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공정 모니터링 기술의 최근 연구 동향 (Recent Research Trends of Process Monitoring Technology: State-of-the Art)

  • 유창규;최상욱;이인범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.233-247
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    • 2008
  • 공정 모니터링 기술은 공정 내에서 일어나는 예상치 못한 조업변화 및 이상을 조기에 감지하고 조업 이상에 영향을 끼친 근본 원인을 밝혀내어 제거해 줌으로써 공정의 안정적인 조업과 양질의 제품생산의 기반을 제공하여 준다. 데이터에 기반한 통계적 공정 모니터링 방법은 양질의 공정 데이터만 주어진다면 통계적 처리를 접목하여 비교적 쉽게 모니터링을 할 수 있고 공정의 데이터 분석에 이용할 수 있는 도구를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 실제 공정에서는 비선형성, non-Gaussianity, 다중 운전모드, 공정상태변화로 인해 기존의 다변량 통계적 방법을 이용한 공정 모니터링 기법은 비효율적이거나, 공정 감시 성능의 저하, 종종 신뢰할 수 없는 결과를 야기한다. 이러한 경우 기존의 방법으로는 더이상 공정을 정확히 감시할 수 없기 때문에 최근에 많은 새로운 방법들이 개발 되었다. 본 총설에서는 이러한 단점을 보안하기 위해 최근 주목할 만한 연구결과인 공정 비선형성을 고려한 커널주성분분석(kernel principle component analysis) 모니터링 기법, 주성분분석 모델 조합을 이용한 다중모델(mixture model) 모니터링 기법, 공정 변화를 고려한 적응모델(adaptive model) 모니터링 기법, 그리고 센서 이상진단과 보정의 이론과 응용결과에 대하여 소개한다.

반도체 및 Optic Industries 클린룸 배기가스의 오염제어 및 청정화기술

  • 황유성
    • 공기청정기술
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    • 제17권4호통권67호
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    • pp.39-57
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    • 2004
  • 첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

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메탄 및 암모니아를 포함하는 석탄 합성가스의 NOx 발생 특성 (NOx Formation Characteristics of the Coal-derived Synthetic Gas Containing $CH_4$ and $NH_3$ Components)

  • 이찬
    • 청정기술
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    • 제14권2호
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    • pp.117-122
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    • 2008
  • 중발열량 석탄 합성가스의 연소 및 NOx 발생 특성에 대한 이론적 해석을 수행하였다. 석탄 합성가스는 CO, $H_2,\;CO_2,\;N_2$가 주성분이고, 미량의 $CH_4$$NH_3$를 함유하는 것으로 가정하였다. 열화학적 해석을 통해 합성가스 연소 시의 화염 온도, 배기가스의 주요 및 부차적 화학종들의 조성, 열 및 연료 NOx 발생량을 계산하였다. 또한 합성가스 중의 $CH_4$$NH_3$ 성분이 연소 및 NOx 발생에 미치는 영향을 검토하였다. 본 석탄 합성가스들의 계산결과들을 토대로 가스터빈 연소기의 NOx 저감 설계에 필요한 기본 방향과 기준을 제시하였다.

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교통정보 제공에 따른 이용자 만족도 모형 개발 - 고속도로상의 VMS 정보제공을 중심으로 - (Develpoment of Customer Satisfaction Model of Providing Traffic Information through VMS on the Freeway)

  • 김장욱;김태희;이수범
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5D호
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    • pp.597-607
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    • 2008
  • 첨단여행자정보시스템은 운전자에게 자동차 주행 중 필요한 소요시간정보, 교통정체정보, 우회정보, 유고정보 등과 같은 유익한 정보를 직접 제공할 수 있는 시스템으로 다른 시스템과 비교해 특히, 중요한 분야로 주목받고 있다. 하지만 아직까지 교통정보제공에 따른 고속도로이용자의 만족도와 같은 정성적인 항목에 대한 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 이용자를 대상으로 개별면접 설문조사를 통해 수집된 고속도로의 교통정보만족도 이미지 데이터를 바탕으로 수량화 제II류에 의한 정준판별분석 및 정준상관분석을 실시하여 고속도로 교통정보 제공에 따른 이용자 만족도에 대한 영향 요인을 규명하였다. 또한 수량화 제I류에 의한 모형화를 실시하여 도로이용자가 느끼는 고속도로 교통정보 만족도에 대한 인식의 변화를 파악하여 고속도로이용자의 인식과 고속도로 교통정보 만족도의 상관성을 명확하게 규명하였다. 마지막으로 고속도로의 교통정보만족도 이미지 특성을 명확하게 규명하기 위하여 주성분 분석을 실시하여 고속도로이용자의 감성인식의 변화를 규명하고, 구조방정식이론을 이용하여 사회인식 및 고속도로 이용자의 실제인식의 변화가 고려된 고속도로의 교통정보 만족도 평가 모형을 개발하였다.

