• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.5
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• pp.872-879
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• 1997

The nonuniform thermal conductive reaction blocks were manufactured by impregnation of metal salts on the expanded graphite to improve the heat and mass transfer ability of reaction block for the chemical heat pump using the reaction of ammonia and metal salts(halide). The nonuniform blocks were designated to increase apparent density, like 165, 222, 279, 337, $394kg/m^3$ radially The experimental results showed that the heat transfer characteristics of nonuniform blocks were better than uniform blocks. As the reaction of ammonia repeated, the volumetric expansion in the reaction block makes the mass transfer improve, and the reproducibility better.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.31 no.5
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• pp.352-356
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• 2017

We performed thermal and structural analyses to evaluate the structural integrity of a semi-metal gasket for a flange with increases in the internal fluid temperature and pressure using a commercial FEA program. As a thermal analysis result, the temperature distribution of the gasket body increased with an increase in the internal fluid temperature until the maximum fluid temperature of $600^{\circ}C$. In addition, the structural analysis showed that contact pressures of more than 35 MPa occurred uniformly in the graphite seal regions. It was found that no fluid leakage occurred under the load conditions for the structural analysis because the contact pressure in the graphite seal region was greater than the maximum internal fluid pressure of 35 MPa. Therefore, we demonstrated the structural integrity of the semi-metal gasket by performing the thermal and structure analyses under the maximum fluid temperature of $600^{\circ}C$ and the internal fluid pressure of 35 MPa.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.691-691
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• 2013

최근 휴대용 전자기기의 전원으로서 가장 널리 사용되고 있는 리튬 이차 전지는 우수한 에너지 밀도, 낮은 자가방전 속도로 인한 비 메모리 효과, 높은 작동전압으로 다양한 전자기기뿐만 아니라 미래형 자동차산업 및 항공산업 분야에서도 점차 사용 빈도가 증가하고 있다. 현재 리튬 이차 전지의 음극물질로 널리 사용되고 있는 흑연의 경우 초기 용량 감소가 크고 이론적인 최대용량(372 mAhg-1, LiC6)이 낮다는 문제가 있어 다양한 대체물질의 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 Si는 Li과 반응하여 Li4.4Si합금을 형성하며 높은 이론용량을 갖고 상용화된 전지의 전압(~3.7 V)보다 0.3 V정도 밖에 낮지 않기때문에 재료의 개발과 함께 바로 사용화 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Si의 경우 금속 자체로 사용되는 경우 Li 이온이 삽입되어 Li4.4Si형성 시에 310%의 부피 팽창을 일으키게 되어 분쇄반응(pulverization)을 일으키고 충 방전에 따라 급격한 용량 감소를 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 보다 간단한 방법으로 Si층 사이에 수 나노의 Al층을 삽입하여 Si 입자의 부피 팽창으로부터 오는 응력을 상쇄시켜 높은 방전 용량 특성과 우수한 수명 특성을 동시에 구현하였다.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.32 no.3
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• pp.28-33
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• 2017

In this study, the composite material of expandable graphite was made to the material development for improving such as a composite material of the sandwich panels or material properties of a fire door and was tested by the ISO 1182, ISO 5660-1(Cone calorimeter Method). For the test, the composite material of expandable graphite, what the expandable graphite ratio was increased by respectively 0g~30g, was classified A1,A2, A3, A4, and made to the test specimens. Through cone calorimeter test, peak heat release rate(HRR) and total heat release(THR), expanded thickness and expansion rate of each composite material of expandable graphite, and fire prone crack and mass loss rate after burning was measured. Thus, the effect of the addition of the expandable graphite and whether is suitable for reference as a fire retardant, was analyzed. Consequently the correlation of THR and fire retardant performance rate was confirmed.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.27 no.4
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• pp.503-509
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• 2013

Electrochemical redox capacity of a microbial fuel cell (MFC) electrode is an important factor in the power density. This study was conducted to investigate the redox capacity of surface modified anode and cathode electrodes by measuring their conductivities. An anode electrode was modified with nitric acid and a cathode electrode was modified with heat treatment. The anode electrode modified with 20 % of the nitric acid concentration showed the highest conductivity of $6.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $306.0mW/m^2$ when used in a MFC. The cathode electrode modified at $472^{\circ}C$ for 18 min showed the highest conductivity of $5.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $276.20mW/m^2$ when used in a MFC. On the other hand, an MFC using both the electrodes showed the highest maximum power density of $408.2mW/m^2$. Meanwhile, a control MFC without modified electrodes generated very small voltage (0.014 mV), so the power density could not be measured.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.186.2-186.2
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• 2014

