• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.4
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• pp.616-623
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• 1994

Conductive Polypyrrole films have been synthesized by electrochemical method in nucleophilic solvent such as N, N-dimetylformamide(DMF), dimethylsulfoxide(DMSO). The effect of protic acid as supporting electrolyte to decrease the nucleophilicity of the solvent was studied. Cyclic voltammetry, I-t transients were carried out to investigate the electrodeposition of conductive polypyrrole film on platinum electrode. Three peaks of 0.65V, 0.85V, and 1.2V vs. $Ag/AgNO_3$ indicated oxidation of monomer, oxidation of pyrrole to the platinum electrode and decomposition of polypyrrole film, respectively. With the I-t transients, nucleation process was confirmed and from obtained linear fits of I vs.t2resembles the metal film formation, and 2.15-2.26 of n-value could be calculated. As concentration of pyrrole or prolic acid was increased, the conductivity of polypyrrole film increased linearly. Tensile strength and elongation were investigated for comparing the mechanical properties and also SEM was performed for morphology investigation.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.43 no.12 s.295
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• pp.812-822
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• 2006

This study amis to investigate the functional analysis of anode and cathode materials in Anode supported Solid Oxide Fuel Cell. The concentration polarization of single cell was investigated with CFD (Computational Fluid Dynamics) method for the case of the different morphology by using four types of unit cell and discussed to reduce the concentration polarization. The concentration polarization at anode side effected the voltage loss in Anode supported Solid Oxide Fuel Cell and increased contact areas between fuel gas and anode side could reduce the concentration polarization. For intermediate temperature operation, Anode-supported single cells with thin electrolyte layer of YSZ (Yttria-Stabilized Zirconia) were fabricated and short stacks were built and evaluated. We also developed diesel and methane autothermal reforming (ATR) reactors in order to provide fuels to SOFC stacks. Influences of the $H_2O/C$ (steam to carbon ratio), $O_2/C$ (oxygen to carbon ratio) and GHSV (Gas Hourly Space Velocity) on performances of stacks have been investigated. Performance of the stack operated with a diesel reformer was lower than with using hydrogen as a fuel due to lower Nernst voltage and carbon formation at anode side. The stack operated with a natural gas reformer showed similar performances as with using hydrogen. Effects of various reformer parameters such as $H_2O/C$ and $O_2/C$ were carefully investigated. It is found that $O_2/C$ is a sensitive parameter to control stack performance.

• Resources Recycling
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• v.15 no.6 s.74
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• pp.33-40
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• 2006

Leaching behavior of copper using electro-generated chlorine was investigated in hydrochloric acid solutions. When leached copper concentration was lower than 3.6g/L, the utilization efficiency of the electro-generated chlorine was close to 100% at $10mA/cm^2,\;25^{\circ}C$, 400 rpm in 1M HCl solutions. The concentration ot the leached copper over 3.6g/L caused the electrode potential to drop quietly, leading to a change or leaching mechanism. The leaching rate oi copper began to decrease at the concentration of copper 5.2g/L. This is probably due to the formation of a layer of CuCl on Cu metal in 1M HCl solutions. The leaching rate, however, was not retarded in a solution ot high chloride concentration. The high solubility of CuCl in the solution may prevent the formation of CuCl on Cu metal.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.36 no.3
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• pp.428-441
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• 1992

We synthesized a series of binuclear pentadentate Schiff base complexes such as $Co(Ⅱ)_2$ (BSPP)($H_2O)_2$, $Co(Ⅱ)_2$ (BSPD)($H_2O)_2$, $Mn(Ⅱ)_2$ (BSPP)($H_2O)_2$ and $Mn(Ⅱ)_2$ (BSPD)($H_2O)_2$, mononuclear pentadentate Schiff base complexes such as Co(Ⅱ)(BSP)($H_2O)$ and Mn(Ⅱ)(BSP)($H_2O)$. The composition of these complexes identified by IR, UV-visible spectrum, T.G.A., DSC, and elemental analysis. The electrochemical redox processes have been examined by cyclic voltammetry and differential pulse polarography with glassy carbon electrode in 0.1M TEAP-Py(-DMSO and -DMF) as a supporting electrolyte solution. As a result of electrochemical measurements, the reduction processes for pentadentate binuclear Schiff base cobalt(Ⅱ) and manganese(Ⅱ) complexes occurred to four steps in $M(Ⅲ)_2$ / $Mn(Ⅱ)_2$ and $Mn(Ⅱ)_2$ / $M(Ⅰ)_2$ (M; Co, Mn) two processes through each two reduction steps with one electron, by contrast, the mononuclear pentadentate Schiff base cobalt(Ⅱ) and manganese(Ⅱ) complexes occurred to two steps in M(Ⅲ) / M(Ⅱ) and M(Ⅱ) / M(Ⅰ) (M; Co, Mn) two processes with one electron reduction steps.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.2
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• pp.155-163
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• 2011

