• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.50-55
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• 2011

Pt/C 촉매 (20, 40 wt% Pt/C)를 사용하여 고분자 전해질 연료전지의 MEA를 제조하고 각각의 촉매에서 최적의 나피온 이오노머 함량을 알아보았다. 나피온 함량에 따른 MEA의 전기화학적인 성능변화는 단위전지 성능평가, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry(CV)을 통해서 분석하였다. 나피온의 함량에 따라 전지의 활성화 분극, 옴 저항, 물질전달 저항 등의 변화가 나타났다. 이는 전극의 촉매층 내에서 발생되는 전기/이온 전도도 사이의 'trade-off'와 물질전달(물 배출과 반응가스 확산)에 의한 것이며, 대부분 활성화 분극과 물질전달 저항의 변화로 나타났다. 20 wt% Pt/C와 40 wt% Pt/C 촉매에서 최적의 나피온 함량은 각각 35 wt%와 20 wt%로 나타났다. 이는 Pt 중량비에 따른 Pt 입자간의 거리 및 촉매의 비표면적의 차이 때문에 나타난 결과이며 서로 다른 나피온 함량에서 최적의 삼상계면이 형성되는 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.33-40
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• 2009

쌍극자-쌍극자 전기비저항 탐사를 수행하여 자료를 얻다 보면 종종 음의 겉보기 비저항값을 얻게 된다. 음의 겉보기 비저항이란 겉보기비저항 가단면도 상에서 주변자료와 반대되는 부호를 갖고 나타나는 비저항을 의미한다. 이러한 음의 겉보기 비저항은 보통 측정오차로 간주되어 현장 자료 해석시 무시되어 왔다. 일부 측정기기에서는 겉보기 비저항의 절대간이 기록되므로 이러한 음의 비저항값들이 주변값과 같은 부호를 갖는 것으로 환산되어 해석되기도 한다. 현장에서의 여러 실험 결과 옴의 겉보기 비저항갈은 측정오차나 자연전위의 영향에 의해 나타나는 현상이 아니었으며, 유도분극에 의한 영향도 아니었다. 한가지 가능성으로 지하 지질구조에 의한 영향으로 생각할 수 있다. 이 연구에서는 수치모델링을 통하여 평탄한 지형에서 음의 비저항이 지하 지질구조에 의하여 나타날 수 있다는 것을 보여준다. 현장자료를 시뮬레이션하기 위하여 3차원 전산모델링 알고리즘을 이용하였으며, 3차원 결과로부터 2차원 가단면도를 얻었다. 음의 비저항을 발생시키는 모델로는 U자형과 초승달모양의 전도체 모델을 가정하였다. 수치모델링 결과 이러한 지질구조로부터 음의 비저항이 나타날 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 전류전극으로부터의 거리가 멀어질수록 전위값이 증가하게 되면 전위차 곡선들이 서로 교차하면서 음의 비저항값이 나타나는데, 본 연구에서 제시된 결과들에 대해 전극위치에 대한 전위차 그래프를 그려봄으로써 이를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 수치예제들은 현장조사에서 획득한 음의 겉보기 비저항값들이 지하 지질구조에 의해 발생할 수 있는 가능성을 제시하며, 향후 현장조사 자료 해석시 이를 고려하여 해석할 것을 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1075-1081
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• 2004

본 논문에서는 PHEMT의 소 신호 산란계수를 이용하여 일본에서 사용하는 X-band 대역의 차량 속도 사전 제한 경보기용(Radar Detector) 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 전압 제어 발진기를 구현하기 위해서 넓은 동조 범위와 직렬저항이 0옴인 바렉터 다이오드를 사용하였고, 트랜지스터의 작동전압과 공진 주파수를 결정하는 마이크로 스트립 선로와 바렉터 소자와의 반사계수를 조정하여 위상잡음은 10kHz 오프셋에서 -85 dBc/Hz, 기본 주파수 신호 출력 크기는 +4.5 dBm, 제2고조파 억제는 -25.6 dEc를 얻었다. 본 논문에서 제작한 샘플이 감도에서 기존 제품들보다 우수한 특성이 나오는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.49-51
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• 2004

