• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.7
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• pp.1332-1339
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• 2002

This research was undertaken to clarify effects of thermal aging on electrochemical and mechanical properties of superaustenitic stainless steel and to detect the material degradation nondestructively. The steel was artificially aged at $300{\sim}650^{\circ}C$ for $240{\sim}10,000h$ and the mechanical properties were investigated at $-196{\sim}650^{\circ}C$ using small punch(SP) test. Also, the change in electrochemical properties caused by effects of thermal aging on superaustenitic stainless steel was investigated using electrochemical anodic polarization test in a KOH electrolyte. Carbides and ${\eta}-phase(Fe_2Mo)$ precipitated in the grain boundaries seem to deteriorate the mechanical properties by decreasing cohesive strength in the grain boundaries and to promote the current density observed in electrochemical polarization curves, The electrochemical and mechanical properties of superaustenitic stainless steel decreased significantly in the specimen aged at $650^{\circ}C$ corresponding to the sensitization temperature for conventional austenitic stainless steels.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.19 no.2
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• pp.56-66
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• 1995

Recently, with theraped advancement in th oceanology such an ocean-going vessel and oceanic structures, there is a need to study the cavitation erosion-corrosion control of pump impeller, the partial element of ocean machinery, for more effective operation. Especially, the cathodic protection (impressed current method & Al-sacrificial anode method) was applied to sea water, and Cu-alloy material mixed Zn & Al was used as a control method of cavitation erosion-corrosion. In this study, used the piezoelectric vibrator with 20KHz, 24.mu.m to cavity generation apparatus, and investigated the weight loss, weight loss rate, electrode potential & current density etc. under this condition. According to test result, thos describes how to indentify an influence of the cathodic protection and Al & Zn addition in material development for the control of cavitation erosion-corrosion, and those will serve as fundamental data on the cavitation erosion-corrosion control of oceanic centrifugal pump.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.352-352
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• 2015

PVD(Physical Vapor Deposition)법은 제작 조건에 따라 그 특성이 변하므로 원하는 재료 특성을 얻기 위해서는 모폴로지, 결정배향성 등에 따른 코팅막의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 친환경 프로세스 방법인 PVD법 중 하나인 스퍼터링(Sputtering)을 이용하여 Al-Mg 막을 제작하였고, 제작된 막들에 대한 형성 메커니즘과 내식성 상관관계 해명을 위해 막의 조성분포, 표면 및 단면의 모폴로지 관찰 및 결정구조 분석을 진행하였다. 또한 염수분무 및 전기화학적 양극분극 시험을 통해 Al-Mg 막의 표면 및 단면 모폴로지가 내식특성에 미치는 영향을 고찰하였다. Al-Mg 막의 모폴로지 관찰결과 Mg 함량 및 열처리 조건에 의해 단면의 주상정 형태는 입상정 또는 무형태로 변화하였고, 표면의 모폴로지는 미세하고 치밀해지는 것으로 나타났다. 결과적으로 무형태의 단면 모폴로지와 미세하고 치밀한 표면 모폴로지를 갖는 막이 우수한 내식성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.955-961
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• 2000

사티탄산칼륨을 리튬이온 전지의 양극재료로써 사용하고자 할 때 사티탄산칼륨의 합성 열처리 온도가 리튬이온 치환량에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 사티탄산칼륨은 $K_2$O와 TiO$_2$의 몰 비를 1 : 3.91로 칭량하여 95$0^{\circ}C$, 100$0^{\circ}C$, 105$0^{\circ}C$에서 각각 합성하였다. 그 후, 사티탄산칼륨의 (Ti$_4$O$_{9}$ )$^{2-}$ 층간에 존재하는 $K^{+}$ 이온을 H$^{+}$ 이온으로 치환하고 이것을 다시 Li$^{+}$ 이온으로 치환하였다. 사티탄산칼륨의 합성 열처리 온도가 증가할수록 사티탄산칼륨의 (Ti$_4$O$_{9}$ )$^{2-}$ 층간의 거리가 감소했고 사티탄산칼륨의 길이가 증가했다. 95$0^{\circ}C$에서 열처리된 사티탄산칼륨의 리튬이온 치환량이 가장 많았다. 이는 상대적으로 낮은 합성 열처리 온도에서 사티탄산칼륨의 (Ti$_4$O$_{9}$ )$^{2-}$ 층간의 거리가 넓어져 리튬이온의 층간 이동이 쉬어졌고, 고온에서 열처리되어 길이가 긴 사티탄산칼륨에 비해 저온에서 열처리된 사티탄산칼륨은 길이가 짧아져 리튬이온이 (Ti$_4$O$_{9}$ )$^{2-}$ 층간으로 이동해 가는 거리가 짧아졌으며 아울러 짧은 사티탄산칼륨의 개수가 동일한 무게 당긴 사티탄산칼륨의 개수보다 많으므로 리튬이온의 치환량이 많아진다고 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.192.1-192.1
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• 2016

