• 전기화학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.93-99
• /
• 2021

스트레처블 에너지 저장 장치 경량화를 위해 금속 집전체를 대체할 경량 물질 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자인 PEDOT:PSS를 전기방사법으로 제조한 나노 섬유를 리튬이온전지용 집전체로 사용하였다. 나노 섬유는 도펀트인 DMSO를 사용해 향상된 전기 전도성을 나타냈으며, 신축성 평가결과로 부터 30% 이상의 신축률을 보여주었다. 또한, 나노 섬유 집전체를 사용함으로써 액체 전해질의 침투가 용이하며, 나노 섬유 네트워크를 통해 전자전도성을 높이는 효과를 나타났었다. DMSO 도핑 PEDOT:PSS@PAM 나노 섬유 필름 집전체를 사용한 리튬이온전지는 135mAh g^-1의 높은 방전용량을 보여주었으며, 1000 사이클 이후 73.5%의 높은 용량 유지율을 나타내었다. 따라서, 전도성 나노 섬유의 우수한 전기화학적 안정성과 기계적 특성은 신축성 에너지 저장 장치의 경량 집전체로서의 활용이 가능함을 보여주었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권spc호
• /
• pp.30-36
• /
• 2022

수처리 후 직접 해양으로 배출하는 산업시설 등에서 Hazardous and Noxious Substance (HNS) 농도 변화를 연속 자동 측정하기 위한 센서의 기본적 성능으로 상온에서도 ppb 수준의 검출이 가능한 센서가 필요하다고 판단하여 기존의 센서의 감도를 높이기 위한 방법을 제안하였다. 우선 나노입자 박막에 전도성 탄소계 첨가물을 이용하여 필름의 전도도를 높이는 방법과 촉매 금속을 이용하여 표면에서의 이온 흡착도를 높이는 방법에 대해서 각각 연구하였다. 전도성 개선을 위해서 ITO 나노입자를 활용한 필름에 carbon black을 첨가물로 선택하여, 첨가물 함유량에 따른 센서의 성능변화를 관찰하였다. 그 결과 CB 함량 5 wt% 정도에서 전도성 증가에 의한 저항과 응답시간의 변화를 관찰할 수 있었고, 유기용제를 대상으로 한 실험에서 검출하한은 250 ppb 정도까지 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 액체 중 이온 흡착도를 높이기 위하여 센서 표면에 촉매로 Au를 스퍼터로 제작한 표면 촉매층을 형성한 시료를 이용한 실험에서 센서의 응답은 20% 이상 증가하고 평균 검출하한은 61 ppm까지 낮아지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 금속산화물 나노입자를 활용한 화학저항형 센서가 상온에서도 수십 ppb 정도의 HNS를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.215-220
• /
• 2008

본인 등이 분리한 Rahnella aquatilis AY2000균주는 S. cerevisiae나 C. albicans에 대한 항효모 작용이 있다. 그러나, AY2000균주는 한천이 함유된 고체배지에 배양하면 항효모 작용을 항상 관찰할 수 있었으나, 액체배양에서는 AYS의 활성이 불안정하여, AYS의 생산과 저장 동안에 그 활성이 소실되곤 하였다. 따라서 AY2000균주가 액체배양에서 안정된 AYS를 생산하도록 배지조성의 변화와 배양조건을 검토하기 위해 항효모 활성을 중심으로 실험을 행하였다. 그 결과 AY2000균주를 YM배지에 배양시킨 AYS의 MIC는 $23.5{\mu}g/mL$이었으나, MYCS배지에 AY2000균주를 배양시킨 AYS의 S. cerevisiae에 대한 MIC는 $15.6{\mu}g/mL$였다. 또한 AY2000균주를 MYCS배지를 사용하여 배양온도에 따라 항효모 활성을 측정한 결과 $25^{\circ}C$와 MYCS배지의 초기pH를 5.5로 조정하였을 때 MIC는 $15.6{\mu}g/mL$ 유지되었으나, 그외에는 항효모 활성이 약화되었다. MYCS배지에서 탄소원으로 포도당이나 설탕을 사용하면 MIC가 $15.5{\mu}g/mL$ 다른 탄소원에 비해 항효모 활성이 강하였다. 또한 MYCS배지에 사용된 질소원으로 $NH_4$-citrate는 농도가 증가 될 수록 AYS의 항효모 활성이 저하되었으며 오히려 $NH_4$-citrate를 배지에서 제거하는 편이 항효모 활성이 양호하였다. 반면에 금속이온으로 $FeCl_3$를 $NH_4$-citrate가 제외된 MYCS배지에 $100{\mu}M$을 첨가하여 AY2000균주를 배양하면 AYS의 S. cerevisiae에 대한 MIC는 $7.8{\mu}g/mL$. 강한 항효모 활성을 나타내었다. 또한 AY2000균주는 $NH_4$-citrate가 제거되고 $100{\mu}M$ $FeCl_3$를 첨가한 MYCS배지(pH 5.5)에서 배양하면 12-24시간 동안에는 MIC가 $7.8{\mu}g/mL$을 유지하였으나, 그 후 48-60시간 동안에는 MIC가 $31.3{\mu}g/mL$로 항효모 활성이 감소되었다.

• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.256-262
• /
• 2019

Hydroxylammonium nitrate (HAN) 기반 액상 추진제는 발암물질이 아니며 연소가스 또한 독성이 거의 없어서 환경 친화적인 추진제로 주목을 받고 있다. 추력기에서 HAN 기반 액체추진제를 분해하는데 사용되는 촉매는 저온 활성 및 고내열성을 동시에 보유하고 있어야 한다. 본 연구의 목적은 metal foam 표면에 alumina slurry를 wash coating 방법으로 담지한 후, 루테늄(ruthenium) 전구체를 그 위에 담지하여 Ru/alumina/metal foam 촉매를 제조하고, 이 촉매의 HAN 수용액 분해 활성을 평가하는 것이다. Wash coating 방법으로 metal foam 지지체에 알루미나를 담지시키는 과정에서 wash coating 반복 횟수가 alumina/metal foam의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 알루미나 wash coating 횟수가 증가할수록 약 7 nm의 직경을 갖는 메조기공이 지속적으로 발달하여 표면적과 기공 부피가 증가하는데, metal foam에 알루미나를 코팅하는 과정을 12 회 반복하는 것이 최적이라고 판단하였다. 이 지지체에 Ru을 담지한 Ru/alumina/metal foam 촉매의 표면에도 메조기공이 잘 발달하였다. 활성금속과 알루미나를 담지하지 않은 metal foam 자체만으로도 HAN 수용액의 분해반응을 촉진할 수 있음을 알 수 있었다. Ru/alumina/metal foam-550촉매의 경우는 열분해 반응에 비해서 분해개시온도를 큰 폭으로 낮추었고, ${\Delta}P$를 크게 증가시킬 수 있어서, HAN 수용액 분해 반응에서 우수한 활성을 보였다. 그러나 이 촉매를 $1,200^{\circ}C$에서 소성하면 반응 활성이 저하되는데 이는 촉매의 표면적과 기공 부피가 급격하게 감소하고 Ru이 소결되기 때문이다. 추가적인 연구를 통해서 Ru/alumina/metal foam의 내열성을 개선할 필요성이 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37C권9호
• /
• pp.802-810
• /
• 2012

