• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.133-133
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• 2010

중성입자빔 입사장치(neutral beam injection, NBI)의 중성빔 에너지 효율은 이온원의 수소 이온밀도 분율이 결정한다. 이온원에서 만들어진 $H^+$, $H_2^+$ 그리고 ${H_3}^+$는 중성화 과정(neutralization) 중 해리(dissociation) 때문에 각각 입사 에너지의 1, 1/2 그리고 1/3을 가진 중성입자가 된다. 중성빔 에너지 효율 제고하기 위해서는 이온원의 전체 이온 중 단원자 수소 이온 밀도 증가가 필요하다. 유도결합형 수소 플라즈마 이온원에서 RF 안테나 주파수에 따른 플라즈마 밀도와 단원자 수소 이온 밀도 비율 변화를 관찰하였다. RF 플라즈마에서 가스 압력이 결정하는 전자의 운동량 전달 충돌 주파수 대비 높은 RF 안테나 주파수(13.56 MHz)와 낮은 RF 안테나 주파수(수백 kHz)의 전력을 인가하였으며, Langmuir 탐침, 안테나 V-I 측정기 그리고 QMS(quadrupole mass spectrometer)을 이용하여 플라즈마 특성을 진단하였다. 플라즈마 밀도와 수소 이온 밀도 분율은 플라즈마 가열 메커니즘과 수소 플라즈마 내 반응 메커니즘에 의해 결정된다. 플라즈마 가열 메커니즘에 따른 실험 결과에 대한 RF 안테나 주파수 효과는 플라즈마 트랜스포머 회로 모델을 통해 해석하였으며, 수소 플라즈마 내 반응은 0-D 정상 상태의 입자 및 전력 평형 방정식 결과로 해석하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.6
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• pp.801-808
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• 2014

Ion diffusion and chemical binding to acrylic polymer were investigated in a solid film. The composition of acrylic monomers containing amino group and carboxylic acid was adjusted for rapid ion migration in the film. p-Methylred (PMR) and phenolphthalein derivatives were optically sensitive to the concentration of proton and hydroxyl anion, respectively and verified the ion migration through the film layers. A rapid proton migration was observed in the film of a high amino content. On the other hand, $OH^-$ migration occurred rapidly in a high content of carboxylic acid group. The proton migration occurred through the internal layer as well as surface layer of a film and was reversible during 50 repetition examination. Copper(II) ion migration was examined with a Rhodamine-containing polymer film. The light absorption and emission spectra of a Rhodamine-Cu complex showed the key contribution of carboxylic acid group to the Cu(II) migration in a film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.194-194
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• 2013

본 연구에서는 a-IGZO 활성층에 다른 dose량의 수소 이온을 조사하여 박막 트랜지스터 소자의 효과를 알아보고, 수소 이온 조사 후, 이온 조사에 따른 불안정한 소자 특성을 안정화시킬 목적으로 후 열처리에 따른 소자 특성을 알아보았다. a-IGZO 활성층에 수소이온을 110keV의 에너지로 가속하여, 수소 이온 조사량을 $1{\times}10^{14}\;ion/cm^2$, $1{\times}10^{15}\;ion/cm^2$, $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$로 조절하였고, 후 열처리 공정은 a-IGZO 활성층에 $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$ 이온조사 후, 대기 분위기로 $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $350^{\circ}C$ 각각 1시간 동안 열처리를 진행하였다. Spectroscopy Ellipsometry (SE)로 측정된 3eV이상의 광학적 밴드 갭은 기존에 보고 되었던 비정질 산화물 반도체와도 유사한 밴드 갭을 가지고 있음을 확인하였다. IGZO 박막을 활성층으로 사용하여 수소 이온 조사 공정 후 제작한 박막 트랜지스터는 3.89 $cm^2/Vs$의 전계효과이동도와 0.59V/decade의 문턱전압 이하 기울기를 보았다. 수소 이온 조사 공정을 통한 IGZO 박막 트랜지스터의 output curve가 다소 불안정함을 보였으나, $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$ 이온조사 후, 대기 분위기로 $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $350^{\circ}C$ 각각 1시간동안 열처리를 진행한 박막 트랜지스터의 특성은 소자의 불안정성을 보완해줄뿐만 아니라 $350^{\circ}C$ 열처리에서는 16.9 $cm^2/Vs$의 전계효과이동도와 0.33V/decade의 문턱전압 이하 기울기와 같이 더 향상된 박막 트랜지스터의 전기적 특성 결과를 관측하였다. 기존의 연구 되어진 a-IGZO 활성층에 수소이온조사와 후 열처리 공정에 따라 광학적 밴드 갭 에너지 준위의 변화와 박막 및 박막 트랜지스터 특성을 변화시킨다는 결과를 도출하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.4 no.2
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• pp.81-88
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• 1987

There are more oxygen ions than hydrogen ions in the auroral field zone. We consider both analytic and numerical simulation study of the heating of hydrogen and oxygen ions by auroral electrons. With the low drift speed of electron beams, the ion-ion hybrid wave becomes unstable instead of the lower hydrid wave so that a preferential heating of oxygen ions occurs.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.6
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• pp.612-618
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• 2006

