• 대한화학회지
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• 제43권4호
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• pp.407-411
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• 1999

본 연구에서는 유리질 탄소전극과 백금 전극의 표면에 폴리피롤 막을 도포 시킨 PPy/GC 및 PPy/Pt 변성전극을 제조하고, 이들 변성 전극들을 작업전극으로 구성한 3-전극 장치를 이용하여 Cr(VI)의 정량분석을 시도하였다. 변성전극들은 +1.0V∼-1.0V를 50 mV/sec로 전위를 걸어주어 순환 전압 전류법으로 쉽게 제조할 수 있었으며, 26회 반복 주사함으로써 연구에 필요한 막의 두께를 조절하였다. PPy/GC 변성전극에서 Cr(VI)의 환원 반응은 +0.6V∼-0.5V(vs. Ag/AgCl)까지 넓은 범위에서 환원되는 경향을 보였으며,-0.25V(vs.Ag/AgCl)의 전위에서 최대 환원 봉우리를 가짐을 알 수 있었다. 이 전위에서 검량곡선을 조사한 결과, 0.1 ppm에서 60.0 ppm의 농도범위에서 기울기가 1.75 mA/ppm이고, 상관계수가 0.998인 좋은 직선관계를 가졌다. PPy/Pt 변성전극에서도 Cr(VI)의 환원 거동은 PPy/GC 변성전극과 유사하였으며, 검량곡선은 1.0 ppm∼60.0ppm의 농도범위에서 직선관계를 가졌다. 이때의 기울기와 상관계수는 각각 0.5 mA/ppm 및 0.923이었다. 그러나 선택성은 PPy/GC 변성전극이 약 3 배정도 우수하였다. PPy/GC 변성전극에서 Cu(II), As(III), pb(II) 및 Cd(II)등은 환원 경향을 보이지 않았으므로, Cr(VI)의 정량분석에는 방해하지 않았다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.57-62
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• 2011

염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$의 $TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.646-651
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• 2018

최근 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 완충 층으로 삽입하여 광 전환 효율을 향상시킨 많은 연구 결과들이 보고되었다. 그래핀 양자점은 그래핀 단일 층이 여러 겹 쌓여서 구성된 수 나노미터 크기의 물질로, 양자 제한 효과에 의한 밴드갭 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 대부분의 그래핀 양자점을 활용한 연구에서 레이저 분쇄나 수열 처리 등과 같은 복잡하고 접근성이 떨어지는 용액 공정들이 박막 형성에 사용되고 있다. 본 연구에서는 Indium tin oxide(ITO)/$TiO_2$/Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/Al 구조로 구성된 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 단순한 초음파 처리를 통해 용매에 분산시켜 박막 공정에 사용하였음에도 불구하고, 단락 전류를 $1.26{\times}10^{-5}A/cm^2$에서 $7.46{\times}10^{-5}A/cm^2$으로, 곡선인자(Fill factor)를 0.27에서 0.42로 향상된 결과를 확인하였다. 이러한 결과를 트랜지스터 구조의 소자를 활용한 전기적 성질 확인과 순환 전압-전류법을 통한 에너지 레벨 분석 및 가시광 흡수 스펙트럼 분석 등을 통하여 고찰하였다. 본 연구 결과를 통해 그래핀 양자점 용액 공정이 복잡한 처리 공정 없이도, 보다 폭넓게 활용 가능할 것으로 예상된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.15-20
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• 2011