본 논문은 RFID를 이용한 이동 로봇의 목표물 탐지 및 이동 시스템에 대해 소개한다. RFID는 전파를 이용하여 원거리에서 비접촉식으로 정보를 전달하는 것이 가능한 인식 시스템으로 RFID를 통해 로봇은 비전 등 다른 시스템의 도움 없이 간단하게 주변 물체를 인식하는 것이 가능하다. 하지만 실제 작업을 하기 위해서는 인식한 물체로 이동해야 하지만 현재의 RFID 시스템은 위치 정보를 제공하지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 전파의 도래 방향을 이용한 로봇 이동 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 두 축 안테나를 이용, 목표물에 부착된 RFID 태그로부터의 수신된 전파의 크기 차이를 이용하여 도래 방향을 측정한다. 로봇은 측정 방향으로 이동하는 것으로 지도나 기준 스테이션 등의 다른 시스템 없이 간단하게 물체로 이동하는 것이 가능하다. 하지만 전파는 금속이나 액체 등 주변 환경에 의해 쉽게 영향을 받아 측정 방향에 오차가 발생, 주변 장애물이 많은 복잡한 환경에서는 이동에 실패하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 g-filter 기반 오차 보정 알고리즘을 개발하였다. 개발한 알고리즘은 현재 측정값과 이전의 보정값의 분산값들의 차이를 이용, 현재의 측정값에 포함되어 있는 오차를 낮춤으로써 로봇이 방향을 잃지 않고, 이동하는 것을 가능하게 하였다. 시뮬레이션 및 실제 로봇을 이용한 실험 결과는 복잡한 환경에서도 로봇이 성공적으로 이동하는 것을 보여준다.

• 전기화학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.44-48
• /
• 2000

상온에서 DC-magnetron sputtering으로 증착한 비정질의 $V_2O_5$ 박막을 양극물질로 하여 $V_2O_5/LIPON/Li$으로 구성된 박막형 리튬이차전지를 제작하였다. $V_2O_5$의 양극특성은 액체전해질을 이용한 half cell 구조에서 평가하였으며, $Ar/O_2$ 분압비의 변화에 따라 제작된 $V_2O_5$ 양극은 분압비 80/20에서 가장 좋은 특성을 보였다. 자체 제작한 $Li_3PO_4$ 타겟을 사용하여 RF-sputtering으로 순수한 질소 분위기 하에서 양극 위에 고체전해질 LIPON 박막을 형성하였으며, 1.2-4.0V vs. Li 구간에서 리튬에 대해 반응성이 없는 안정한 화합물임을 확인하였다. 음극으로 쓰인 약 $2{\mu}m$두께의 금속리튬박막은 진공 열 증착법으로 제조하였으며, $V_2O_5/LIPON/Li$의 박막형 리튬이차전지는 $1.2\~3.5V$ 구간에서 초기에 약 $150{\mu}A/cm^2{\mu}m$의 높은 방전용량을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.314-321
• /
• 2000

모의 원자로내 용융물 냉각 실증 실험 결과 용융물 $Al_2O_3/Fe$ thermite 와 lower head vessel사이에 간극이 발생된다. 간극을 정량적으로 측정하기 위한 기존의 초음파 방법은 구조물의 복잡성과 $2300^{\circ}C$ 에서 용융되는 thermite $Al_2O_3/Fe,\;Al_2O_3$의 영향으로 발생되는 lower head의 열영향부위(HAZ)의 금속학적인 결정입자 크기의 변화로 결정 계면으로부터 발생되는 잡음신호와 초음파 산란, 감쇠, 모드 변환 등이 발생되어 신뢰성이 떨어지고 있다. 간극을 정량적으로 측정하기 위해서 thermite와 lower head 사이에 물이 채워진 형태의 즉 고체, 액체, 고체의 다층구조에서 초음파의 진행 및 반사 형태를 분류 및 분석하였다. 결정립의 잡음을 억제하기 위하여 주파수대역의 확률 처리 방식인 PT(polarity threshold) 알고리즘을 이용하여 약 6dB 신호 대 잡음비의 개선효과를 가져왔다.

