• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 1999년도 제4차 추계학술대회 초록집
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• pp.19-25
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• 1999

허파에 대한 수소 자기공명영상은 현재까지 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 허파의 조직과 비어있는 공간 사이의 심한 자화율(susceptibility) 차이로 인해서 영상왜곡 현상이 유발되어 그릇된 영상정보를 만들기 때문이다. 본 강좌에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 레이저 광펌핑 방법으로 초편극화된 비활성기체를 이용한 자기공명연구를 소개한다. 일반적인 자기공명 신호와 쳐편극화된 비활성기체를 이용한 자기공명 연구를 소개한다. 일반적인 자기공명 신호와 초편극화 기체를 이용한 신호의 차이와 물리적인 원리를 고찰할 것이다 . 비활성기체가 초편극화 되었을 때, 일반적인 자기공명의 경우에 (자기장: 1 Tesla, 온도는 $30^{\circ}C$의 열평형상태) 비해서 약 $10^{5}$ 정도의 magnetizaion 향상을 기대할 수 있으며, 기체상태라는 점이 감안된다 해도 의미 있는 자기공명신호를 획득할 수 있다. 비활성기체를 초편exchange 방법을 통하여 간접적으로 가스를 편극화 시키는 두 가지 방법이 있다. 이들의 기본적인 원리와 두 방법의 장단점 등을 알아 볼 것이다. 더불어, 초편극화 정도가 외부자기장의 세기 차이에 의한 영향을 받지 않는 다는 특성을 이용하는 경우, 비용을 최소화 하면서 고해상도의 영상을 얻을 수 있으며, 이동성이 용이한 낮은 자기고명진단기가 가능한데 이에 대한 소개를 할 것이다. 그리고, 초편극화가스를 이용한 자기공명영상 연구의 현재 동향 및 미래에 대해서 논의한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권3호
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• pp.144-157
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• 2022

비활성기체는 화학적, 생물학적 반응을 하지 않는 보존적인 특성을 가지고 있어 해양에서 수온과 염분 변화, 기체 주입, 해수의 혼합과 빙하 융해수의 분포와 같은 물리적인 변화의 추적자로 활용되고 있다. Ne, Ar과 Kr을 정밀하게 분석하기 위해 사중극자 질량 분석기, 고진공 전처리 라인, 초저온 냉각 트랩과 동위원소 표준기체로 구성된 분석 시스템을 제작했다. 고진공 라인은 시료의 용존 기체를 추출하여 동위원소 표준기체와 혼합하는 시료추출부, 합금 물질을 이용하여 반응성 기체를 제거하고 초저온 냉각 트랩으로 비활성기체를 기화점에 따라 분별 증류하는 기체 준비부, 비활성기체를 원소별로 측정하는 기체 측정부로 구성하였다. 기체준비부에 결합한 초저온 냉각 트랩은 질량분석기 내 Ar와 CO₂의 부분압을 현저히 낮추어 Ne 동위원소 분석의 오차를 감소시켰다. 동위원소 표준기체는 ²²Ne, ³⁶Ar과 ⁸⁶Kr를 혼합하여 제작하였고, 혼합 표준 기체의 원소별 양은 대기를 반복 측정하여 역동위원소 희석법으로 결정했다. 대기 평형수 반복 분석의 상대 오차는 Ne, Ar과 Kr에 대해 각각 0.7%, 0.7%, 0.4%이었다. 반복 측정한 대기 평형수의 농도와 포화 농도의 차이로 확인한 분석시스템의 정확도는 Ne, Ar, Kr에 대해 각각 0.5%, 1.0%, 1.7%이었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.193-202
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• 2013

본 연구는 두개의 서로 다른 LJ 입자가 혼합된 계에 대하여 이들 사이의 LJ parameter 변화가 어떠한 영향을 미치는지 모의실험을 하였다. 조사 대상은 비활성 기체인 He과 Xe을 기준으로 하여 이들의 LJ parameter를 기준값으로부터 일정하게 변화시키며 열용량을 관찰하여 진행하였다. 분자간 상호작용만을 고려하여, 단원자 기체인 비활성 기체의 Lennard-Jones potential energy를 구하였다. Epsilon 값과 sigma 값을 바꿔 Lennard-Jones potential energy의 변화를 알아보고자 한다. 본 연구를 통해 sigma, epsilon 값이 클수록 Lennard-Jones potential energy가 커진다는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.14-14
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• 1999