Carbon nanotubes (CNT) have been attracted much attention since they have been expected to be used in various areas by virtue of their outstanding physical, electrical, and chemical properties. In order to make full use of their prominent electric conductivity in some areas such as electron emission sources, device interconnects, and electrodes in energy storage devices, direct growth of CNT with vertical alignment is definitely beneficial issue because they can maintain mechanical stability and high conductivity at the interface between substrates. Here, we report direct growth of vertically aligned CNT (VCNT) on Cu foils using thermal chemical vapor deposition and characterize the field emission property of the VCNT. The VCNT's height was controlled by changing the growth temperature, growth time, and catalytic layer thickness. Optimum growth condition was found to be $800^{\circ}C$ for 20 min with acetylene and hydrogen mixtures on Fe catalytic layer of 1 nm thick. The diameter of VCNT grown was smaller than that of usual multi walled CNT. Based on the result of field emission characterization, we concluded that the VCNT on Cu foils can be useful in various potential applications where high conductivity through the interface between CNT and substrate is required.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.30 no.6
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• pp.523-530
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• 2019

For the low-Pt electrodes for polymer electrolyte fuel cells (PEMFCs), the optimization of ionomer content for anode catalyst layers was carried out. A commercial catalyst of 20 wt.% Pt/C was used instead of 50 wt.% Pt/C which is commonly used for PEMFCs. The ionomer content varies from 0.6 to 1.2 based on ionomer to carbon ratio (I/C) and the catalyst layer is formed over the electrolyte by the ultrasonic spray process. Evaluation of the prepared MEA in the unit cell showed that the optimal ionomer content of the air electrode was 0.8 on the I/C basis, while the hydrogen electrode was optimal at the relatively high ionomer content of 1.0. In addition, a large difference in cell performance was observed when the ionomer content of the hydrogen electrode was changed. Increasing the ionomer content from 0.6 to 1.0 by I/C in a hydrogen electrode with 0.05 mg/㎠ platinum loading resulted in more than double cell performance improvements on a 0.6 V. Through the analysis of various electrochemical properties in the single cell, it was assumed that the change in ionomer content of the hydrogen electrode affects the water flow between the hydrogen and air electrodes bounded by the membrane in the cell, which affects the overall performance of the cell. A more specific study will be carried out to understand the water flow mechanism in the future, and this study will show that the optimization process of hydrogen electrode can also be a very important cell design variable for the low-Pt and high-performance MEA.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.8 no.2
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• pp.82-87
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• 2005

The cathode material, $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$, for high voltage applications of Li-ion batteries exhibits impurity phases due to oxygen deficiency during the high temperature heat treatment. The impurity phase reduces the electrochemical properties of the electrode since the deficiency spinel structure disturbs the lithium ion intercalation and deintercalation. In this study, Cr-substituted $LiNi_{0.5-x}Mn_{1.5}Cr_xO_4(0{\leq}x{\leq}0.05)$ powders are synthesized by a sol-gel method in order to reduce the amount of the impurity phases in the $LiNi_{0.5-x}Mn_{1.5}Cr_xO_4$. Thermal analysis of the cathode material shows that the $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ without Cr substitution looses $2\%$ of its weight due to oxygen deficiency but the amount of weight loss is diminished when Cr is substituted. XRD analysis also supports the reduction of the impurity phases in the cathode after chromium substitution, suggesting that the improvement of the electrochemical properties such as the capacity retention and electrochemical stability are attributed to the low content of impurity phases in the Cr-substituted $LiNi_{0.5-x}Mn_{1.5}Cr_xO_4.$

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.60-60
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• 1998

