• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.5
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• pp.593-599
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• 2017

In order to enhance ultra battery performances, the electrochemical characteristics of nano Pb/AC anode composite was investigated. Through nano Pb adsorption onto activated carbon, nano Pb/AC was synthesized and it was washed under vacuum process. The prepared anode materials was analysed by SEM, BET and EDS. The specific surface area and average pore size of nano Pb/AC composite were $1740m^2/g$ and 1.95 nm, respectively. The negative electrode of ultra battery was prepared by nano Pb/AC dip coating on lead plate. The electrochemical performances of ultra battery were studied using $PbO_2$ (the positive electrode) and prepared nano Pb/AC composite (the negative electrode) pair. Also the electrochemical behaviors of ultra battery were investigated by charge/discharge, cyclic voltammetry, impedance and rate capability tests in 5 M $H_2SO_4$ electrolyte. The initial capacity and cycling performance of the present nano Pb/AC ultra battery were improved with respect to the lead battery and the AC-coated lead battery. These experimental results indicate that the proper addition of nano Pb/AC into the negative electrode can improve the discharge capacity and the long term cycle stability and remarkably suppress the hydrogen evolution reaction on the negative electrode.

• Membrane Journal
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• v.30 no.3
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• pp.181-189
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• 2020

In the present study, a biomimetic alumina membrane was fabricated by using selenic acid as an electrolyte to overcome the asymmetry limit of the square pulse anodization process. The prepared membrane has conical channels with a minimum diameter of 10 nm, a maximum diameter of 50 nm, and a length of 5 ㎛. The rectification property was higher than membranes fabricated by sulfuric acid. It showed 2.9 times larger current at +1 V than -1 V. Also, the membrane, which sulfonic acid group was introduced by surface modification, showed 4.2 times larger rectification property at -1 V than +1 V. Theoretical verifications were supported by the numerical analyses of 2D models. The results of the present study present a convenient method to fabricate two type membranes with different rectification properties and are expected to be used to control ion transport.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.182-182
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• 2016

철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.134-134
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• 2015

