• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.23 no.5
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• pp.559-570
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• 2023

The corrosion of structural steel used in the construction industry is increasing due to the industrialization where many aggressive ions released in the atmosphere. Therefore, in the present study Al coating was deposited by arc and plasma arc thermal spray process and compared their effectiveness in simulated weathering condition i.e. Society of Automotive Engineers(SAE) J2334 solution which mostly contain Cl^- and CO₃^2- ions. Different analytical techniques have been used to characterize the coating and draw the corrosion mechanism. The Al coating deposited by plasma arc thermal spray process exhibited uniform, dense and layer by layer deposition resulting higher bond adhesion values. The open circuit potential(OCP) of Al coating deposited this process is exhibited more electropositive values than arc thermal spray process in SAE J2334 solution with immersion periods. The total impedance of plasma arc thermal spray process exhibited higher than arc thermal spray process. The corrosion rate of the plasma arc thermal sprayed Al coating is reduced by 20% compared to arc thermal spray process after 23 days of immersion in SAE J2334 solution.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.58 no.1
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• pp.142-149
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• 2020

In this study, the electrochemical performance of Graphite/Silicon/Pitch composites as anode material was investigated to improve the low theoretical capacity of artificial graphite. Spherical artificial graphite surface was coated with polyvinylpyrrolidone (PVP) amphiphiles material to synthesize Graphite/Silica material by silica islands growth. The Graphite/Silicon/Pitch composites were prepared by petroleum pitch coating and magnesiothermic reduction. The Graphite/Silicon/Pitch composite electrodes manufactured using poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC) and polyacrylic acid (PAA) binders. The coin type half cell was assembled using various electrolytes and additives. The Graphite/Silicon/Pitch composites were analysed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and a thermogravimetric analyzer (TGA). The electrochemical characteristics of Graphite/Silicon/Pitch composite were investigated by constant current charge/discharge, rate performance, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The Graphite/Silicon/Pitch composites showed high cycle stability at a graphite/silica/pitch ratio (1:4:8 wt%). When the electrode is prepared using PAA binder, the high capacity and stability is obtained. The coin type half cell assembled using EC: DMC: EMC electrolyte showed high initial capacity (719 mAh/g) and excellent cycle stability. The rate performance has an capacity retention (77%) at 2 C/0.1 C and an capacity recovery (88%) at 0.1 C / 0.1 C when the vinylene carbonate (VC) was added.

• Corrosion Science and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.53-61
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• 2009

In this study, both evaluations by visual imaging for exterior view of coating and by EIS were executed for epoxy primer coated specimens deteriorated by accelerated test, and comparison and analysis were carried out for 2 evaluation methods. In the comparison between total damaged area ratio acquired by image processing method and deterioration point, higher deterioration points were appeared for rusted specimens than for non-rusted specimens. It is attributed that deterioration point per unit area ratio given for rust is higher than for peeling. In the comparison between total damaged area ratio and EIS result, impedance of coating was largely decreased as about TEX>$10^4{\Omega}{\cdot}cm^2$ or less when rust area ratio is more than about 0.1%, and blistering area ratio is more than about 3%. Charge transfer resistance ($R_{ct}$) and double layer capacitance ($C_{dl}$) values were appeared for all specimens except 2 ones, which shows that water is accumulated and steel substrate is corroded at coated film-steel interface. In the comparison between deterioration point and EIS result, more than 10 points as deterioration point were given for specimens of below $10^6{\Omega}{\cdot}cm^2$ of impedance at low frequency. For specimens deteriorated by NORSOK cyclic test, impedance was lowest of all, though deterioration point was not high. It is thought to be attributed that coating system and accelerated deterioration condition of cyclic tested specimens were different from those of main specimens. From the result, it is thought that coating resistance can be relatively more decreased than deterioration degree estimated from exterior view under more severe corrosion environment or in the present of more complex deterioration factors.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.8 no.2
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• pp.88-93
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• 2005

Anode-supported solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated to increase the cell power density at intermediate temperature through control of the cathode structure. The anode-supported SOFC cell were fabricated by wet process, in which the electrolyte of $8mol\%\;Y_2O_3-stabilized\;ZrO_2 (YSZ)$ was coated on the surface of anode support of Ni/YSA and then the cathode was coated. The cathode has two- or three- layered structure composed of $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),\;LSM/YS$ composite (LY), and $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$ with different thickness. Their single cells with different cathode structures were characterized by measuring the cell performance and ac impedance in the temperature range of 600 to $800^{\circ}C$ in humidified hydrogen with $3\%$ water and air. The cell with $LY\;9{\mu}m/LSM\;9{\mu}m/LSCF\;17{\mu}m$ showed best performance of $590mW/cm^2$, which was attributed to low polarization resistance due to LY and to low interfacial resistance due to LSCF.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.2
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• pp.77-82
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• 2022

