• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.99.1-99.1
• /
• 2017

$TiO_2$는 기계적, 화학적 안정성이 높아 가혹한 화학적 환경 또는 고온 운전 조건에서 훌륭한 내구성을 보여주어 산업적으로 일찍이 널리 이용되어 왔다. 예를 들어, 염소발생 (chlorine evolution reaction) 또는 산소발생반응은 (oxygen evolution reaction) 염소 또는 산소 라디칼에 전극이 지속적으로 노출되기에 강한 내부식성을 지닌 전극재가 요구되었고, 그 결과 $TiO_2$를 골조로 한 불용성전극 (dimensionally stable anode)이 개발되어 이용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 절연성이 높은 금속 산화물 재료이기 때문에 넓은 표면적 획득 및 촉매제 사용을 통해 소재의 단점을 극복해야만 한다. 넓은 반응 표면적 획득의 한 방법으로써 전기화학적 양극산화 (electrochemical anodization)를 통한 $TiO_2$ 나노튜브 제조법은 경제적이면서도 구조 제어도 간편한 방법이다. $TiO_2$ 나노튜브는 100nm 전후의 기공 크기를 가짐과 동시에 매우 높은 종횡비를 지니고 있어 넓은 반응 표면적 획득에 특히 유리하다. 그러나, 이 높은 종횡비는 촉매 도입을 어렵게 하는 저해요소가 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법들이 연구되었으나 대부분이 번거롭거나 비싼 후단공정을 필요로 한다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 나노튜브에 촉매를 도핑하기 위한 간단한 전기화학적 방법으로, 단일공정 양극산화법 (single-step anodization)과 전압충격법 (potential shock), 그리고 저전압충격법 (under potential shock)을 연구하였으며 이에 적용 가능한 촉매제의 종류를 소개한다. 또한, 촉매의 성질에 따른 응용분야와 그 성능평가 결과를 제시한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.56-56
• /
• 2011

투명 메모리 소자는 향후 투명 디스플레이 등 투명 전자기기와 집적화해 통합형 투명 전자시스템을 구현을 위해 지속적으로 연구가 진행 되고 있으며, 산학계에서는 다양한 메모리 소자중 큰 밴드-갭(>3 eV) 특성을 가지는 저항 변화 메모리(Resistive Random Access Memory, ReRAM)를 이용한 투명 메모리 구현 가능성을 지속적으로 보고하고 있다. 현재까지의 저항 변화 메모리 연구는 물질 최적화를 위해 다양한 금속-산화물계(Metal-Oxide) 저항 변화 물질에 대한 연구가 활발하게 진행 되고 있지만, 금속-산화물계 물질의 경우 근본 적으로 그 제조 공정상 산소에 의한 다수의 산소 디펙트 형성과 제작 시 쉽게 발생할 수 있는 표면 오염의 문제점을 안고 있으며, 또한 Endurance 및 Retention 등의 신뢰성에 문제를 보이고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 근본 적으로 해결하기 위해 새로운 저항 변화 물질에 관한 물질 최적화 연구가 요구 되며, 본 연구진은 다양한 금속-질화물계(Metal-Nitride) 물질을 저항변화 물질로 제안해 연구를 진행 하고 있다. 이전 연구에서, 물질 고유의 우수한 열전도(285 W/($m{\cdot}K$)) 및 절연 특성, 큰 밴드-갭(6.2 eV), 높은 유전율(9)을 가지고 있는 금속-질화물계 박막인 AlN를 저항변화 물질로 이용하여 저항변화 메모리 소자 연구를 진행하였으며, 저전압 고속 동작 특성을 보이는 신뢰성 있는 저항 변화 메모리를 구현하였다. 본 연구에서는 AlN의 큰 밴드-갭 특성을 이용하여 투명 메모리 소자를 구현하기 위한 연구를 진행 하였다. 투과도 실험 결과, 가시광 영역 (380-700 nm)에서 80% 이상의 투과도를 보였으며, 이는 투명 메모리 소자로써의 충분한 가능성을 보여 준다. 또한, I-V 실험에서 전형적인 bipolar 스위칭 특성을 보이며, 스위칭 전압 및 속도는 VSET=3 V/Time=10 ns, VRESET=-2 V/Time=10ns에서 가능하였다. 신뢰성 실험에서, 108번의 endurance 특성 및 105 초의 retention 특성을 보였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.54-61
• /
• 2007

