• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.310-313
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• 2011

본 논문에서는 지구온난화의 주요원인 중의 하나인 이산화탄소를 포집하기 위한 새로운 흡수제를 연구하였다. 액상 흡수법에서 가장 중요한 핵심 기술요소는 성능과 경제성면에서 우수한 흡수제를 개발하는 것이다. 흡수평형장치인 VLE(Vapor-Liquid Equilibrium)장치를 사용하여 신규흡수제의 이산화탄소 흡수능을 평가하고 특성을 알아봄으로써 신 흡수제를 개발하고자 하였다. 기존 아민흡수제인 MEA(monoethanolamine), DEA(diethanolamine)와 비교한 결과 아미노산염 흡수제의 경우 MEA (1.108), DEA (1.105)의 이산화탄소 흡수능보다 0.15～0.2 (mol $CO_2$/mol absorbent) 더 높은 흡수능과 2.5～3배 더 빠른 겉보기 속도를 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 개발된 아미노산염 흡수제가 경제적인 이산화탄소 포집공정을 구현할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.66-72
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• 2008

태양광과 UV-A빛 조건하에 수용액 속에서 디아조염료의 광 촉매분해반응에 대해 조사를 해보았다. 염료의 광 촉매 분해반응에는 염료의 농도, 촉매 량, 그리고 pH와 같은 여러 가지 영향 요소들이 존재한다. 과산화수소, ammonium persulphate와 isopropanol 등의 첨가는 분해비율에 대해 큰 영향을 미친다. Langmuir-Hinshelwood model에 근거한 광 분해반응의 동역학적분석은 광분해반응은 대략적으로 pseudo first order kinetics을 따름을 알 수 있다. 광분해산물로 이산화탄소, 질산염, sulphate 이온 등이 증명되었다. 광 촉매, ZnO는 태양광 하에서보다 UV-A빛 하에서 더욱 효율적임을 발견하였다.

• 청정기술
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• 제7권4호
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• pp.273-280
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• 2001

흡수기는 흡수식 열펌프 시스템에서 중요한 구성요소일 뿐만 아니라 흡수기의 성능은 전체 시스템에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포분사형 흡수기에서의 암모니아기체의 흡수열의 효과적 제거를 위한 냉각수 방향으로의 열전달에 대해 실험적 연구를 수행하였다. 흡수기에 유입되는 암모니아 기체의 유속, 암모니아 수용액의 유속, 농도, 온도, 흡수기의 지름, 높이, 기체와 용액의 유입 방향등 여러 가지 변수에 대하여 열전달 성능의 특성을 살펴본 결과, 기체의 주입량, 용액의 주입량 증가는 열전달 성능 향상에 기여하며, 용액의 온도나 농도의 상승은 열전달 성능에 방해요소로 작용하였으며 흐름방향이 향류인 경우 열전달 성능에 향상이 있었다. 본 실험의 데이터를 이용하여 상관관계식을 유도하여 열전달에 대한 복잡한 관계를 일반화 하였다.

• 임산에너지
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• 제20권1호
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• pp.62-72
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• 2001

목재의 알칼리 팽윤특성을ㄹ 해명하기 위해 국내산 주요 침·활엽수 4수종의 주요 구성요소의 알칼리 팽윤 거동을 횡단면 절편을 이용하여 조사하였다. 그 결과, 일본잎갈나무의 가도관 직경은 잣나무보다 크게 팽윤하였으며, 가도관의 벽두께는 10% 이상의 알칼리 수용액에 처리시 높은 팽윤율을 나타냈다. 알칼리 처리에 의해 도관의 직경은 방사방향으로 수축하였고, 접선방향으로 다소 팽윤하였다. 목섬유의 세코벽두께는 5%의 알칼리처리에서도 수분팽윤에 비해 3배 이상의 높은 팽윤성을 나타앴고, 알칼리 처리후 일본잎갈나무의 가도관 직경, 목섬유 직경 및 세포벽두께는 거의 등방적인 수축현상을 보여주었다. 또한 미처리 시료에 비해 머서화 처리 구성요소의 세포직경은 수축되었고, 세포벽은 팽윤되었다. 알칼리처리 과정에서 셀룰로오스 결정형의 변화는 없었지만 상대결정화도와 미결정의 폭이 다소 증가되었다. 결론적으로 알칼리의 농도, 수종, 세포의 종류가 목재의 알칼리 팽윤 특성에 크게 관여하는 것으로 생각되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.110-117
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• 2016

