• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.93-103
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• 2005

본 연구에서는 저주파수 영역에서 유전상수 측정시 발생할 수 있는 왜곡효과를 규명하고, 함수비에 따른 사질토의 유전상수 변화를 실수부와 허수부를 구분하여 조사하였다. 축전기 형태의 셀에서 유전상수를 측정하는 경우 100kHz 이하의 주파수 영역에서 전극분극효과에 의하여 실제 매질의 유전상수보다 크게 측정되었기 때문에 전극 분극효과에 의한 영향을 배제하기 위해서는 100kHz 이상의 주파수에서 유전상수가 평가되어야 하는 것으로 판단되었다. 함수비에 따른 사질토의 유전상수를 평가한 결과 체적함수비 증가에 따라 연속적인 증가경향을 나타내었다. 이는 유전상수 실수부의 경우에는 사질토에서 발생하는 분극이 단위체적당 쌍극자 모멘트에 비례하기 때문이며, 유전상수 허수부의 경우에는 함수비 증가에 따른 전도손실량이 증가하기 때문이다. 그러나 유전상수 실수부에서의 체적함수비에 따른 증가경향은 공간전하분극의 영향이 크지 많은 1MHz 이상의 주파수 영역에서 유효한 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제22권2호
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• pp.53-59
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• 2019

전해질의 미시 구조분석을 위해서는 이온-이온 및 이온-용매 상호작용을 이해하는 것이 매우 중요하다. 이 총설은 유전체 이완 분광법(Dielectric relaxation spectroscopy)의 기본 원리와, 이를 이용한 전해질 구조 연구 사례를 소개하고자 한다. 유전체 이완 분광법은 임피던스법의 일종으로서, 수십 GHz 수준의 높은 주파수 영역에 걸쳐 전해질의 유전 특성을 측정한다. 이를 통해, 유전체 이완 분광법은 전해질 내 존재하는 다양한 극성 화학 종, 즉, 쌍극자 모멘트(Dipole moment)를 갖는 자유 용매(Free solvent) 및 이온쌍(Ion pair)의 종류와 농도에 대한 정보를 제공한다. 유전체 이완 분광법이 제공하는 정보는 기존 분석 기법(적외선 분광법(Infrared), 라만 분광법(Raman) 및 핵자기 공명 분광법(Nuclear magnetic resonance) 등)이 제공하는 정보들과 상호보완적 관계에 있으며, 이러한 종합적 분석을 통해 전해질 구조에 관한 깊은 이해가 가능하다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.41-51
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• 2022

큐브위성은 기존의 인공위성과 마찬가지로 지구 관측뿐만 아니라, 우주탐사 분야에도 폭넓게 활용되는 인공위성 플랫폼이다. 또한 우주 공간물리현상을 관측하기 위한 자기장관측 임무에서도 다양한 형태로 제작되어 활용되고 있다. 자기장 측정의 경우, 일반적으로 위성의 자기 교란을 최소화하기 위해 자기장측정기가 위성 몸체로부터 멀리 떨어져 있다. 그러나 큐브위성과 같은 작은 위성의 경우 공간적인 제약으로 인해 자기장 센서의 위치 설정이 제한적이다. 이에 이 논문에서는 큐브위성에서 생성된 자기장 간섭을 추정하여 자기장 측정의 신뢰성에 얼마나 영향을 줄 수 있는지 분석하였다. 주요 잡음원으로는 상대적으로 높은 소비전력을 가진 반작용 휠과 자기 토크로드를 대상으로 조사하였다. 이러한 부품의 자기 쌍극자 모멘트는 제조업체의 데이터 시트에 제공된 정보를 사용하였다. 외부 자기장이 없는 공간에서 3 U 큐브위성 중간에 위치한 자기 토크로드의 잔류 모멘트의 영향은 위성의 몸체 최 외곽 끝에서 약 36,000 nT까지 나타날 수 있음을 확인했다. 또한, 1 nT 미만의 정확한 자기장 측정의 임무라면, 자력계는 위성 본체에서 약 0.6 m 반경 거리 외곽에 있어야 함을 알 수 있었다. 이러한 분석 방법은 자기장 측정을 수행하기 위해 CubeSat을 설계할 때 자기 청결도 분석의 중요한 역할이 될 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제51권5호
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• pp.447-458
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• 2007

본 연구에서는 제7차 교육과정 화학II의 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 교사와 학생의 인식 을 살펴보았다. 서울 소재의 1개 학교에서 화학II 수업에 참여한 학생 85명과 교사 1명이 설문에 참여하였고, 그 중의 일부 학생들과 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 연구 결과, 화학결합을 구성하는 1) 소단원들 중에서 가장 이해하기 어려운 소단원, 2) 세부내용 중에서 학습했다고 생각되는 내용, 3) 세부 내용 중에서 이 해하지 못했다고 여기는 내용에 있어서, 학생과 교사의 인식이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 화학결합 의 7개 소단원 중에서 학생들이 가장 어렵게 느끼고 있는 단원은 ‘전기음성도'인 것에 반해, 교사가 가르 치기 어렵다고 생각하는 단원은 ‘분자의 모양'이었다. 또한, 화학결합의 32개 세부내용을 교사는 모두 가르쳤 다고 응답한 반면, 학생들은 몇몇 학습내용은 배우지 않았다고 응답하였다. 마지막으로, 화학 결합의 세부 내 용 중에서 이해하는데 어려움을 보이는 것으로 학생들은 ‘쿨롱의 힘'과 ‘쌍극자 모멘트'를 가장 많이 선택한 반면, 교사는 가르치기 어려운 내용으로 ‘원자간 결합과 분자간 힘의 개념 차이'라고 응답하였다. 본 논문에서 는 교사와 학생간이 인식 차이를 인지하고 학습 상의 어려움을 유발하는 요소를 분석하기 위해 면담 방식을 통해 그 이유를 논의하였고, 이에 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제28권4호
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• pp.210-216
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• 1984

