• Clean Technology
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• v.28 no.4
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• pp.309-315
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• 2022

Research was conducted to derive the optimal operation conditions and the optimal cathode for using a DSA electrode as an anode to minimize electrode consumption during the removal of nitrogen from wastewater by the electro-chemical method. Of the various electrodes tested as cathodes, brass was determined to be the optimal electrode. It had the highest NO₃-N removal rate and the lowest concentration of residual NH₃-N, a by-product when Cl is present in the solution. Investigating the effect of current density found that when the initial concentration of NO₃-N was 50 mg L^-1, the optimal current density was 15 mA cm^-2. In addition, current densities above 15 mA cm^-2 did not significantly affect the NO₃-N removal rate. The effect of electrolytes on removing NO₃-N and minimizing NH₃-N was investigated by using Na₂SO₄ and NaCl as electrolytes and varying the reaction times. When Na₂SO₄ and NaCl are mixed at a ratio of 1.0 g L^-1 to 0.5 g L^-1 and reacted for 90 min at a current density of 15 mA cm^-2 and an initial NO₃-N concentration of 50 mg L^-1, the removal rate of NO₃-N was about 48% and there was no residual NH₃-N. On the other hand, when using only 1.5 g L^-1 of NaCl as an electrolyte, the removal rate of NO₃-N was the highest at about 55% and there was no residual NH₃-N.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.5
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• pp.330-337
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• 2007

Influence of glass dielectric property (dielectric constant K, dielectric loss) on the external electrode fluorescent lamps of the dielectric barrier discharge has been investigated with 4-different glasses. Conventional borosilicate glass tubes with $K=5.6{\sim}5.9$ and tan ${\delta}=5.0{\times}10^{-3}{\sim}6.0{\times}10^{-3}$ and aluminosilicate glass tubes with high K=6.6 and low tan ${\delta}=1{\times}10^{-4}$ and soda-lime glass tribes with K=7.7 and tan ${\delta}=1.37{\times}10^{-2}$ have been compared. The high value of dielectric constant K makes the capacitance of external electrode fluorescent lamps intensity and enhances the discharge efficiency. The dielectric loss of tan ${\delta}$ shows the factor of power consumption in the external electrode to induce heats and to be weak in pinhole stability. The aluminosilicate glass tubes of high K and low tan ${\delta}$ have been enhanced by $14{\sim}18%$ in luminance and efficiency in comparison with the conventional borosilicate glass tubes and the aluminosilicate external electrode fluorescent lamps are strong against the pinhole formation. Soda-lime glass tubes with high K and high tan ${\delta}$ are a little favorable in luminance and efficiency and they are very weak in pinhole occurrence.

• Applied Biological Chemistry
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• v.28 no.4
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• pp.271-277
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• 1985

A polarograph with specially designed cell compartment usable in kinetic study of the mitochondrial respiration of a small sized sample was made, and its performance and experimental conditions were examined. An applied potential (ca-1.2V vs. SCE) which gives rise to the second step reduction of oxygen caused a considerable level of a residual current independent of oxygen, which is temporarily interpreted as the reduction current of the membrane-bound redox material(s) of mitochondria. A potential corresponding to the first slop reduction of oxygen (ca-0.4V vs SCE) did not produce the residual current. Thus, it is suggested that a measurement of oxygen concentration in a sample of mitochondria and submitochondrial particles by using dropping mercury electrode should be done with an applied potential of about -0.4V vs SCE. Consumption of oxygen by mitochondria was observed to follow practically zero order kinetics. Its rate constant exhibited the proportional relationship with the respiratory activity of mitochondria. Usefulness of tile instrument was properly demonstrated in the work on the temperature effect on the respiration of mitochondria isolated from several plant 4issues which were selected on the basis of chilling susceptivity.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.22 no.1
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• pp.1-12
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• 2019

The reduction of nitrogen to produce ammonia has been attracting much attention as a renewable energy technology. Ammonia is the basis for many fertilizers and is also considered an energy carrier that can power internal combustion engines, diesel engines, gas turbines, and fuel cells. Traditionally, ammonia has been produced through the Haber-Bosch process, in which atmospheric nitrogen combines with hydrogen at high temperature ($350-550^{\circ}C$) and high pressure (150-300 bar). This process consumes 1-2% of current global energy production and relies on fossil fuels as an energy source. Reducing the energy input required for this process will reduce $CO_2$ emissions and the corresponding environmental impact. For this reason, developing electrochemical ammonia-production methods under ambient temperature and pressure conditions should significantly reduce the energy input required to produce ammonia. In this review, we introduce the electrochemical nitrogen reduction reaction at ambient condition. Numerical studies on the electrochemical nitrogen reduction mechanism have been carried out through the computation of density function theory. Electrodes such as nanowires and porous electrodes have been also actively studied for further participation in electrochemical reactions.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.14 no.6
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• pp.21-28
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• 2011

