• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2001.11a
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• pp.115-115
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• 2001

목적： 인체에 전류를 주입할 때, 내부의 전류밀도 분포는 인체 및 전극의 구조, 주입전류, 그리고 생체조직의 임피던스 분포에 의해 결정된다. 내부의 전류밀도 분포는 전류주입 자기공명영상기법에 의해 영상화할 수 있으며, 자기공명 전기임피던스 단층촬영법과 전자기 치료의 최적화 등에 응용할 수 있다. 본 논문은 3차원 팬텀 내부의 전류밀도 분포를 영상화하는 전류주입 자기공명영상기법의 실험결과를 기술한다.

• Membrane Journal
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• v.12 no.3
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• pp.171-181
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• 2002

The parameter which determines the plateau length of current-voltage curve for ion- exchange membranes was studied at various concentrations of NaCl and different flow rates. Moreover, the feasibility of the electrodialytic removal of 0.1 M NaCl solution at various current densities was tested by assessing the electrodialysis performance parameters such as salt removal efficiency, current efficiency, energy consumption and water dissociation. The diffusion boundary layer (DBL) thickness decreased with the NaCl concentration and flow rate of fled solution and it was observed that the plateau length of current-voltage curves was related with the DBL thickness. The removal efficiency and current efficiency were not affected significantly by the current densities even at the overlimiting current region indicating that most current were passed by electrolyte, and water dissociations are not responsible for the overlimiting current. Energy consumption increased when the current density supplied exceeded the limiting current density (LCD) values, because additional energy was necessary to overcome the plateau potential. Beyond the LCD values the energy consumption required to get a certain removal efficiency was not affected by the current density applied. The result suggests that it is allowed to operate electrodialysis processes at as high as possible current density unless water-splitting does not occur.

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2002.11a
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• pp.99-99
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• 2002

목적： 인체에 전류를 주입하면 체내의 생체조직의 임피던스 분포에 따라서 전류밀도 분포가 결정된다. 이러한 전류밀도 분포에 대한 정보는 전기임피던스 단층촬영법과 유방암 진단, 체내 온도 분포의 영상화, 전기자극에 의한 체내 전류 경로의 시각화에 대한 연구에 응용될 수 있다. 한편 이러한 전류밀도 분포는 전류주입 자기공명영상기법에 의해 영상화할 수 있으며, 본 논문은 3차원 팬텀 내부의 전류밀도 분포를 영상화하는 전류주입 자기공명영상기법의 실험결과를 기술한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.139-139
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• 2012

전기도금으로 얻어진 금속표면 특성은 도금액의 온도, pH, 도금액 조성, 첨가제 등과 같은 여러 종류의 도금인자 및 조건에 따라 달라진다. 그중에서 가장 영향을 많이 미치는 것이 도금중에 인가되는 전류밀도이다. 이러한 영향에 대해 연구하고자 많은 도금 개발자들은 Hull Cell을 사용하고 있다. Hull Cell 시험은 한 번의 실험으로 높은 전류밀도에서부터 낮은 전류밀도에 이르기까지 규칙적인 전류밀도로 1개의 음극표면에 도금 되도록 하여 도금된 표면을 관찰함으로써 도금 상태를 비교평가 할 수 있게 한 것이다. 하지만 헐셀자에 사용하고 있는 전류밀도 분포 기준은 도금 용액의 종류에 관계 없이 하나의 헐셀식에 의해 표현되고 있다. 하지만 도금용액의 종류에 따라 분극특성이 다르며 이로 인해 헐셀 실험에서의 2차 전류밀도 분포가 달라지게 된다. 따라서 보다 정확한 평가 및 분석을 위해서는 도금용액에 대한 특성이 고려된 전류밀도 분포 기준이 필요하다. 이에 본 연구에서는 Hull Cell 실험에서 도금 용액별로 정확한 헐셀자를 제공하기 위해 기존 헐셀자의 전류밀도 분포와 분극특성을 고려한 2차 전류밀도 분포를 시뮬레이션을 활용하여 비교분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.156-156
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• 2015

