.603-608
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• 2005

This study was conducted to investigate particle attrition characteristics in a gas desulfurization using zinc titanate sorbent in a 0.035 m i.d. by 1.34 m height gas fluidized bed reactor. Gas jetting from the distributor and bubbling in the gas fluidized bed were found to be the main causes of particle attrition. The experiment was carried out under a slow attrition rate condition to compare the performance of the batch reactor to that of a continuous reactor. The attrition index (AI) and corrected attrition index (CAI) were measured at various the gas velocity, temperature, pressure, and bed weight, in the gas fluidized bed, during the dexulfurization process. The AI (5) and CAI (5) decreased as the bed weight increased. Particle destruction occurred when the particles started to experience physical fatigue under specific impacts over several iterations. AI (5) and CAI (5) also increased as relative humidity, gas velocity and pressure increased, and as temperature decreased. Particle attrition was mainly affected by gas jetting from the distributor, and abrasion resulted in smaller particles than fragmentation did.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.50 no.1
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• pp.63-69
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• 2013

Negative-temperature coefficient (NTC) thermistors based on nickel manganite spinel ($NiMn_2O_4$) are widely used for many applications, such as sensors and temperature compensators, due to their good thermistor characteristics and stabilities. However, to achieve thermistors with a high NTC B constant, which is an important figure of merit pertaining to the degree of temperature sensitivity, the activation energy should be high such that high resistivity at ambient temperatures results. To obtain a high B constant and low resistivity, Al and Si modified spinel structured $Ni_{0.6}Si_{0.2}Al_{0.6}Mn_{1.6}O_4$ hybrid thick films with the conducting metal oxide of $LaNiO_3$ were fabricated on a glass substrate by aerosol deposition at room temperature (RT). The NTC-$LaNiO_3$ hybrid thick films showed resistivity as low as < $100k{\Omega}\;cm$ at $90^{\circ}C$, which is one or two orders of magnitude lower than that of the monolithic NTC films, while retaining a high B constant of $NiMn_2O_4$ of over 5500 K when 20 wt% $LaNiO_3$ was added without a post-thermal treatment. These phenomena are explained by the percolation threshold mechanism.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.199-204
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• 2015

Thermoplastic road markings are one of the most widely used road markings in the world. However, the durability of domestic road markings is relatively shorter than that of the global average of, approximately, three years. To overcome it, the conventional thermoplastic road markings were prepared by adding polyolefin and oxidized PE wax to conventional petroleum resin. In addition, the melting viscosity was designed below 500 cP at $220^{\circ}C$ as well as the optimum viscosity for spray painting, and embedding ratio of glass beads were controlled about 50~60% by spraying in an interval of 1 second. Also the glass bead adhesive ratio was improved by reducing the amount of $CaCO_3$ below 40 wt%. The retroreflectivity was tested under four different conditions to evaluate the abrasion resistance of thermoplastic road markings. The retroreflectivity coefficient satisfied the international standard ($150mcd{\cdot}m^{-2}{\cdot}lux^{-1}$) in this study, and TPRM-7 was determined as an optimal ratio.

• Analytical Science and Technology
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• v.25 no.6
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• pp.382-387
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• 2012

Ethylene oxide ($C_2H_4O$, EtO) is used as a raw material for the production of ethylene glycol and other industrially important material such as ethanolamines and also used as a disinfecting agent. It is applied for gas-phase sterilization of thermally sensitive medical equipment, and for processing of storage facilities as a mixture with fluorinated hydrocarbon. In this perspective, accurate determination of the mole fractions of components in the liquefied gas mixture is required for the quality control and safety of production and use. Each component of the liquefied gas mixture has different chemical and physical properties such as vapor pressure and boiling point. Therefore, we can suppose that analytical results can be different according to the introduction method for the gas phase of upper layer, or for the liquid phase of lower layer in gas cylinder. In this study, we designed a new on-line sample injection device for the liquefied gas mixture in liquid or gas state, and applied to the analysis of liquefied gas mixture of ethylene oxide and fluorinated hydrocarbons by GC/AED (gas chromatograph-atomic emission detector). We studied performance of AED, and effect of sample introduction and selected wavelength to the accuracy and repeatability of analytical results.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.5
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• pp.277-282
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• 2011

