• 공업화학전망
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• 제23권2호
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권2호
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• pp.115-122
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• 2023

This study aimed to elucidate causes of corrosion of heat transport pipes and air vents installed under a manhole of heat transport facilities and suggest effective anticorrosive measures by applying paints or adhesive tapes. It was found that air vent corrosion was attributed to corrosion under insulation caused by the inflow of water and the enrichment of chloride ions. The infiltrated water caused a hydrolysis of polyurethane foam (PUF) insulation by concentrating chloride ions at the interface between a pipe and the PUF. As insulator deteriorated, more chloride ions were eluted as confirmed by ion chromatograph (IC) analysis. As an effective method to prevent air vent corrosion, different types of paints and adhesive tapes with higher corrosion resistance on chloride ions were applied and environmental resistance tests were performed with those samples. Based on environmental test results of samples exposed to 10% HCl solution, it was revealed that a wax tape was the most adequate from a viewpoint of stability at operating condition, environmental resistance, surface treatment, and field applicability.

• 한국태양광발전학회지
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• 제9권2호
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• pp.18-28
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• 2023

지구상에 풍부하며 저독성 소재인 안티모니 셀레나이드(Sb₂Se₃)는 재료가 갖는 우수한 광전자적 특성과 장기 내구성으로 차세대 태양전지 소자로 크게 주목 받고 있다. 또한, 비교적 짧은 연구기간 동안 빠른 성장 속도를 보여줬으며, 2014년 2.26%에서 8년의 연구기간 동안 약 5배인 2022년 10.57%를 달성하였다. 하지만, 여전히 기존의 칼코지나이드계 박막 태양전지인 CdTe(22.1%) 및 Cu(In,Ga)Se₂(23.35%)가 달성한 효율에 비해 낮은 변환 효율을 보이고 있으며, 이는 계면에서 발생하는 캐리어 재결합으로 인한 개방전압 손실 문제가 주 원인으로 대두되고 있다. 따라서, Sb₂Se₃ 광 흡수층에 인접한 전자 및 정공 수송층 사이에 적절한 밴드 정렬을 구축하여 캐리어 재결합 손실을 줄이는 것이 고효율 Sb₂Se₃ 태양전지를 구현하기 위한 핵심 전략 중 하나이다. 본 원고에서는 Sb₂Se₃ 광 흡수층의 기본적인 특성과 Sb₂Se₃ 태양전지의 최근 연구 성과에 대해 간략하게 설명하고자 하며, 특히 전자 및 정공 수송층 적용을 통한 에너지 밴드 정렬 최적화에 관련된 내용을 중점적으로 소개하고자 한다. 또한, Sb₂Se₃ 박막 태양전지 성능의 병목 현상을 극복하기 위한 잠재적인 연구 방향에 대해서도 논하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.9-18
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• 2011

본 연구에서는 비탈면 깎기 시 파괴가 발생한 후 보강공법을 적용하였지만, 집중강우 기간에 비탈면의 부분파괴와 더불어 보강공법으로 적용된 억지말뚝 및 앵커의 변위와 파손 등이 지속적으로 발생한 현장을 대상으로 파괴원인을 분석하였다. 보강된 비탈면의 파괴는 강우가 주원인으로 예측되었으며, 강우침투에 의한 지하수위 상승을 억제하기 위한 대책공법이 필요한 것으로 분석되었다. 이에 대책공법으로서 집수정을 이용한 지하수위 저하공법이 적용된 보강된 비탈면에 대하여 강우에 의한 침투해석 및 안정해석을 수행하였다. 침투해석 결과는 강우가 보강된 비탈면의 주요 파괴원인으로 분석된 결과와 일치하였으며, 대책공법이 적용된 비탈면의 안정해석 결과는 기준안전율을 모두 만족하는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통하여 집수정을 이용한 지하수위 저하공법은 기존의 배수공을 이용한 공법과 병행할 경우, 현재보다 합리적이고 안정화된 대책공법으로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제29권2호
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• pp.96-104
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• 2019

본 연구는 분리막 성능 저하로 기능을 상실한 역삼투막의 힐링을 통한 복원의 가능성을 알아보고자 하는 데에 목적이 있다. 손상된 막은 양이온고분자인 poly(styrene sulfonic acid) sodium salt (PSSA)와 음이온고분자인 polyethyleneimine(PEI)를 염석법을 이용하여 이중으로 코팅했으며 또한 소재의 순서를 바꿔 코팅을 수행했다. 그리고 농도, 시간, 이온세기 등에 따라 코팅된 역삼투막의 투과도와 배제율을 측정하여 손상된 막으로부터 복원된 정도를 알아보았다. 또한 역삼투 평막에서 복원이 우수한 조건을 가정용 정수기 모듈에 적용하여 손상된 역삼투막 모듈에 또한 대하여 복원 가능성을 알아보았다. 이로부터 PEI 30,000 ppm (IS = 0.1)/PSSA 20,000 ppm (IS = 0.7) 코팅 조건에서 역삼투막 모듈에 적용했을 때 염 배제율은 69%에서 86% (손상 전 모듈의 경우 90%)까지 복원되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.61-65
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• 2020