타이타늄은 밸브 메탈의 일종으로, 다양한 전해질 조건에서 양극산화되어 이산화 타이타늄($TiO_2$)을 형성한다. 이산화 타이타늄은 저렴한 가격, 풍부함, 무독성, 높은 안정성 등 다양한 장점을 지닌다. 또한 리튬 이온의 삽입/탈리 이후에도 구조적인 변화가 적은 성질과 비교적 높은 방전 전압(1.0-2.5 V vs Li/Li+)으로 인해 그래파이트를 대체할 리튬이온 전지의 전극재료로써 연구되어 왔다. 하지만 낮은 이온 및 전기 전도도로 인해 다양한 분야에서의 활용에 한계가 있어왔다. 이러한 한계 극복을 위해, 이산화 타이타늄에 전도성이 높은 탄소 계열의 물질을 코팅하는 방법이 고려되었다. 그래핀 산화물은 강한 산을 이용하여 그래파이트를 산화시킨 물질로, 많은 산소작용기를 함유하고 있어 탄소 고유의 전기전도성을 갖지 못한다. 환원 그래핀 산화물(reduced graphene oxide)는 빛, 열, 화학 작용울 통해 그래핀 옥사이드를 환원시켜 산소작용기를 없앤 물질로, 환원과정에서 전기전도성을 회복한다. 이에 본 연구에서는 이산화 타이타늄에 환원 그래핀 산화물(reduced graphene oxide)를 코팅하여 전기 전도도를 향상시키고. 이에 대한 활용 분야를 연구하고자 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.8
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• pp.655-659
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• 2010

Nanoporous titanium dioxide ($TiO_2$) is very attractive material for various applications due to the high surface to volume ratio. In this study, we have fabricated nanoporous $TiO_2$ thin films on Si by anodic oxidation. 500-nm-thick titanium (Ti) films were deposited on Si by using electron beam evaporation. Nanoporous structures in the Ti films were obtained by anodic oxidization using ethylene glycol electrolytes containing 0.3 wt% $NH_4F$ and 2 vol% $H_2O$ under an applied bias of 5 V. The diameter of nanopores in the Ti films linearly increased with anodization time and the whole Ti layer could become nanoporous after anodizing for 3 hours, resulting in vertically aligned nanotubes with the length of 200~300 nm and the diameter of 50~80 nm. Upon annealing at $600^{\circ}C$ in air, the anodized Ti films were fully crystallized to $TiO_2$ of rutile and anatase phases. We believe that our method to fabricate nanoporous $TiO_2$ films on Si is promising for applications to thin-film gas sensors and thin-film photovoltaics.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.17 no.1
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• pp.6-10
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• 2007

In the present study, we investigated the formation of self-organized nanostructure oxide layers on CP Ti and Ti-10Ta-10Nb alloy in an electrolyte of 1M phosphoric acid and 1.5 wt% Hydrofluoric acid. The morphology of oxide film on substrate was observed using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy The surface roughness of titanium oxide film was analyzed by atomic force microscopy and the crystalline of specimen was investigated using X-ray diffractometer. The results of this study showed that well-aligned titanium oxide nanotubes are formed with diameter of approx. 100nm and length of approx. 500nm with CP Ti. However, it is clear that TiTaNb alloy highly irregular structure with various diameters. Transmission electron microscope investigations show that the specimens were confirmed as amorphous. Such titanium oxide nanotubes are expected a well-adhered bioacitive surface layer on titanium substrate for orthopedics and dental implants.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.62-62
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• 2003