최근 액체 플라즈마에 대한 주된 이슈는 방전에 의해 발생하는 히드록실라디칼(OH-)과 버블이다. 액체 플라즈마를 이용한 다양한 응용분야에서는 히드록실라디칼에 주목하고 있다. 액체 플라즈마는 그래핀 파생물의 용액 친화도 향상을 위해 이용될 수 있다. 흑연이 포함된 과산화수소(H2O2) 용액에서 전기적인 방전으로 만들어진 히드록실라디칼로 그래핀 파생물의 용액 친화도를 향상시킨다. 이는 잠재적인 프린팅(printing) 기술 발전에 기대된다. 그리고 이 라디칼은 폐수에서 발암성의 트라이클로로아세트산(CCl3COOH)을 탈 염소하고 분해하는 역할을 하여 액체 플라즈마가 새로운 수처리 기술로 부상되고 있다. 또한 인체에서는 살균 작용을 하는 것 뿐만 아니라 단백질 고리를 끊는 역할을 하여 전립선 수술과 같은 인체수술에 적용될 수 있다. 최근 액체 플라즈마를 이용한 돼지 각막 임상수술에서 레이저와 필적할 정도로 매우 정밀하게 수술된 연구결과가 발표되어 인체 각막수술 적용에 기대된다. 이처럼 액체 플라즈마를 이용한 대부분의 응용분야에서 히드록실라디칼의 역할이 중요하다. 액체 플라즈마의 또 다른 이슈인 버블은 2가지의 역할을 한다. 첫 번째로 방전소스의 역할이다. 액체 속에 담긴 얇은 전극에 전압을 인가하면 전극 주변에서 강한 전기장의 발생으로 줄열(joule heating)에 의해 버블이 생성된다. 전극에서 버블이 생성되었을 때, 서로 다른 유전율을 가진 두 물질로 나누어진다. (버블 안은 공기로 상대 유전율 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=1$, 용액은 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=80$이다.) 시스템에 인가된 전압이 항복 전압(breakdown voltage)을 넘어서면 유전율이 상대적으로 낮은 버블내부에 강한 전기장이 걸리게 되어 방전이 일어난다. 만약 버블이 존재하지 않는다면 방전을 위해서 매우 높은 전압이 필요하다. 따라서 버블은 플라즈마 방전의 소스역할을 한다. 두번째로 버블은 전극의 부식을 방지하는 역할을 한다. 전극 부식은 주로 전기분해로 인한 산화반응에 의해 발생하는데 버블을 전극에 오래 머무르게 하면 부식을 방지할 수 있다. 이처럼 액체 플라즈마 시스템에서 버블의 역할들은 상당히 중요하다. 일반적으로 버블은 시스템에 인가하는 전원, 전극 극성 그리고 전압크기에 따라 거동이 달라진다. 시스템에 AC파워를 인가하면 버블은 주파수가 높을수록 전극에서 떨어지는 속도가 빨라지는 특성을 보인다. 핀 전극 극성이 음극일 때는 양극일 때보다 버블이 더 잘 생성된다. 또한 인가전압크기에 따라 거동이 달라지며 시스템에 같은 전압을 인가하여도 크기가 항상 같지 않고, 거동도 일관성을 보이지 않은 랜덤적인 모습을 보인다. 본 연구에서는 이 랜덤적인 버블의 거동을 정리하고 응용분야에서 중요하게 여기는 히드록실라디칼 생성에 대해 공부하기 위해 염류 용액(saline solution)에 핀(pin)-면(plane) 전극 구조를 설치하여 10Hz 주파수(1% duty cycle)를 가진 0-600V 구형펄스로 실험하였다. 실험을 통한 결과로서 랜덤적인 버블의 거동을 전극에서 버블이 떨어지는 속도와 플라즈마 특성에 따라 슈팅모드(shooting mode)와 유지모드(keeping mode) 2가지 모드로 분류하였다. 슈팅모드에서는 버블이 핀 전극에서 성장하지 못하고 빠른 속도로 떨어지는 모드로 플라즈마 방전이 잘 이루어지지 않는다. 반면 유지모드에서는 버블이 핀 전극에서 떨어지지 않고 지속적으로 성장한다. 이 모드에서는 펄스 시간 동안 하나의 버블로 연속적인 방전이 가능하다. 방전이 일어날 때 발생하는 히드록실라디칼의 생성은 버블 내부의 쉬스와 관련이 있다. 이 라디칼을 만들기 위해서는 높은 에너지가 요구되기 때문에 버블 내부의 쉬스(sheath)에서 만들어진다. 펄스 동안 쉬스는 주로 핀 전극 주변에서 유지되며 히드록실라디칼은 이곳에서 주로 만들어진다. 따라서 버블과 함께 쉬스도 성장하는 버블유지모드에서 슈팅모드보다 히드록실라디칼이 더 많이 생성된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.53-53
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• 1999