MeOH-MeCN 혼합용매의 Taft용매 파라미터인 ${\pi}^{\ast}$(용매의 polarity-polarizability), ${\alpha}$(용매의 수소결합 주게 산도) 그리고 ${\beta}$(용매의 수소결합 받게 염기도)를 여러 지시약을 사용하여 분광용매화 비교법으로 구하였다. 또한 Swain의 용매 파라미터인 A(음이온을 용매화 시키는 척도)와 B(양이온을 용매화 시키는 척도)를 반응속도 자료를 이용하여 최소 자승법으로 구하였다. 용매 상수 ${\beta}$는 용매의 염기도에 의존하며 혼합용매의 MeOH 함량이 증가할 수록 $(MeOH)_n$의 기여에 의해 증가하는 것을 알 수 있었다. ${\pi}^*$는 용매의 쌍극자 모멘트에 의존하며 혼합용매의 MeCN 함량이 증가할 수록 ${\pi}^{\ast}$값도 커지며 ${\alpha}$는 MeOH의 수소결합주게 효과에 의해 혼합용매의 MeOH함량이 증가할 수록 크게 증가하는 것을 나타냈다. 앞서 보고된 반응들에 용매 파라미터를 적용하여 반응상수를 구하였으며 Taft의 반응상수 a, s와 Swain의 반응상수 a, b사이에는 용매 척도의 차이 때문에 서로 연관성이 없었다. 그러나 그들의 비인 a/s와 a/b는 서로 좋은 직선관계를 보여 주었으며 이들 반응상수 비를 이용하여 반응 메카니즘이나 치환기 변화 및 이탈기 변화에 미치는 용매효과를 논의 하였다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.160-166
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• 2019

본 연구에서는 새집증후군 유발 가스인 초산 가스에 대한 활성탄소섬유의 흡착 성능을 향상시키기 위하여, 산소플라즈마 처리를 통해 활성탄소섬유에 산소작용기를 도입하였다. 산소플라즈마 처리 시 주입되는 산소 가스의 유량이 증가할수록 산소플라즈마 활성종이 더 많이 생성되었다. 이로 인해 물리적 및 화학적인 식각이 더 많이 발생하여 활성탄소섬유의 비표면적이 감소하였다. 특히, 60 sccm의 산소 가스 유량이 주입된 시료(A-O60)의 비표면적의 경우 미처리 시료와 비교하여 약 6.95% 감소된 $1.198m^2/g$까지 감소하였다. 반면, 산소플라즈마 처리 시 주입되는 산소 가스의 유량이 증가할수록 활성탄소섬유 표면에 도입되는 산소 함량이 증가하였으며, 최대 35.87%까지 도입되었음을 확인하였다. 또한, 산소플라즈마 처리된 활성탄소섬유의 초산 가스 흡착 성능은 미처리 활성탄소섬유 대비 최대 43% 향상되었다. 이것은 산소플라즈마 처리에 의해 도입되는 O=C-O와 같은 산소작용기와 초산 분자 사이의 쌍극자 모멘트에 의한 수소결합 형성에 기인한다.

• 대한화학회지
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• 제17권2호
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• pp.95-104
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• 1973

일련의 염화알킬(염화메틸, 에틸, 이소-프로필, 트란스 n-부틸, sec-부틸, tert-부틸)의 바닥 상태 전자구조와 친핵성 치환반응성을 근사적 시그마 분자궤도법$(\sigma-MO)$인 EHT 와 CNDO/2 법을 이용하여 비교 검토하였다. 염화알킬처럼 상호 구조적 차이가 현저하지 못한 경우에 있어서는 EHT법이 CNDO/2 법에 비하여 비교적 부정확함을 알았다. CNDO/2 계산에 의하면, 쌍극자모멘트의 계산치가 실험치 보다 약간 크게 주어지며 대체로 primary$\alpha$탄소와 Cl사이에 비교적 약한 $\pi$-반결합 $({\pi}^{\ast})$성을 가지고 있으며, 전자밀도가 거의 염소원자에 집중되어 있어 염소의 p-고립상 전자와 같은 특성을 가지고 있음을 알았다. 그 반면 최저 비점유 궤도함수(LUMO)는$\alpha$탄소와 염소 사이에 강한 시그마-반결합$({\alpha}^{\ast})$성을 가짐을 알았다. 염화알킬의 $S_N2$반응성은 주로 $\alpha$인 LUMO에의하여 좌우되며, 특히 이 MO에서 $\alpha$탄소와 염소간의 반결합 세기가 $S_N2$반응성의 척도가 될 것으로 예측되며, 결합-polorizability와의 관련성도 논의하였다. 염화알킬의 $S_N2$반응성은 주로 ${\pi}^{\ast}$인 HOMO에서 $\alpha$탄소와 염소간의 반결합 세기가 큰 역할을 하며 바닥상태의 C-Cl결합세기도 상당한 역할을 할 것으로 기대된다.