기존 연구에서는 스크러버를 이용한 $NO_2$ 를 제거하기 위해 암모니아 수용액을 적용한다. 하지만 암모니아는 독성 및 악취가 강해 실선 적용에 어려움이 따를 수 있어, 암모니아를 대체할 수 있는 물질을 찾기 위해 이 연구를 진행하였다. 대체 물질로는 수산화나트륨(NaOH), 티오황산나트륨($Na_2S_2O_3$), 요소(Urea)를 사용하였다. 세정액을 제외한 모든 부분은 기존 암모니아를 적용한 실험의 최적 조건과 동일하게 진행하였다. 그 결과 실험에 사용된 세 가지 물질 중 두 물질은 암모니아 용액과 대체가 가능한 것으로 사료되었으며, 최적조건은 각각 NaOH 2.5 %, $Na_2S_2O_3$ 5.0 % 에서 가장 높은 효율을 나타냈다. Urea는 효율이 일정하게 지속되지 않아 대체 물질로는 적합하지 않음을 확인 할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1938-1940
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• 2003

본 연구는 요소 센서 제작을 위한 과정으로서, 전기화학적 방법을 이용한 다공질 실리콘 구조 형성과, PDV(Physical Vapor Deposition) 법에 의한 백금 박막 코팅 및 전기화학적 전도성 고분자 코팅과 urease 고정화 단계를 고찰하고 감도 특성을 제시 하였다. 전극 기질로서 B을 도우핑한 p-type 실리콘웨이퍼를 사용하였고, HF:$C_2H_5OH:H_2O$=1:2:1의 부피비를 갖는 에칭 용액에서 5분간 -7 $mA/cm^2$의 일정 전류를 가하여 폭 2 ${\mu}m$, 깊이 10 ${\mu}m$의 다공질 실리콘(PS) 충을 형성하였다. 그 위에 200 ${\AA}$의 Ti 층을 underlayer로서 증착하고, 2000 ${\AA}$의 Pt를 중착하여 PS/Pt 박막 전극을 제작하고, 전도성 고분자로서 polypyrrole (PPy), 또는 poly(3-mehylthiophene) (P3MT)을 전기화학적으로 코팅한 후, urease(EC 3.5.1.5, type III, Jack Bean, Sigma)를 고정화 하였다. 고정화 시 전해질 수용액의 pH는 7.4로 하여 urease표면이 음전하를 갖도록 하고, 전극에 0.6 V (vs. SCE(Saturated Calomel Electrode))의 일정 전압을 가함으로써 urease가 전도성 고분자 표면에 전기적으로 흡착되도록 하였다. 이상의 방법으로 제작한 요소 센서의 감도는 PPy와 P3MT를 전자 전달 매질로 사용한 경우, 각각 8.44 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$와 1.55 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$의 감도를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.17-27
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• 2015

본 연구에서는 식물추출액을 이용하여 요소를 분해한 다음 이로부터 분해된 탄산이온과 수용액 상태의 칼슘이온이 음전하를 띄는 점토를 매개체로 하여 탄산칼슘을 석출시켜 친환경적으로 흙을 고결시키면서 내구성도 향상시키는 연구를 수행하였다. 식물추출액과 요소가 혼합된 제1용액과 칼슘원(염화칼슘)이 용해된 용액에 소량의 점토가 혼합된 제2용액을 깨끗한 낙동강모래에 섞어서 비빈 다음 다짐방법으로 소형 공시체를 제작하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도를 세 종류(1, 5, 7몰)로 달리하였으며, 각 공시체에 점토를 전체중량의 0%, 1%, 3%의 세가지 비율로 혼합하여 공시체를 제작한 다음 실내에서 7일 동안 양생하였다. 양생이 완료된 공시체에 대해 일축압축시험, 내구성시험, SEM, EDX 및 XRD 분석, 그리고 열중량 분석을 실시하여 사질토의 고결 정도와 구조를 분석하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도가 높을수록 점토 함유량이 증가할수록 일축압축강도와 내구성이 증가하는 경향을 보였다. SEM, EDX 및 XRD 분석을 통하여 점토광물 주변에 탄산칼슘(calcite)이 석출되는 것을 확인하였으며, 열중량 분석으로부터 시료 내에 중량대비 탄산칼슘이 1-2% 정도 석출되었다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.269-276
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• 2014