한약(韓藥)의 온열성약(溫熱性藥)의 성분(成分)과 화학적(化學的) 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) (The Structural Characteristics of the Active Ingredients in Several 'Hot and Warm' Herbal Medicine)

  • 신준식;안덕균;박호군
    • 대한한의학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • 한약(韓藥)의 효능(效能)은 약성(藥性)에 의해 분류(分類)되고 질병(疾病)을 치료(治療)하며 예방(豫防)하는 작용(作用)을 한다. 그러나 약성(藥性) 이론(理論)의 문헌(文獻)과 임상연구(臨床硏究)는 비교적 많지만 상대적으로 실험연구(實驗硏究)는 일부분에 불과하여 효능(效能)을 입증(立證)하는데 어려움이 많다. 이에 저자(著者)는 온열성약(溫熱性藥)들이 지니고 있는 유효(有效) 성분(成分)들을 조사(調査)하고 이 온열성약(溫熱性藥)에 함유(含有)되어 있는 유효(有效) 성분(成分)들의 구조적(構造的)인 특성(特性)과 화학적(化學的)인 공통점(共通點)을 찾아 온열성약(溫熱性藥)의 분류(分類)에 대한 일반적(一般的)인 기준(基準)을 제시(提示)하고자 하였다. 그 결과 각각의 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)들이 함유(含有)하고 있는 유효(有效) 성분(成分)간의 구조적(構造的)인 공통점(共通點)을 찾아내었으며 구조적(構造的)인 공통점(共通點)으로부터 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 열성약(熱性藥) 중에서 강(强)한 독성(毒性)을 나타내는 부자(附子)와 초오(草烏)의 효능을 나타내는 유효 성분(成分)들은 C19-diterpenoid alkaloid과 C20-diterpenoid alkaloid 계열의 구조(構造)를 지닌 화합물들로 구성(構成)되어 있다. 이 디테르펜 알카로이드(diterpene alkaloid)들의 경우 고리의 구조(構造)가 aconitane(1), hetisan(16)과 7,20-cycloveatchane(17)의 기본골격(基本骨格)을 지니고 있으며, 이 두 가지 기본구조(基本構造)의 공통점(共通點)은 A 고리에 질소를 포함한 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl의 부분구조를 갖고 있으며, 이 부분 구조는 자연계에 존재하는 tropane alkaloid들의 기본구조(基本構造)와 유사하다. Tropane alkaloid들은 중추신경계에 작용하는 약물들로 알려져 있으며, tropane alkaloid는 일반적으로 anatoxin a(171)와 같이 강(强)한 독성(毒性)을 나타내며, 부자(附子)와 초오(草烏)가 지니고 있는 강한 독성(毒性)은 바로 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)에 기인하는 것으로 추정할 수 있다. 2. 육계(肉桂)에 주성분으로 함유(含有)되어 있는 cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 분자 내에 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 구조를 지니고 있다. 3. Cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 강(强)한 항균력(抗菌力)을 보이고 있는데, cinncassiol(47) 화합물들이 지니고 있는 구조적인 특성인 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 고리구조는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)들과 diterpenoid 화합물(化合物)들 중에서 많이 발견되며, 이러한 구조(構造)를 지니고 있는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)과 diterpenoid 화합물(化合物)들도 좋은 항균력(抗菌力)을 보이고 있다. 이러한 공통(共通)된 구조상(構造上)의 유사점(類似點)이 항균력(抗菌力)을 나타내는 지표로서 활용 가능성이 기대된다. 4. 온성약(溫性藥)의 경우, 백지(白芷)의 coumarin(39) 화합물(化合物)들과 furocoumarin(61) 화합물(化合物)들, 건량(乾量)의 gingerol(87), shogaol(93), gingerdiol(95) 등과 capsaicin(102), 마황(麻黃)의 ephedrine(124) 계렬(系列) 화합물(化合物)들, 세신(細辛)의 methyleugenol(136)과 asaricin(137)의 구조(構造)에서 발견(發見)할 수 있는 공통적(共通的)인 요소는 phenolic 또는 methoxyphenyl의 공통구조를 지니고 있다. 온성약(溫性藥)의 유효성분들은 공통적으로 phenolic aromatic 화합물(化合物)을 함유(含有)하고 있다. 따라서, 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)은 주성분(主成分)들의 분포(分布)가 각기 다르며, 독성(毒性)을 나타내는 열성약(熱性藥)은 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)를 지니고 있고, 육계(肉桂)와 같은 항균력(抗菌力)을 지니는 약물(藥物)은 bicyclo-[3.3.0]-octanyl 또는 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl의 구조(構造)를 지닌다. 백지(白芷), 마황(麻黃), 세신(細辛) 등에서 볼 수 있듯이 온성약(溫性藥)은 benzene 구조(構造)를 함유(含有)하는 phenolic aromatic 화합물(化合物)들이 주종을 이룬다.

