• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.127.2-127.2
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• 2016

연구된 Si위의 흡착원자들의 확산 메커니즘들에 비해 Ge 표면에서의 확산 메커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 최근 연구에 따르면, 수소가 덮인 Ge(110) 표면에서 그래핀 결정 핵생성은 비등방적이며, 낟알 둘레없이 웨이퍼 크기로 성장시킬 수 있음을 보였다. 본 연구에서는 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)의 NEB(Nudged Elastic Band) 방법을 이용하여 수소가 덮인 Ge(110) 표면과 청결한 표면에서 탄소원자의 확산 과정과 확산에 따른 에너지 장벽을 계산 하였다. 계산 결과 수소가 덮인 표면에서의 탄소원자 확산은 체인 방향으로 각각 3.29 eV, 2.67 eV의 에너지 장벽을 가지고 청결한 표면에서는 탄소원자가 게르마늄 연결을 치환하며 확산한다. 이때 에너지 장벽은 0.82 eV이고 치환된 게르마늄이 확산할 때는 각각 0.64 eV, 0.59 eV의 에너지 장벽을 넘어야 한다. 결과적으로 수소가 덮인 표면에서보다 청결한 표면에서 탄소 확산 에너지 장벽이 낮으며, 청결한 표면에서는 탄소가 게르마늄을 치환하고 치환된 게르마늄이 확산할 확률이 높음을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.131.1-131.1
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• 2010

고분자연료전지(PEMFC)에서 기체확산층(GDL)은 다공성의 카본 종이/천 위에 마이크로한 다공층을 가치는 구조로 촉매층을 지지하고 촉매층과 분리판 사이의 전류전도체 역할을 한다. 또한 촉매층에 연료와 공기 확산 및 생성된 물의 통로 역할을 하며 소수성인 전기전도성 물질로 이루어져 있다. 현재 연료전지에 쓰이는 가스확산층은 대부분 국외 회사에서 제조 수입 사용하는 현황이고 국내에서는 협진 I&C가 연구하고 있으나 상용화는 아직 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 탄소섬유의 전도성을 개선하고자 탄소섬유 표면에 금속코팅 시 최적의 접촉계면유지를 위한 표면처리 방법 및 공정을 조사 분석 후 최적 개선방법(농도/온도/압력/시간)을 설정하고자 하였다. 또한 선정된 공정인자별 수준별 시험 후 샘플링 된 시료를 토대로 금속물질이 탄소섬유 표면에 코팅(도금)된 금속-탄소섬유를 대하여 평가하여 최적화시키고자 탄소섬유로부터 carbon paper GDL의 모재를 개발할 계획이다. 앞에서 설명한 바와 같이 탄소섬유를 이용하여 paper making, resin impregnation, molding, carbonization/graphitization의 제조공정을 거쳐 paper형태의 GDL을 생산 및 평가하고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.92.2-92.2
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• 2011

고분자전해질 연료전지 (PEMFC)의 가격 결정 요인 중 막 전극 접합체 (MEA)가 차지하는 비중은 약 45%정도이며, 이것을 구성하는 주요 부품인 기체 확산층 (GDL)은 carbon paper나 carbon cloth 형태가 사용되고 있다. 그렇지만 GDL을 제조하는 공정은 매우 복잡하고, 그 가격이 너무 높은 단점이 있다. 본 연구에서는 카본블랙, 흑연 등의 탄소화합물과 polymer binder를 이용하여 단순화된 공정으로 GDL을 제조하였다. 또한, GDL의 물리적 특성이 전극 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여 표면 morphology, 접촉각 및 표면에너지, 전기전도도, 기체투과도, porosity, pore distrivution 등을 측정하였고, 각각의 GDL 표면에 동량의 Pt 촉매를 도포하여 MEA를 제작한 후 그 성능을 평가하였다.

• The monthly packaging world
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• s.198
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• pp.98-107
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• 2009

한국환경산업기술원이 지난 달 11일 인증신청 기업의 탄소성적 산출 편의성을 제공하고 동일 품목간 탄소성적의 비교 가능성 증진을 위하여 탄소성적표지 인증을 받은 16개 품목에 대한 인증사례를 발표했다. 탄소성적표지는 제품과 서비스의 생산 및 수송, 유통, 사용, 폐기 등의 과정에서 발생하는 온실가스의 배출량을 제품에 표기하여 소비자에게 제공함으로써 시장주도로 저탄소 소비문화 확산에 기여하는데 그 목적이 있다. 본 고에서는 한국환경산업기술원이 발표한 제11차 탄소성적표지 인증 사례 가운데 식품 및 포장관련 사례를 중심으로 살펴보도록 한다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.17 no.3
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• pp.347-352
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• 2006

