• Korean Journal of Materials Research
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• v.33 no.6
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• pp.257-264
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• 2023

To develop a high capacity lithium secondary battery, a new approach to anode material synthesis is required, capable of producing an anode that exceeds the energy density limit of a carbon-based anode. This research synthesized carbon nano silicon composites as an anode material for a secondary battery using the RF thermal plasma method, which is an ecofriendly dry synthesis method. Prior to material synthesis, a silicon raw material was mixed at 10, 20, 30, 40, and 50 wt% based on the carbon raw material in a powder form, and the temperature change inside the reaction field depending on the applied plasma power was calculated. Information about the materials in the synthesized carbon nano silicon composites were confirmed through XRD analysis, showing carbon (86.7~52.6 %), silicon (7.2~36.2 %), and silicon carbide (6.1~11.2 %). Through FE-SEM analysis, it was confirmed that the silicon bonded to carbon was distributed at sizes of 100 nm or less. The bonding shape of the silicon nano particles bonded to carbon was observed through TEM analysis. The initial electrochemical charging/discharging test for the 40 wt% silicon mixture showed excellent electrical characteristics of 1,517 mAh/g (91.9 %) and an irreversible capacity of 133 mAh/g (8.1 %).

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.14 no.6
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• pp.38-43
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• 2010

According to the lack of resources and the stringency of environmental regulations, a study of the high strength thin plate sheet steels for automobile have been become an important issue for automobile industry. However, the problem of hydrogen embrittlement of high strength sheet steels was concerned with the degradation of mechanical properties. Therefore, we studied the hydrogen behavior of surface layers of 590MPa DP sheet steels on development using by relationship the microstructure of subsurface and the distribution of micro hardnesses. Hydrogen was charged into the specimens using by the cathodic electrolytic method. The behavors of under surface layers were investigated by the observation of microstructures and the micro vickers hardness test with the amount of hydrogen charging with hydrogen charging conditions.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.302-302
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• 2012

본 연구에서는 아크 소스를 이용하여 TiAlN을 코팅하였으며 공정 변수 중 질소 유량에 다른 TiAlN 박막의 물성 변화를 관찰하였다. TiAlN은 고경도 난삭재의 고능률 절삭 분야에 사용되어 공구의 수명을 향상하기 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. TiAlN 박막은 아크 소스에 장착된 TiAlN 타겟(Ti-50 at %Al)을 사용하여 스테인리스 강판 위에 코팅 하였으며 이 때 기판과 타겟 간의 거리는 약 30 cm이었다. 기판을 진공용기에 장착하고 ${\sim}10^{-6}$ torr까지 진공배기를 실시한 후 아르곤 가스를 진공용기 내로 공급하여 공정 압력인 $7{\times}10^{-4}$ torr로 제어한다. 공정 압력에서 아크 소스에 약 70 A의 전류를 인가하여 아크를 발생시키고 기판 홀더에 약 -400 V의 직류전압을 인가하여 약 5분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 기판에 인가된 전압을 차단하고 질소 가스를 진공용기에 공급하여 TiAlN을 코팅하였다. 질소 유량이 30 sccm일 경우 TiAlN 박막의 경도가 약 2510 Hv로 가장 높았으며, 질소의 유량이 40 sccm 이상으로 증가할 경우 TiAlN 박막의 경도는 1500 Hv로 주목할 만한 변화는 없었다. 질소 유량이 증가하면 TiAlN 박막의 색상은 회색에서 어두운 보라색으로 변화하였고 주사전자현미경 분석을 통해서 거대 입자(macro particle)가 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며 이는 질소 유량이 증가할수록 TiAlN 박막의 표면조도 또한 증가하는 분석결과와 일치하였다. X-선 회절 분석을 통해 질소 유량이 30 sccm 이상에서 박막의 질화가 일어나고 2500 Hv 이상의 경도를 가지는 최적 조건임을 확인하였으며, 이는 절삭 공구 등과 같이 고경도 유지를 위한 코팅 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 질소 유량 외에 다른 공정 조건을 변화시켜 TiAlN 코팅을 실시한다면 다양한 색상 구현, 고경도, 내마모성 등 TiAlN 박막의 기능성을 향상할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.23 no.3
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• pp.582-592
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• 1996