Recently, research on the development of low-cost/high-efficiency water electrolysis catalysts to replace noble metal catalysts is being actively conducted. Since overvoltage reduces the overall efficiency of the water splitting device, lowering the overvoltage of the oxygen evolution reaction (OER) is the most important task in order to generate hydrogen more efficiently. Currently, noble metal catalysts show excellent characteristics in OER performance, but they are experiencing great difficulties in commercialization due to their high price and efficiency limitations due to low reactivity. In this study, a water electrolysis catalyst Ni-MWCNT was prepared by successfully doping Ni into the MWCNTs structure through the pulsed laser ablation in liquid (PLAL) process. High resolution-transmission electron microscopy (HR-TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were performed for the structure and chemical composition of the synthesized Ni-MWCNT. Catalytic oxygen evolution reaction evaluation was performed by linear sweep voltammetry (LSV) overvoltage characteristics, Tafel slope, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and Chronoamperometry (CA) was used for measurement.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.3
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• pp.593-598
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• 2016

We report on the preparation of reduced graphene oxide (rGO)/single-walled carbon nanotubes (SWNTs) electrodes deposited onto flexible polyethylene terephthalate (PET) via spray coating technique. The highest capacitance value of the unbent rGO/SWNTs electrode was $82Fg^{-1}$ in 1 M $H_2SO_4$ at $100mVs^{-1}$, which decreased to $38Fg^{-1}$ after 500 bending cycle. Further characterization, including galvanostatic charge/discharge measurements and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), showed that the rGO/SWNTs electrode retained a well-defined capacitive response after repetitive bending cycle. Overall, the rGO/SWNTs composite electrode showed reasonable electrochemical properties even prolonged bending cycle. Approximately 50% of the initial capacitance for the rGO/SWNTs composite electrode is remained after 500 bending cycle, making the electrode a potential option for flexible energy storage applications.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.3
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• pp.587-592
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• 2016

In this study, flexible acid treated single walled carbon nanotubes (A-SWCNTs) electrodes were fabricated by using gold coated PET substrate and spray coating technique. The acid-treatment method was conducted to introduce functional groups on the SWCNTs wall, which could improve dispersability of the SWCNTs and its electrochemical property. The electrochemical properties of flexible A-SWCNTs electrode were carried out by cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance were carried out by cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS) and galvanostatic charge/discharge (GCD) cycles. As a results, The specific capacitance value of the unbent A-SWCNTs electrode was $67F{\cdot}g^{-1}$, which decreased to $63F{\cdot}g^{-1}$ (94% retention) after 1000 GCD cycles. Interestingly, the specific capacitance of the unbent A-SWCNTs electrode with application of the 1000 GCD cycles was retained even after 500 bending to $30^{\circ}$ with 6000 GCD cycles.

• Clean Technology
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• v.19 no.3
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• pp.257-263
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• 2013

The zinc phosphate-coated mica (ZP/mica) pigments were prepared using phosphoric acid, zinc nitrate and mica as starting materials, and used as anticorrosive pigments. The scanning electron microscopy (SEM) and x-ray diffraction (XRD) techniques were used to observe the morphology and crystal structure of prepared pigments. The prepared pigments were incorporated into an epoxy binder to prepare coating and the corrosion inhibition performance of the pigments was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It was found that the anticorrosive performance of the ZP/mica pigment prepared at $70^{\circ}C$ was the better than that prepared at $20^{\circ}C$. The formation of ZnO, in addition to $Zn_3(PO_4)_2{\cdot}2H_2O$, was observed on ZP/mica pigment prepared at $70^{\circ}C$. The excellent anticorrosive performance of ZP/mica pigment could be ascribed to the synergistic effect with electrochemical anticorrosive mechanism from zinc compounds on mica and barrier anticorrosive mechanism from lamellar mica.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.05a
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• pp.2-2
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• 1999