고밀도 유도결합 플라즈마(high density inductively coupled plasma) 식각은 GaAs 이종접합 양극성 트랜지스터(HBTs)와 고속전자 이동도 트랜지스터(HEMTs)와 같은 GaAs 기반 반도체의 정교한 패턴을 형성하는데 더욱 많이 이용되고 있다 본 연구는 고밀도 플라즈마 소스(source)인 평판형(planar) 고밀도 유도결합 플라즈마 식각장치를 이용하여 $BCl_3$ 와 $BCl_3/Ar$ 가스에 따른 GaAs 식각결과를 비교 분석하였다. 공정변수는 ICP 소스 파워를 0-500W, RIE 척(chuck) 파워를 0-150W, 공정압력을 0-15 mTorr 이었다. 그리고 가스 유량은 20sccm(standard cubic centimeter per minute)으로 고정시킨 상태에서 Ar 첨가 비율에 따른 GaAs의 식각결과를 관찰하였다. 공정 결과는 식각률(etch rate), GaAs 대 PR의 선택도(selectivity), 표면 거칠기(roughness)와 식각후 표면에 남아 있는 잔류 가스등을 분석하였다. 20 $BCl_3$ 플라즈마를 이용한 GaAs 식각률 보다 Ar이 첨가된 (20-x) $BC1_3/x Ar$ 플라즈마의 식각률이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다. 식각률 증가는 Ar 가스의 첨가로 인한 GaAs 반도체와 Ar 플라즈마의 충돌로 나타난 결과로 예측된다. $BCl_3$ 와 $BC1_3/Ar$ 플라즈마에 노출된 GaAs 반도체 모두 표면이 평탄하였고 수직 측벽도 또한 우수하였다. 그리고 표면에 잔류하는 성분은 Ga와 As 이외에 $Cl_2$ 계열의 불순물이 거의 발견되지 않아 매우 깨끗함을 확인하였다. 이번 발표에서는 $BCl_3$ 와 $BCl_3/Ar$ 플라즈마를 이용한 GaAs의 건식식각 비교에 대해 상세하게 보고 할 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.27 no.9
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• pp.582-588
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• 2014

3 mol% Co-added $Ni(OH)_2$ fine powders, which showed ${\beta}$-phase, as positive electrode materials have been fabricated using $NiSO_4{\cdot}6H_2O$ aqueous solution by ultrasonic spray-chemical precipitation and subsequent hydrothermal method, and sheet-like Ni nanopowder was fabricated by mechano-chemical reduction method. The addition effects of the sheet-like Ni nanopowder on the electrochemical properties of the positive electrode in Ni-Zn Redox flow battery were investigated. Impedance spectroscopy revealed that the addition of the sheet-like Ni nanopowder resulted in decrease in the electrical resistivity; 10 wt.% addition reduced the electrical properties by a fifth. Cyclic voltammetry showed the addition of the sheet-like Ni nanopowder resulted in decrease in the potential difference of oxidation and reduction; this means the increase in the reversability for electrode reduction. Charge/discharge measurement confirmed that the addition of the sheet-like Ni nanopowder resulted in the increase in the discharge efficiency.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.411-417
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• 2020

In this study, we introduce a Na β"-alumina composite thick film as a solid electrolyte, to reduce the resistance of electrolyte for a Na/S battery. An alumina/zirconia composite material was used to enhance the mechanical properties of the electrolyte. A solid electrolyte of about 40 ㎛ thick was successfully fabricated through the conversion and tape-casting methods. In order to investigate the effect of the surface treatment process of the solid electrolyte on the battery performance, the electrolyte was polished by dry and wet processes, respectively, and then the Na/S batteries were prepared for analyzing the battery characteristics. The battery with the dry process performed much better than the battery made with the wet process. As a result, the battery manufactured by the dry process showed excellent performance. Therefore, it is confirmed that the surface treatment process of the solid electrolyte has an important effect on the battery capacity and coulombic efficiency, as well as the interface reaction.