고분자전해질 연료전지에 유입되는 공기가 톨루엔에 오염되었을 때 전지 성능에 미치는 영향을 여러 톨루엔 농도와 운전 조건에서 연구하였다. 그리고 청정한 공기에 의한 전지 성능 회복과 활성탄 흡착에 의한 공기 중 톨루엔의 제거에 대해서도 연구하였다. 본 연구에서 실험한 톨루엔의 농도 범위는 0.1~5.0 ppm이었고 전지 성능감소와 회복은 일정전류에서 전압변화 측정법과 전기화학적 임피던스 측정법(EIS)에 의해 측정하였다. KOH 첨착활성탄의 톨루엔 흡착용량은 등온흡착곡선으로 구했다. 톨루엔 농도가 증가할수록, 전류밀도가 증가할수록, 공기유량이 증가할수록 톨루엔 오염에 의한 성능감소가 심했다. 그러나 상대습도가 증가할수록 톨루엔 오염에 의한 성능감소는 작았다. 가습된 청정 공기 중의 산소와 수분에 의한 톨루엔의 산화에 의해 전지의 성능이 회복되었다. 톨루엔의 백금 표면 흡착에 의한 전하 전달 저항 증가가 전지 성능을 주로 감소시킴을 EIS가 보였다. 첨착활성탄의 톨루엔 흡착 용량은 KOH 첨착량이 증가할수록 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.493-498
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• 1998

인쇄 및 소결법으로 제조한 Te-rich CdTe 소스를 근접 승화시켜 CdTe막을 Cd 기판 위에 증착하였다. 기판온도, 태양전지의 유효면적, 그리고 CdTD막과 ITO막의 두께를 변화시켜 CdTe 박막제조한 후 CdS/CdTe 태양전지의 광전압 특성을 연구하였다. 최적기판온도와 CdTe 두께는 각각 $600^{\circ}C$와 5-6${\mu}m$이다. 근접승화 동안 기판온도를 변화시키는 경우는 Cds와 접합부에 CdTe의 입자크기를 증가시키기 위하여 CdTe 증착초기에 기판온도를 62$0^{\circ}C$로 유지한 후, 이로 인해 발생될수 있는 핀홀을 줄이기 위하여 $540^{\circ}C$로 낮게 기판의 온도를 떨어뜨린후 기존의 막질을 유지하기 위하여 추가적으로 $620^{\circ}C$에서 어닐링 시키는 "two-wave"온도 곡선을 사용하였을 때 단락전류밀도가 증가하였다. CdTe 막의 두께가 $6\mu\textrm{m}$보다 커지면 CdTe 의 벌크 저항이 커져 태양전지의 피라미터를 감소시켰다. 이때 CdTe 막의 비저항은 3$\times$$10^{4}$$\Omega$cm이었다. 태양전지의 유효면적이 증가함에 따라, 개방 전압은 일정하나 ITO면저항의 증가에 의해 단락 전류밀도와 충실도가 감소하였다. 본 연구에 ITO의 최적 두께는 300-450nm 이었다. 유효면적 0.5$\textrm{cm}^2$에서 9.4%의 효율을 얻을수 있었으며 충실도와 효율 증가를 위해서는 직결저항의 감소가 필수적임을 알았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.169-173
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• 2015

이 논문은 사용한지 13년 지난 운전 중 22 kV 케이블시스템을, 7년 동안 절연저항을 측정하여 그 결과를 연구한 논문이다. 우리는 발전소에서 설치 운전 중인 고전압 케이블이 시간에 따라 성능이 악화되는 현상의 추세를 결정하는 수명지수를 파악하였다. 위한 논문이다. 케이블 시스템은 시간에 따라 절연 저항이 감소한다. 초기 케이블 시스템은 아레니우스 열화 곡선을 따른다. 초기에는 수명 지수 n값이 9로 설계하였고, 이후 n값을 상향하여 16으로 결정하였다. 이유는 고전압에서 케이블이 동작할 경우, n값이 클 때 파괴특성이 높지 않고, n값이 낮은 값에서 파괴특성이 높았기 때문이다. 그러나 전압열화에 의하여 와이블 프롯을 따른 v-t 특성에 의하여 n값은 10~11의 값을 갖는 것을 확인하였다. 과거 케이블 설계 시 정한 n=9의 이론적 근거와 n=16 으로 높아진 원인을 파악함으로써 누설 전류 및 절연 저항의 선형적인 변화를 확인하였다. 단기적으로는 운전 중 케이블 시스템의 진단 평가에 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서 동작 중인케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.

