• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.119-120
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• 2011

Kawazoe는 1997년 p-type TOS를 만들기 위해서는 3가지가 충족되어야 한다고 언급한바 있다. 첫 번째, 가시광영역에서 투명하기 위해서 cation의 d10s0이 가득 차야 한다. 가득 차지 않은 d10 shell은 광 흡수가 가능하여 투과도를 떨어뜨린다. N-type을 예로 들어 ZnO, TiO, In2O3가 각각 Zn2+, Ti4+, In3+가 되어 d shell을 가득 차게 만드는 것을 볼 수 있다. 두 번째, cation d10s0 shell은 산소의 2p shell과 overlap 되어야 한다. 이 valence band는 홀 전도를 더욱 좋게 한다. 예를 들어 Cu1+(3d), Ag1+(4d)가 해당한다. 세 번째로, 양이온과 산소간의 공유결합을 강하게 하기 위해서 결정학적 구조는 매우 중요하다. Delafossite 구조는 산소가 pseudo-tetrahedral 구조로서 공유결합에 유리하다. 이러한 환경은 O2- (2p6)을 형성하고 홀의 이동도를 증가시킨다. 예를 들어 Cu2O의 경우 앞의 2가지를 만족시키지만 광학적 특성에서 좋지 않다. 그 이유가 3번째 언급한 결정학적인 요인에 있다. 결정 계의 환경은 Cu2O를 따라가면서 3차원적인 연결을 2차원적으로 변형된 delafossite 구조에서는 quantum well이 형성되어 band gap이 커진다. 본 연구에서는 전기적 이방성을 가지고 있는 delafossite CuCrO2 상에서 우선배향을 일으키는 인자 중 기판을 변화시켜 실험을 진행하였다. 결과적으로 기판변화를 통해 우선배향조절이 가능하였으며 CuCrO2 박막을 시켰으며, 결정방향에 따른 전기적 물성의 이방성에 관한 연구는 계속 진행 중에 있다. c-plane sapphire 기판위에는 [00l]로 성장하는 반면, c-plane STO 기판 위에는 [015] 방향으로 성장하는 것을 확인하였다. 이러한 원인은 기판과 증착되는 박막간의 mismatch를 최소화 하여 strain을 줄이고, 계면에서의 Broken boning 수를 줄여 계면에너지를 낮추는 방법이기 때문일 것으로 예상된다. C-plane sapphire 기판위에 증착될 경우 증착온도가 증가함에 따라 c-축으로의 성장이 온전해지며 이에 따라 캐리어농도의 감소와 모빌리티의 증가가 급격하게 변하는 것을 확인할 수 있다. 반면 c-plane STO 기판에서는 증착온도에 따른 박막의 배향변화가 없으며 전기적 물성 변화 또한 비교적 작은 것을 간접적으로 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.231-241
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• 2005

지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 함수비와 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50 kHz 이하의 저주파영역에서 전극분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하였으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현의 감소로 인하여 감소하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부는 중금속 농도 증가에 따라 전도손실의 증가에 의하여 모든 주파수 영역에서 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 $10-20\%$정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.187-192
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• 2006

폴리페닐렌 옥사이드(PPO)를 이용하여 헤테로폴리산(HPA)을 고정시킨 박막 제조를 통해 새로운 고분자 복합막을 제조하고 특성을 분석하였다. 헤테로폴리산인 텅스토인산(PWA)이나 몰리브도인산(PMA)을 혼합한 PPO 박막은 서로 같은 용매에 녹지 않으므로 혼합용매를 사용하여 제조하였다. 본 연구에서는 PWA를 녹이기 위한 용매로 메탄올을 PPO를 녹이기 위한 용매로 클로로포름을 사용하였으며, 혼합된 PPO-PWA 용액을 유리판 위에서 제막하였다. 다공성의 PPO-PWA 박막에 나피온 혼합물을 사용하여 복합막을 제조하였고, 제조된 복합막은 이온 전도도와 메탄올 투과도를 측정하여 특성화하였다. PPO-PWA 복합막의 형태와 구조는 SEM(scanning electron microscopy)과 EDS(energy dispersive spectrometer)로 관찰하였고, 복합막은 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 전해질로서의 성능을 시험하였다. PPO-PWA 구조를 가지고 있는 복합막을 이용함으로써 DMFC 내에서의 메탄올 투과 현상을 66％ 줄일 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.174-183
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• 2022