이온교환막을 이용한 전기적 탈염기술은 막모듈 내에 양이온교환막과 음이온교환막을 교대로 장착시키고 모듈의 양단 전극에 전압을 적용함으로써 물속에 용존되어 있는 양이온과 음이온들을 전기의 힘을 이용하여 선택적으로 투과시키는 원리를 기반으로 하는 청정공정 기술이다. 이온교환막 공정은 전통적으로 산/알칼리의 생산, 산업폐수의 중금속의 제거, 해수의 담수화, 반도체 산업의 초순수의 제조, 해수에서 식염의 제조, 발효산업의 유기산 및 아미노산의 회수 등 다양한 산업분야에서 응용되어 왔다. 최근에는 이러한 기존의 응용분야에서 벗어나 새롭게 응용분야가 넓어지고 있다. 이온교환막과 다공성 탄소전극을 결합한 막축전식 해수담수화기술, 해수와 담수의 염도차를 이용한 역전기투석식 해수발전 등의 새로운 선택분리기능 및 응용분야를 가진 이온교환막의 개발 및 공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 국내에서는 이온교환막이 아직 상용화되지 않고 있어 이온교환막을 이용한 응용연구가 활발하게 진행되지 못하고 있어 그 개발이 시급하다. 본 논문에서는 먼저 이온교환막을 이용한 전기투석식 탈염기술, 물분해 전기투석, 전기탈이온 공정에 관한 동향을 조사하였다. 아울러 미래의 이온교환막의 응용기술인 해수담수화기술로서 역삼투법과 경쟁하여 에너지를 낮게 소모할 것으로 예상되는 분리막을 이용한 막축전식 탈염기술과 무한한 신재생에너지원인 해수와 담수를 이용한 역전기투석 해수발전기술에 대해 기술의 원리들과 최근의 연구동향 등을 정리하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.2
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• pp.120-125
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• 2002

AC powder EL devices were fabricated by screen printing method with the dielectric materials in insulating layer and the electrical resistivity of rear electrode. Brightness and current density were measured at voltage range of 50∼300 $V_{rms}$ to estimate optoelectrical properties of AC powder EL devices, respectively. Frequency generator was used as system producing frequency and voltage of a sine wave. Brightness and current density were measured by luminometer and multimeter. Also, dielectric constant for dielectric layer was measured by impedance analyser after preparing thick film. Dielectric constant was improved with amount of $TiO_2$ to $BaTiO_3$ powder. By applying such a process to dielectric layer of low cost AC powder EL device, brightness was improved to 50 cd/$m^2$ at similar current density. Dielectric constant $BaTiO_3$ powder by solution combustion process is better than commercial $BaTiO_3$ powder. By applying to that of low power consumption AC powder EL device, brightness was improved to 85 cd/$m^2$. Brightness of AC powder EL device was relatively decreased by control of electrical resistivity of rear electrode, current density was also decreased.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.202-202
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• 2016

홀 플라즈마 엔진은 인공위성의 궤도유지 및 자세제어 등의 임무수행이나 우주선의 심우주 활용에 있어 필수적인 핵심 우주 부품이다. 홀추력기 연구개발의 최근 큰 관심사는 추력기의 장시간 운전성 확보 및 방전효율 향상이다. 최근 고리형 홀추력기에서 방전 영역 내 플라즈마와 유전체 벽 간의 충돌을 줄임으로써 전극 손상 및 전자온도 손실을 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 전자석 코일을 활용해 방전 채널 벽면과 평행한 방향의 자기장을 형성하여 플라즈마와 유전체 벽 간의 상호작용을 감소시키는 연구들이 소개되고 있으며, 이러한 방법을 자기차폐(magnetic shielding)라 한다. 본 연구에서는 자기차폐 개념이 적용된 방전 소모전력 500 W급 고리형 홀추력기의 방전 및 추력 발생 특성을 연구하였다. 자기장구조 제어를 통해 유전체 벽과 플라즈마 간 상호작용을 감소시킨 결과, 500 V 수준의 방전 전압에서도 유전체 벽에서의 이차전자 발생에 의한 방전전류의 급격한 증가없이 안정적인 방전이 가능하였으며, 이러한 방전 형태는 기존의 자기차폐 개념이 적용되지 않은 일반 고리형 홀 추력기에서 구현하기 어려운 방전 상태이다. 추력기의 자기장 구조 최적화 조건에서 제논 가스 방전을 통해 얻은 최대 추력은 $22{\pm}1mN$, 비추력 $2200{\pm}70s$, 양극효율 $51{\pm}2%$로 매우 우수한 성능을 보여 주었다