Surface modification of PTFE by ion irradiation was performed to improve its surface properties, In the case where argon was used to irradiate the PTFE films, an increase in the adhesion strength was observed when the ion fluence was over $1\times10^{15}\;ions/cm^2$, but the surface morphology dramatically changed to a needle-shaped one. However, when we used hydrogen ions under $O_2$ environmental gas, the adhesion strength increased at an ion fluence of $5\times10^{16}\;ions/cm^2$ and the surface morphology by the hydrogen irradiation was not needle-shaped. The surface morphology and adhesion strength of the hydrogen modified PTFE was influenced by the oxygen flow rate. It was confirmed by reflectance measurements that the surface properties of the hydrogen ion irradiated PTFE were superior to those of the argon ion irradiated PTFE.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.38 no.2
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• pp.129-135
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• 1994

Acyclic polyether dicarboxylic acid have been studied as metal cation carriers in a bulk liquid membrane system. The proton-ionizable ligands feature allows the coupling of a cation transport to reverse proton transport. This feature offers promise for the effective separation and concentration of metal cations with the metal cation transport being driven by a pH gradient. Metal cation transport increased regularly with increasing hydroxide($H^-$) concentration of source phase and with proton($H^+$) concentration of receiving phase. Competitive transport by the acyclic polyether dicarboxylic acids is selective for calcium ion over other alkaline-earth cations.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.35 no.4
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• pp.1433-1441
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• 2018

The development of acidosis during intense exercise has traditionally been explained by the increased production of lactic acid which causes the release of a proton and the formation of the acid salt sodium lactate. Through this explanation, when the rate of lactate production is high enough to exceed cellular proton buffering capacity, cellular pH is decreased. This biochemical process has been termed lactic acidosis. This belief has been an interpretation that lactate production causes acidosis and fatigue during intense exercise. However, this review provides clear evidence that there is no biochemical support for lactate production causing acidosis and fatigue. Metabolic acidosis is caused by an increased reliance on nonmitochondrial ATP turnover. Lactate production is essential for muscle to produce cytosolic $NAD^+$ to support continued ATP regeneration from glycolysis. In addition, Lactate production consumes protons. Although lactate accumulation can be a good indirect indicator for decreased cellular and blood pH, that is not direct causing acidosis.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• v.26 no.1
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• pp.11-16
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• 2001

타액은 그 양과 조성 등에 있어 많은 인자들의 영향을 받는다. 타액분비 감소는 구강의 자정작용, 완충능, 치아우식저항성 등 타액의 고유한 기능을 변화시켜서 구강건조감, 구강작열감, 다발성 치아우식증 등의 소인이 된다. 이에 저자는 심리적 요인이 구강내 환경에 미치는 영향을 평가하고자 타액선질환을 포함한 전신질환이 없는 전북대학교 치과대학생 20명을 대상으로 일상생활시와 시험 직전의 비자극성 전타액을 5분간 추출하여, 그 유출량과 수소이온농도를 측정, 비교, 평가하였다. 타액유출량은 $25m{\ell}$의 메스실린더를 사용하였고, 수소이온농도는 pH/SEmeter(ORION, 720A model)를 이용하여 측정하였다. 평가 결과 남성의 비자극성 타액유출량과 수소이온농도는 $3.68{\pm}1.31m{\ell}/5min$와 $7.63{\pm}0.17$이었고, 여성에서는 각각 $4.93{\pm}1.47m{\ell}/5min$와 $7.43{\pm}0.29$로서 성별간 유의한 차이가 없었다. 그리고 일상생활시의 성인의 5분간 수집된 비자극성 타액유출량은 $4.18{\pm}1.48m{\ell}/5min$였고, 스트레스하에서의 양은 $2.20{\pm}0.95m{\ell}/5min$로 나타나 스트레스시 타액유출량이 감소하는 것으로 나타났다(p<0.01). 또한 일상생활시의 성인의 비자극성 타액의 수소이온농도는 $7.55{\pm}0.24$였고, 스트레스하에서의 수소이온농도는 $7.22{\pm}0.20$으로 나타나 스트레스시 수소이온농도가 감소하는 것으로 나타났다(p<0.01). 이상의 결과로 보아 스트레스는 타액유출량을 감소시키고 구강내를 보다 산성화시킨다고 사료된다.

• Membrane Journal
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• v.26 no.5
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• pp.329-336
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• 2016

Proton exchange membrane (PEM) is one of the key components of membrane-electrode assembly (MEA), which plays important role in fuel cell performance together with catalysts. It is widely accepted that water channel morphology inside PEMs as a proton pathway significantly affects the PEM performance. Molecular dynamics (MD) simulations are a very useful tool to understand molecular and atomic structures of materials, so that many related researches are currently being studied. In this paper, we summarize the current research trend in MD simulations, present which properties can be characterized, and finally introduce the usefulness of MD simulations to the researchers for proton exchange membranes.