높은 에너지 밀도와 고순도 수소 생산의 측면에서 고분자 전해질 연료전지와 수전해가 주목받고 있다. 고분자 전해질 연료전지 및 수전해를 위한 촉매층은 귀금속 계열의 전기 촉매와 이오노머 바인더로 구성되어 있는 다공성 전극이다. 이 중 이오노머 바인더는 촉매층 내 이온 전도를 위한 3차원 네트워크 형성과 전극 반응에 필요한 또는 생성되는 물질들의 이동을 위한 기공 형성에 중요한 역할을 수행한다. 상용 과불소계 이오노머의 활용 측면에서 이오노머의 함량, 이오노머의 물성, 그리고 이를 분산시킬 분산 매체에 촉매층의 성능 및 내구성이 크게 달라진다. 현재까지 고분자 전해질 연료전지용 촉매층을 위한 이오노머의 활용 방법은 많은 연구가 진행되어왔으나 고분자 전해질 수전해 적용 방면에서는 촉매층 연구가 다소 미비한 실정이다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 연료전지 측면에서의 이오노머 바인더 활용 연구결과를 요약하였으며, 수소 경제 시대의 가속화를 위해서 고분자 전해질 수전해 핵심요소 중 하나인 촉매층용 이오노머 바인더에 관한 연구에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제30권5호
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• pp.441-448
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• 1986

몰리브덴산암모늄 수용액에서 적절한 살리실알데히드의 메탄올 혼합용액으로부터 디옥소비스(치환-살리실알데히다토) 몰리브덴늄(VI), $MoO_2(X-sal)_2(X=H,\;5-CH_3)$착물을 합성하고, 이들 각각의 화합물과 다양한 일차아민의 반응에 의하여 디옥소비스(치환-살리실알디미나토) 몰리브덴늄(VI)착물, $MoO_2(X-sal-N-R)_2,\;(R=C_6H_5,\;p-F-C_6H_4,\;m-Cl-C_6H_4,\;p-I-C_6H_4$ 및 $p-C_2H_5-C_6H_4)$을 합성하였다. 이들 착물은 모두 $900{\sim}940cm^{-1}$ 부근에서 ${\upsilon}_{Mo}=0$에 기인한 두 개의 강한 흡수띠가 관찰되었고, 핵자기공명스펙트럼에서 N=CH양성자에 대한 한 개의 시그날이 8.9ppm부근에서 나타났다. 이는 이들 착물이 $cis-MoO_2$기를 가진 6배위팔면체 착물임을 나타낸다. 질량분석의 결과로부터, $MoO_2$ : ligand의 결합비가 1:2임을 확인하였고, $MoO_2(5-CH_3-sal-N-R)_2$착물에 대한 분해과정을 조사하였다. 전자흡수스펙트럼에서 $N{\to}Mo$와 $O{\to}Mo$에 해당하는 전하이동전이는 $29,000cm^{-1}$과 $32,000cm^[-1}$부근에서 각각 일어났다. 한편, 디메틸포름아미드에서 측정한 이들 착물에 대한 몰전도도로부터 이들 착물이 비이온성 물질임을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.749-753
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• 2012