• Journal of Welding and Joining
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• v.11 no.3
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• pp.22-33
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• 1993

Arc sensor is indispensable to arc welding robot systems for compensating the joint misalignment such as mismatch of the workpiece, ill-conditioned positioner and thermal deformation during welding. Furthermore, the amount of these mismatches cannot be preivously expected, and changes from time to time. There are many kinds of seam trackers for correcting the welding path of the robot, where non-contact type sensors arc prevalently used in arc welding robot systems. In this study, an arc sensor was developed for GMA and FCA welding robot system. Since the arc sensor uses the arc characteristics during welding, the operating principle of the arc sensor must be adjusted according to the welding condition. Especially in GMA welding with the $CO_{2}$ shielding gas, the welding arc is not stable because of the short circuit and non-axial globular transfer mode of the molten droplet. In this study, the 2nd order least square curve fitting algorithm was adopted and the applicability of this algorithm was investigated for robot welding systems. For easy usage of the arc sensor, the operating parameters for arc sensor were limited to eight which can be easily determined by the operator.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.179-181
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• 2009

고압 방전 램프는 점등 후부터 정상상태에 이르기까지 방전관 내부의 온도 및 압력이 광범위하게 변화하는 복잡한 동작 특성으로 모델링이 어렵다. 이러한 특성은 램프를 구동하는 안정기의 설계에 어려움이 따른다. 램프의 구동에는 초기 점화 시 높은 점화용 전압 펄스를 필요로 한다. 점화 후에 정상상태에 다다르면 램프 전극의 소모를 줄이기 위해 교류로 구동되어야 한다. 하지만 램프를 교류로 구동하게 되면 음향 공진 현상이 발생할 수 있다. 음향 공진 현상은 램프 구동 전류의 맥동성분이 큰 경우에도 발생을 할 수 있으므로 구동 전류의 맥동 성분의 크기는 최소화 돼야 한다. 램프의 수명시간을 길게 하려면, 안정기는 램프를 정격전력으로 구동하여야 한다. 따라서 안정기에서는 정전력 제어가 필요하게 된다. 램프 전류의 극성이 변화할 때, 램프 전류는 spike전류와 중첩이 된다. 본 논문에서는 spike 전류를 저주파구형파 램프 전류의 포락범위 안에 유지하고, 고주파 스위칭시손실을 줄이기 위해 소프트 스위칭 기법을 이용한 회로 설계를 제안했다. 제안된 방법은 시뮬레이션 및 이론적 수식적 방법으로 검증 했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.115.2-115.2
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• 2014

2004년에 최초의 2D 물질인 그래핀이 발표된 이후로 그래핀에 대한 관심이 매우 높다. 그래핀은 매우 높은 캐리어 이동도와 높은 광학 투과도, 높은 기계적 강도, 뛰어난 유연성등 다양하고, 뛰어난 물리적, 광학적, 기계적 성질을 갖고 있다. 이러한 뛰어난 성질로 인해 초고속 전자소자, 유연소자, 투명전극, 광학소자등 다양한 분야의 응용이 기대되어, 현재 물리학, 화학, 재료등 여러분야에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 이러한 활발한 연구에도 불구하고 그래핀이 가진 기본적인 물리적 특성인 "제로 밴드갭" 특성으로 인해 낮은 소모전력이 요구되는 전자소자와 또한 광학소자로서의 응용에 한계를 보이고 있는 것이 사실이다. 그래핀의 기본적인 물리적 성질인 "제로 밴드갭"에서 탈출해 밴드갭을 증가하기 위해 나노리본, 바이레이어 그래핀등, 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 이를 통한 밴드갭의 증가량은 충분히 크지않아서 그래핀의 전자 및 광학적 응용이 아직까지는 매우 어렵다. 이러한 그래핀의 물질적 한계에 비추어 최근에 그래핀과 달리 충분한 밴드갭이 있어 반도체 특성을 가지는 Transition Metal DichalCogenide (TMDC) 물질에 대한 관심이 매우 높다. TMDC물질은 그래핀과 같이 2차원 물질로서 극히 얇으며, 또한 밴드갭을 가지고 있다. 따라서 실리콘과 같이 전자소자, 광학소자의 응용이 더욱 현실적으로 가능하다. 가장 대표적인 물질은 MoS2, WS2등을 들수 있다. TMDC 물질의 연구에서 가장 기본적으로 선행되어야할 연구분야는 바로 물질 성장에 있으며, 본 연구에서는 가장 대표적인 성장방법인 화학기상증착(CVD), 스퍼터링-물리적기상증착 (PVD)를 이용한 MoS2, WS2등의 TMDC의 성장연구에 대해 논의하고자 한다.