• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.164-164
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• 2017

해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.322-323
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• 2019

본 논문은 커플드 인덕터를 활용한 인터리브드 벅-부스트 전압밸런서를 제안한다. 기존 인터리브드 벅-부스트의 경우 부하 전류 리플을 줄이기 위해 다수의 자성소자를 사용하여 부피가 커지는 단점이 존재한다. 제안하는 방식은 기존 토폴로지에 비해 자성소자 수 및 인덕턴스를 줄일 수 있어 전체 토폴로지의 부피가 작아지는 이점을 갖는다. 본 논문에서는 인터리브드 벅-부스트 형 전압밸런서를 위한 커플드 인덕터 설계 사항 및 이점들을 제시한다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.2
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• pp.51-57
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• 2015

We report the effect of the impurities including water and bromide in the propylmethylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PMPyr-TFSI) on the electrochemical performance of lithium ion batteries. The several kinds of PMPyr-TFSI electrolytes with different amount of impurities are applied as the electrolyte to the cell with the high potential electrode, $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ spinel. It is found that the impurities in the electrolytes cause the detrimental effect on the cell performance by tracing the cycleability, voltage profile and Coulombic efficiency. Especially, the polarization and Coulombic efficiency go to worse by both impurities of water and bromide, but the cycleability was not highly influenced by bromide impurity unlike the water impurity.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.180-182
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• 2018

직류배전 시스템은 신재생에너지 및 ESS(Energy Storage System)와의 결합으로 높은 에너지 이용효율을 가질 수 있다. 이러한 직류배전 시스템은 기존 교류계통을 통해 구성되며, 다양한 디지털 부하가 연계되므로 교류계통 및 메인 PCS(Power Conversion System)에 문제가 발생했을 때를 대비하여 비상 전력 공급 시스템이 필수적으로 고려되어야 한다. 최근 직류배전에서 비상 전력 공급 시스템으로 큰 관심을 받고 있는 ESS는 초기 설치비용, 용량, 수명 등의 문제로 인해 단일로 비상 전력 공급 시스템을 구성하기에 어려움이 있다. 때문에 기존에 이미 많이 설치되어 있는 비상발전기의 적용이 검토되어야 한다. 본 논문에서는 비상발전기와 ESS를 활용하여 양극성 저압직류배전에서 정전과 같은 사고 상황 발생 시 직류배전망의 전압을 빠르게 안정시킬 수 있는 시스템과 그 운영기법을 제안하였고, PSIM 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.1
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• pp.25-31
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• 1994

The magnetic properties of aluminum anodized film in which Co-Fe alloy electrodeposited are investigated with regard to the alloy composition of magnetic films. The electrodeposited Co-Fe particles are confirmed to be single phase Co-Fe alloys by X-ray diffractions. At 34 at% Co, the sample with small pore diameter(particle diameter $150\;{\AA}$) has a large magnetic energy product($B_{max}$) of about 1.44 MGOe due to the large saturation magnetization, the high coercive force and good squareness of the M-H curve. However, for the samples with particle diameter larger than $450\;{\AA}$, the bottom of each particle forms abnormal particle claaed branch-shaped unlike the sample of the particle diameter $150\;{\AA}$. In this case, the magnetic anisotropy energy was about zero at the compositions of 45 and 75 at% Co. Moreover, at the compositions from 50 to 70 at% Co, the anisotropy became negative value. This means that an easy axis of magnetization of the film is in plane in plane in spite of the perpendicular shape anisotropy of the particle. It was found that the bottom extremity of the particle contains FeC from the X-ray diffraction. Thus the effect of the bottom extremity, that is, an unusal magnetic property was removed by electrodepositing Cu at the bottom extremity of the particle. Itis clear that the magnetic properties of the ilms are influenced by he branch-shaped bottom extremity filled with FeC.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.2C
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• pp.89-98
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• 2006

In this study, the iron and aluminium electrode was put in marine clay which was taken from south coast in Korea to increase the undrained shear strength by inducing the densification and cementation between clay particles and precipitation which was developed by electrode decomposition. For raising the cementation rate and reducing treatment time, high electric current( 2.5A) was applied in each electrode at semi-pilot scale soil box with marine clay. After the tests, the undrained shear strength was measured at designated points using cone penetration test device and sampling was conducted simultaneously in order to measure water content, pH and electric conductivity which would be the key for configuring the cementation effects indirectly. The iron electrode decomposition test results show that the water content adjacent to anode section decreased in 35% and increased in 13% at cathode section. The measured shear strength however, was increased considerably comparing to initial shear strength because of cementation effect between iron ions and soil particles. In case of aluminium electrode decomposition test, the distribution of measured shear strength and degree of improvement were more homogeneous than iron electrode decomposition test.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.46 no.6
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• pp.370-376
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• 2008

The formation of anodic oxide film of titanium (Ti) was studied at a variety of electrolyte concentrations and current density to clarify their effects on morphology, microstructure and composition of Ti oxide layer. For the analysis of the Ti oxide films, a scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used. The results showed that the concentration of phosphoric acid played a crucial role in the crystalline structure of the Ti oxide layer while the current density gave a critical effect on the thickness and diameter of its pore. In particular, the crystalline anatase phase with a thickness larger than $2{\mu}m$, which is quite desirable for a dental implant application, could be readily prepared at the phosphoric acid concentration of 0.5 M and current density higher than $2.0A/dm^2$.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.30-30
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• 2009