본 연구에서는 마이크로 원통형 SOFC 지지체의 특성을 평가하기 위해 직경 3 mm의 연료극 지지체를 제조하여 지지체의 미세구조를 분석하고, 기계적 강도 및 가스투과도를 측정하였다. 다공성 연료극 지지체의 표면과 파단면의 미세구조를 분석하기 위해 SEM (Scanning Electron Microscope)을 이용하였다. 지지체의 가스투과도는 차압계를 이용하여 50, 100, 150 cc/min의 유량에서 측정하였으며, 기계적 강도는 만능 시험기를 이용하여 측정하였다. 마이크로 원통형 연료극 지지체의 기본적인 물성 평가 후 NiO-YSZ, YSZ, YSZ-LSM/LSM/LSCF로 구성된 마이크로 SOFC 단위전지를 제조하였으며, 반응온도와 연료 유량별로 성능평가를 수행하여 $800^{\circ}C$에서 $1095mW/cm^2$의 출력이 얻어짐을 확인하였다. 또한, 반응 온도에 따른 전기화학적 임피던스 특성평가를 통하여 온도가 높아질수록 전해질 이온전도도가 증가되어 ohmic 저항이 감소되고 그에 따라 마이크로 관형 SOFC 셀 성능이 증가함을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제53권4호
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• pp.407-414
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• 2009

o-phenylenediamine, 3-acetyl-6-methyl-(2H) pyran, 2,4 (3H)-dione (dehydroacetic acid or DHA) 및 살리실 알데히드로부터 유도한 4-hydroxy-3-(1-{2-(2-hydroxy-benzylidene)-amino phenylimino}-ethyl)-6- methy-pyran-2-one (H2L) 의 Cu(II), Ni(II), Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 고체 착물을 합성한 후, 원소분석, 전도 도법, 수자율, 자외선-가시선, 적외선, $^1H$-NMR 스펙트라, X-선 회절, 열분석을 통해 특성을 규명하고 항균 활성을 조사하였다. IR 스펙트럼 데이터로부터 이 리간드가 중심 금속이온에 대해 ONNO 주개원자 배열을 갖는 이염기성 네자리 리간드로 행동함을 제안하였다. 원소분석 데이터로부터 이들 착물의 화학량론이 1:1 (금속:리간드)임을 알았다. 물리-화학적 데이타로부터 Cu(II) 및 Ni(II) 착물이 사각평면 기 하구조, 그리고 Co(II), Mn(II) 및 Fe(III) 착물이 팔면체 기하구조임을 제안하였다. X-선 회절 데이터로 부터 Cu(II) 착물이 사방정계(orthorhombic) 결정계, Ni(II), Co(II) 및 Fe(III) 착물이 단사계(monoclinic) 결정계 그리고 Mn(II) 착물이 정방정계(tetragonal) 결정계임을 제안하였다. 착물의 열적 행동(TG/DTA) 을 연구하였으며 Coats-Redfern 방법으로 반응속도 파라메터를 결정하였다. 리간드와 이들 금속 착물을 이용하여 Staphylococcus aureus 및 Escherichia coli에 대한 향균 활성과 Aspergillus Niger 및 Trichoderma 에 대한 살균 활성을 조사하였다.

• 대한화학회지
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• 제53권1호
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• pp.17-26
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• 2009

Isonicotinic acid hydrazid의 Hydrazones, 즉, N-isonicotinamido-furfuralaldimine (INH-FFL), N-isonicotnamido- cinnamalidine (INH-CIN) 및 N-isonicotnamido-3',4',5'-trimethoxybenzaldimine (INH-TMB)를 isonicotinic acid hydrazide와 예를 들면 furfural, cinnamaldehyde 또는 3,4,5-trimethoxy-benzaldehyde 등과 같 은 각각의 방향족 알데히드와의 반응으로부터 제조하였다. INH-FFL, INH-CIN and INH-TMB와 같은 새로운 hydrazones을 코발트(II) 염과 반응시켜 새로운 일련의 15개 코발트(II) 착물을 제조하였다. 적외선 분광 데이타를 통해 hydrazone 리간드들이 $Co^{2+}$ 이온에 대해 N, O 주개원자의 배열을 갖는 두자리 리간드임을 규명하였다. 착물 의 특성은 원소분석, 수자율, 전도도, 적외선 및 전자 스펙트럼 측정을 통해 조사하였다. 분석 데이터로부터 착물은 [$Co(L)_2X_2$] 및 [$Co(L)_3](ClO_4)_2$ (L = INH-FFL, INH-CIN 또는 INH-TMB, 그리고X = $Cl^-,\;{NO_3}^-,\;NCS^-$ 또는 $CH_3COO^-$)의 일반적 조성을 가짐을 알 수 있었다. 열무게법으로부터 착물의 열적 행동을 조사하였다. 전자 스펙 트럼 결과와 자화율 측정으로부터 코발트(II) 킬레이트가 6배위의 기하구조를 이루고 있다는 것을 확인할 수 있었 다. 코발트(II) 착물과 약간의 표준약물에 대한 향균성으로부터 이들 착물이 매우 적합한 향균성질을 가짐을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제42권1호
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• pp.122-134
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• 1998