Negative temperature coefficient (NTC) materials have been widely studied for industrial applications, such as sensors and temperature compensation devices. NTC thermistor thick films of $Ni_{1+x}Mn_{2-x}O_{4+{\delta}}$ (x = 0.05, 0, -0.05) were fabricated on a glass substrate using the aerosol deposition method at room temperature. Resistance verse temperature (R-T) characteristics of the as-deposited films showed that the B constant ranged from 3900 to 4200 K between $25^{\circ}C$ and $85^{\circ}C$ without heat treatment. When the film was annealed at $600^{\circ}C$ 1h, the resistivity of the film gradually decreased due to crystallization and grain growth. The resistivity and the activation energy of films annealed at $600^{\circ}C$ for 1 h were 5.203, 5.95, and 4.772 $K{\Omega}{\cdot}cm$ and 351, 326, and 299 meV for $Ni_{0.95}Mn_{2.05}O_{4+{\delta}}$, $NiMn_2O_4$, and $Ni_{1.05}Mn_{1.95}O_{4+{\delta}}$, respectively. The annealing process induced insulating $Mn_2O_3$ in the Ni deficient $Ni_{0.95}Mn_{2.05}O_{4+{\delta}}$ composition resulting in large resistivity and activation energy. Meanwhile, excess Ni in $Ni_{1.05}Mn_{1.95}O_{4+{\delta}}$ suppressed the abnormal grain growth and changed $Mn^{3+}$ to $Mn^{4+}$, giving lower resistivity and activation energy.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.21-25
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• 2001