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지역축제 평가속성이 방문객 만족도 및 행동의도에 미치는 영향 -서울특별시 지구촌 나눔 한마당 축제를 중심으로- (The Affects of Assessing Local Festivals on Visitor Satisfaction and Behavioral Intentionteristics of Local Festivals on Visitors' Intention to Revisit -Study Case on the Seoul Friendship Fair hosted by Seoul Metropolitan Government-)

  • 이원형;전인오
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.310-321
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    • 2016
  • 본 연구는 서울시에서 1996년부터 매년 5월 개최되는 지구촌 나눔 한마당축제 사례를 들어, 지역축제 평가속성인 축제내용, 편리성, 축제이미지가 축제에 참여한 방문객을 대상으로 만족도와 행동의도에 미치는 영향에 대하여 분석 하고자 하였다. 이 축제는 서울에 소재하고 있는 64개 대사관과 서울시 자매우호도시 14개가 직접 참여하고 방문객 35만 명 중 10만 명이 외국인이 참여하는 축제로 구성되어 있다. 본 연구는 참가 방문객 277명에게 설문지를 받아 축제내용과 인구 통계적 빈도분석을 하였고, 요인은 주성분을 이용한 회전방법인 베리멕스 직각회전으로 얻어진 결과, 다섯 개로 묶여진 요인을 기술통계와 신뢰도 분석, 상관분석을 하였다. 가설검증은 회귀분석으로 지역축제 평가속성이 방문객 만족도와 행동의도에 영향을 미치고 있음을 살펴보았다. 본 연구에서 나타난 결과를 이론적 시사점과 실무적 시사점을 제시하여 지구촌 나눔 한마당축제만이 가진 차별화성을 발전시켜 수준 높은 축제가 되도록 제언하였다.

음악의 정서안정 효과에 대한 분석 -청소년기 스마트 폰 과다 사용으로 인한 공격적 성향 완화를 중심으로 (The analysis for emotion stability though music - In prioirty of relieve the adolescent's aggression from smartphone overuse)

  • 김관진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.237-244
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    • 2017
  • 본 연구는 이용자들에게 많은 편의를 제공해주는 반면 정신적, 신체적 장애는 물론 학습능력 저하, 사회 부적응, 충동적 행동 등을 유발하는 스마트 폰 사용에 의한 병리현상과 그 예방에 대해 연구하고자 하였다. 스마트 폰 중독 요인을 살펴보고 요인간의 분석을 통해 신체적, 언어적 공격성과의 상관관계를 분석하고자 하였다. 고등학생을 대상으로 자료를 수집하였으며 자료의 분석을 위해 SPSSWIN 22.0 통계프로그램의 사용으로 연구 대상자들에 대하여 빈도분석, 주성분분석, Ttest, 상관관계분석, 희귀분석을 사용하였다. 연구 분석 결과 스마트 폰 사용 시간에 따라 '가상지향', '일상장애', '내성', '금단' 증상으로 판별 요인이 요약되었으며, '적대감', '언어적 공격성', '신체적 공격성'과의 상관관계 분석을 실시한 결과 신체적공격성 r=.668, 언어적공격성 r=.704, 적대감 r=.481로 유의한 정적인 상관관계를 보였다(P<.001). 본 연구는 스마트폰 과다 사용에 대한 공격성과의 상관관계를 분석하고자 함 이였으며 청소년들의 정서함양에 음악이 긍정적 효과가 있음을 근거로 제공하는데 의의를 두었다. 향후 스마트 폰 과다 사용에 따르는 병리현상에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이며 예방 할 수 있는 다양한 프로그램과 청소년들의 안정적인 정서에 도움이 되는 연구의 기초적 이론을 제공하기 위함 이다.