본 연구는 수은연속측정시스템의 가장 중요한 구성 요소의 하나인 산화수은을 원소수은으로 환원시킬 수 있는 건식 환원촉매시스템 개발을 목적으로 수행되었다. 산화-환원 표준전위를 기준으로 산화수은의 원소수은으로의 환원반응을 자발적으로 일으킬 수 있는 촉매 대상물질로 Fe, Cu, Ni 및 Co 4종류의 전이금속이 선택되었다. 이들 전이금속 촉매들은 산소가 없는 반응가스 조성에서 산화수은의 원소수은으로의 환원반응에 대해 높은 활성을 보였다. 그러나 산소가 존재하는 경우 환원 활성이 크게 감소하는데 이는 산소에 의해 해당 전이금속이 산화수은 환원 활성이 낮은 전이금속산화물로 변환되기 때문이다. 반응가스에 산소가 존재하여도 수소를 공급하면 산화수은 환원 활성이 크게 증가되는데 이는 산화수은의 환원반응이 진행되는 고온에서 산소와 수소 사이의 연소반응에 의해 산소가 소모되기 때문으로 확인되었다. Fe를 환원촉매로 하고 배기가스에 수소를 공급하는 산화수은 환원촉매시스템은 $SnCl_2$ 수용액을 사용하는 습식화학 환원기술에 필적할 수준의 활성을 나타내기 때문에 상업적으로 적용 가능한 산화수은 환원시스템으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.362-367
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• 2009

최근 직접 액체 연료전지의 연료로써의 개미산은 메탄올의 대안으로 부상하고 있다. 본 논문에서는 직접 개미산 연료전지(DFAFCs, Direct Formic Acid Fuel Cells)의 운전 조건을 변화시켜 성능을 측정 및 분석하였다. 예를 들면, 양이온 교환 막의 두께, 개미산 수용액의 농도, 기체 확산층과 상용 촉매 등을 비교 및 분석하였다. 양이온 교환 막의 두께는 크로스오버(cross-over)와 연관되어 성능에 영향을 크게 주었다. 성능 최적화를 위해 개미산의 농도를 변화시켰다. 또한 개미산 산화에 가장 활성이 높은 상용촉매를 찾기 위해 실험했다. 나피온($Nafion^{(R)}$)-115, Pt-Ru black 상용촉매로 막-전극 접합체를 구성하여 6 M 개미산 수용액으로 운전하였을 때 최적의 성능을 보였다. 직접 메탄올 연료전지(DMFCs, Direct Methanol Fuel Cells)와 비교하여 우수한 성능을 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.223-223
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• 2003

광통신에는 광신호의 전송과 광신호 처리에 처리 과정에서 광 손실을 수반하므로 각 요소별로 광신호 증폭이 반드시 필요하다. 또한 광통신망의 완전 광화를 위해서는 제조 공정이 간단하여 가격이 저렴하고, 높은 신뢰성과 높은 증폭 효율을 가지면서 다른 부품과의 집적화가 가능한 광도파로형 광증폭기가 요구되고 있다 그러나 실리카는 광통신 파장대인 1.55$\mu\textrm{m}$대역의 증폭이 가능한 Er 이온에 대한 용해도가 50ppm 이하로 낮아 lmol% 이상 고농도로 Er 이온을 첨가하여 높은 증폭 효율을 얻는데 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 Er 이온에 대하여 높은 용해 특성을 가지고 있어 고농도 Er 이온 도핑이 가능한 알루미나에 Er을 1-2 mol% 첨가하여 광발광 특성을 조사하였다. Er이 첨가된 알루미나 나노 졸은 Al(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$와 Er(NO$_3$)$_3$.5$H_2O$가 일정 양 용해된 수용액에 NH$_4$OH를 가하여 침전물을 얻고 여과 및 수세하여 졸 입자의 함량이 약 5wt%가 되게 이온교환수와 해교제인 초산을 소량 가하여 10$0^{\circ}C$에서 약 50시간 열처리하는 방법으로 제조하였다. Er이 첨가된 알루미나 코팅막은 Er 이 첨가된 알루미나 나노 졸에 GPS(3-glycidoxypropyltriethoxysilane)를 Al에 대하여 7 mol% 가하여 스핀 코팅법으로 제조하였다. Si 기판에 코팅하고, 상온에서 90$0^{\circ}C$까지 각 1시간 열처리한 코팅막의 광 발광 특성은 Er 이온의 첨가량과 열처리로 변화된 알루미나 코팅막의 결정상과 연계하여 논의 될 것이다. X-선 회절법으로 분석한 알루미나 코팅막의 온도에 따른 결정상은 boehmite 상에서 약 50$0^{\circ}C$이후에 ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$로 전이하고 있다.