• 한국균학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.29-37
• /
• 1987

창덕궁의 유물고에 소장되어 있는 섬유질 문화재로부터 섬유소 분해균을 분리하기 위하여 두 단계의 선별을 거쳐서 섬유소 분해능이 강력한 Cellulolytic fungus를 분리하였다. 이 균주는 형태학적인 분류기준을 통하여 Aspergillus clavatus로 동정되었다. 이 균주에서 CMC 액체배지에서의 CMCase, avicelase와 salicinase의 생성은 $30^{\circ}C$의 shaking culture 조건에서 5 일에 가장 높았으며, 그 이후는 점차 감소하였다. crude extracellularenzyme 을 $70%(NH_4)_2SO_4$ 포화용액에서 침전시켜 20mM acetate buffer(pH 6.0)로 dialysis시킨후 효소에 대한 여러가지 성질을 비교하였다. CMCase와 avicelase의 최적 pH는 모두 pH6.0으로 중성에 가까왔으며 두 효소의 최적온도는 모두 $50^{\circ}C$이었다. 효소의 열에 대한 안정도에서는 CMCase, avicelase 모두 $30-50^{\circ}C$에서 안정성을 유지하였고 또한 효소의 활성에 미치는 기질농도의 영향을 보먼 CMCase는 1.5%에서 avicelase는 2.2%에서 최고의 활성을 나타냈다. 금속이온의 영향을 살펴본 결과 $Mg^{++}$와 $Ca^{++}$는 5mM에서 효소의 활성이 최고에 달하였으며 $Cu^{++}$와 $Zn^{++}$에서는 농도가 증가할수록 효소의 활성이 저해되었다. 또한 이 균주의 섬유소 분해효소는 2-mercaptoethanol, $I_2$, $NaN_3$ 등의 저해제에 의하여 활성이 크게 저해되었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제21권5호
• /
• pp.31-37
• /
• 2012

실리콘 웨이퍼공정에서 발생하는 실리콘 슬러지로부터 실리콘 및 탄화규소를 분리한 다음, 전해법으로 원소형태의 실리콘을 회수하는 연구를 수행하였다. 실리콘 슬러지의 주요 불순물은 절삭유, 금속불순물, 실리콘 및 실리콘 카바이드를 들 수 있다. 기계적 선별법으로 분리한 실리콘, 탄화실리콘 복합물을 $1000^{\circ}C$에 1시간동안 염화 배소하여 응축하고 회수한 사염화실리콘을 이온성액체인 $[Bmpy]Tf_2N$에 용해하여 전해액으로 사용하였다. 순환전위법으로부터 $[Bmpy]Tf_2N$의 안정한 전압구간과 사염화실리콘을 용해한 $[Bmpy]Tf_2N$ 전해액에서 실리콘의 환원으로 추정되는 환원피크를 얻을 수 있었다. 정전위법(-1.9 V vs. Pt-QRE)에서 1시간동안 금 전극 상에 전해한 다음, 전극표면을 XRD, SEM-EDS 및 XPS 분석을 통하여 실리콘이 원소형태로 전착되었음을 확인하였으며, 미량의 산소가 검출되는 것은 분석과정에서 시편이 공기 중에 노출되었기 때문으로 판단된다.

• Progress in Superconductivity
• /
• 제12권2호
• /
• pp.88-92
• /
• 2011

특수합금 등 금속분말을 이용하는 분말압연 공정을 적용하여 $MgB_2$ 판재를 제조하고 공정변수에 대한 특성을 조사하였다. 압연롤 간격 0.7 mm와 회전속도 0.7 rpm(~120 cm/min) 조건에서 두께 ~1 mm, 폭 ~100 mm, 그리고 길이 수 cm 크기의 $MgB_2$ 판재를 성공적으로 제조하였으며, 측정된 최고 밀도는 2.05 g/$cm^3$이고 이론 값 대비 약 78 %로 계산되었다. 분말압연 공정을 통해 최종 선재의 크기(특히 두께 측면에서)에 가깝게 공정을 시작할 수 있고 높은 충진 밀도를 유지할 수 있으므로 초전도 선재의 특성 향상과 더불어 생산 비용, 생산속도 측면에서도 매우 유리한 방법이 될 것이다. 또한 자기장하 $MgB_2$ 초전도 특성 향상을 위해 자속 고정점 역할을 할 다양한 도핑 물질(분말 형태 또는 액체 형태 등)을 첨가하는 공정에 있어서 도 본 분말압연 공정을 쉽게 적용될 수 있다.