• Title/Summary/Keyword: 열분석적 특성

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헵타메틴 시아닌색소의 전기화학적 특성 분석

  • Kim, Yeong-Seong;Sin, Jong-Il;Park, Su-Yeol;Jeon, Geun;Son, Yeong-A
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.21-22
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    • 2009
  • 최근, 헵타메틴 시아닌색소(heptamethinecyanine)는 그 적용 범위가 넓기 때문에 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 특히, photo-sensitizers, dye lasers, optical recordings와 storage media 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 헵타메틴 시아닌색소의 주된 특징은 polymethine 사슬에 연결된 cyclohexene 고리에 의하여 근적외선 부근에서 흡수가 이뤄진다는 것이다. 근적외선 색소의 흡수 특성을 HOMO와 LUMO 에너지 전위를 사용하여, 수치화 함으로써 분자간, 분자내 상호작용을 분석 할 수 있다. 따라서, 본 실험은 헵타메틴 시아닌 색소의 치환체에 따른 전기화학적 특성을 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)과 분자 모델링을 통하여 HOMO와 LUMO의 에너지 준위를 구하고, 치환체 효과가 헵타메틴 시아닌색소에 미치는 전기화학적 특성을 UV-Vis와 계산으로부터 얻어진 에너지준위를 분석하고자 한다. 본 실험에 사용된 Uv-Vis 스펙트럼 측정은 Agilent 8453 UV-Vis spectrophotometer를 사용하였고, 전기화학적 분석 방법인 순환 전압-전류법은 Versa STAT 3 (Princeton allied research in USA)를 사용하였다. 순환전압-전류법의 측정은 Acetonitrile 용액에 $TBAPF_6$ (Tetrabutylammonium hexafluorophosphate)를 전해질로 하고, Ag/$Ag^+$을 기준전극으로 사용하여 주사 속도를 50mV/s로 하여 측정 하였다. 치환체에 의한 영향을 알아보기 위하여 분자구조 최적화 모델링을 사용하였다. 3차원 분자입체 특성 및 에너지 준위 상태는 Materials studio 4.2를 사용하여 특성을 예측 하였다. 본 연구에서는, 헵타메틴 시아닌 색소의 기본 골격에 각기 다른 치환체를 치환 시켜 치환체에 의한 영향을 전기화학적인 방법인 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry)와 분자 모델링 방법을 사용하여, HOMO와 LUMO에너지 준위 값을 구함으로써 치환체에 의한 영향을 알아보았다. 치환체로는 Dye 1과 Dye 2로 치환된 헵타메틴 시아닌 색소를 사용하였다. 이렇게 얻어진 HOMO/LUMO 에너지 준위 값으로부터 이온화 에너지($I_p$)와 전자 친화도($E_a$) 또한 구할 수 있는데, $I_p$$E_a$는 분자 오비탈과 전자전이에 관련된 값들이고, 이는 계산을 통하여 얻을 수 있다. 순환 전압-전류법의 계산 방법은 봉우리 전위(peak postential)와 (onset potential)방법이 있는데, 이 계산을 통한 전위 값들이 봉우리 전위 계산 방법이 onset potential 방법에 비하여 작은 전위 값으로 나타난다. 하지만 이 두 가지 방법 모두 현재 순환 전압-전류법을 사용하여 HOMO/LUMO 에너지 준위를 측정하는 방법에 쓰이고 있으며, 어떠한 계산 방법이 더 정확하다고는 말 할 수 없지만, 본 실험 결과를 통하여 비교 분석한 결과 onset potential 계산 방법이 봉우리 전위 계산 방법에 비하여 정확하다고 판단된다. Dye 1과 Dye 2를 순환 전압-전류법으로 측정한 결과 각기 다른 전위를 나타내고 이것을 계산을 통하여 정량화하면 Dye 2가 Dye 1에 비하여 높은 전위 값을 갖음을 알 수 있는데, 이것은 ethyl 에 비하여 surful 원자의 전자공여성이 더 크다고 할 수 있다.

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고상합성으로 제조된 Mg2Si0.5Ge0.5Sby의 열전특성

  • Yu, Sin-Uk;Jeon, Bong-Jun;Lee, U-Man;Kim, Il-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.450.2-450.2
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    • 2014
  • 열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.

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Thermoluminescene Properties of Li6Gd(BO3)3:Ce3+ Scintillation Single Crystal (리튬 가돌리늄 보레이트 섬광단결정의 열형광 특성)

  • Kim, Sunghwan;Lee, Joonil
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.8 no.7
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    • pp.455-459
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    • 2014
  • We grew the $Li_6Gd(BO_3)_3:Ce^{3+}$ scintillator and determined the scintillation and thermoluminescence properties for X-rays. The emission spectrum of $Li_6Gd(BO_3)_3:Ce^{3+}$ is located in the range of 370~500 nm, peaking at 423 nm an 455 nm, due to the $4f{\rightarrow}5d$ transition of $Ce^{3+}$ ions. The fluorescence decay time of the crystal is composed three components. The fast component is 60 ns (25%), the intermediate component is 787 ns (29%) and the slow component is $5.9{\mu}s$ (46%) of the crystal. The after-glow is caused by the electron and hole traps in the crystal lattice. We determined physical parameters of the traps in the crystal. The thermoluminescence trap are composed two traps. The determined activation energy (E), kinetic order (m) and frequency factor (s) of the first trap are 0.65 eV, 1.01 and $6.9{\times}10^8s^{-1}$. And, the determined activation energy, kinetic order and frequency factor of the second trap are 0.96 eV, 1.79 and $3.1{\times}10^{12 }s^{-1}$, respectively.