Propellant pressurization system in liquid rocket propulsion system plays a role supplying pressurant gas at a controlled pressure into the ullage space of propellant tanks. The most important design parameter for such propellant pressurization system is the temperature of pressurant gas fed from pressurant tank. Such pressurant is gaseous state, of which density is very sensitive to the temperature of pressurant. Generally for the propulsion system, which requires high thrust and is consisted of cryogenic propellant the pressurant is stored at high density and high pressure to reduce the weight of pressurant tanks, which are placed inside of cryogenic propellant tank. That is called cryogenic storage pressurization system. This study investigates the temperature variation of pressurant at the time when the pressurant is coming out of pressurant tank experimentally as well as numerically. Fluids used in this study are air and liquid oxygen as outer fluid and gaseous nitrogen and gaseous helium as pressurant respectively.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.41-48
• /
• 2017

The combustion characteristics of gaseous methane-gaseous oxygen, an eco-friendly bipropellant injected by shear coaxial injector, were investigated. Flame was photographed under various combustion conditions using a DSLR camera, and the characteristics of the flame shape was quantified by image post-processing. From the view point of stabilization, the diffusion flame could be divided into anchored flame regime and blow-off regime. As the oxidizer Reynolds number ($Re_o$) increased, a probability of the formation of anchored flame increased with the length of flame. The shear coaxial injector used in this experiment was found to require a large length-to-diameter ratio of combustion chamber because it formed a relatively long flame in the injection direction due to a poor mixing depending only on the momentum diffusion of two propellant jets.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.113-119
• /
• 2013

A main oxidizer shut-off valve (MOV) controls the supply of cryogenic liquid oxygen to the combustion chamber of liquid rocket engines by on/off operations. The main subjects to be introduced are not only the valve transient response during valve on/off procedures but also the characteristics of pneumatic and seat/poppet parts as core technologies in the development of the MOV, which is expected to be adopted for the Korea Space Launch Vehicle II. It is shown that the analytical prediction of the transient valve travel is in good agreement with experimental results. Friction and elastic forces on the valve moving part are quantitatively evaluated by structural analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.290-293
• /
• 2017

A direct-connected, continuous type combustion test facility was developed to test a supersonic combustor model used in scramjet engines. The facility requirements were determined by assuming the flight speed of Mach 5, yielding the combustor inlet flow speed of Mach 2. Also the cross-section of the supersonic combustor under test was assumed as $32mm{\times}70mm$. As a result, the facility was designed to have the flow total pressure of 548 kPaA, total temperature of 1,320 K, and flow rate of 0.776 kg/s. The facility consists of a turbo type air compressor, electric air heater, vitiation air heater and a two dimensional facility nozzle to accelerate the flow to Mach 2. Also, an oxygen supply system was added to compensate the vitiation. The exhaust de-pressurization system is not added. Designed pressure, temperature, and flow rate were verified through the test operation of the facility.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.49.2-49.2
• /
• 2009