제올라이트 13X에 의한 배가스 성분의 흡착 특성 및 불순물의 영향 (Adsorption Characteristics of Flue Gas Components on Zeolite 13X and Effects of Impurity)

  • 서성섭;이호진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권6호
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    • pp.838-846
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    • 2016
  • 산업체에서 많이 사용되는 연소공정은 배가스 성분의 회수나 제거를 필요로 한다. 최근에는 배가스로부터 이산화탄소를 회수하기 위해 제올라이트 13X를 사용하는 MBA(이동상흡착) 공정이 개발되었다. 본 연구에서는 제올라이트 13X에 대한 이산화탄소, 질소, 이산화황 및 수증기의 흡착 실험을 수행하여 흡착평형 및 고체입자 안으로의 흡착속도를 조사하였다. 여러 실험온도에서의 흡착데이터를 Langmuir, Toth, Freundlich 등온흡착식에 적용하여 각 흡착등온식의 파라미터를 구했고, 이론식에 의한 예측값과 실험데이터가 잘 일치함을 확인하였다. 이산화황과 수증기가 불순물로 존재할 경우에 주성분인 이산화탄소의 흡착량을 측정하였다. 이성분 흡착 데이터는 순수 성분에 대해 얻어진 파라미터를 extended Langmuir 등온흡착식에 적용하여 예측한 결과와 잘 일치하였다. 다만, $H_2O$ 불순물이 대략 ${\sim}10^{-5}H_2O\;mol/g$ zeolite 13X 이하 존재할 때에는 $CO_2$ 흡착량이 순수 $CO_2$의 흡착보다 오히려 소량 증가하는 현상이 관찰되었다. 실험으로 측정한 흡착속도를 구형 입자 확산모델에 적용하여 이산화탄소, 이산화황, 질소, 수분의 확산계수와 활성화에너지를 구했다. 미량의 불순물이 흡착되어있을 때는 이산화탄소나 이산화황의 확산계수가 줄어들었다. 본 연구에서 얻어진 파라미터 값들은 실제 흡착공정의 설계에 유용할 것이다.

DEA와 PCA를 이용한 건설기업의 핵심 투입-산출변수 추출에 관한 연구 (A Study on the Extracting the Core Input and Output Variables in Construction Company using DEA and PCA)

  • 이경주;박정로;김재준
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.94-102
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    • 2012
  • 최근 글로벌 금융위기, 미분양 주택의 증가 등으로 인해 건설기업의 효율성 분석이 요구되고 있다. 기업에 대한 효율성 분석시 가장 중요한 것은 효율성 측정에 사용된 투입-산출변수이다. 하지만 건설기업의 효율성 분석에 중요한 영향을 미치는 핵심적인 투입-산출변수를 추출하기 위한 체계적인 연구는 미흡하였다. 따라서 본 연구에서는 건설기업의 효율성 분석을 위한 핵심 투입-산출변수를 추출을 위해 투입-산출변수 별로 모든 조합을 제시한 모형을 제시하고 DEA모형과 PCA분석을 통하여 건설기업의 효율성을 분석에 중요한 요소인 투입-산출변수를 추출하고자 한다. 본 연구를 위해 기존 연구 및 이론적 고찰을 하고, 효율성 측정을 위한 변수 및 21개 모형을 설정하였다. 다음으로 효율성 및 PCA분석을 하고 결과를 도출하였다. 연구 결과, 핵심적인 투입 및 산출변수는 2006년의 경우 투입변수는 종업원수, 산출변수는 매출액, 2008년의 경우 투입변수는 자본금, 산출변수는 당기순이익, 2010년의 경우 투입변수는 고정자산, 산출변수는 매출액으로 나타났다. 건설기업 효율성 결과에 중요한 영향을 주는 변수 추출을 통해 개별 건설기업들이 효율성을 향상하기 위한 중점전략을 마련할 수 있을 것으로 판단된다.

고전압 구동 Li2MnO3-LiMO2(M=Ni, Co, Mn)/graphite 시스템에서의 전지 수명 및 고온 방치 특성 향상에 효과적인 플루오로 화합물계 전해액에 대한 연구 (Improved Cycle Life and Storage Performance in High-Voltage Operated Li2MnO3-LiMO2(M=Ni, Co, Mn)/Graphite Cell System by Fluorine Compounds as Main Electrolyte Solvent)

  • 유정이;신우철;이병곤
    • 전기화학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.162-168
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    • 2013
  • $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn) 나노 복합체는 높은 이론 용량을 가지고 있어 전기 자동차용 2차 전지 활물질 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)로부터 250 mAh/g 이상의 용량을 구현하기 위해서는 4.4 V 이상의 구동전압이 필요하며, 이러한 높은 구동 전압은 전지의 수명 및 고온 방치 특성의 저해 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 FEC (Fluoroethylene carbonate), 플루오로알킬 에테르, $LiPF_6$가 주성분인 신규 전해액(F-based EL)을 설계하였다. F-based EL은 1.3 M $LiPF_6$ EC/EMC/DMC (3/4/3, v/v/v) (STD) 대비 안정한 SEI를 형성하며, 산화 안정성이 뛰어나 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)/graphite 셀의 수명 및 방치 중 가스 저감에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.