• 전기화학회지
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• 제7권2호
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• pp.100-107
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• 2004

다공성 멤브레인 필터를 템플레이트로 이용하여 전도성 고분자를 중합하면 템플레이트의 형태대로 나노 또는 마이크로 사이즈의 전도성 고분자 구조물을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 전기화학 중합법을 템플레이트 합성 과정에 이용하여 전극에 고착된 전도성 고분자 미세 구조물을 얻었다. 이 전기화학 템플레이트 합성 방법에서의 관건은 플라스틱 템플레이트를 ITO 또는 금속 전극위에 부착시키는 일이다, 이 때 전극은 전기화학 특성을 보지하여야 한다 이를 위하여 PEDiTT(poly-3,4-ethylenedithiathiophene) 용액과 PVA (polyvinyl alcohol) 용액을 블랜딩히여 얻은 복합체(composite)를 접착제로 이용하여 다공성 멤브레인 필터를 전극에 부착시켜 템플레이트 전극을 제작하였다. 이 전극을 피롤농도가 0.5M인 중합용액에 넣은 후 전해반응으로 템플레이트의 기공 안으로 폴리피롤이 합성되도록 하였다. 폴리피를 형성여부를 확인하기 위하여 템플레이트의 제거 전과 후의 전극 모습을 SEM이미지로 얻어서 확인하였다 또한 순환전압전류댑으로 전류 곡선을 얻어 확인하였다. 비교적 면적이 큰 작업 전극과 매우 작은 미소전극을 상대전극으로 구성한 전해 중합계를 이용하여 큰 작업 전극의 국소 부분에만 전도성 고분자의 전해중합을 시도하였다. 이를 위하여 마이크로 크기의 전극을 상대전극(Counter Electrode)으로, 그리고 템플레이트가 부착된 전극을 작업 전극(Working Electrode)으로 하는 2전극계를 구성하여 이용하였다. 이 전해계를 이용하여 얻은 미세구조물은 템플레이트의 동공 크기와 같은 크기로 성장하였고 형태는 튜브나 막대기 형태를 보였다. 특히 상대전극의 위치를 조정하여 원하는 위치에 튜브형태의 미세구조물을 합성하였다. 최종 합성조건으로는 $250{\mu}m$ 전극은 인가전위 4V로 100초간 중합시간, 그리고 $10{\mu}m$전극의 경우는 인가 전위 6V에 시간은 30초 동안 중합할 때 고분자가 멤브레인 동공 밖으로 넘쳐나지 않는 만큼 성장함을 알았다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.86-93
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• 2014

5 nm의 중형기공(mesopore)을 지녔으며 5~7 nm 굵기의 산화주석($SnO_2$) 나노선 다발이 잘 정렬된 meso-$SnO_2$를 주형합성법을 이용해서 제조하였다. 또한 주형합성법을 변형시켜서 5~7 nm 굵기의 동일한 나노선 다발 사이에 존재하는 중형기공에 주형으로 사용되었던 실리카($SiO_2$)를 일부 남긴 meso-$SnO_2$와 실리카의 복합체인 meso-$SnO_2$/$SiO_2$도 제조하였다. X-선 회절, 질소흡착법, 투과전자현미경을 이용해서 meso-$SnO_2$와 meso-$SnO_2$/$SiO_2$의 구조를 확인하였다. meso-$SnO_2$/$SiO_2$는 meso-$SnO_2$에 비해서 충방전시 발생하는 부피 팽창을 완화할 수 있을 것으로 예측했으며, 순환전압전류곡선, 교류 임피던스 분석, 충방전 전압 Profile 변화를 통해 부피 팽창 완화 효과를 확인하였다. 하지만, 수명 특성 측면에서는 구조 제어 효과가 미비하여, 향후 이를 개선하는 연구가 진행되어야 한다.