아연도금강판은 내식성이 우수하여 자동차용 강판으로 널리 쓰이고 있다. 자동차용 강판은 spot 용접에 의해서 각 부분들이 접합되는데 도금층으로 사용되는 아연은 강판보다 융점이 낮아서 용접작업을 저하시킨다. 현재 사용되는 작업조건에서 용접 타 접수가 평균 2000회를 넘게되면 용접되는 부위의 면적이 감소되어 접합강도가 떨어지게된다. 따라서, 아연이 도금된 강판을 용접하게되면 작업성이 저하되므로 도금층의 성분에 대한 변화를 주므로서 이에 대한 개선을 할 필요가 있다.. Cole, Dickenson 및 Kimchi 등은 도금충내의 알루미늄을 0.1~0.5%(중량비) 함유하는 아연도금강판은 저항용접시 도금충내의 알루미늄 함량에 따라 용접성이 영향을 받는다고 보고하였다. 전극수명은 도금층내의 알루미늄 함량이 증가할수록 떨어지는데 알루미늄이 0.5% 이 하로 함유된 아연도금강판의 경우는 용접타접수가 2000~6000회에 이르르나 알루미늄 이 50%이상 함유된 합금도금강판은 200-600회에 불과한 것으로 나타난다. H. M Matsuda 등은 도금층의 알루미늄이 용접성에 영향을 미치는 이유로서 도금층의 용융 온도 변화를 지적하였다. 도금충내에 알루미늄의 함량이 높게되면 철과 아연의 확산에 의한 합금화 반응이 저하되어 도금층의 용융온도가 높아지지 못하므로 용접성이 나빠지게 된다. 본 연구에서는 아연도금욕의 조성은 기존의 상태로 유지하고 제3의 원소를 첨가하여 도금층에 함유되는 알루미늄의 양에 미치는 효과를 조사하였다. 도금층의 불성변화 및 그에 따른 내식성을 조사하였으며 도금층의 조직변화도 함께 관찰하였다. 아울러 첨가원소에 의한 도금욕의 특성도 평가하였다. 첨가원소에 의해서 도금충내의 알루미늄 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며 도금층의 물성은 주어진 조성범위 내에서 별다른 변화를 나타내지 않았다.brittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.72-72
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• 2000

ITO(Indium-Tin-Oxide)는 n-type 전도 특성을 갖는 산화물 반도체로서 가시광 영역에서의 높은 광투과율 및 낮은 전기 비저항을 나타내기 때문에 태양전지, 액정디스플레이(liquid crystal display), 터치스크린(touch screen) 등의 투명전극 재료, 전계 발광(electroluminescent) 소자, 표면발열체, 열반사 재료 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 타겟 제작에 드는 비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 높이기 위해 기존의 세라믹 타겟 대신 분말 타겟을 사용하여 유리 기판 상에 ITO 박막을 DC magnetron sputtering법에 의해 제조하고, 열처리 온도 및 열처리 분위기에 따른 ITO 박막의 전기적 광학적 특성을 조사하였다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$이하인 경우 열처리하지 않은 시편과 동일하게 In2O3의 (411)면에 해당하는 peak가 관찰되었다. 그러나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 할 경우 (411)면 peak의 세기는 상대적으로 감소하고 대신 이전에 나타나지 않았던 (222)면에 대응하는 peak 세기가 현저하게 증가함을 알 수 잇다. 이것은 ITO 박막의 경정성장이 열처리 전 (411)면 방향으로 이루어지나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 후 재결정화에 의해 (222)면 방향으로의 우선방위를 갖고 성장함을 의미한다. 또한 주로 높은 기판온도에서 관찰되었던 (211), (400), (411), (440), (622)면 등에 해당하는 peak가 나타남을 볼 수 있었다. 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 결정구조에는 큰 변화 없이 (222)면 peak 세기가 증가하였다. 한편 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 (222)면 peak 세기가 상대적으로 조금 감소할뿐 XRD회절 결과에는 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 이러한 결과로부터 기판을 가열하지 않고 증착한 ITO 박막의 재결정화에 필요한 최소의 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$이며, 그 이상의 열처리 온도는 ITO박막의 결정구조에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 열처리 전 비저항은 1.1$\times$10-1 $\Omega$-cm 의 값을 가지거나 10$0^{\circ}C$의 온도로 열처리함에 따라 9.8$\times$102$\Omega$-cm 로 약간 감소하였다. 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$로 높임에 따라 비저항은 급격히 감소하여 1.7$\times$10-3$\Omega$-cm의 최소값을 나타내었다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$인 경우 가시광 영역에서의 광투과율은 열처리하지 않은 시편과 비교해 볼 때 약간 증가하였다. 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 투과율은 크게 향상되어 흡수단 이상의 파장영역에서 90% 이상의 투과율을 나타내었다. 이러한 광투과율의 향상은 앞서 증착된 ITO 박막이 열처리 중 재결합에 의해 우선 성장 방위가 (411)면 방향에서 (222)면 방향으로 변화되었기 때문으로 생각된다. 그러나 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.