최근, 플루이딕스칩 제작에 있어서 가격이 저렴하며 구조물 형성이 쉽다는 장점으로 인하여 유리 기판을 플라스틱 기판으로 대체하려는 연구가 많이 진행하고 있다. 하지만 플라스틱 기판은 유리 기판에 비하여 많은 장점을 갖고 있음에도 불구하고, 기판 표면이 소수성이기 때문에 유체의 흐름을 저하시키는 문제점이 있다. 기존의 플라스틱 기판을 친수성으로 개질하는 방법으로는 화학적처리, 자외선 조사, 산소플라즈마 처리 등의 방법이 있었으나, 화학적처리 방법은 공정의 민감성과 폐기물로 인한 양산적용의 한계가 있고, 자외선 조사법 및 산소 플라즈마 처리는 친수성이 영구적이지 않다는 결정적인 문제점이 있다. 이는 플라스틱 플루이딕스칩의 신뢰도를 크게 저해하여 상용화에 큰 문제점으로 작용한다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 새로운 방법의 친수성 표면처리가 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는, 기존 플라스틱 기판의 친수성 표면처리 방법들의 문제점들을 개선하고자 플라스틱 기판의 변형을 야기하지 않는 저온 PE-CVD 방식을 이용하여 균질한 두께의 $SiO_2$박막을 형성 하였으며, 형성된 박막을 liquid self-assembled monolayer(L-SAM)방식을 이용하여 아민 표면으로 개질하였다. 이를 통해, 플라스틱 채널 상에서 유체의 원활한 흐름, 형성된 아민 표면에 단백질 및 DNA와 같은 생체 물질 고정화의 용이성 및 영구적 표면개질의 특성을 얻을 수 있었다. 이뿐만 아니라, 플라스틱 기판 외에도 재료에 관계없이 모든 물질의 표면을 생체 안정성이 뛰어난 친수성 표면으로 개질 할 수 있으며, 알데히드 및 카르복시산 등의 다양한 작용기로 변형이 쉽다는 장점이 있다. 개질된 친수성 표면의 평가를 위하여 시간에 따른 접 촉각 및 형광 스캐너(Fluorescence Scanner)를 이용하여 영구적인 친수성 특성 및 생체물질 적합성을 파악하였다. 또한, L-SAM 조건에 따른 아민의 형성정도를 측정하기 위하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 실시 하였다. 최적화된 표면처리를 실제 플라스틱 플루이딕스칩에 적용하여, 유체의 흐름을 관찰 하였다.

• KSBB Journal
• /
• v.21 no.1 s.96
• /
• pp.49-53
• /
• 2006

The aim of this research is to estimate the values of biological kinetic parameters of pharmaceutical wastewater for understanding biochemical properties. Maximum specific growth rate (${\mu}m$), yield coefficient (Y), and half-velocity coefficient (KS) were determined using oxygen uptake rate (OUR), and the results were 10.49/day (0.437/hr), 0.655, and 38.89 mg/L, respectively. Measured ${\mu}max$ by nonlinear regression of Monod equation was 10.63/day (or 0.443/hr), and this value was similar with above result. These parameters may be used to increase efficiency of pharmaceutical wastewater treatment and to determine amount of oxygen needed to removal BOD and dissolved oxygen in activated sludge process.

• Journal of Life Science
• /
• v.16 no.1
• /
• pp.148-155
• /
• 2006

The diversity of bacterial populations in rivers flowing through Changwon City, was investigated using quinone profiling. The physicochemical properties such as temperature, pH, dissolved oxygen(DO), dissolved organic carbon (DOC) and biochemical oxygen demand (BOD) were also measured in this study. Ubiquinone (UQ)-8, UQ-9 and UQ-10 were observed in all samples for the sites investigated. UQ-8 was the -predominant quinone species in rivers except for Namch'on downstream, T'owolch'on, and Kaumchongch'on in autumn, while UQ-8 was also found as major quinones in the sample except for Hanamch'on, T'owolch'on, Kaumchongch'on, and Namsanch'on in winter. A higher concentration of DOC in rivers yield high concentration of plastoquinone (PQ-9) in autumn and those of total quinones in winter, respectively. Correlation analysis also indicate that BOD is considered to be a major factor controlling the concentration of PQ in rivers.

• Microbiology and Biotechnology Letters
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.450-456
• /
• 1988

For optimal production of L-tryptophan using a regulatory mutant of Escherichia coli the relationship between product formation and acid production was investigated. Experimental results showed that the production level of L-tryptophan was lowered as the specific acid production rate increased. In order to reduce the amount of acid produced during the fermentation, a controlled fed-batch fermentation was employed. In this fed-batch process, the feed rate of the nutrient feed medium was controlled in relation to the oxygen level in the culture and thus the growth of the cells was regulated in such n way that the oxygen demand of the culture could not exceed the oxygen sup-ply. When E. coli cells were cultivated in a controlled fed-batch mode of tormentor operation, the specific acid production rate was significantly reduced and L-tryptophan production was increased as much as five times that obtained in a conventional fed-batch fermentation.