• 분석과학
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• 제22권5호
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• pp.432-438
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• 2009

Ranitidine HCl을 함유하는 의약품 정제에 대한 네모파 전압전류법(SWV) 분석방법을 개발하고자 다양한 pH의 인산염 완충용액을 지지전해질로 하여 $5.00{\times}10^{-5}M$ ranitidine HCl용액의 SWV를 실행한 결과 ranitidine의 구조 내 $-NO_2$기의 전기화학적 환원에 기인한 주 봉우리는 Ep가 -70 mV/pH로 이동하여 수소가 관여함을 나타내었다. Ranitidine HCl용액 $1.00{\times}10^{-7}{\sim}1.00{\times}10^{-5}M$에 대하여 봉우리 전류(Ip)를 도시하여 검량곡선을 작성 시 좋은 직선성을 나타내었으며 기울기는 $232,530{\mu}A/M$ (pH 6.14), $289,015{\mu}A/M$ (pH 7.07)과 $232,843{\mu}A/M$ (pH 8.01)이었다. 의약품 정제 1정을 단순히 pH 6.14 인산염 완충용액에 용해시켜 표준물 첨가법에 의해 SWV로 정량분석 할 때 하루 중 정밀도 검사(n=4)는 큐란$^{(R)}$의 경우 1정 중 $171{\pm}2.1mg$(규정된 함량의 $102{\pm}1.3%$)의 ranitidine HCl이 함유되어 1.2% RSD를 보였으며, 5일에 걸쳐 날짜 간 정밀도 검사를 행하였을 때에도 1.1%의 RSD를 나타내었다. 잔탁$^{(R)}$ 역시 하루 중 정밀도 검사(n=4)를 하였을 때 1정 중 $167{\pm}0.8mg$(규정된 함량의 $99{\pm}0.5%$)의 ranitidine HCl이 함유되어 0.5%의 RSD를, 날짜 간 정밀도 검사도 0.3%의 RSD로 좋은 정밀도를 나타내었다.

• 분석과학
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• 제11권5호
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• pp.347-352
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• 1998

본 연구에서는 유리질 탄소 전극 표면에 혼성원자가를 가지는 무기 금속 고분자 막을 도포한 변형전극을 제조하고, 이들 변형전극의 전기화학적인 특성을 순환 전압 전류법으로 조사하였다. 그리고 이들 변형전극들을 작업전극으로 하여 메탄올과 L-ascorbic acid의 양극산화 거동을 조사하였다. Mixed valence rethenium oxo/cyanoruthenate(mv Ru-O/CN-Ru) 막, mv ruthenium oxo/cyanoferrate(mv Ru-O/$Fe(CN)_6$) 막, 및 mv ruthenium oxo/cyanoruthenate/Rhodium(mv Ru-O/CN-Ru/Rh) 막을 각각 도포하는 과정은 지정된 전위범위를 50 mV/sec의 주사속도로 전위를 걸어줌으로써 쉽게 도포할 수 있었으며, 동일한 과정을 반복 주사함으로써 막의 두께를 조절 하였다. 메탄올의 양극 산화거동을 조사한 결과는 다음과 같았다. mv Ru-O/CN-Ru 변형전극에서 메탄올의 검정곡선은 농도 기울기가 $-7.552{\mu}A/mM$로서 10 mM에서 80 mM 까지의 농도범위에서 비교적 좋은 감도를 보였다. mv Ru-O/$Fe(CN)_6$ 변형 전극의 경우에 농도 기울기는 $-5.13{\mu}A/mM$ 이었지만, 농도에 대한 전류관계의 직선 범위는 10 mM에서 100 mM까지로서 Ru 고분자 막 변형전극보다 더 넓은 범위에서 좋은 직선관계를 보였다. mv Ru-O/CN-Ru 막을 두 종류의 바탕전극에 각각 도포한 변형전극에 대하여 L-ascorbic acid의 양극 산화거동을 조사한 결과, 유리질 탄소 전극에 Ru 고분자 막을 입힌 변형전극이 Rh 막을 도포한 유리질 탄소전극에 Ru 고분자 막을 입힌 변형전극(mv Ru-O/CN-Ru/Rh)에서 보다 감도가 예민하였다. Ru 고분자 막 변형전극을 사용했을 경우에 검정곡선은 0.1 mM에서 5 mM 까지의 L-ascorbic acid 농도 범위에서 직선관계를 보였고, 기울기와 상관계수는 각각 $-84.78{\mu}A/mM$, 0.998이었다.