• Journal of Internet Computing and Services
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• v.24 no.6
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• pp.171-180
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• 2023

Hydrogen energy technology is gaining importance in the era of the Fourth Industrial Revolution, offering military advantages when applied to military vehicles due to its characteristics such as reduced greenhouse gas emissions, noise, and low vibration. Korea's military has initiated the Army Tiger 4.0 plan, focusing on hydrogen application, downsizing, and AI-based smart features. The Ministry of National Defense plans to collaborate with the Ministry of Environment to expand hydrogen charging stations nationwide, anticipating increased deployment of military hydrogen vehicles. However, considering the Jet Fire and VCE(Vapor Cloud Explosion) nature of hydrogen, ensuring safety during installation is crucial. Current military guidelines specify a minimum safety distance of 2m from adjacent buildings for charging stations. Scientific methods have been employed to quantitatively assess the accident damage range of hydrogen, proposing a minimum safety distance beyond the affected area.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.280-285
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• 2006

Adsorption characteristics of $H_{2}S$ on KOH impregnated activated carbon were evaluated using dynamic adsorption method in a fixed bed. The pore properties, including BET's specific surface area, pore volume, pore size distribution, and mean pore diameter of these KOH impregnated activated carbons, were characterized from $N_{2}$ adsorption/desorption isotherms. Adsorption equilibrium data were correlated with Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorption of $H_{2}S$ onto the KOH impregnated activated carbon is better fitted by the Langmuir isotherm. An increase in the content of oxygen affects the performance of KOH impregnated activated carbon to the greatest extent.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.208-208
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• 2010

본 연구에서는 투명전도성산화막으로 적용 가능한 Ga이 도핑된 ZnO(GZO)의 성장 및 후처리 과정에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 관찰하였다. GZO 박막은 상온과 $200^{\circ}C$, 50~250 mTorr (50 mTorr 단계)에서 RF 마그네트론 스퍼터법으로 증착하였다. 이와 같은 조건에서 성장 된 박막의 특성을 분석하여 최적의 온도 및 작업압력에서 RF power를 변화시켜 박막을 성장한 후 질소 및 수소를 이용한 후처리 공정을 통하여 GZO 박막을 제작, 각 조건에 따른 구조적, 전기적 및 광학적 특성 변화를 조사하였다. XRD 측정에서, 열처리 전 시료에서는 GZO (002) 상의 Bragg-Angle 위치가 호스트 물질 ZnO의 기준위치보다 낮은 각도 쪽에서 나타났으며, 이는 Ga이 Zn와 치환되지 못하고 격자 내에 침입형태로 존재함에 따른 것으로 판단된다. 열처리 이후 전반적으로 분위기 가스의 종류에 관계없이 결정성, 광투과율 및 전기적 특성이 향상되는 것이 관측되었다. 질소 분위기에서 열처리된 GZO 박막의 경우, 전반적으로 박막 증착 시 초기 작업압력의 증가에 따라 비저항이 증가하는 현상이 관측되었다. 반면, 수소 분위기에서 열처리된 박막에서는 박막 증착 초기 작업 압력이 증가함에 따라 비저항이 감소하는 경향이 관측되었다. 이러한 결과는 XPS(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)로 분석한 결과, 질소 분위기에서 열처리된 GZO 박막은 O-H 결합이 Zn-O 결합에 비해 과도하지 않은 반면, 수소화 처리된 GZO 박막에서 Zn-O 결합에 비해 과도한 O-H 결합이 존재하기 때문으로 관측되었다. 그러한 이유는 O-H 결합이 GZO 박막 내 산소 결공($V_o$)과 밀접한 관계가 있기 때문이며, O-H 결합의 증가는 $V_o$-H 결합체의 증가를 의미하기 때문이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.1-1
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• 1999

2유체 동축인젝터(coaxial twin fluid injector)는 액체산소와 액체수소를 추진제로 사용하는 SSME(Space Shuttle Main Engine)이나 유럽의 Arian 5 Vulcain 엔진과 같은 저온추진제 엔진에 널리 사용되고 있다. 추진제를 미립화 시키는 장치로서 사용하는 다른 여러 형태의 인젝터에 비교할 때 저속의 액체산화제 주위에 고속의 가스연료가 분사됨으로서 발생되는 전단력에 의해 추진제가 미립화되는 특징을 가지며, 이러한 메카니즘은 매우 복잡하여 아직까지 정확히 규명되지 못하고 있는 실정이다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.40 no.1
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• pp.58-64
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• 1997

$H_2$ production by Chromatium sp., a large purple sulfur bacterium blooming in lake Kaiike, under various environmental conditions was examined. Chromatium sp. produced $H_2$ only in the presence of light and $H_2$. Maximum $H_2$ production ($0.01\;{\mu}mol/hr/(mg\;dry\;cell\;weight)$) was obtained in the solution of 20 mg $H_2S-S/l$ under low light intensity (1000 lux) at $30^{\circ}C$. $H_2$ production was severely inhibited by the presence of $N_2\;or\;NH_4^+$. The rate observed for Chromatium sp. was relatively low compared to that of other phototrophic bacteria. Chromatium sp. is probably a most potent Ha producing species in lake Kaiike, since the bacterium readily produced $H_2$ photoautotrophically even at low light intensities by the application of suboptimal $H_2$ concentrations. Based on the photoautotrophic characteristics of bacterial $H_2$ production, it is suggested that Chromatium sp. can be an economic and practical species for biological $H_2$ production system, particularly in temperate region.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.2 no.1
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• pp.29-37
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• 1990

