• Clean Technology
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• v.27 no.4
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• pp.332-340
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• 2021

With the recent reinforcement of emission standards, it is necessary to make efforts to reduce NOx from air pollutant-emitting workplaces. The NOx reduction method mainly used in industrial facilities is selective catalytic reduction (SCR), and the most commercial SCR catalyst is the ceramic honeycomb catalyst. This study was carried out to reduce the NOx emitted from steel plants by applying De-NOx catalyst coated on metallic monolith. The De-NOx catalyst was synthesized through the optimized coating technique, and the coated catalyst was uniformly and strongly adhered onto the surface of the metallic monolith according to the air jet erosion and bending test. Due to the good thermal conductivity of metallic monolith, the De-NOx catalyst coated on metallic monolith showed good De-NOx efficiency at low temperatures (200 ~ 250 ℃). In addition, the optimal amount of catalyst coating on the metallic monolith surface was confirmed for the design of an economical catalyst. Based on these results, the De-NOx catalyst of commercial grade size was tested in a semi-pilot De-NOx performance facility under a simulated gas similar to the exhaust gas emitted from a steel plant. Even at a low temperature (200 ℃), it showed excellent performance satisfying the emission standard (less than 60 ppm). Therefore, the De-NOx catalyst coated metallic monolith has good physical and chemical properties and showed a good De-NOx efficiency even with the minimum amount of catalyst. Additionally, it was possible to compact and downsize the SCR reactor through the application of a high-density cell. Therefore, we suggest that the proposed De-NOx catalyst coated metallic monolith may be a good alternative De-NOx catalyst for industrial uses such as steel plants, thermal power plants, incineration plants ships, and construction machinery.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.04a
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• pp.9-10
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• 2001

용융공정 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(123) 초전도체는 고자장 하에서도 통전특성이 우수하다 그러나 123 초전도체에는 미세균열이나 기공과 같이 초전도체의 통전특성에 유해 한 요인들도 다수 포함된다. 미세균열은 고온 정방정 상이 저온 사방정상으로 상변 태 시 발생하는 웅력에 의해 생성된다. 반면, 기공은 123 성형체를 녹이는 과정에서 123 상에 포함된 산소원자들이 격자로부터 이탈되고, 이 산소원자들이 모여 액상에서 기공을 형성한다. 제조공정에 따라 기공의 크기와 밀도가 다르지만 대략 수십 이크론 정도로 대단히 크다 생성된 기공 중 일부는 열처리 중에 소멸되나, 어떤 것들은 그대로 남아 초전도체의 치밀화를 방해한다. 본 연구에서는 123의 용융 및 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(211)과 액상으로의 분해 과정 및 포정반응과 관련된 미세조직을 조사하여 기공생성과 소멸과정을 조사하였고, 123의 최종 미세조직에 대한 기공의 영향에 대 하여 연구하였다. 열처리 스케쥴은 123-211-액상의 그림 l의 2원 상태도를 기초로 하여 결정하였다. 먼저 부분 용융상태에서의 기공의 분포를 알고자 시편을 105$0^{\circ}C$에서 0.5-1 시 간 유지한 후, 액체 질소통에 넣어 냉각하였다 (그림 2의 열처리 경로 CD)$\circled1$부분 용 융상태에서 급랭할 경우 211과 액상 상태가 그대로 유지되므로 액상에서의 기공분 포를 관찰할 수 있다. 또 다른 시편들은 그림 2의 @$\circled2$경로로 열처리하였다. 이 시편에서는 고온에서 생성된 211과 액상이 반웅하여 123 결정이 생성, 성장하므로 123 결정립 내의 기공분포를 알 수 있다. 그림 3은 시편에서의 기공과 액상포켓의 분포를 모식도와 각 부위의 미세조직 사진이다. 시편에는 산소가스 발생으로 인해 생성된 수형의 기공이 관찰된다. 기공은 시편의 중앙에 집중되며, 시편 바깥부분은 기공에 액상이 채워진 액상포켓이 관찰된다. 기공의 생성과 소멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.3-4
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• 1999