도금 시뮬레이션의 목적은 실제 도금 상황에서의 전류밀도 및 도금두께 분포를 정확히 예측하여 최상의 품질과 최적의 공정조건을 확립하는데 있다. 제품에 부착된 도금 두께는 기하학적 배치에 의한 저항 (1차 전류밀도), 전기화학적 전하교환 반응에 의한 분극 (2차 전류밀도) 및 확산, 유동 등 도금물질의 공급에 의한 분극(3차 전류밀도)에 의해 결정이 된다. 현재까지 도금 시뮬레이션은 1차 전류밀도 예측에 대한 전자기학적 해석과 Butler-Volmer 식에 근거한 동력학적 전기화학 해석을 통해 2차 전류밀도 분포 해석만 이루어졌다. 즉, 도금 반응에 있어서 물질공급은 항상 일정하게 유지되는 것을 가정하고 해석을 하였다. 이는 3차 전류밀도 분포에 있어서 전극반응 계면에서의 유동에 의한 물질공급이 전기화학과는 다른 물리(physics) 영역이어서 이를 전기화학과 coupling 하는데 기술적으로 어렵기 때문이었다. 그러므로, 물질공급반응이 속도결정단계가 되는 고속도금이나 저농도 도금, gap, tranch, via hole, through hole 등의 도금의 경우에는 해석결과에 큰 오차를 야기하게 된다. 본 발표에서는 그동안 접근하지 못했던 전기도금 해석에 있어서 유동해석을 커플링하여 다중물리해석을 한 결과를 발표한다. 시편으로는 회전원판전극과 회전 헐셀을 이용하여 회전속도 (rpm)에 따른 전류밀도 및 도금두께 분포의 변화 거동을 예측하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.63.1-63.1
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• 2010

실리콘 박막 태양전지의 효율을 향상시키기 위해 밴드갭이 다른 흡수층을 적용한 tandem형 적층 태양전지를 이용하고 있다. 일반적으로 1.7eV이상의 밴드갭이 큰 비정질 실리콘을 이용하여 단파장의 빛을 흡수하고, 상대적으로 낮은 1.1eV 정도의 밴드갭을 갖는 미세결정 실리콘 층으로 장파장을 흡수하게 된다. 이렇게 연결된 tandem형 태양전지의 효율을 극대화하기 위해서는 각 태양전지에서 발생하는 전류 밀도를 일치시키는 것이 필요하다. 이를 위해 비정질 실리콘의 두께가 증가되는 경우가 있는데 이러한 경우 비정질 실리콘의 광열화 특성(Lihgt-induced degradation)으로 안정화 효율이 감소하게 된다. 따라서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상 시켜 두께를 최소화하는 것이 매우 중요하다. Tandem형 태양전지에서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상시키기 위해 두 개의 전지사이에 광 반사층을 적용하여 태양전지를 제조하게 된다. 이러한 경우 비정질 실리콘의 전류 밀도는 증가하지만, 광 반사 층의 장파장 흡수로 인하여 하부 태양전지의 전류 밀도 감소가 더 커지게 되어 전체 발생 전류 밀도는 오히려 감소하게 된다. 본 논문에서는 비정질 실리콘의 밴드갭을 제어하여 광 흡수 파장 영역 확대로 전류 밀도를 향상시키는 연구를 진행하였다. PECVD의 RF power 조건을 제어하여 1.75eV에서 1.67eV까지 밴드갭을 변화시켰다. 이와 같은 조건의 박막을 광 흡수층으로 갖는 p-i-n 구조의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. i층의 밴드갭이 감소됨에 따라 장파장 영역의 흡수가 확대되어 전류 밀도가 증가 하였지만, Voc의 감소가 컸다. 이는 i층의 밴드갭이 좁아짐에 따라 p층과의 불연속성이 커졌기 때문이다. 이러한 악영향을 줄이기 위해 p층과 i층 사이에 buffer층을 삽입하여 태양전지를 제작하였다. 이와 같은 최적의 buffer층 삽입을 통하여 불연속성을 줄임으로써 Voc의 상승효과를 확인하였다. 본 연구의 결과로 좁은 밴드갭을 갖는 광 흡수 층을 적용하여 전류 밀도를 향상시키고, 최적화된 buffer층 삽입으로 Voc를 향상시킴으로써 고효율의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. 이를 tandem형 태양전지에 적용할 경우 초기 효율뿐만 아니라 얇은 두께에서 제조할 수 있기 때문에 광열화 특성이 향상되어 안정화 효율의 증가를 가져올 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.136-136
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• 2012