금속재료의 표면 특성을 높이기 위해서 여러 표면처리 방법들이 사용되어져 오고 있다. 그 중 용사법에 의한 코팅방법이 최근의 현저한 기술적인 진보와 새로운 용사재료의 개발 등에 의해 여러 분야에 널리 응흉되고 있다. 일반적으로 이 용사법에 의한 코팅층은 다리, 선박 등의 대형 구조물에 대한 내식성 향상뿐만 아니라 자동차 및 항공기 부품, 핵 반응기 등의 코팅부에 널리 이용되고 였다. 특히 해수분위기에서 주로 사용되는 설비의 내식성을 향상시킬 목적으로 사용되 는 알루마늄 및 아연 합금의 용사 코팅층은 대부분의 경우 건조한 분위기보다는 수분이 많은 수용액 환경 하에서 사용되므로, 사용 환경 중에서 용사피막의 내식성을 조사하는 연구가 요구되고 있다. 사용되는 환경하에서의 침지시험에 의한 방법도 중요하지만, 가속화된 전기화학측정에 의한 방법 또한 이용된다. 열용사법에 의한 코팅층의 전기화학적 특성을 알아보기 위해서 3.5 % NaCI 수용액 내에서 AI 5 5083 모재와 Al-2%Zn 합금의 용사 코팅층 각각에 대한, 그리고 AI 5083 모재 위 AI-2%Zn 용사층이 코팅된 경우에 대한 분극거동과 침지시간에 따른 부식전위 및 분극저항성의 특성변화, 표면의 임피던스특성 변화 등을 측정하였다. 이 결과 모재에 대한 코팅층의 희생양극성올 판단할 수 있고, 모재/코팅 사스템의 분극거동은 혼성전위이론(mixed-potential theory)에 의해 결정되었다. 용사 코팅층이 박리되어 모재가 일부 드러난 경우를 모사한 시험편올 제작하고, 시험편 표면의 각 위치에 따라 부식전위 분포를 측정하였다. 그리고 측정 데이터를 기초로 표면의 상태변화를 모사하여 용사코팅에 의한 표면에서의 방식전위분포를 시율레이션하였다. 이와 같은 표면에서의 방식전위분포 해석을 통하여, 코팅층의 희생양극성에 의한 모재의 방식범위를 판단할 수 있다.의 비저 항을 갖는 철 박막에서도 99.9% 순도의 철을 타켓으로 하여 증착된 막은 일반 저탄소 강을 타켓으로 하여 증착된 막보다 훨씬 낮은 부식속도를 보였다.TEX>$He/O_2/Ar/N_2$의 gas를 사용 한 atmospheric pressure plasma cleaning 과 $Ar/O_2$의 gas를 사용한 ICP cleaning에서 이 차전자방출계수(SEEC)가 약 1.5~2.5배 증가된 것을 알 수 있었다. 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorne

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.163-163
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• 2017

철강재는 대량 생산이 가능하여 경제성이 뛰어나고 기계적 성질도 우수하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 철강재는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 다양한 내식성을 부여하는 표면처리를 적용하고 있다. 이러한 철강재에 대한 내식성 표면처리로는 용융아연도금(HDG)과 용융알루미늄도금(HDA)이 우수한 내식성과 다양한 특성으로 널리 사용되고 있으며 아연과 알루미늄을 접목시킨 갈바륨(GL)도금 또한 우수한 내식성 코팅으로 알려져 있다. 또한 최근에는 기존 용융아연도금에 알루미늄(Al) 과 마그네슘(Mg)을 첨가한 3원계 도금강판이 개발되어 기존 용융도금강판 대비 고내식 코팅으로 알려져 있으며 그 적용은 점차 확대되고 있는 추세이다. 일반적으로 이와 같은 강판소재의 내식성 평가에 대해서는 실제 사용할 환경에 폭로하여 비교-시험 하는 것이 가장 확실하고 신뢰도가 높은 방법이다. 그러나 이러한 방법은 경우에 따라 수년에서 수십년에 이르는 장시간이 소요된다. 그러므로 이 방법을 대체하기 위한 각종 가속적 부식 시험들이 널리 적용되고 있다. 즉, 그 목적이나 용도에 따라 염수분무(SST), 침지(Immersion) 및 전기화학적 분극(Polarization) 등 실내에서 부식 시험 하는 방법이 사용되고 있다. 한편, 이러한 부식 가속 시험들은 실제 외부에서 폭로 시험한 결과와의 상관성이 불명확한 경우가 많아 종종 해석에 어려움을 갖고 있는 실정이다. 또한 이 시험 방법들은 동일 재료를 시험하더라도 시험방법의 차이에 따라 부식요인이나 해석방법이 다르므로 인해 그 내식성 결과가 다르게 나타날 수 있다. 그 중 시험목적에 따라 전기화학적 분극 또는 임피던스 분광법(EIS)과 건조 및 습윤 등의 부식 환경 인자들을 적용한 복합부식시험(CCT) 방법은 근사한 대안으로 주목받고 있다. 하지만 이들 시험 또한 실제 부식 환경과는 여러 환경 및 요인들이 다르기 때문에 그 시험방법에 따라 목적하는 시험 결과가 상이하게 나타날 수 있어 해석-평가 하기에 종종 곤란을 갖는다. 이에 따라 최근에는 재현성이 우수하고 실제 부식 환경을 유사하게 모사할 수 있는 내식성 시험과 해석-평가에 대한 내용이 주요한 과제로 사료되고 있다. 본 연구에서는 다양한 내식성 코팅 강판소재들에 대하여 염수분무(SST), 복합부식(CCT), 갈바닉 시험, EIS 시험을 통하여 부식시험 종류 및 시험 환경, 코팅 소재 별 부식경향을 비교-분석하고자 하였다. 또한 이들 부식 진행과정에서는 미세구조관찰(SEM), 결정구조 분석(XRD) 및 원소조성 분석(EPMA)을 통해 다양한 조건에 따른 강판소재들의 부식경향을 비교-평가하고, 실제 환경과의 상관성 및 가속관계를 도출하고자 하였다.