최근 산업이 고속도화, 고능률화 및 고정멸화의 추세로 발전함에 따라 우수한 내마모성, 인성, 고온 안정성 및 내구성을 갖는 공구 및 금형을 요구하게 되었다. 그러나 이와같은 성질들은 어떤 단일 재료에서는 얻을 수 없으며 적당한 기판공구나 금혈위에 내마모성 보호피막을 coating함으로 비교적 저렴하게 얻을 수 있다. 화학증착법으로 TiC, TiN등을 증착시킬때에는 $1000^{\circ}C$정도의 반응온도가 필요하며 이러한 증착온도는 모재가 초경합금일때는 문제가 안되나 강재일 경우 모재의 연화와 칫수변화의 문제를 야기시킨다. 최근에는 플라즈마를 사용하여 증착반응온도를 $550^{\circ}C$ 이하로 낮추는 플라즈마 화학 증착볍(PACVD)이 대두되고 있다. 그러나 이 방법어서 는 뚱착하려는 금속원소가 TiCl4의 형태로 공급되고 있으므로 생성된 층이 염소를 포함하고 있다. 이 층에 잔존하는 염소는 층의 기계적 성질을 저하시키고 층내의 stress를 유발시킨다. 또한 HCI개스의 생성으로 인하여 펌프 및 장비의 부식이 촉진 된다 이러한 결점을 극복하기 위하여 금속유기화합물 전구체(metallo-organic precursor)로 $TiCl_4$를 대체하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며 본 연구실에서 이에 대하여 연구한 결과를 소개하고자 한다. diethylamino titanium을 전구체로 사용하여 $H_2,\;N_2,\;Ar$분위기하에서 pulsed d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 $150~250^{\circ}C$의 저온에서 Al 2024 기판에 TiCN층 형 성을 하였다. 전구체 증발온도는 $74~78^{\circ}C$의 온도범위어야 하며 고경도의 코탱층은 54% duty, 14.2kHz, 450V의 조건에서 얻어졌으며 duty, 주파수, 전압이 증가함에 따라 경도는 저하되었다. 이때의 표면 morphology를 SEM으로 조사한바 dome structure가 크게 발달되었음을 알 수 있었다. 본 실험의 온도 범위내에서 얻은 TiCN 증착반응의 활성화에너지는 7.5Kcal/mol이었다. 증착된 TiCN층은 우수한 내마모섣을 나타내었으며 스크래치테스트 결과 17N의 엄계하중을 나타내었다. 본 연구에서 변화 시킨 duty, 주파수, 전압의 범위에서는 층의 밀착력은 크게 변화하지 않았다. titanium isopropoxide를 전구체로 사용하여 Hz, Nz 분위기하에서 d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 Ti(NCO) 코팅층을 SKDll, SKD61, SKH9 공구강에 형성시키는 공정을 개발하였다. 최적의 Ti(NCO) 코탱층을 얻기 위해 유입전구체 부피%의 양은 향착압력의 5%를 넘지 않아야 되고 수소와 젤소 가스비가 1:1일 때 가장 높은 코팅층의 경도값을 나타내었다. 수소와 질소 가스비가 3:7일 때 TiFeCr(NCO)의 복화합물 코팅층이 형성됨을 알 수 있었고 500t의 증착온도에서 얻은 Ti(NCO) 코팅층이 높은 경도값과 좋은 내식성을 나타내었다. 또한 이와같은 Ti(NCO) 코팅공정과 본 실험실에서 개발한 확산층만 형성시키는 plsma nitriding 공정을 결합하여 복합코탱층을 형성하였는데 이 복합코팅층은 고경도와 우수한 내마모성, 내식성 뿐만 아니라 10)N 이상의 뛰어난 밀착력을 나타내었다. 현재 많이 사용되고 있는 PVD법은 step coverage가 좋지 않은 점과 cost intensive p process라는 단점이 있다. MO-PACVD법은 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법으로서 앞으로 지속적인 도전이 요구되는 분야이다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.50 no.1
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• pp.14-22
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• 2006

the basic model of chemical reactor using glow discharge, we used cathode discharge cell with vacant cavity in the middle. Currently glow discharge is widely studied as a radiation source or atomization device in atomic spectroscopy and remarkable technological achievements are made through the graft with other analysis devices such as microanalysis and steel analysis.1 Additionally, as the characteristics of basic glow discharge and radiation have been reviewed many times, those results could be used in this experiment.2-3 In 1993, an article regarding the treatment of poisonous gas in the air using low temperature plasma was published. According to this article, if DC Glow Discharge is used under continuous atmospheric flow, poisonous gases such as SO2 and NO can be removed.4 Based on those findings, we designed highly efficient reactor where stable air plasma is composed and all air flow pass the negative glow area passing through the tube. It was observed that the cathode tube type glow discharge developed in this study would be economical, easy to use and could be used as radiation source as well.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.2
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• pp.9-13
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• 2012