전계방출을 이용한 평판 표시장치는 CRT가 가진 장점을 모두 갖는 동시에 얇고 가벼우며 낮은 전력소모로 완벽한 색을 구현할 수 있는 차세대 표시장치로서 이에 대한 여국가 활발히 이루어지고 있다. 여기에 사용되는 음극물질로서 실리콘이나 몰리 등을 팁모양으로 제작하여 사용해 왔다. 하지만 잔류가스에 의한 역스퍼터링이나 화학적 반응에 의해서 전계방출 성능이 점차 저하되는 등의 해결해야할 많은 문제가 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 탄소계 재료로서 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 등을 이용하려는 노력이 진행되어 왔다. 이중 유리화 비정형 탄소는 다량의 결함을 가지고 있는 유리질의 고상 탄소 재로로서, 전기전도도가 우수하면서 outgassing이 적고 기계적 강도가 뛰어나며 고온에서도 화학적으로 안정하여 전계방출 소자의 음극재료로서 알맞은 것으로 생각된다. 유리화 비정형 탄소가루를 전기영동법으로 기판에 코팅하여 전계방출 소자를 제작하였다. 전기영동 용액으로 이소프로필알코올에 질산마그네슘과 소량의 증류수, 유리화 비정형 탄소분말을 섞어주었고 기판으로는 몰리(Mo)가 증착된 유리를 사용하였다. 균일한 증착을 위해서 증착후 역전압을 걸어 주는 방법과 증착 후 플라즈마 처리를 하는 등의 여러 가지 방법을 사용했다. 전계방출 전류는 1$\times$10-7Torr이사에서 측정하였다. 1회 제작된 용액으로 반복해서 증착한 횟수에 따라 표면의 거치기, 입자의 분포, 전계방출 측정 결과 등의 차이가 관찰되었다. 발광이미지는 전압에 따라 변화하였고, 균일한 발광을 관찰하기 위해서 오랜 시간동안 aging 과정을 거쳐야 했다. 그리고 구 모양의 양극을 사용해서 위치를 변화시키며 시동 전기장을 관찰하여 위치에 따른 전계방출의 차이를 조사하여 발광의 균일성을 알 수 있었다.on microscopy로 분석하였으며 구조 분석은 X-선 회절분석, X-ray photoelectron spectroscopy 그리고Auger electron spectroscope로 하였다. 증착된 산화바나듐 박막의 전기화학적 특성을 분석하기 위하여 리튬 메탈을 anode로 하고 EC:DMC=1:1, 1M LiPF6 액체 전해질을 사용한 Half-Cell를 구성하여 200회 이상의 정전류 충 방전 시험을 행하였다. Half-Cell test 결과 박막의 결정성과 표면상태에 따라 매우 다른 전지 특성을 나타내었다.도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실증사례 분석결과는 일일 환율예측문제를 적용하였을 경우, 기존의 방법론보다 더 나운 예측성과를 타나내었다.pective" to workflow architectural discussions. The vocabulary suggested

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.2
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• pp.145-152
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• 2010

The gel polymer electrolyte(GPE) were prepared by in-situ thermal cross-linking reaction of homogeneous precursor solution of perfluorinated phosphate-based cross-linker and liquid electrolyte. Ionic conductivities and electrochemical properties of the prepared gel polymer electrolyte with the various contents of liquid electrolytes and perfluorinated organophosphate-based cross-linker were examined. The stable gel polymer electrolyte was obtained up to 97 wt% of the liquid electrolyte. Ionic conductivity and electrochemical properties of the gel polymer electrolytes with the various chain length of perfluorinated ethylene oxide and different content of liquid electrolytes were examined. The maximum ionic conductivity of liquid electrolyte was measured to be $1.02\;{\times}\;10^{-2}\;S/cm$ at $30^{\circ}C$ using the cross-linker($PFT_nGA$). The electrochemical stability of the gel polymer electrolyte was extended to 4.5 V. The electrochemical performances of test cells composed of the resulting gel polymer electrolyte were also studied to evaluate the applicability on the lithium polymer batteries. The test cell carried a discharge capacity of 136.11mAh/g at 0.1C. The discharge capacity was measured to be 91% at 2C rate. The discharge capacity decreased with increase of discharge rate which was due to the polarization. After 500th charge/discharge cycles, the capacity of battery decreased to be 70% of the initial capacity.

• Korean journal of applied entomology
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• v.37 no.2
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• pp.179-185
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• 1998