고전압 기기의 절연물 내부에서 부분방전 현상이 발생되면 절연파괴로 진전된다. 회전기기가 운전중인 상태에서 on-line 부분방전시험은 고정자 권선의 절연상태를 검사, 평가 할 수 있는 중요한 수단으로서 이러한 부분방전시험을 통하여 회전기기 시스템의 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 부분방전 펄스는 10MHz $\sim$ 1GHz의 대역폭을 갖는 것으로 알려져 있으며, 이러한 고주파 대역의 전자파 에너지의 효과적인 검출을 위한 센서 중 하나로 웨이브가이드 구조의 고주파 검출센서가 존재한다. 기존의 전자기적 에너지를 검출하는 SSC (Stator Slot Coupler)센서를 한쪽 포트를 가지는 마이크로스트립센서 형태로 사용할 경우 접지면이 도체전체로 씌워져 있고 임피던스 정합을 위한 50옴의 칩저항이 신호라인과 접지사이 루프를 형성하여 기기 운전시 기기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 보완하기 위해서 본 논문에서는 회전기내 부분방전 펄스의 전자기적 에너지를 검출할 수 있는 2선 평행 전송선로 라인을 응용한 부분방전 검출 센서를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 입증하였다. 제안된 센서의 성능을 입증하기 위하여 2선 평행 전송선로 타입의 센서와 기존의 SSC (Stator Slot Coupler) 센서를 약간 변형시킨 마이크로 스트립 센서를 고정자 슬롯의 Wedge 부착한 후 두 센서 비교 분석하였다. 결과적으로 제안된 센서는 기존 SSC 타입의 마이크로스트립 센서에 비하여 더 간단한 형상을 가지며 운전 중 기기의 성능에 영향을 덜 미치는 효과를 얻을 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제18권6호
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• pp.400-407
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• 1974

60몰%$AlCl_3$-40몰% NaCl의 용융염($453^{\circ}$<\TEX>K)속에든 알루미늄 전극에 대하여 전류-전압 편극곡선을 얻었다. 50mA/$CM^2$보다 큰 전류밀도에서는 옴-저항에 의한 전위차가 양극전위에 상당히 기여하므로 저항이 큰 $AlCl_3$(혹은 $AlCl_3$ 의 농도가 큰 멜트)의 층이 양극표면에 가까이 형성된다고 결론지었다. IR-전위차에 대하여 보정한 후의 Tafel곡선과 Allen-Hickling 곡선으로 부터 겉보기 transfer-coefficient, ${\alpha}_a$=(2.3RT/F)(dlogi/d${\eta}$)=$1.5{\pm}0.25$가 얻어졌다. 약 30mA/$cm^2$보다 큰 음극전류밀도에서는 느린 이온확산과 dendrite 생장 때문에 속도론적 측정이 방해 받았다.

• 전기화학회지
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• 제4권1호
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• pp.6-9
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• 2001

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강제로 사용된 고분자 겔 전해질(polymeric gel electrolytes, PGEs)에 $SiO_2$를 첨가하여 전해질의 전기 화학적 특성을 조사하였다. 가소제로는 Ethylene carbonate(EC) , propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC)를, 리튬염으로는 $LiClO_4$를 고분자로는 polyacrylronitrile(PAN)과 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene)(P(VdF-co-HFP))을 사용하여 $80\~90{\mu}m$의 두께로 전해질을 제조하였다. 제조된 전해질은 모두 상온체서 $10^{-3}S/cm$의 이온 전도도를 나타내었고, 4.8V까지 안정하였다. 리튬금속을 사용하여 제조된 셀의 임피던스 결과에서는 시간이 지남에 따라 모든 전해질이 부동태 피막의 성장으로 계면저항이 증가했으나, $SiO_2$첨가비율에 따라 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. $LiClO_2$와 mesophase pitch-based carbon fiber(MCF)를 각각 양극과 음극으로 사용하여 제조된 겔의 임피던스에서는 $SiO_2$가 첨가되지 않은 셀의 옴 저항이 충전, 방전이 진행되는 동안 많은 변화를 보였으며, $SiO_2$가 첨가된 셀의 저항은 거의 변화되지 않았고, 계면의 변화도 적었다. 또한 방전용량에서도 $SiO_2$가 $20\%$가 첨가된 전해질이 0.2C의 방전속도에132mAh/g의 비 용량을 나타내었고, 2C의 방전속도에서$85\%$의 방전용량을 유지하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.71.2-71.2
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• 2010

고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.210-210
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• 2013