기계부품의 소형화 , 고속화, 그리고 저공해, 저소음이 요구되는 세계적인 추세에서 정밀가공기술은 기계 및 전자산 업에서 중요한 위치를 차지하게 되었다. 특히, 무심연삭공정(Centerless Grinding)은 높은 생산성과 정확한 치수 형성의 능력이 있어서 원통형상을 가공하는 중요한 생산공정으로 사용되어 왔다. 예컨대 VCR의 소형 축. Computer Disk Drive, 초소형 모터, 연료분사기등은 쎈터레스 연삭공정을 통하여 높은 정밀도를 얻고 있다. 하지만 이 공정의 특수성과 측정의 어려움으로 인하여 이러한 정밀형상의 형성과정은 아직도 잘 밝혀져있지 않다. 무심연연삭 공정에서는 부품이 기계에 고정되어 있지 않고 공작물 받침날 위에 올려져 있으며 조절바퀴와 연삭바퀴 사이에 눌려져 있다. 조절바퀴가 마찰력으로 공작물을 돌려주며 연삭바퀴에서 연삭가공이 일어나게 된다. 조절바퀴와 연삭바퀴사이의 거리는 기계 자체의 탄성변형으로 인하여 항시 변화하게 되며 이 거리의 변화가 공작물의 정밀형상 형성에 결정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 무심연삭공정중 공작물과 받침날, 조절바퀴, 연삭바퀴의 상대운동을 기하학적으로 해석하였다. 특히 간섭조건을 사용하여 실제 공작물의 운동을 해석하여 순간 명목 절삭깊이를 구하였다. 또한 연삭 특성실험식을 이용하여 수직 연삭력을 구하고 연삭기의 탄성변형을 구하여 순간 실제 절삭깊이를 계산하였다. 그로부터 진원도형성에 관한 기본식을 유도하였다. 본 연구에서 유도된 진원도 형성 식을 이용하여 실험과 동일한 조건으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 원형중의 어떤 이상형상, 즉, 홈또는 돌기는 반복되어서 다른 돌기 또는 홈을 형성 하게되며 그 반복주기는 공작물이 조절바퀴와 연삭바퀴위에 떠있는 각도에 따라 결점 됨을 확인하였다.'유창성' 에 그 목표를 두고 있는 점을 감안한다면, 시작단계부터 반드시 정확한 발음을 지녀야 하는 가의 문제도 생각해 볼 필요가 있다. 경우에 따라서는, 정확한 발음은 그 언어에 대한 숙련도가 점차 높아짐에 따라 이와 병행하여 이루어지는 경우도 흔히 경험하는 일이기 때문이다. 결국 초등영어 교육과정에도 명시되어 있듯이 '...영어에 대한 친숙함과 자신감을 심어주고, 영어에 대한 흥미와 관심을 지속적으로 유지시키는 것이 중요하기' 때문에 무엇보다 중요한 측면은 흥미와 관심을 유지시키는 지적인 학습활동보다는 정의적인 학습활동의 전개가 필요하다고 하겠다. 유리된 AA의 세포독설과 관련된 세포내의 역할에 대해 의문이 제기되었다., PCL에 SOD-1도 경미하게 나타났으나, 경련이 나타난 쥐에서는 KA만을 투여한 흰쥐와 구별되지 않았다. 이상의 APT의 항산화 효과는 KA로 인한 뇌세포 변성 개선에 중요한 인자로 작용할 것으로 사료되나, 보다 명확한 APT의 기전을 검색하고 직접 임상에 응응하기 위하여는 보다 다양한 실험 조건이 보완되어야 찰 것으로 생각된다. 항우울약들의 항혈소판작용은 PKC-기질인 41-43 kD와 20 kD의 인산화를 억제함에 기인되는 것으로 사료된다.다. 것으로 사료된다.다.바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.30-30
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 네어지 변환효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 바런재로 등에 응요하기 위하여ㅠ 제조법 및 특서에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. $Bi_2Te_3$계 화합물은 rhombohedral의 결정 구조를 가지는 층상 화 ;물로 결정대칭성으로 인해 연전기적으로 큰 이방성을 나타낸다. 현재는 일반향용고법에 의해서 입자를 a축 방향으로 성장시켜 큰 결정립을 가진 다결정재료를 사용하고 있으나, c면이 매우 취약하기 때문에 가공서이 나쁘다. 따라서 이와같은 단점을 개선하기 위하여 기계적 강도를 높일 수 있는 가공공정 및 합금설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 측히 열간 압출법으로 제조된 열전재료는 결정립의 미세화와 높은 이방성으로 성능지수와 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다 또한 Schultz드의 연구결과에 의하면 $Bi_2Te_3$ 계 열전재료는 소성변형에 의하여 발생한 점결함에 의하여 캐리어 농도가 변화되며 이로 인하여 재료의 전기적 성질이 결정된다고 하였다. 따라서 상당히 큰 소성가공량과 열전측성과의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 압출변수 중 소성가공량에 중요한 변수로 작요아는 압출비를 변화시켜 최적의 열간 소성가공량을 검토하고, 이에 따른 열전측성과 압출비와의 상관관계에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하였다. 연구에 사용된 N형의 조성은$Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$로서 순도 99.99를 사용하였고, dopant로 0.1wt%의 $SbI_3$를 사용하였다. $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 분말은 가스분사법(Gas atomization Process)를 이용하여, 용탕제조시 아르곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.4
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• pp.1289-1298
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• 2014

Pavement crack sealing method, which is one of the methods to maintain and repair the road, prevents the extending of cracks by repairing cracks in its early occurrence and has already been applied to many roadworks in advanced foreign country for a long time. But in the conventional crack sealing method, traffic accidents occur frequently during the repair because it's commonly performed on the heavy traffic road or highway. It also has some difficulties in securing the safety of workers from the risk of burns caused by heated sealant. In an effort to solve these problems, automated pavement crack sealing machines such as ARMM, OCCSM, TTLS have been developed in advanced foreign country since early 1990s. Also APCS in 2004 and ACSTM in 2013 were already developed domestically. However, since these automated crack sealers developed from a number of research institutions have different test-bed conditions and productivity measurement models, it's difficult to compare and evaluate them objectively. In this study, the image processing time of the respective machines and the movement time of each motion on the work process were estimated by using fully autonomous mapping and semi-automatic mapping in order to measure the productivity in the same environmental conditions. In addition, the productivity measurement test-bed reflected domestic road characteristics was designed to estimate and compare the productivity of the automated crack sealing machines.