비활성 가스제너레이터는 가스터빈 추진기관 및 기타 열기관을 이용하여 연소가 되지 않는 저온의 공기를 생산하는 기계장치를 말하며 이러한 저온의 비활성 기체를 화재 지역에 분사하는 경우 기존의 소방수를 이용한 화재 진압방식보다 매우 효율적으로 화재진압에 사용되어 질 수 있다. 일반적으로 민항기 등의 가스터빈 추진 기관에서 배기되는 기체내에는 터빈입구온도(TIT : Turbine Inlet Temperature)및 초과공기지수(Excess Air Coefficient)에 따라 다르게 나타나지만 TIT가 1500$^{\circ}$K인 경우 약 13-14%정도의 산소가 잔존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 가스터빈 및 열교환 시스템 그리고 터빈 1단 등의 시스템 조합율을 통하여 대기 중의 기체의 온도를 영하 2$0^{\circ}C$ 및 산소함유량을 약 5%수준까지 낮춤으로서 이를 대형 화재 진압에 사용하기 위한 연구이다. 비활성 가스제너레이터에 사용하는 연료로는 Kerosene 및 CNG(Compressed Natural Gas)등이 사용될 수 있으며, 유량이 8.1kg/sec인 터보축 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 18750㎥ 부피의 비활성기체를 생산하는데 Kerosene 연료가 약 1톤(200＄ 이하)이 필요한 것으로 계산되며 이에 소요되는 시간도 약 52분에 지나지 않는 것으로 계산되었다. 만일 50kg/sec의 보다 큰 가스터빈 엔진을 사용하는 경우 약 9분 정도가 필요한 것으로 계산되었다. 사용되는 가스터빈은 압축비가 15, 열교환기의 효율이 $\varepsilon$=0. 그리고 최종 터빈 1단의 팽창비가 1.25가 적합한 것으로 계산된다. 연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.234-234
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• 1999

AC-PDP(Plasma Display Panel)에 사용하는 MgO 보호막의 이차전자 방출계수(${\gamma}$)는 AC-PDP의 방전특성을 결정짓는 중요한 요소이다. MgO 보호막의 이차전자 방출계수는 AC-PDP에 주입하는 기체의 종류에 영향을 받는다. 현재 AC-PDP에는 방전특성의 향상과 VUV 발생을 위하여 He, Ne, Ar, Xe 등의 비활성기체를 두가지 혹은 세가지로 혼합한 혼합기체가 사용되고 있다. 기체를 혼합할 경우 Penning 효과에 의해 더 좋은 방전특성을 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔으며, 이때의 적절한 혼합비율을 찾는 것은 AC-PDP의 효율 개선에 매우 중요하다. 이번 실험에서는 (111), (100), (110) 각각의 방향으로 배향된 MgO Bulk Crystal과 MgO 보호막의 이차전자방출계수를 He+Ne+Xe 삼원기체를 사용하였다. MgO 보호막은 실제 21inch 규격의 Panel을 사용하였으며, 혼합기체의 혼합비율의 Ne:Xe을 99:1, 98:2, 96:4, 93:7과 He+Ne+Xe의 삼원기체로 다양하게 변화시켜 가며 실험하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.541-546
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• 2003

문헌에 보고된 기존의 비활성 기체의 증기압 측정값을 이용하여 환원증기압과 환원온도 형태의 아래와 같은 식의 상수 A, B, C, D와 지수 n을 구하는데 사용하였다: $InP_r=A+{\frac{B}{T_r}+CInT_r+DT_n^r}$ 오차분석법에 의해 위 식에 적용되는 비활성 기체의 각 기체 Ar, Kr, Xe, He과 Ne에 대한 가장 정확한 지수와 4개의 상수를 얻었다. 위 식을 통해 각 기체의 증기압을 계산하기 위해서 필요한 것은 정상 끓는점, 임계압력 및 임계온도뿐이며 5개의 비활성 기체의 406개 증기압 실험값에 적용하여 본 결과 전체 평균편차가 0.31% 였다. Ar, Kr, Xe에 대한 평균편차는 각각 0.24%, 0.09%, 0.22%였으며, Ne은 1.31%, He은 0.61%이다. 이러한 결과는 He과 연관된 큰 양자효과와 Ne에 대한 적은 양자효과 때문에 예상된 것이다.