The effect of pressure cycling of $Zr_{0.9}Ti_{0.1}Cr_{0.7}Fe_{1.3}$ on the hydrogenation properties was investigated using the P-C-Isotherm curves and hydrogen absorption rate curves in the isotherm condition. The reversible hydrogen absorption capacity was decreased about 45 % after 3300 cycles. In the case of activated sample, the rate controlling steps of hydriding reaction changed from the surface reaction to the hydrogen diffusion process through hydride phase sequentially as reaction proceeded. After 3300 cycles, the sequential change of rate controlling step was same as activated one. However, the hydrogen absorption rate significantly decreased. It is suggested that the degradation of $Zr_{0.9}Ti_{0.1}Cr_{0.7}Fe_{1.3}$ can be interpreted with the formation of $ZrFe_3$ phase at the particle surface.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11a
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• pp.12-14
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• 2005

Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition(ICP-CVD)를 이용하여 공정온도 $150^{\circ}C$에서 Nanocrystalline silicon (nc-Si) 박막을 증착하였다. 실험에서 헬륨(He)가스, 수소($H_2$)가스 그리고 헬륨(He)과 수소($H_2$)의 혼합가스로 희석한 사일렌($SiH_4$)을 반응가스로 이용하였다. 이 혼합가스는 3sccm의 사일렌($SiH_4$)에 헬륨(He)과 수소($H_2$)의 주입율을 20sccm에서부터 60sccm까지 변화시켜 조건을 달리하여 사용했다. 증착한 Nc-Si 박막을 X-ray diffraction (XRD)으로 분석하여 각각의 조건에 대한 Nc-Si 박막의 속성을 연구하였다. 헬륨(He) 또는 수소($H_2$) 혼합가스의 주입율이 커지면서 <111>과 <222>의 최고점(peak)이 더 높아졌으며 결정화 되지 않고 비결정질로 남아 있는 성장층(incubation layer)이 얇아졌다. 이 결과는 nc-Si를 증착할 때 사용한 수소($H_2$) 플라즈마와 헬륨(He) 플라즈마의 효과로 설명할 수 있다. 실험을 통해 ICP-CVD로 증착한 nc-Si 박막을 박막 전계효과트랜지스터 (TFT)에서 우수한 특성의 전자수송층(active layer)으로 사용할 수 있는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.195.1-195.1
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• 2014

최근 반자성 물질인 $MoS_2$를 수소 기체 속에서 열처리하게 되면 약한 강자성이 유발된다는 연구가 보고되었다. 본 연구에서는 강자성 발현을 수반하는 물리적 및 화학적 변화를 이해하기 위해서 단일층 $MoS_2$에 대한 라만분광 및 광발광 연구를 수행하였다. 기계적 박리법을 이용하여 $MoS_2$ 결정으로부터 단일층 및 이중층 $MoS_2$를 분리하여 $SiO_2/Si$ 기판에 전사한 후, $200^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 영역의 특정 온도에서 1시간 동안 열처리하였다. 배경 기체가 열처리 도중 $MoS_2$에 미치는 영향을 이해하기 위하여 수소 속 반응을 진공 상태와 비교하였다. 라만 스펙트럼에서는 큰 변화가 없었으나, 광발광의 세기는 수소 속 반응 후에 감소하고 진공 속 반응 후에는 증가하는 대조적인 결과를 보였다. AFM 측정으로부터는 열처리 후에 $MoS_2$ 표면에 뚜렷한 변화가 일어나지 않는다는 사실을 확인하였다. 본 발표에서는 수소와 진공 조건에서 관찰된 상이한 광발광 특성과 그래핀/$SiO_2/Si$에서 관찰된 p-형 도핑과의 상관관계를 설명하고자 한다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.14 no.2
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• pp.97-104
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• 2003

The structural transitions of the matrix and the second phases of $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$ and $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$ alloys upon hydrogenation have been investigated at 293K. The effect of hydrogen isotope on their crystal structures has been also discussed. The crystal structures, Phase abundance and lattice parameters of the hydrides were determined by the Rietveld method using X-ray diffraction data. At the experimental temperature, the $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$ alloy and $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$ alloy revealed different structural transition processes upon hydrogenation although the crystal structures of these two alloys are both BCC at room temperature. The second phases such as Ti-rich phase with $NiTi_2$ structure and $\alpha$-Ti with HCP structure absorbed hydrogen at relatively low hydrogen pressures and the phase abundance remained almost constant. This means that it is desirable to decrease the amount of the second phases as far as possible in order to increase the effective hydrogen storage capacities of the alloys. The crystal structures of corresponding isotope hydrides, the phase abundance and the lattice parameters did not depend on the kind of hydrogen isotope, but only on the hydrogen content.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.24 no.3
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• pp.14-27
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• 2021

수소 에너지는 환경 문제를 최소화하고 고갈되는 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수소연료전지는 이러한 수소를 에너지원으로 사용하고 수소를 전기에너지로 전환하여 그 부산물로 물을 만드는 대표적인 친환경 전기화학 장치이다. 고분자 전해질막 연료전지는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지로 막전극집합체의 전극층은 촉매가 포함된 고분자 전해질막 연료전지의 주요 요소 중의 하나이다. 소재개발 측면에서 고분자 전해질막 연료전지 전극층 핵심 소재의 물성 발현 원리 등을 이해하고 최적화된 소재 설계를 위해서는 원자레벨에서의 소재 설계 접근법이 필요하다. 따라서 실험적인 연구가 어려운 부분과 원자단위에서의 물질 현상에 대한 이해 그리고 연구 개발의 효율성 증진을 위해 전산재료과학(computational materials science) 기술이 광범위하게 활용될 수 있다. 본 기고문에서는 고분자 전해질막 연료전지에서의 전극층 소재에 대한 분자동역학 기반의 전산모사 활용과 연구동향에 대하여 소개하고자 한다.