열전소재의 격자열전도도 저감은 열전성능 증대를 위해 가장 빈번하게 사용되는 방법이다. 하지만 전체 열전도도에서 다른 열전도도 기여분을 제외하는 방법으로만 격자열전도도를 구할 수 있기 때문에 격자열전도도를 정확하게 분석하는 것을 간단한 작업이 아니다. 본 연구에서는 먼저 전자/홀에 의한 열전도도 기여분 (모든 소재 적용)과 쌍극 전도에 의한 기여분 (작은 밴드 갭 소재 적용)을 정확하게 계산해야만 격자열전도도를 정확하게 분석할 수 있음을 설명한다. 전자/홀에 의한 기여분을 계산하기 위해 필수적인 로렌츠 숫자 계산법 (싱글 파라볼릭 모델링 및 간단한 식 이용)과 쌍극 전도에 의한 기여분 계산법 (투 밴드 모델링) 또한 소개한다. 격자열전도도의 정확한 분석은 격자열전도도 저감을 위한 여러 결함 제어 전략의 효과를 객관적으로 평가할 수 있는 강력한 분석 도구로 사용될 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.69-72
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• 2021

Quantum Dot Light-Emitting Diodes (QLEDs)는 제조 공정이 용액 공정을 기반으로 하기 때문에 잉크젯 공정에 쉽게 적용할 수 있다. 하지만 QLED의 적층은 서로 다른 용매를 사용하는 직교 공정이 필요하기 때문에 잉크젯 인쇄 공정이 더 복잡하며 비용이 상승한다. 따라서 한 번의 공정으로 두 개의 층을 증착하면 제조 단계를 줄일 수 있어 공정 시간이 절감된다. 이 연구에서 우리는 QD와 정공 수송 재료의 혼합물을 사용하여 standard 구조의 QLED를 제작하였다. TFB와 QD를 클로로벤젠에 분산시켜 혼합층에 사용하였고, 소자는 45,850 cd/m²의 최고 휘도를 나타내었다. 이 연구는 잉크젯 프린팅 공정을 적용하여 전계발광 장치를 제작할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.25-37
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• 2023

국내 중소규모 건축구조물 기초에 적용 사례가 없는 고밀도 폴리에틸렌 신소재 재료로 구성된 셀룰러 기초 매트리스가 건축구조물 기초 공법의 대안으로 정착되기 위해서는 국내 지반 및 현장 조건에 맞게 개량된 공법 개발 및 검증이 필요하다. 본 연구를 통해서 셀룰러 기초 매트리스의 기초적인 설계 및 시공 방법을 제시하였다. 셀룰러 기초 매트리스의 기초보강효과는 연약지반 대상으로 안정성 평가와 검증이 되어야 하기에 국내 중소규모 건축구조물 기초에 적용 실적이 풍부한 소일백공법과 성능 비교 평가를 수행하였다. 매트리스 보강 후 평판재하시험 결과, 원지반과 비교하여 침하량은 38.4% 감소, 지지력은 159% 증가하였으며, 소일백공법과는 동일한 지반보강효과 및 지반안정성을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제33권3호
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• pp.137-147
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• 2023

본 연구에서는 현탁중합을 통해 이온교환입자를 합성하였다. 또한 음이온 교환막을 제조하기 위해 brominated poly(phenylene oxide) (Br-PPO)로 교환막 합성을 진행하였으며, 합성한 이온교환입자를 Br-PPO에 첨가하여 음이온 교환막에 성능을 향상시키고자 하였고, 이를 적용하여 음이온 교환막 연료전지 시스템의 성능 평가를 진행했다. 이온교환입자는 FT-IR, TGA 및 UTM을 통해 구조 분석, 열적 기계적 특성을 평가하였다. Br-PPO는 NMR을 통해 화학적 구조 분석 및 합성여부를 확인하였고, 음이온 교환막 연료 전지 셀 테스트를 진행하기 전 이온전도도와 이온교환용량, 팽윤도 및 수분함수율을 측정해 연구되고 있는 다른 음이온 교환막들과 비교를 통해 성능을 평가했다. 최종적으로 가장 성능이 우수했던 이온교환입자를 0.7 wt%를 첨가한 Br-PPO-TMA- SDV 음이온 교환막을 연료전지 시스템에 도입하여 상용 막인 FAA-3-50과 성능을 비교했다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1343-1344
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• 2013