본 실험은 삼차신경 자극으로 발생되는 체성 감각 유발 전위에 대한 국소마취제의 효과를 관찰하였다. 나트륨 통로차단을 통하여 약리작용을 나타내는 것으로 알려져 있는 리도카인를 뇌 피질에 국소 투여한 후 삼차신경의 체성 감각유발 전위의 강도및 지연시간을 측정하였다. 케타민으로 마취된 흰쥐의 대측성 구레나룻 자극후 뇌의 체성 감각영역으로부터 기록되는 유발전위를 분석한 결과, 리도카인을 뇌 피질에 국소 투여시 유발전위의 강도 및 지연시간의 감소가 나타났으며, 필드 전위의 형태는 이상성 (양극성 및 음극성) 혹은 삼상성 (양극성, 음극성 및 양극성) 의 파형으로 나타났다. 필드 전위의 발생 부위는 뇌 피질의 중대뇌동맥의 상행지 상방영역이었다. 본 실험에서 나타난 초기 전위변동은 피질판 상층에 존재하는 신경세포의 탈분극 과청에 의하여 생성되고 후기의 전위 변동은 동일 영역의 하층 신경세포에서 과분극 혹은 재분극이 발생한 결과라고 유추된다. 따라서 삼차신경계의 체성 감각 영역에서는 피질 상층및 하층의 과립성 피라미드 세포의 순차적인 활성화에 의하여 기본적인 신경 회로망이 형성되어 있으며 생리적 자극으로 유발되는 필드 전위는 이러한 신경망를 통하여 발생될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.06a
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• pp.291-291
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• 2009

한국원자력연구원의 파이로 실험 시설인 ACPF (ACP Facility)에는 공학규모 전해환원 반응기가 설치되어 공정 대용량화를 위한 연구가 수행되고 있다 본 연구에서는 전해환원 공정의 Scale-up을 위해 기존 반응기를 개선하여 전해환원 실험을 수행한 결과를 담고 있다. 장치의 대형화 빛 원격운전성 향상을 위해 기존의 전해환원 반응기의 상부 플랜지는 보다 간단하게 정리되었으며 염 이송에 의한 고온 조건 노출 시간을 줄임과 동시에 염 재사용을 목적으로 상부 플랜지는 이중으로 설계되었다. 따라서, 반응 종료후 전극이 설치된 상부 플랜지를 들어 올림으로서 반응기를 불활성 분위기로 유지하는 동시에 전해환원 금속전환체를 회수 할 수 있도록 반응기가 제작되었다. 또한, 새로운 반응기는 용융염 내의 강제 유동을 위해 아르곤 버블링이 가능하도록 설계 제작되었다. 새로 제작 설치된 전해환원 반응기를 사용하여 산화물 분말을 혼합하여 준비한 모의 사용후핵연료를 사용하여 전해환원 실험을 수행하였다. 그 결과, 산화물이 충진된 음극의 전영역에서 고루 96% 이상의 높은 금속전환율을 얻었으며 시간에 따라 선택된 FP들의 용융염 내 거동을 측정하였다. 실리더 형태의 음극에서 Cs, Sr 등의 원소들이 용융염으로 시간에 따라 용출되는 것을 확인하였으며 동시에 반응기 재질인 Fe 등도 일부 용융염에서 검출되었다. 아르곤 버블링에 의한 강제 유동은 전압 및 전류 거동에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 염의 휘발량을 증가시켜 영조성올 변화시키는 것으로 측정되었다. ACPF의 전해환원 실험결과를 바탕으로 반응기를 상부 기체상과 하부 액체상으로 나누어 전산모사를 수행하였다 상부 기체상은 유입되는 아르곤 기체와 발생되는 산소기체의 흐름을 모사하는 결과를 얻었으며 온도 및 산소의 분압을 계산하였다. 하부 액체상에서는 전기장을 모사하여 전류 밀도 등을 3차원으로 모사하였다.