GTA 용접에서 용입, 용접부의 크기와 형상이 형성되는 아크 물리학적 현상을 이해함에 있어서 에너지 분포특성은 매우 중요한 인자이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 사용된 실드 가스 종류에 따라 음극인 텅스텐 전극 팁의 아크 루트 직경에 큰 변화를 주며, 양극인 모재 쪽의 에너지 분포에 영향을 미치며 된다. 기존의 연구자들은 저전류나 중전류 영역의 GTA 용접에서 텅스텐 전극의 선단각과 용입 형태와 의 관계를 plasma 기류 등에 의해 고찰하거나, 최대 아크압력에 미치는 전극형상의 영향에 대하여 연구하였다. 용접부에 작용하는 아크 압력의 분포는 결국 운동 에너지의 분포이다. 기존의 연구자들에 비하여 보다 간편한 실험을 통하여 양극 모재위의 아크 압력에 의한 에너지 분포특성을 규명하는 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 GTA 용접의 용접전류 100A~200A 영역에서 아크 길이 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합에 따른 측정된 아크 압력으로부터 기존연구자들의 아크 물리학적 결과들을 활용하여 양극 모재 위에 작용하는 전류밀도 분포를 유도하는 것이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합은 아크 압력분포에 큰 영향을 미치며, 이에 따라 에너지 분포특성에 많은 영향을 미친다. 아크 길이가 증가함에 따라 Ar가스와 $H_2$ 혼합가스의 에너지 분포는 감소하였고, Ar가스에 $H_2$ 혼합에 의해 아크 에너지가 증가하여 용입형상에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다. 이에 대한 연구는 향후 GTA 용접 응용분야 확대 적용될 것이며, 아크 물리학 연구에 기초적이고 아주 중요한 과학적인 자료가 될 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.14-22
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• 1974

Effects of anodization voltage on frequency characteristics of anodic oxide films on tantalum were analyzed based on the following impedance equatious : (equation omitted) Here $R_{f}$, $C_{f}$ and tan $\delta$$_{f}$ are equivalent series resistance in ohm, equivalent Belies capacitance in farad and dielectric loss, of anodic oxide films respectively Parameters P, $\tau$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$, and Co are defined as follows: P=(d-w)/w, $\tau$$_{ο}$=$textsc{k}$$\rho$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$=$textsc{k}$$\rho$$_{\omega}$, $C_{ο}$=$textsc{k}$A/d where d is the thickness of oxide film, $\omega$ is the diffusion layer thickness. $\rho$$_{ο}$ is the resistivity of oxide film at the interface of metal and the oxide, $\rho$$_{\omega}$ is the resistivity of oxide film at intrinsic region and A is the area of the film and $textsc{k}$=0.0885$\times$10$^{-12}$ $\times$dielectric constant, (in farad/cm). It was shown that dielectric loss and frequency dependence of equivalent series capacitance decrease as anodization voltage increases. This is a consequence of the fact that the thickness of diffusion layer increases a little with increasing anodization voltage whereas the total oxide thickness is proportional to the anodization voltage. The ngative deviation of measured values from tile relation, tan $\delta$$_{f}$=0.682 $\Delta$ $C_{f}$, was also discussed based on the Impedance equations given above. Here $\Delta$ $C_{f}$ is the change in capacitance between 0.1 and 1 KHZ.KHZ.Z.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.35 no.3
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• pp.525-536
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• 2005

여러 연구들을 통해 많은 학자들이 임프란트 안정성(stability)은 표면의 특징에 달려있다고 생각하게 되었다. 표면의 구조, 에너지, 산화물(oxide) 두께와 표면성상(topography)등 임프란트의 표면의 특징은 임프란트와 골조직의 반응에서 중요한 역할을 하는 것이 알려짐에 따라 티타뮨 임프란트의 표면의 처리 방법에 큰 관심을 가지게 되었다. 그 중에서 티타늄 임프란트 표면의 산화피막화(anodization)가 한 방법으로 대두되었다. 이 방법은 전기화학적 방식으로 임프란트 표면에 거칠고(rough)두꺼우며(thick), 기공(pore)을 가지는 산화물 막을 형성하는 것으로 산화물의 두께는 coronal 부분(l-2 ${\mu}m$)으로부터 apical부분(7-10 ${\mu}m$)까지 증가하게 된다. 산화피막의 표면에는 다양한 크기의 수많은 기공이 주로 1-2 ${\mu}m$ 두께로 임프란트의 apical 부분에서 존재하며, 임프란트 표면의 거칠기는 conical 위부분에서 apical 부분까지 계속 증가한다(평균 Ra value=1.2 ${\mu}m$). 또 다른 표면 처리 방법으로는 blasting 후에 etching을 한 SLA 표면이 있다. 이 연구의 목적은 일반적으로 많이 이용되고 있는 anodized 표면과 SLA 표면의 조직학적 반응을 비교 분석하는 것이다. 24개 임프란트를(anodized surfaced implant-12개 , SLA-12개, 8mm ${\times}\;{\Phi}$ 4.3) 6마리 토끼의 오른쪽과 왼쪽 femur에 식립하였다. 12주후에 동물들을 희생하여 EXACT cutting-grinding system을 이용하여 샘플을 절단하고 800, 1200 및 4000 번 연마제(abrasive) paper로 20-50 ${\mu}m$ 까지 grinding하였다. 샘플은 Multiple staining 용액으로 염색하여 SLA 임프란트 군과 비교하였다. 골과 임프란트 사이에 연결을 TDI 프로그램을 이용하여 %로 측정하였다. SLA 임프란트 군 경우에는 골과 임프란트 사이의 연결이 $74{\pm}19%$ 이고, 양극 산화한 임프란트 군 경우에는 $77{\pm}9%$이었다. 양극 산화한 티타늄 임프란트의 골 접촉률이 SLA 표면 임프란트 경우과 통계학적으로 유의한 차이는 보이지 않았다.