Evaluation of Thermal Insulation and Hypothermia for Development of Life Raft (해상 구명정의 단열성능평가 및 저체온증 예측 수치해석 연구)

  • Hwang, Se-Yun;Jang, Ho-Sang;Kim, Kyung-Woo;Lee, Jang-Hyun
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.39 no.6
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    • pp.485-491
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    • 2015
  • The technology review about risk of hypothermia of victim according to heat transfer characteristic of life raft and sea state can use accident correspondence of standing and sinking of ship. This study studied heat transfer characteristics required for the design of life raft and thermal insulation property analysis and evaluation methods. In addition, it is study for comprehend the risk of hypothermia and suggest analysis result that is experiment of thermal insulation property and body temperature property for decide of prediction the body temperature decline Thermal Analysis apply the finite element analysis method is comprehended the property of heat conductivity, convective effect of sea water and properties changes according to property of insulation material. it measure the heat flux with attach temperature sensor on body in order to comprehend the variation of body temperature with boarding a life raft experiment on a human body. This study validate results by comparing variation of temperature measured from experiment on a body with variation of temperature from finite element analysis model. Also, the criteria of hypothermia was discussed through result of finite element analysis.

Ag/Ta/glass 다층박막의 Ta seeding이 전기적 광학적 특성에 미치는 효과

  • Park, Seon-Ho;Jo, Hyeon-Cheol;Lee, Gi-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.69-69
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    • 2010
  • 현대 건축물에서 건물에너지의 손실은 대부분은 창호를 통하여 유출되어지고 있으며 에너지 절감을 위해서는 창호의 단열성을 향상시켜야한다. 저방사(Low Emissivity) 코팅유리는 건축물의 냉난방비용을 절약할 수 있는 대표적인 건축재료로써 외부에서 유입되는 태양광의 가시광선 영역은 높은 투과율을 가지면서 적외선 영역과 겨울철 실내 난방열을 반사하는 특징을 지니는 박막코팅기술이다. 이 코팅유리는 일반적으로 유전체/금속/유전체 다층박막 구조로 되어있으며, 유전체층은 내구성 증진과 금속층의 반사를 낮추어 투과율이 향상된다. 금속층은 적외선영역의 복사에너지를 반사하는 역할을 하며 전도성이 우수한 Ag 또는 Au, Pt 등을 이용하고 있다. Ag의 경우 산화물기판 위에 증착하였을 경우 island 성장을 하고 이들의 합체는 전기적, 광학적 특성에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 DC-sputtering법으로 제조된 Ag/glass, Ag/Ta/glass 박막을 제조하고 Ta seeding이 Ag의 전기적, 광학적 성질에 미치는 영향을 관찰하였다. 박막의 표면 미세구조는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)과 AFM(Atomic Force Microscope)으로, 표면저항은 4 point probe로 분석하였다. 광투과율은 UV-Vis spectroscopy와 FT-IR로 측정하였으며 측정파장범위는 각각 200~1100nm와 1400~2400nm 이다.

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Understanding of Surface Water-Groundwater Connectivity in an Alluvial Plain using Statistical Methods (통계기법을 활용한 충적층내 지하수-지표수 연계 특성 해석)

  • Kim, Gyoo-Bum;Son, Young-Chul;Lee, Seung-Hyun;Jeong, An-Chul;Cha, Eun-Jee;Ko, Min-Jeong
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.22 no.2
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    • pp.207-221
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    • 2012
  • A statistical analysis of time series of water level at 27 groundwater monitoring wells was conducted to analyze the surface water-groundwater connectivity in the wide alluvial plains surrounding the Nakdong River, Korea. Change in groundwater level is strongly related to river water level, yielding an average cross-correlation coefficient of 0.601, which is much higher than that between rainfall and groundwater level (0.125). Principal component analysis of groundwater level indicates that wells in the study area can be classified into two groups: wells in Group A are located close to a river, have water levels closely related to river level, and generally show a large increase in groundwater level during heavy rainfall. On the other hand, wells in Group B located far from a river are relatively less related to river level. Including hydrologic and statistical analyses, geochemical analysis and temperature monitoring are additionally required to reveal the relationship between surface water level and groundwater level, and to assess the possibility of groundwater flooding.