리튬 2차 전지의 양극재료로 사용되는 스피넬형 망간산화물$(Li_xMn_2O_4)$의 전기화학적 특성과 스피넬 전극에서 용량 감소가 일어나는 원인들에 대해 알아보았고, 용량감소를 억제할 수 있는 방안들을 제시하였다. 스피넬 전극의 가역성은 스피넬 산화물의 합성방법에 따른 순도, 입자크기 및 입자크기 분포, 전극극판을 구성하는 활물질, 카본 도전재 및 결합제의 상대적인 함량 그리고 극판의 미세구조 등에 의해 결정된다. 또한 전해액을 구성하고 있는 유기용매와 리튬염의 종류도 스피넬 전극의 충방전특성에 중요한 영향을 미친다. 스피넬의 합성단계에서는 불순물의 생성과 양이온 자리바꿈(cation mixing) 등을 최소화하여야 한다. 극판의 제조시 도전재의 양은 최소화하여야 하나 스피넬의 전도도가 작으므로 도전재의 양이 너무 적으면 극판의 저항에 의한 분극손실이 크다. 결합제는 극판 구성요소의 분산도와 기계적 강도의 측면에서 최적화되어야 한다. 액체전해질로 carbonate 계열의 용매에 fluorine을 포함하고 있는 리튬염을 사용할 경우에 전해액의 산화와 스피넬의 용해 정도가 적어 양극의 용량감소가 적다. 또한, 표면적이 크고 입자크기가 작은 도전재를 사용할 경우 분극손실은 적으나 잔해질의 분해반응이 심하므로 이들 사이에 적절한 trade-off가 요구된다.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.367-374
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• 2014

본 연구에서는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막 표면에 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층을 코팅한 후 활성층의 열처리 온도, 두께, 침투법을 이용한 STF 도입이 산소투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 활성층 도입은 복합 분리막의 산소 투과 유속을 급격히 증진시켰으며 이는 활성층 성분인 LSC/GDC (50 : 50 vol%)가 전자 전도성 및 표면 산소 분해 반응을 증진시켰기 때문이었다. 활성층의 열처리 온도가 $900^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 증가하였고 이는 분리막과 활성층 사이 그리고 활성층의 결정입간 접촉이 증진하여 산소이온과 전자 흐름을 증진시켰기 때문으로 설명되었다. 코팅층의 두께가 약 $10{\mu}m$에서 약 $20{\mu}m$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 오히려 감소하였는데 이는 코팅층의 두께가 증가할수록 기공을 통한 공기 중의 산소 유입이 어려워지기 때문으로 설명되었다. 또한, 코팅층에 침투법을 이용하여 STF를 도입한 경우가 STF를 도입하지 않은 경우 보다 높은 산소 투과 유속을 보였는데 이는 도입된 STF가 산소 분해하는 표면 반응 속도를 촉진시키기 때문이다. 본 연구로부터 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층 코팅 및 특성 제어는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막의 산소투과 증진에 매우 중요함을 확인하였다.