The effect of physiological factors of beet armyworm, Spodoptera exigua (Hubner), on esterase variation was analyzed by comparing electrophoretic esterase isozymes. Each esterase isozyme was also characterized by substrate and inhibitor specificities. A total of 28 esterase isozymes were separated on 10% nondenaturing polycarylamide gel electrophoresis (PAGE). These isozymes were denoted from El to E28 according to cathodal migration distances. There was a variation in esterase isozymes among developmental stages. Larvae and pupae had more isozymes than did adults. Eggs had only eight isozymes. The isozymes of El and E2 were specific only in the first instar larvae. Esterases also showed variation according to different tissues. More kinds of esterase isozymes were found in epidermis and gut tissues than in hemolymph and fat body. Some isozymes were specific in epidermis (from El to E6), gut (E10, El 1, E25, E26, and E27), and hemolymph (E18). Among 10 naphthyl esters, a-naphthyl propionate was the most reactive substrate to the esterase isozymes. The isozymes were classified into cholinesterases (El0 and E24), arylesterases (E4, E9, E17, E19, E21, and E23), and carboxylesterases (the others) on the basis of inhibition by the esterase inhibitors-eserine, dichlorovos, moncrotophos, and paraoxon.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.31 no.2
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• pp.78-84
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• 2024

The electrochemical reduction of carbon dioxide (CO₂) is gaining attention as an effective method for converting CO₂ into high-value carbon compounds. This paper reports a facile meth od for synth esizing and characterizing g-C₃N₄-modified porous Au (pAu) electrodes for electrochemical CO₂ reduction using e-beam deposition and anodization techniques. The fabricated pAu@g-C₃N₄ electrode (@ -0.9 VRHE) demonstrated superior electrochemical performance compared to the pAu electrode. Both electrodes exhibited a Faradaic efficiency (FE) of 100% for CO production. The pAu@g-C₃N₄ electrode achieved a maximum CO production rate of 9.94 mg/s, which is up to 2.2 times higher than that of the pAu electrode. This study provides an economical and sustainable approach to addressing climate change caused by CO₂ emissions and significantly contributes to the development of electrodes for electrochemical CO₂ reduction.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.4
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• pp.222-228
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• 2014

Ni-rich system $Li[Ni_{1-x-y}Co_xMn_y]O_2$ of lithium secondary battery cathode material keep a high discharge capacity. However, by the Ni content increases, there is a problem that the electrochemical properties and stability of the structure are reduced. In order to solve these problems, research for positive ion doping is performed. The one of the cathode material, barium-doped $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01), was synthesized by the precursor, $Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}(OH)_2$, from the co-precipitation method. The barium doped materials have studied the structural and electrochemical properties. The analysis of structural properties, results of X-ray diffraction analysis, and those results confirmed the change of the lattice from the binding energy in the structure by barium doping. Increased stability of the layered structure was observed by $I_{(006)}+I_{(102)}/I_{(101)}$(R-factor) ratio decrease. we expected that the electrochemical characteristics are improved. 23 mAh/g discharge capacity of barium-doped $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01) electrode is higher than discharge capacity of $Li[Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ due to decrease overvoltage. And, through the structural stability was confirmed that improved the cycle characteristics. We caused a reduction in charge transfer resistance between the electrolyte and the electrode was confirmed that the C-rate characteristics are improved.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.6
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• pp.1105-1114
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• 1996

The characteristic and performance of ${\beta}-PbO_2$ layer electrodeposited on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ substrate by adding sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder in lead nitrate solution were investigated by using XRD, SEM, cyclic voltammograms, and macro-elctrolysis. Results of XRD analysis ascertain that ${\beta}-PbO_2$ layers electrodeposited in the presence of sodium lauryl sulfate and $TiO_2$, powder on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ substrate have the same tetragonal structure as pure ${\beta}-PbO_2$ layers. The SEM results show that sodium lauryl sulfate tend to diminish crystal size of the deposited layer. The ${\beta}-PbO_2$ electrode electrodeposited in the presence of sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder gives significantly improved oxygen overvoltage and durability for anodic oxidation in KOH and $HClO_4$ supporting electrolyte. Electrode performance and durability for the evolution of ozone in perchloric acid solution have been investigated by using ${\beta}-PbO_2$ electrodes electrodeposited on Titanium $madras^{(R)}$. It was ascertained that the $PbO_2$ electrode electrodeposited on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ $madras^{(R)}$ by adding sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder in $HClO_4$ supporting electrolyte had the highest current efficiency and durability.