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증폭되면서 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 음극(anode) 물질의 경우 기존의 흑연(graphite)보다 이론적 용량이 약 10배 이상 높은 실리콘(Silicon)에 대한 관심이 매우 높다. 하지만 Si의 경우 리튬 충전거동 시 400% 이상의 부피팽창으로 몇 번의 충전/방전 싸이클(cycle)에 전극이 파괴되는 문제점을 지니고 있다. 이를 극복하기 위해 Si 나노선이 고려되고 있다. 우수한 전극특성을 갖는 Si 소재를 개발하기 위해서는 원자단위에서 Si 나노선의 리튬 충전 메커니즘을 살펴보는 것이 매우 중요하다. 하지만 기존의 시뮬레이션 기법으로는 Si 나노선의 볼륨팽창에 관한 메커니즘과 리튬 충전과정에서의 상변화(결정질에서 비정질) 과정을 설명하기는 기술적으로 매우 힘들다. 고전적인 분자동역학 방법의 경우 실제 나노스케일을 고려할 수 있지만, empirical potential로는 원자들간의 화학반응을 제대로 묘사할 수 없다. 한편 양자역학에 기반을 둔 제일원리방법의 경우 계산의 복잡성으로 현재의 컴퓨터 환경에서는 나노스케일에서 원자들의 동역학적인 거동을 연구하기 매우 힘들다. 우리는 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 나노스케일에서 원자간 화학반응을 예측할 수 있는 Si-Li 시스템의 Reactive force field를 개발하였고, 분자동역학 계산방법을 이용하여 Si 나노선의 Li 충전 메커니즘을 규명하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.80.2-80.2
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• 2012

그라핀(graphene)은 탄소 원자의 2차원 육각형 $sp^2$ 결합체로서 탄소 나노구조체가 가지는 여러 가지 우수한 특성을 보유하면서 대면적 기판 위에서 소자구현 및 투명전극 등으로의 우수한 응용성 때문에 고품질 그라핀 제조와 물리적 특성, 소자응용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 그라핀 제조를 위한 여러 가지 방법이 개발되고 있으나 화학적 박리법이 저비용으로 대량생산을 위해 가장 유리한 방법으로 주목을 받고 있다. 화학적 박리법은 벌크 그라파이트를 강한 산을 이용하여 산화시켜 형성된 산화 그라파이트(graphite oxide)을 열적으로 팽창시켜 박리하고 환원하여 그라핀으로 제조하는 것이다. 보통 열적팽창을 위해서 열처리 로를 사용하게 되는데, 본 연구에서는 박리를 보다 효율적으로 진행시키고 고품질의 그라핀을 얻기 위해 마이크로웨이브를 이용한 박리법을 적용하였다. 마이크로웨이브는 설비가 간단하고 매우 균일하게 열팽창을 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대량생산에서도 유리할 것으로 기대하였다. 천연 그라파이트(99.9%, 평균입도 $200{\mu}m$)를 Hummer 방법에 따라 $H_2SO_4$와 $KMnO_4$를 사용하여 산화시키고 필터링 후 마이크로웨이브를 조사하였다. 이후 환원 처리를 거쳐 그라핀을 제조하였다. 라만스펙트럼 및 투과전자현미경으로 분석한 결과 우수한 품질의 그라핀이 형성되었음을 알 수 있었다. 그라핀의 두께 및 품질은 마이크로웨이브의 인가시간 및 반복 횟수가 증가함에 따라 크게 영향받는 것을 확인하였다. 본 발표에서는 마이크로웨이브를 사용한 산화 그라파이트 박리 및 그라핀 제조라는 새로운 시도와 주요변수에 따른 그라핀 특성에 관한 결과를 논의할 것이다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.1
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• pp.47-50
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• 2008

A new anode composition material comprising of SiO and Graphite has been prepared by adopting High energy ball milling (HEBM) technique. The anode material shows high initial charge and discharge capacity values of 1139 and 568 mAh/g, respectively. The electrode sustains reversible discharge capacity value of 719 mAh/g at 30th cycle with a high coulombic efficiency${\sim}99%$. Since the materials formed during initial charge process the nano silicon/$Li_4SiO_3$ and $Li_2O$ remains as interdependent, it may be expected that the composite exhibiting higher amount of irreversibility$(Li_2O)$ will deliver higher reversible capacity. In this study, constant current-constant voltage (CC-CV) charge method was employed in place of usual constant current (CC) method in order to convert efficiently all the SiO particles which resulted high initial discharge capacity at the first cycle. We improved considerably the initial discharge specific capacity of SiO/G composite by pretreatment(CC-CV).

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.17 no.1
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• pp.51-57
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• 1997

Effects of the amount of flake type graphite, morphology and (V,Mo)carbides on the specific damping capacity of austenitic low thermal expansion cast irons were investigated. Specific damping capacity(SDC) of low thermal expansion cast irons increased with the increased amount of graphite. Specific damping capacity of low thermal expansion cast iron decreased with the increased Young's modulus. In the case of V and Mo addition, SDC decreased with the increased amount of carbides. Specific damping capacity increased about 2% by the movement of magenetic domains which appeared in ferromagnetic materials.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.167-167
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• 2014

Graphite is used as a negative electrode active material of Lithium ion capacitor (LIC). At the cathod, electrostatic reaction of EDLC is a very high reaction rate compared to a oxidaion reduction reaction. When the graphite was expanded that the length between the sheet, the intercalation of lithium ions is smoothed. And thus, the power density increases. By measuring the XRD, it was confirmed that the increase in interlayer spacing of graphite. And by measuring an electrochemical reactionin Lithium Ion Battery (LIB), it was confirmed the tendency of power density is improved.