• Journal of Powder Materials
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• v.28 no.6
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• pp.462-469
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• 2021

Tin/graphite composites are prepared as anode materials for Li-ion batteries using a dry ball-milling process. The main experimental variables in this work are the ball milling time (0-8 h) and composition ratio (tin:graphite=5:95, 15:85, and 30:70 w/w) of graphite and tin powder. For comparison, a tin/graphite composite is prepared using wet ball milling. The morphology and structure of the different tin/graphite composites are investigated using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and scanning and transmission electron microscopy. The electrochemical properties of the samples are also examined. The optimal dry ball milling time for the uniform mixing of graphite and tin is 6 h in a graphite-30wt.%Sn sample. The electrode prepared from the composite that is dry-ball-milled for 6 h exhibits the best cycle performance (discharge capacity after 50^th cycle: 308 mAh/g and capacity retention: 46%). The discharge capacity after the 50^th cycle is approximately 112 mAh/g, higher than that when the electrode is composed of only graphite (196 mAh/g after 50^th cycle). This result indicates that it is possible to manufacture a tin/graphite composite anode material that can effectively buffer the volume change that occurs during cycling, even using a simple dry ball-milling process.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.56 no.1
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• pp.62-68
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• 2023

Silicon (Si) is considered as a promising substitute for the conventional graphite due to its high theoretical specific capacity (3579 mAh/g, Li₁₅Si₄) and proper working voltage (~0.3V vs Li⁺/Li). However, the large volume change of Si during (de)lithiation brings about severe degradation of battery performances, rendering it difficult to be applied in the practical battery directly. As a one feasible candidate of industrial Si anode, silicon monoxide (SiO_x) demonstrates great electrochemical stability with its specialized strategy, downsized Si nanocrystallites surrounded by Li⁺ inactive buffer phase (Li₂O and Li₄SiO₄). Nevertheless, SiO_x inherently has the initial irreversible capacity and poor electrical conductivity. To overcome those issues, conformal carbon coating has been performed on SiO_x utilizing ethylbenzene as the carbon precursor of chemical vapor deposition (CVD). Through various characterizations, it is confirmed that the carbon is homogeneously coated on the surface of SiO_x. Accordingly, the carbon-coated SiOx from CVD using ethylbenzene demonstrates 73% of the first cycle efficiency and great cycle life (88.1% capacity retention at 50th cycle). This work provides a promising synthetic route of the uniform and scalable carbon coating on Si anode for high-energy density.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.261-261
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• 2009

Anode 지지형 SOFC의 Anode 지지층 제조에 있어 Ni의 입성장이 일어나면 전극의 반응면적이 줄어들어 전기전도도가 감소되므로 소결체의 제조공정이 매우 중요하다. 기공형성제의 함량이 증가할수록 기공율도 증가하였고 기공체의 함량이 20%를 넘어가면서 기공율은 오히려 줄고 밀도도 감소하였다. Anode 지지체는 $1200^{\circ}C$ 이상에서 열처리하여야 입자간 소결이 이루어지며 승온 속도를 $2.5^{\circ}C$ 유지하여 20% 수준의 기공률을 형성하였다. 소결한 음극지지체를 환원하였을 때 35%수준의 개기공을 형성하였고 전해질과의 접착성도 우수하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2233_2234
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• 2009

낙뢰 또는 수목 접촉 등의 일시적인 사고가 발생하면 계통내 접촉 위치에 순간적으로 아크 현상이 일어나게 된다. 일시 고장 원일을 제거하기 위해 기계적으로 전기의 흐름을 단절시켜 고장 원인을 제거하고, 재투입을 통해 계통 복구를 할 수 있다. 아크는 음극과 양극 사이의 방전으로 인한 플라즈마로 설명될 수 있는데 전력 계통에서는 저항으로서 취급할 수 있다. 본 논문에서는 765kV 모델 계통의 아크 현상 시뮬레이션을 통해 고장각 발생 변화에 따른 아크 전압 특성을 분석할 것이다. 또한 아크 특성 분석을 통해 우리는 아크 발생 시 전력 계통에 미치는 영향을 파악하고 분석하고자 한다. 본 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 프로그램인 EMTP(Electro Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크현상에 대한 분석 및 765kV계통에서의 아크 고장을 시뮬레이션 하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.11 no.1
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• pp.58-65
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• 1995

When marine lubricating oil began to be emulsified and oxidized through ingressive water that have leaked from cooling pump seal systems, cooler, purifier system and piping system, the cavitation erosion-corrosion in alloy metals of bearings remains to the various troublesome problem at effective engine performance. Therefore, applied the cathodic protection to the control test of cavitation erosion-corrosion, and appointed the marine system oil containing 3% sea water as test environments, with different conductibility. Also, used the piezoelectric vibrator with 20 KHz, 24 $\mu$m as the cavity generation apparatus, and examined the weight loss, potential value, current density etc. in specimens with those condition. According to this testing data, investigated influence of cathodic protection on the control characteristics of cavitation erosion-corrosion, and will serve those as an elementary design data of marine bearing.