Cu 박막이 pyrophosphate baths로부터 전기도금공정에 의해 제조되었으며, 전류밀도 및 도금온도가 Cu 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 전류 밀도 및 도금온도 모두 전류효율, 잔류응력, 표면형상, 미세조직에 상당한 영향을 미쳤음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.267-267
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• 2015

본 연구에서는 에틸렌디아민을 착화제로 사용하여 전해도금으로 Ni-Pd 합금피막을 형성하였다. 염화팔라듐 농도 1~5 mM, 전류밀도 $0.2{\sim}1.5A/dm^2$ 구간에서 고용체 합금피막이 형성되었으며, 이의 격자상수는 X선회절 분석을 통하여 확인하였다. Pd 함량은 전류밀도가 증가할수록 감소하였고, 경도는 전류밀도가 증가할수록 증가하다가 전류밀도 $1.3A/dm^2$ 이후 급격히 감소하였다. 경도증가 원인은 결정립미세화이고, 전류밀도 $1.3A/dm^2$ 이후에서 잔류응력으로 인한 크랙 발생으로 사료되었다.

• Proceedings of the KSMRM Conference
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• 2002.11a
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• pp.100-100
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• 2002

목적： 인체에 전류를 주입하면 체내 생체조직의 임피던스 분포에 따라서 전류밀도 분포가 결정된다. 이러한 전류밀도 분포를 MRI를 이용하여 고해상도로 얻어내면 인체 내부의 임피던스 영상을 구성할 수 있다. 이는 기존의 전기 임피던스 단층 촬영법이 갖는 여러 한계를 극복할 수 있으며 이로부터 생체의 기능에 대한 다양한 정보를 추출할 수 있게 된다. 본 논문은 3차원 팬텀 내부의 전류밀도 분포를 영상화하고 이것으로부터 인체내부의 임피던스 영상을 얻어내는 실험 결과를 기술한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.766-767
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• 2008

임계온도가 높아 시스템응용에서 매우 안정한 장점을 지닌 고온초전도(HTS)도체를 이용한 HTS-SMES(Superconducting Magnetic Energy Storage)장치에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다[1]-[2]. 이런 HTS-SMES 장치의 고가성, 복잡성 등 원인에 기인하여 운전에 앞서 장치의 임계전류, 자속유동손실 및 충.방전시 불가피하게 발생되는 교류손실 등과 같은 기본적인 특성들이 선행하여 연구되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 600 kJ급 HTS-SMES코일에 대한 자장분석을 기반으로 코일의 임계전류밀도 분포를 계산하였고 최소 임계전류밀도에 근거하여 코일의 임계전류를 결정하였다. 그 주요 결과를 요약하면 코일에서 자장과 임계전류밀도 분포는 코일의 형상에 무관하게 같은 분포 경향을 보여주며 최소 임계전류밀도는 코일의 top과 bottom의 중심에 위치하며, model코일에서 임계전류의 계산값과 측정값이 비교적 잘 일치하였기 때문에 600 kJ급 HTS-SMES코일도 잘 일치할 것으로 사료된다. 또한 SMES코일을 20 K에서 운전한다고 가정하면 코일 임계전류의 ${\sim}60%$, 4.2 K에서는 ${\sim}40%$에서 각각 운전하게 될 것으로 예측된다.