• 대한화학회지
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• 제40권4호
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• pp.235-242
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• 1996

기체 크로마토그래피와 쉽게 연결할 수 있는 Surfatron형의 MIP(Microwave Induced Plasma)용 cavity를 제작하고 헬륨, 아르곤, 질소 등을 플라스마 가스로 사용하여 플라스마를 생성시키고 스펙트럼을 비교하였다. 또한 헬륨과 아르곤, 질소에 미량의 CO2를 혼합하여 각 기체의 스펙트럼을 비교 분석하였으며, 제작한 MIP cavity가 질량분석기와 연결되었을 때 분자이온을 생성시킬 수 있는 이온원으로서의 가능성을 연구하였다. 헬륨과 아르곤 MIP는 높은 준안정 준위의 에너지를 가지기 때문에 분자들이 거의 다 깨어지므로 분자상태로 시료기체의 검출은 거의 불가능하였다. 그러나 질소는 다른 비활성기체에 비하여 낮은 준안정 준위의 어네지를 가지므로 검출하려는 기체성분이 상당부분 분자상태로 존재함을 알 수 있었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.408-411
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• 2015

Trilayer graphene에 비활성기체 중 하나인 Ne 원자가 어떤 영향을 미치는지에 대해 density functional theory calculation을 이용해서 연구하였다. ABA stacked trilayer graphene의 $4{\times}4$ super cell에서 top surface에 adsorption되는 경우와 trilayer 내부에 intercalation 되는 경우에 대하여 energy를 계산하여 Ne 원자들의 안정한 위치를 찾았다. Adsorption의 경우 hollow site가 가장 안정하였고 intercalation의 경우에도 top layer의 hollow site의 아래가 가장 안정하였다. 또한 Ne 원자 2개가 adsorption되는 경우의 adsorption energy를 통하여 Ne 원자들 사이의 상호작용을 예측하였다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.121-128
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• 1998

삼중수소를 함유하는 수소동위원소 시설의 운용이나 취급 또는 핵융합소재의 관리기술분야에서는 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석 및 농축기술중의 하나로 활용되고 있다. 수소, 중수소 및 삼중수소의 수소동위원소 혼합기체시료를 상용 기체크로마토그래피를 사용하여 분리하였다. 기체시료는 특별히 제작된 진공-시료주입장치를 통해 액체질소온도의 분위기로 유지된 분리컬럼을 통과하는 비활성 캐리어 기체의 흐름을 주입하였다. 10% 함량의 염화망간으로 부분-비활성화한 산화알루미늄 고정상에서 수소동위원소들이 완전히 분리됨을 확인할 수 있었다. 그리고 이성질체피크의 억제와 분리 용리시간이 단축되어 실제 수소동위원소의 분리 및 농축기술에 유용하게 적용할 수 있는 비교적 우수한 분리조건을 얻었다.

• 한국주거학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.101-109
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• 2006

The purpose of this study was to suggest ways on reducing the cooling and heating energy cost of the officetel building with the multiple glazing windows according to Life Cycle Costing. This study consisted of an hour-by hour energy simulation program and further data from the EnergyPlus V1-2-2 to the four pane type windows that were applied with 2 low-e polyester film and krypton gas to the officetel model building. It was determined that the four panes type windows that had 2 low-e polyester film and krypton gas applied to, them showed a cooling and heating cost reduction over traditional double glazed windows that were filled with air. According to this study, as well as the information from chart 4.5 and the LCC it was determined that the present value of the four panes of windows that had 2 low-e polyester film and krypton gas applied to them showed. a 11.4% reduction in heating and cooling in comparison to the traditional double glazed windows that were filled with air.