분자전해질연료전지 내의 다공성 기체확산층은 반응가스의 확산과 전자이동통로의 역할을 수행할 뿐만 아니라 전기화학반응에 의해 공기극에서 생성된 수분(기상 혹은 액상)을 반응면으로부터 분리판 채널 방향으로 이동시켜 배출시키는 중요한 역할을 한다. 따라서 물관리를 통한 성능향상을 위해서는 기체 확산층의 구조 및 재료특성에 대한 심도 릴은 연구가 필요하다. 실제 단위전지 체결시 기체확산층은 분리판의 리브(rib)에 의해 눌리게 되며, 그 부분의 기공 크기 분포의 변화를 야기한다. 또한 리브 전단부분에서 탄소 섬유가 손상을 입으며, 탄소 섬유를 감싸고 있는 PTFE coating이 벗겨지게 되어 표면화학적 특성이 달라진다. 본 연구에서는 단위전지 체결 시 분리판에 의해 눌리는 기체확산층의 기공 크기 분포 변화를 측정하였으며, 기공의 소수성에서 친수성으로의 변화를 알아보았다. Mercury 기공 측정기와 PMI 기공 측정기는 큰 기공 분포의 변화에, 질소의 흡/탈착을 이용한 BET 방식은 작은 크기의 기공 분포 변화 관찰에 사용되었다. 체결압에 의한 탄소섬유의 구조적 변화와 아울러 표면의 습윤 정도의 변화를 XPS와 물/알콜 Uptake를 이용해 알아보았다. 이 연구를 바탕으로 물관리를 통한 연료전지 성능 향상을 위한 최적 GDL 선정에 기반이 되는 자료를 도출하였다.

• Composites Research
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• v.12 no.6
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• pp.15-21
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• 1999

Carbon fibers were coated with carboxy modified poly(hydroxy ether)(C-PHE, water dispersed), water soluble polymers poly(hydroxy ether ethanol amine)(PHEA) or water insoluble poly(hydroxy ether)(PHE). Interfacial shear strength of polymer coated carbon fibers was measured by micro-droplet tests with vinyl ester resin, and approximately 30 samples were tested. The interfacial adhesion of poly-mers to carbon fibers was also evaluated, and diffusion behavior of polymer films in vinyl ester resin was investigated. The carbon fibers after testing and diffusion samples were analysed by SEM in order to understand adhesion mechanism. Interfacial shear strength of carbon fibers was enhanced by the coating of PHE and C-PHE which have good or marginal solubility in vinyl ester resin, respectively, but not by the coating of PHEA possibly due to the poor solubility in vinyl ester resin.

• Composites Research
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• v.32 no.1
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• pp.56-64
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• 2019

In this paper, a model is developed to simulate carbon/carbon composite fabrication using chemical vapor infiltration, considering density and porosity change in the preform and multi-step hydrocarbons reactions. The model considers the preform as a porous medium whose diffusion and flow properties changes due to the porosity. To verify the theoretical model, two numerical analyses were performed for the case that the flow inside the preform is zero and the case that the flow inside the preform is calculated by fluid mechanics. The numerical results showed good agreement with the experimental data.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.45 no.4
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• pp.351-356
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• 2001

Planarization of the free-standing diamond film surface as smooth as possible could be obtained by using the hydrogen plasma etching with the diffusion of the carbon species into the metal alloy (Fe, Cr, Ni). For this process, we placed the free-standing diamond film between the metal alloy and the Mo substrate like a metal-diamond-molybdenum (MDM) sandwich. We set the sandwich-type MDM in a microwave-plasma-enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) system. The sandwich-type MDM was heated over ca. 1000 $^{\circ}C$ by using the hydrogen plasma. We call this process as the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process. After etching the free-standing diamond film surface, we investigated surface roughness, morphologies, and the incorporated impurities on the etched diamond film surface. Finally, we suggest that the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process is an adequate etching technique for the fabrication of the diamond film surface applicable to electronic devices.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.12 no.2
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• pp.193-200
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• 2021

As the degree of environmental pollution caused by the use of fossil fuels intensifies, many countries continue to invest in the development of alternative energy. PEMFC, one of the alternative energies, consists of four main components: bipolor plate, electrolyte, gas diffusion layer, and electrode. Among them, bipolor plate, the gas diffusion layer, and electrode are generally manufactured using carbon materials such as carbon black and carbon fiber. These carbon materials are expensive in manufacturing process or have disadvantages such as corrosion, and research is being conducted in many fields to improve this. This paper collects several research results conducted to improve the shortcomings of these three components and examines the trends of PEMFC by grasping what problems have been and how they have improved.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.5
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• pp.348-352
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• 2007

In submicron processes, the feature size of ULSI devices is critical, and it is necessary both to reduce the RC time delay for device speed performance and to enable higher current densities without electromigration. In case of contacts between semiconductor and metal in semiconductor devices, it may be very unstable during the thermal annealing process. To prevent these problems, we deposited tungsten carbon nitride (W-C-N) ternary compound thin film as a diffusion barrier for preventing the interdiffusion between metal and semiconductor. The thickness of W-C-N thin film is $1,000{\AA}$ and the process pressure is 7mTorr during the deposition of thin film. In this work we studied the interface effects W-C-N diffusion barrier using the XRD and 4-point probe.