A Study on the properties of flexural behavior according to reinforcing method of Composite Beams of different types of structure (이질 구조부 보강방법에 따른 혼합구조보의 휨거동 특성에 관한 연구)

  • Lim, Byung Ho;Park, Jung Min;Kim, Wha Jung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.4
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    • pp.419-431
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    • 2001
  • This study was to investigate structural behavior of composite structure beams composed of end-RC. center-Steel according to respective reinforcing method for connection zone composed of different materials (SRC) while attaching main bars on steel-flange by welding. The main reinforcing methods are as follows ; non-reinforcing, vertical shear reinforcing (type-stirrup), inclined reinforcing(type-x), horizontal reinforcing(type-web, 0.3L), double horizontal reinforcing (type-web, 0.3L), vertical reinforcing (type-flange, 0.3L). Consequently, It showed little difference in structural properties like ductility and strength according to the attaching method of main bars. For Maximizing the structural properties of composite beam, the most effective methods were vertical reinforcing one and double horizontal reinforcing one.

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Magnetic Properties and Thermomagnetic Analysis of Cast and Hot-Pressed Pr, Nd-Fe-B Magnets (주조 및 열간압축된 Pr, Nd-Fe-B계 영구자석의 열자기 분석과 자기적 특성)

  • 김동엽;이동구;정원용
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.2 no.1
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    • pp.37-43
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    • 1992
  • Minor phases in cast and hot-pressed R(R=Pr, Nd)-Fe-B magnet were investigated through thermomagnetic analysis. The relationship between minor phases and coercivities of R-Fe-B magnets was studied. ${\alpha}-Fe$ and $Nd_{2}Fe_{17}$ were precipitated in as-cast Pr-Fe-B and Nd-Fe-B alloys respectively. These phases were considered to deteriorate the magnetic properties of R-Fe-B magnets. During the heat treatment, ${\alpha}-Fe$ and $Nd_{2}Fe_{17}$ were annihilated and the magnetic properties of cast R-Fe-B magnet were improved. Hot-pressed Nd-Fe-B magnet showed better thermal stability than sintered magnet.

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고상합성으로 제조된 $Mg_{2+x}Si_{0.7}Sn_{0.3}Sb_y$의 열전특성

  • Yu, Sin-Uk;Sin, Dong-Gil;Park, Gwan-Ho;Lee, Go-Eun;Lee, U-Man;Jeon, Bong-Jun;Kim, Il-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.661-661
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    • 2013
  • 열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 에너지 변환소재 분야에서 널리 각광받고 있다. 열전재료의 성능은 무차원 열전성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}^2{\sigma}T/{\kappa}$)로 평가된다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si-Mg_2Sn$ 고용체는 Si와 Sn의 큰 원자량 차이로 인해 낮은 열전도도와 높은 성능지수(ZT)를 얻을 것이라 예상되며 열전발전 소자로서의 응용이 기대된다. Sb가 도핑된 $Mg_{2+x}Si_{0.7}Sn_{0.3}Sb_y$ (x=0, 0.1, 0.2, y=0, 0.01) 고용체를 고상합성과 기계적 합금화로 합성한 후, 진공 열간압축 성형을 통해 성공적으로 제조하였다. X선 회절분석으로 상합성과 고용체 형성 여부를 확인하였고, Mg의 과잉첨가와 Sb 도핑에 따른 열전특성의 변화를 조사하였다.

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Effect of surfactant on Electrical/thermoelectric properties of electrodeposited Bi2Te3 thin films (전기 도금법에 의해 얻어진 Bi2Te3 박막의 전기 및 열전 특성에 미치는 계면 활성제의 영향)

  • Yu, In-Jun;Song, Yeong-Seop;Lee, Gyu-Hwan;Im, Dong-Chan;Lee, Ju-Yeol;Kim, Yang-Do;Im, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.190-190
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    • 2013
  • 여러 화합물 반도체 중 $Sb_2Te_3$, $Bi_2Te_3$, 그리고 $Bi_2Se_3$과 같은 $A_2B_3$형 화합물은 열전소자에 적용가능성이 좋아서 광범위하게 연구되고 있다. $A_2B_3$형 화합물 중 특히 $Bi_2Te_3$는 단독 또는 다른 원소와 합금하여 태양전지, 열전소자, 그리고 상-변환 소자 등으로 이용된다. $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하는 여러 방법 중에 전기화학적인 전착법은 박막의 조성 및 두께 제어가 용이하고 비용적 측면이나 형성속도 측면에서도 타 방법에 비하여 유리하기 때문에 주목을 많이 받고 있다. 하지만 전기화학적인 전착법에 의해 얻어진 박막은 점 결함, 높은 내부에너지와 결정성이 낮다는 단점이 있다. 본 연구에서는 도금층의 결정성 향상을 위하여 계면 활성제인 CTAB를 첨가하여 $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하였다. $Bi_2Te_3$ 박막에 미치는 계면 활성제의 영향을 알아보기 위하여 결정성 및 전기, 열전 특성을 분석하였다. 또한, 도금된 박막을 다양한 온도에서 열처리 하여 열처리가 $Bi_2Te_3$ 박막의 전기 및 열전 특성에 미치는 영향을 알아보았다.

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