The present study has been carried out to diagnose the temperature safety of a boiler desuperheater which decreases abnormally higher temperature of superheated steam in a reheater of a power plant. The liquid water in the desuperheater stays in a closed space. It becomes heated by the high temperature superheated steam and boiling could occur. Boiling might increase internal pressure and it could destroy the desuperheater if the internal pressure exceeds the allowable pressure of the desuperheater. The present study modeled reasonably the desuperheater and four cases of heat transfer analysis are executed with the consideration of insulator and natural convective fluid flow of the inside cooling water. For the case excluded the natural convective fluid flow, the temperature exceeds the allowable temperature and pressure. On the other hand, for the real case included natural convective fluid flow and insulator, the active heat transfer from higher temperature region to lower temperature region occurs and it makes the temperature in the cooling water below the allowable temperature and pressure. From this fact, it could be thought that the desuperheater in the reheater is safe from destroy or back flow.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.6
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• pp.656-662
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• 2007

Fuel reformer using plasma and shift reactor for CO oxidation were designed and manufactured as $H_2$ supply device to operate a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). $H_2$ selectivity was increased by non-thermal plasma reformer using GlidArc discharge with Ni catalyst simultaneously. Shift reactor was consisted of steam generator, low temperature shifter, high temperature shifter and preferential oxidation reactor. Parametric screening studies of fuel reformer were conducted, in which there were the variations of the catalyst temperature, gas component ratio, total gas ratio and input power. and parametric screening studies of shift reactor were conducted, in which there were the variations of the air flow rate, stema flow rate and temperature. When the $O_2/C$ ratio was 0.64, total gas flow rate was 14.2 l/min, catalytic reactor temperature was $672^{\circ}C$ and input power 1.1 kJ/L, the production of $H_2$ was maximized 41.1%. And $CH_4$ conversion rate, $H_2$ yield and reformer energy density were 88.7%, 54% and 35.2% respectively. When the $O_2/C$ ratio was 0.3 in the PrOx reactor, steam flow ratio was 2.8 in the HTS, and temperature were 475, 314, 260, $235^{\circ}C$ in the HTS, LTS, PrOx, the conversion of CO was optimized conditions of shift reactor using simulated reformate gas. Preheat time of the reactor using plasma was 30 min, component of reformed gas from shift reactor were $H_2$ 38%, CO<10 ppm, $N_2$ 36%, $CO_2$ 21% and $CH_4$ 4%.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.9 no.1
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• pp.90-98
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• 2001

The slow degradation rate of sewage sludge in anaerobic digesters is due to the rate limiting step of sludge hydrolysis. Therefore, the pre-treatment process had been carried out using acidic(pH 1.5, 3, 4, 5) and alkaline(pH9, 10, 13), thermal(50, 100, 150, $200^{\circ}C$) and ultrasonic treatment(400W, 20kHz, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60min). In the best conditions of each treatment, the SCOD ratio(%) of treated/untreared samples were increased 102% in acid(pH5), 986% in alkali(pH13), 959% in thermal($200^{\circ}C$) and 1123% in ultrasonic(35min) treatment. As the result, the ultrasonic treatment was most effective, followed by alkali, thermal, acidic treatment. In the effects of total gas productivity, the thermal($200^{\circ}C$) pretreatment was the highest, followed by thermal($150^{\circ}C$), ultrasonic(90min), alkaline(pH9) and ultrasonic(50min).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.108-108
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• 2000

