• Membrane Journal
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• v.26 no.2
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• pp.135-140
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• 2016

In this study, the organic-inorganic composite membranes composed of iron oxide (Ferroxane) and Nafion were developed as an alternative proton exchange membranes (PEMs) in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Acetic acid-stabilized lepidocrocite (${\gamma}$-FeOOH) nanoparticles (ferroxane) was synthesized, and the ferroxane-Nafion composite membranes were prepared by mixing Nafion with the ferroxane. The composite membranes were investigated in terms of ionic conductivity, ion exchange capacity (IEC), FT-IR, thermal stability, etc. As a result, the ferroxane-Nafion composite membranes showed higher proton conductivity, IEC, thermal stability than Nafion recast membranes. The proton conductivity and IEC of the composite membrane with the best performance were $0.09S\;cm^{-1}$ and $0.906meq\;g^{-1}$, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.96-96
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• 2011

진공 챔버는 공정에 따라 매우 높은 온도를 유지해야 하기 때문에 챔버에 연결된 펌프의 성능 및 신뢰성은 공정 온도에 의해 영향을 받게 된다. 대부분의 반도체 공정이 이루어지는 압력에서는 전도 및 대류의 열전달 형태 보다는 열복사(thermal radiation)에 의한 영향을 더 많이 받게 되어 펌프 자체의 신뢰성 및 펌프의 성능 특성이 변하게 된다. 본 연구에서는 챔버내의 이러한 열복사에 따른 크라이오펌프의 성능 특성 변화를 고찰하고자 한다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.26 no.3
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• pp.315-321
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• 2014

Concrete as a construction material is widely used in nuclear vessel and plant for excellent radiation shielding. However the isolation characteristics in concrete may affect adversely in the case of fire and melt-down in nuclear vessel since temperature cooling down is very difficult from outside. This study is for development of high thermal conductive concrete, and its mechanical and thermal properties are evaluated. Magnetite aggregates with volume ratio of 42.3% (maximum) and steel powder of 1.5% are replaced with normal aggregates and thermal properties are evaluated. Thermal conductivity little increases by 30% addition of magnetite but rapidly increases afterwards. Finally thermal conductivity is magnified to 2.5 times in the case of 42.3% addition of magnetite. Steel powder has a positive effect on high thermal conduction to 106~113%. Several models for thermal conduction like ACI, DEMM, and MEM are compared with test results and they are verified to reasonably predict the thermal conductivity with increasing addition of magnetite aggregates and steel powder.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.697-698
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• 2013

최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.2
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• pp.109-117
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• 2002

Electrogastrography(EGG) is a noninvasive method for measuring gastric electrical activity on the abdomen resulting from gastric muscle. EGG signals have a very low frequency range (0.0083 ~0.15 Hz) and extremely low amplitude(10~100 uV). Consequently, EGG signal is easily influenced by other noises. Both finite impulse response(FIR) and infinite impulse response (IIR) filters need high orders or have phase distortions for passing very narrow bandwidth of the EGG signal. In this study, we decomposed EGG signals using a wavelet multiresolution method with Daubechies mother wavelet. The EGG signals were decomposed to seven levels. We reconstructed signal by summing the decomposed signals from level four to seven. To evaluate the performance of the wavelet multiresolution filter(WMF) with simulated EGG signal using two kinds of FIR and four kinds of IIR filters., we used two indices; signal to noise ratio(SNR) and reconstruction squared error(RSE). The SNR of WMF had 9.5, 6.9, and 4.7 dB bigger than that of the other filters at different noise levels, respectively. Also, The RSE of WMF had $1.22{\times}10^6, 1.16{\times}10^6, 1.02{\times}10^6$ smaller than that of the other filters at different noise levels, respectively. The WMF performed better in the SNR and RSE than two kinds of FIR and four kinds of IIR filters.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.118-118
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• 2015

