• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.22 no.1
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• pp.1-7
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• 2023

This study has utilized self-assembled monolayers technology to improve electrical property of graphene-oxide, which has been seperated graphine powder through a chemical exfoliation. Aluminum sulfate (Al₂(SO₄)₃) was applied on graphene-oxide as a reactant, and the fundamental research was carried out to apply on the self-sensing of cement-based construction structures. Electric resistance measurement result has shown that cement-composites with GO and Al-GO can be used as a conductor, electric resistance of GO and Al-GO contained composites improved by 10.2% and 15.9% respectively when compared to the standard cement-composite. Microstructure analyzation shown the formation of Al(OH)₃ gel when Al-GO was added, which is speculated to result the smooth flow of current by improving the density of cement-composite. This implies that graphene-oxide has a possibility to be utilized as smart building materials and construction structure itself rather than just a structure.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.12
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• pp.1263-1269
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• 1999

An FBAR(Solidly Mounted Resonator) was fabricated using reflector layers which prohibit the penetration of bulk acoustic wave into substrate. The SMR consisted of top and bottom electrodes(Al films), a piezoelectric layer (ZnO film), reflector layers(W/$Si_2$ films) and Si substrate. The electrodes were deposited by dc sputtering. The piezoelectric layer and the reflector layers were deposited by rf magnetron sputtering. The control of crystallinity, microstructures and electric properties of each layer was essential for attaining the optimum FBAR characteristics. Under the best deposition conditions for FBAR devices, the ZnO films had highly c-axis preferred orientation(${\sigma}=2.17^{\circ}$), resistivity of $10^4\;{\omega}cm$, and surface roughness of 10.6 ${\AA}$. On the other hand, the surface roughness of W and $Si_2$ films was 16 ${\AA}$ and 33 ${\AA}$, respectively, and the resistivity of Al film was $5.1{\times}10^{-6}\;{\Omega}cm$. The SMR devices were fabricated by the conventional semiconductor processes. In the resonance conditions of the SMR, the series resonance frequency (fs) and the parallel resonance frequency(fp) were 1.244 GHz and 1.251 GHz, respectively and the quality factor(Q) was 1200.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.53 no.3
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• pp.368-376
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• 2009

In this study we investigated and tried to understand problems monitored in an experiment on reactivity of metals in chemistry I. Three problems were discussed. First, the reason that aluminium plate does not react with other metal ions such as zinc, iron and copper was studied and the way to overcome this problem was suggested. Second, the reason that the bubbles were generated when FeS$O_4$(aq) and Zn(s) react was discussed. Third, the precipitates which appeared in the reaction of FeS$O_4$(aq) and Zn(s) were identified. Through reference study and experimental investigation, we could reach the following results. First, aluminium could not react with other metal ions due to the surface oxide layer that is formed very fast and prevents aluminium from reacting with metal ions in solution. This problem could be overcome by allowing a competing reaction of acid and aluminium during the reaction of aluminium and metal ions. Second, the observed bubbles were identified to be hydrogen gas, produced by the reaction between metals and hydronium ion in the solution. Third, black precipitates that were produced on the surface of zinc plate and exhibited magnetic property were characterized to be $Fe_3O_4$(s), and brown precipitates that were produced in the solution phase were to be $Fe_2O_3$(s) by the analysis of X-ray photoelectron spectra.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.16 no.2
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• pp.128-137
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• 2005

We report on the phase transitions of the perovskite nanostructures made by sol-gel template synthesis. The lead titanate ($PbTiO_{3}$) nanostructures were prepared with a chelate sol-gel of titanium tetrabutoxide ($Ti(O^{i}Pr){4}$) and lead acetate ($Pb(OAc)_{2}-3H_{2}O$). $Whatman^{\circledr}$ anodisc membranes (with about 200 nm pore size) served as the template. The template was dipped into the sol, allowed to air dry, and then calcined at $650^{\circ}C$. We have characterized the temperatures of the phase transitions in the $PbTiO_{3}$ nano-structures using DSC, DTA, and second harmonic generation (SHG).

• Korean Journal of Materials Research
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• v.24 no.5
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• pp.259-265
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• 2014

$ZrO_2$ films were coated on aluminum etching foil by the sol-gel method to apply $ZrO_2$ as a dielectric material in an aluminum(Al) electrolytic capacitor. $ZrO_2$ films annealed above $450^{\circ}C$ appeared to have a tetragonal structure. The withdrawal speed during dip-coating, and the annealing temperature, influenced crack-growth in the films. The $ZrO_2$ films annealed at $500^{\circ}C$ exhibited a dielectric constant of 33 at 1 kHz. Also, uniform $ZrO_2$ tunnels formed in Al etch-pits $1{\mu}m$ in diameter. However, $ZrO_2$ film of 100-200 nm thickness showed the withstanding voltage of 15 V, which was unsuitable for a high-voltage capacitor. In order to improve the withstanding voltage, $ZrO_2$-coated Al etching foils were anodized at 300 V. After being anodized, the $Al_2O_3$ film grew in the directions of both the Al-metal matrix and the $ZrO_2$ film, and the $ZrO_2$-coated Al foil showed a withstanding voltage of 300 V. However, the capacitance of the $ZrO_2$-coated Al foil exhibited only a small increase because the thickness of the $Al_2O_3$ film was 4-5 times thicker than that of $ZrO_2$ film.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.2
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• pp.109-114
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• 2012

The cathode catalyst layer in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) was fabricated with anodic aluminum oxide (AAO) template and its structure was characterized with scanning electron microscopy (SEM) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis. The SEM analysis showed that the catalyst layer was fabricated the Pt nanowire with uniform shape and size. The BET analysis showed that the volume of pores in range of 20-100 nm was enhanced by AAO template. The electrochemical properties with the membrane electrode assembly (MEA) were evaluated by current-voltage polarization measurements and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that the MEA with AAO template reduced the mass transfer resistance and improved the cell performance by approximately 25% through controlling the structure of catalyst layer.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.44 no.3
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• pp.211-218
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• 2018

Instant face lifting cosmetics contain various film forming agents for stretching the wrinkles on the skin surface. But, most of the film-forming polymers have sticky feels. And they are easily scrubbed out when skin is rubbed on. In this study, we focused on the influence of sodium silicate that has rapid film forming effect on skin surface and immediate wrinkle reducing effect. Sodium silicate, also known as water glass or soluble glass, is a compound containing sodium oxide and silica. Sodium silicate is a white powder that is readily soluble in water, producing an alkaline solution. Sodium silicate is stable in neutral and alkaline solutions. The sodium silicate solution hardens by drying in air and rapidly forms a thin film. When the solution is applied to the skin, the fine membrane coating is formed by water evaporation and ionic bond re-formation. It also makes the strong siloxane (Si-O) bonding on the skin surface. When these fixation properties are applied to cosmetics, they can give remarkable skin tightening effect. The sodium silicate solution can provide the lifting effect by forming a film on skin at a proper concentration. But, skin irritation may be caused with too high concentration of sodium silicate. We studied a desirable range of the sodium silicate concentration and combination with other fixatives for skin care formulation that has no sticky feels and no scrubbing out phenomenon. Immediate lifting gel was developed by using sodium silicate and various thickening systems. Among of the various thickeners, aluminum magnesium silicate showed the best compatibility with sodium silicate for rapid lifting effect. This instant physical lifting gel was confirmed as a low stimulating formula by skin clinical test.