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로, 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서의 사용이 가능해지면서 차세대 전자 소자로 활용하기위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 디스플레이, 태양전지의 전극과 전계 효과 트랜지스터의 채널로 적용한 연구에서 우수한 결과들을 보이고 있다. 특히, 금속/금속 산화물 전극은 염료 감응형 태양전지와 유기 발광 다이오드 구조에서 화학적으로 불안정할 뿐 아니라 일함수가 고정되어 쇼트키 접촉이 형성되면 저항을 낮추기 어렵지만, 그래핀은 금속/금속 산화물 전극보다 화학적으로 안정하고 일함수의 조절이 가능해 옴 접촉 형성에 용이하다. 그래핀의 일함수를 조절하는 연구는 크게 공유결합과 비공유 결합을 이용한 방법이 시도된다. 공유 결합을 이용한 방법은 합성과정에서 그래핀의 구조에 내재된 결함 혹은 새로운 결함을 형성하여 다른 원소를 첨가하는 방법이다. 이러한 방법은 그래핀의 결함 영역에서 작용하기 때문에 그래핀 전자 구조의 높은 수준 조절을 위해선 그래핀 구조의 파괴가 동반된다. 반면, 비공유 결합을 이용한 방법은 전하 이동 도핑 효과를 이용해 그래핀의 전자 구조를 제어하는 방법으로, 금속/금속산화물/기능기와 그래핀의 적층으로 복합 구조를 형성하는 방법이다. 금속/금속 산화물과의 복합구조는 안정적인 p-형 도핑이 보고되었지만, n-형 도핑은 대기중의 수분, 산소 그리고 기판과의 상호작용에 의해 대기중에서 불안정해 추가적인 피막공정이 요구된다. 기능기를 이용한 적층 구조는 그래핀과 기판사이의 상호작용 혹은 그래핀 전자 구조를 다양한 기능기를 이용해 제어하는 것으로, 이극성을 가진 자기정렬 단일층(self-assembled monolayers)이 대표적인 방법이다. 공간기(spacer)의 길이나 말단기(end group)의 종류로 p-형과 n-형의 도핑 수준을 제어할 수 있지만, 흡착기(chemisorbing groups)의 반응성이 기판의 화학적, 물리적 표면상태에 의존하기때문에 기판 선택이 제약되며 전처리 공정이 요구될 수 있는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 기판에 적용가능한 용액 공정을 이용해 그래핀과 고분자를 적층하였고, 안정적이고 효과적으로 일함수를 낮추는 구조를 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권1호
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• pp.1-11
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• 2021

본 논문에서는 최근 10년간(2010-2019년) 바이러스에 의한 식중독 통계 및 바이러스 검출법과 제어법에 대한 자료를 정리하여 나타냈다. 국내에서 지난 10년 동안 바이러스에 의해 발생한 식중독 사고 488건 중 94.9%가 노로바이러스에 의한 것으로 확인되어 노로바이러스가 국내에서 가장 주요한 식중독 바이러스로 생각된다. 노로바이러스를 검출하는 방법으로는 PCR을 이용한 방법이 주로 보고되고 있으며 현재(2020년 12월) 식품 공전에 등록된 방법(고시 제 2010-45호)에 따라 전기 영동을 기반으로 한 one-step RT PCR 및 semi-nested PCR 방법이 널리 이용되고 있다. 또한 최근 DNA sequencing 기술이 발달됨에 따라서 검출된 바이러스의 서열을 분석하여 이미 보고된 바이러스의 서열과 비교한 논문들이 많이 보고되었다. 이 외에도 real-time PCR을 적용한 논문들도 보고되고 있으며 앞으로는 전기 영동을 실시하는 conventional PCR을 대신하여 신속하게 정량 검출이 가능한 realtime PCR의 활용이 늘어날 것으로 생각한다. 기타 바이러스의 검출에 있어서도 역시 PCR을 활용한 방법이 주로 보고되고 있으며 multiplex PCR을 활용하여 여러 종류의 바이러스를 동시에 검출하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 더 나아가서, 자기 면역력 분리와 퀀텀닷 분석 방법 등을 이용한 신속 검출법이 제시되고 있어 앞으로 여러 식품에 오염된 바이러스를 현장에서 신속분리 및 검출하는데 이용할 수 있을 것으로 전망된다. 한편, 노로바이러스는 실험실에서 배양하기가 어렵기 때문에 노로바이러스 제어 연구는 대체재를 이용한 방법들이 주를 이루었다. 옴 가열을 포함한 여러 종류의 열처리와 초고압, 오존, 감마선, 광펄스 등의 비가열 처리를 이용하여 노로바이러스의 저감 정도를 살펴본 연구들이 최근 보고되었다. 일반적으로 물이나 완충용액보다는 식품 샘플에서 바이러스의 저감 정도가 낮게 관찰되었는데 식품 matrix가 이러한 물리적 처리에 간섭 효과를 나타내기 때문으로 생각되며 이를 극복하기 위해서는 여러 물리적, 화학적 처리를 조합하여 처리할 필요가 있다. 기타 바이러스 제어 연구에 있어서는 열, 광펄스, 고압력 등의 물리적 처리와 더불어 살균제(sanitizer)를 적용한 논문들이 보고되고 있으며 식중독 바이러스의 저감 메커니즘에 대한 체계적인 연구가 수행되고 있는 것을 확인하였다. 여러 물리적, 화학적 처리에 대해서 식중독 바이러스가 저항성을 갖는 이유와 사멸되는 메커니즘을 정확하게 이해한다면 추후 여러 식품에서의 바이러스에 대한 안전성을 확보하는데 도움이 될 것으로 사료된다.