플렉서블 기판을 기반으로 하는 휴대용 기기는 다양한 형태로 가공이 가능하고 가벼워 휴대가 용이하며 충격에 강하여 내구성이 좋은 장점을 가지고 있으나 플렉서블 전극 개발이 어려운 문제가 있다. 플렉서블 전극으로 그래핀, 은나노선, 금속메쉬 등의 다양한 재료, 구조에 대한 연구가 진행되고 있으며 특히 은나노선 전극은 공정이 단순하고 투과도 및 전도도가 비교적 우수하녀 가장 강력한 후보재료로 알려져 있다. 그러나 은나노선은 표면거칠기가 매우 크고 헤이즈가 발생하여 OLED 디스플레이용 전극으로 응용시 화면의 선명도가 떨어지며 은나노선 네트워크 형성시 은나노선간의 접촉저항이 증가하는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 산화그래핀을 적용하여 은나노선의 투과도, 전도도, 표면거칠기를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 은나노선과 산화그래핀 나노복합체를 형성하고 플렉서블 기판에 전사하는 공정방법을 통해 투명전극을 형성하였고 산화그래핀이 포함되지 않은 전극과 비교하여 전극의 성능이 향상됨을 확인하였다. 주사전자현미경 측정을 통해 플렉서블 기판에 포함된 산화그래핀-은나노선 전극의 구조적 특성을 조사하였고 면저항측정을 통해 산화그래핀 처리로 인해 전기적 특성이 개선되는 결과를 확인하였다. 전도도 개선의 원인을 조사하기 위해 라만, XPS, 투과도 측정결과를 분석하여 그래핀에 포함된 pyridinic 질소가 감소하고 quaternary 질소가 증가하며 이로 인해 defect sites의 수가 감소하는 결과를 확인하였다. 산화그래핀과 은나노선의 접합부분에서 산화그래핀의 quaternary 질소가 증가하고 산화그래핀에 전하밀도를 증가하여 전도도를 향상하였다. 투과도 측정을 통해 은나노선의 가로방향 플라즈몬 공명 흡수가 산화그래핀 처리에 의해 감소한 결과를 확인하였다. 산화그래핀-은나노선 나노복합체의 전도도 향상 원인에 대한 연구는 은나노선의 플렉서블 전극 응용을 가속화하고 잠재적인 응용분야를 확대하기 위한 원천지식을 제공할 것이다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.16 no.3
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• pp.247-255
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• 2016

The exothermic property of electrical conductivity concrete would allow the heating system of house or snow melting system of tunnel, road or bridge deck. This study was performed on electric resistance, exothermic property and mechanical property of the mortar with graphite of carbon-based conductive material as a fundamental research for the heat conductive concrete development. As the results of this experiment, the increasement on the amorphous graphite substitution rate was found to decrease in the compressive strength, however, the electric resistance was found to be significantly lower. And, in order to demonstrate the exothermic property, the graphite was found to be included more than 15% of the total mortar volume. When low electric resistance obtained with a certain level of the graphite inclusion, exothermic value and applied voltage has a higher correlation, and the exothermic value and the square of the voltage appeared to be in a proportional relationship.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.20 no.3
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• pp.369-374
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• 2008

Two types of conductive materials are selected and their applicable properties are investigated so as to give the capability of self-diagnosis of fracture in composite mortar, concrete and reinforced concrete. In this study, for giving selfdiagnosis capability, the powder of cokes and milled carbon fiber as conductive materials are selected and intermixed with mortar, concrete and reinforced concrete. After examining change in the value of electric resistance before and after the occurrence of cracks at each flexural load-stage in composite mortar, concrete or reinforced concrete, the relationships of each factors (electric resistance, crack and flexural load) are analyzed. As the results, it can be recognized that conductive materials with powder of cokes and milled carbon fiber can be applied for self-diagnosis of flexural fracture in composite mortar, concrete and reinforced concrete specimen.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.23 no.4
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• pp.81-89
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• 2020

To understand the performance of the electrochemical device, the analysis of the mechanism of ionic conduction is important. However, due to the ionic interaction in the electrolyte and the complexity of the electrolyte structure, a clear analysis method of the ion conduction mechanism has not been proposed. Instead, a variety of mathematical models have been devised to explain the mechanism of ion conduction, and this review introduces the Arrhenius and Vogel-Tammann-Fulcher (VTF) model. In general, the above two mathematical models are used to describe the temperature dependence of the transport properties of electrolytes such as ionic conductivity, diffusion coefficient, and viscosity, and a suitable model can be determined through the linearity of the graph consisting of the logarithm of the moving property and the reciprocal of the temperature. Currently, many electrolyte studies are evaluating the suitability of the above two models for electrolytes by varying the composition and temperature range, and the ion conduction mechanism analysis and activation energy calculation are in progress. However, since there are no models that can accurately describe the transport properties of electrolytes, new models and improvement of existing models are needed.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.17 no.6
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• pp.242-245
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• 2007

Conduction noise attenuation by composite sheets of high magnetic and dielectric loss has been analyzed by using electromagnetic field simulator which employs finite element method. The simulation model consists of microstrip line with planar input/output ports and noise absorbers (magnetic composite sheets containing iron flake particles as absorbent fillers). Reflection and transmission parameters $(S_{11}\;and\;S_{21})$ and power loss are calculated as a function of frequency with variation of sheet size and thickness. The simulated value is in good agreement with measured one and it is demonstrated that the proposed simulation technique can be effectively used in the design and characterization of noise absorbing materials in the RF transmission lines.