급증하는 무선통신 정보수요는 특히, 고주파대역 (300NHz-300GHz)에서 사용되는 공진기, 필터, 발진기 등과 같은 소자의 품질향상을 요구하고 있다. 고주파용 유전체 중 ZrTiO4 는 $\alpha$-PbO2 계열의 사방정구조를 갖고 있는 유전체로서 높은 유전율 ($\varepsilon$=40)과 높은 품질계수 (Q=1/tan$\delta$=4700 at 7GHz)를 갖고 있고, Sn 첨가시 0ppm/$^{\circ}C$의 공진주파수 온도계수를 얻을 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 약 110$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 상으로 존재하는 ZrTiO4를 저온에서 증착하여 준안정한 상태로 결정화되게 한후, 유전손실 (tan$\delta$)과 유전율($\varepsilon$)을 측정하였다. 또한 증착온도와 열처리과정에 따른 박막의 us형 (Strain) 정도의 변화를 X-선 회절결과로부터 분석하였으며 이를 측정된 유전특성 값과 비교하였다. ZrTiO4 박막은 DC magnetron reactive sputter로 Zr과 Ti 타겟으로부터 high phosphorous doped Si (100) 기판위에 증착하였다. 압력은 4mTorr로 유지하고 박막의 화학양론적 조성비를 맞추기 위해 각 타겟에 가해지는 power는 Zr/Ti=500W/650W로 고정하고, 반응가스의 비율을 Ar/O2=17sccm/3.5sccm으로 유지하여 박막내에 인입되는 산소량을 제어하였다. 증착 직후와 열처리 후의 박막특성을 비교하기 위해 증착온도를 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지 변호시키고 증착후 각각의 시편을 80$0^{\circ}C$ 산소분위기에서 2시간동안 열처리하여 시편을 준비하였다. 박막의 상형성 여부와 결정성변화는 $ heta$-2$\theta$X-선 회절법을 사용하여 조사하였고, EPMA를 이용하여 박막의 조성을 확인하였다. 유전특성의 측정을 위해 백금 상부전극을 증착한 후, impedance analyzer를 이용하여 100kHz 영역에서의 유전손실을 측정하고, 측정된 정전용량과 박막의 두께로부터 유전율을 계산하였다. ZrTiO4 박막은 증착온도 20$0^{\circ}C$ 이상에서 결정성을 보이기 시작했으며, 열처리 이후에는 상온에서 비정질이었던 시편이 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 결정화되기 시작하였다. 증착온도에 따라 유전손실은 0.038에서 0.017 정도로 감소하는 경향을 나타냈으며, 각각 열처리에 의해서 0.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.4
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• pp.8-16
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• 2023

The importance of next-generation packaging technologies is being emphasized as a solution as the miniaturization of devices reaches its limits. To address the bottleneck issue, there is an increasing need for 2.5D and 3D interconnect pitches. This aims to minimize signal delays while meeting requirements such as small size, low power consumption, and a high number of I/Os. Hybrid bonding technology is gaining attention as an alternative to conventional solder bumps due to their limitations such as miniaturization constraints and reliability issues in high-temperature processes. Recently, there has been active research conducted on SiCN to address and enhance the limitations of the Cu/SiO₂ structure. This paper introduces the advantages of Cu/SiCN over the Cu/SiO₂ structure, taking into account various deposition conditions including precursor, deposition temperature, and substrate temperature. Additionally, it provides insights into the core mechanisms of SiCN, such as the role of Dangling bonds and OH groups, and the effects of plasma surface treatment, which explain the differences from SiO₂. Through this discussion, we aim to ultimately present the achievable advantages of applying the Cu/SiCN hybrid bonding structure.

• Applied Biological Chemistry
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• v.48 no.2
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• pp.132-139
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• 2005

The major obstacle in the popularization of Chungkookjang is the short shelf-life of $2{\sim}3$ months and some problems concerning storage including the growth of molds even in the products even within shelf-life. To solve these problems we conducted a research to improve its storage by using the vacuumed packaging and sanitary method through seed culture, innoculation and sterilization. For the optimization of storage time, temperature and sterilization temperature, we measured viable cell numbers of bacteria and fungi, amount of gas outbreak and contents of amino type nitrogen and monitored these experimental results by response surface methodology of SAS program, so that we could observe the quality changes of Chungkookjang during shelf-life. Especially fungi, which are the biggest troublemaker in Chungkookjang shelf-life, couldn't be detected from the generally and vacuum-packed samples; also, viable cell numbers were highly influenced by sterilization temperature and in vacuum-packed samples. In the case of vacuum-packed samples, amount of gas outbreak was highly influenced by sterilization temperature of its storage conditions and it was higher in generally packed samples as compared to vacuum-packed samples even at any storage conditions. The changes of pH in generally and vacuum-packed samples were highly influenced by the storage temperature. As the temperatures of storage and sterilization were higher and the storage time was longer, so the amount of gas outbreak was accordingly lower. These results showed that amino type nitrogen contents in generally and vacuum-packed samples were systematically influenced by the temperature, storage time and sterilization temperature. Also the result showed that the change of amino type nitrogen contents during storage was less in vacuum-packed samples than in general ones. Based on the above results, we can produce Chungkookjang products with extended shelf-life of as far as 6 months without any quality change using sanitary manufacturing method, vacuumed packaging condition, sterilization in $70^{\circ}C$ for 60 minutes and storage under $10^{\circ}C$ during shelf-life. According to this research, we have the possibility to greatly increase the goods value of Chungkookjang by developing the manufacture processing and packaging.