• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.6
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• pp.636-644
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• 1991

The cationic polymerization of substituted oxethanes which have pendant energetic groups such as methoxy, azido, and nitrato are investigated theoretically using the semiempirical MINDO/3, MNDO, and AM1 methods. The nucleophilicity and basicity of substituted oxethanes can be explained by the negative charge on oxygen atom of oxetanes. The reactivity of propagation in the polymerization of oxetanes can be represented by the positive charge on carbon atom and the low LUMO energy of active species of oxetanes. The reaction of the energetic cyclic oxonium ion forms to the open chain carbenium ion forms is expected by computational stability energy of the oxonium and carbenium ion (about 10~20 kcal/mole) favoring the carbenium ion. The relative equilibrium concentration of cyclic oxonium and open carbenium ions is found to be a major determinant of mechanism, owing to the rapid equilibrium of these cation forms and the expectation based on clauclation that the prepolymer propagation step SN1 mechanism will be at least as fast as that for SN2 mechanism.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.6
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• pp.655-660
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• 2013

In this review, I present the configuration behaviors of various Janus particles at fluid-fluid interfaces. As a model system, Janus spheres, Janus ellipsoids, and Janus dumbbells are selected to investigate the effect of shape, size, and wettability on their configurations. In particular cases, Janus ellipsoids can adopt two distinct configurations (i.e., upright and tilted configurations) due to the presence of two energy minima in the attachment energy profile. On the contrary, a single energy minimum is found in the case of Janus dumbbells such that they adopt either the upright or tilted configuration. Interestingly, the geometric and chemical asymmetry and anisotropy in the characteristic properties of Janus dumbbells lead to an intermediate state in which the particles can rotate freely in a certain range of orientation angles.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.2
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• pp.204-208
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• 2014

This study investigated the effect of hydrogen permeance and selectivity, catalyst amount, $H_2O/CO$ ratio in a feed stream, and Ar sweep gas on the performance of a water gas shift reaction in a membrane reactor. It was observed that a minimum hydrogen selectivity of 100 was needed in a membrane reactor to obtain a hydrogen yield higher than the one at equilibrium and the hydrogen yield enhancement gradually decreased as the hydrogen permeance increased. The CO conversion in a membrane reactor initially increased with the catalyst amount and reached a plateau later for a membrane reactor with a low hydrogen permeance while the high CO conversion independent of a catalyst amount was observed for a membrane reactor with a high hydrogen permeance. For the $H_2O/CO$ ratio in a feed stream higher than 1.5, a hydrogen permeance had little effect on the CO conversion in a membrane reactor and it was found that a minimum Ar molar flow rate of $6.7{\times}10^{-6}mol\;s^{-1}$ was needed to achieve the CO conversion higher than the one at equilibrium in a membrane reactor.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.36 no.4
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• pp.365-376
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• 2023

Songaksan, formed about 3800 year ago, is one of the tuff rings in the Jeju Island. Mantle xenoliths, spinel peridotites, are enclosed in the Songaksan Trachybasalt. The spinel peridotites are less than 2 cm in size and are composed of olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, and spinel. The uniform compositions of the minerals from core to rim indicate that equilibrium was reached in the spinel peridotites before these were enclosed in the host magma. The spinel peridotites originated at depths between 55 and 60 km with equilibrium temperatures ranging from 915 to 968℃. The spinel peridotites from Songaksan reveal porphyroclastic texture with a lot of neoblast minerals. Olivines display strong kink banding, indicating that the upper mantle of Songaksan has been deformed. The spinel peridotites from Songaksan have undergone about 5~7% fractional melting, and cryptic metasomatism by an silicate melt. The period of entrainment and transport of the spinel peridotites in the host magma is about 15 days.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.18 no.5
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• pp.320-328
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• 1974

It is unable to derive the standard emf ($E^{\circ}$) of the cell at high pressure from the conventional method. However, when the concept of the complete equilibrium constant($K{\circ})$) is available to the conventional Nernst equation, it is possible to get the standard emf of the cell at high pressure(complete Nernst equation). Moreover, the other thermodynamic properties, such as the net change of solvation number(k), the compressibility of solvent(${\beta}$), ionization constant(K), the standard free energy change(${\Delta}G^{\circ}$), the standard enthalpy change(${\Delta}H^{\circ}$) and the standard entropy change (${\Delta}S^{\circ}$) of the cell reaction at equilibrium state have been also obtained. In this experiment, the emf of the cell; 12.5 % Cd(Hg)│$CdSO_4(3.105{\times}10^{-3}M),\;Hg_2SO_4│Hg$ have bee measured at temperature from 20 to $35^{\circ}C$ and at pressures from 1 to 2500 atms. The emf of the cell increased with increasing pressure at constant temperature, and did with increasing temperature at constant pressure. The net change of solvation number(k) of the cell reaction was 41.96 at $25^{\circ}C$, and kept constant value with pressure, while, K and ${\Delta}S^{\circ}$ increased with pressure, but whereas ${\Delta}G^{\circ}$ and ${\Delta}H^{\circ}$ decreased. Since the standard emf of the cell at high pressure can be calculated from the complete Nernst equation, the theory of chemical equilibrium could be developed with at high pressure as well as at the atmosphere.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.36 no.3
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• pp.199-212
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• 2023

Diffusion is a powerful tool to understand geological processes recorded in terrestrial rocks as well as extraterrestrial materials. Since the diffusive exchange of elements or isotopes may have occurred differently in the solar nebula (high temperature and rapid cooling) and on the parent bodies (fluid-assisted thermal metamorphism at relatively low temperature), it is particularly important to model elemental or isotopic diffusion profiles within the mineral grains to better understand the evolution of the early solar system. A numerical model with the finite difference method for the fast grain boundary diffusion was established for the exchange of elements or isotopes between constituent minerals in a closed system. The fast grain boundary diffusion numerical model was applied to 1) ²⁶Mg variation in plagioclase of an amoeboid olivine aggregate (AOA) from a CH chondrite and 2) Fe-Mg interdiffusion between chondrules, AOA, and matrix minerals in a CO chondrite. Equilibrium isotopic fractionation and equilibrium partitioning were also included in the numerical model, based on the assumption that equilibrium can be reached at the interfaces of mineral crystals. The numerical model showed that diffusion profiles observed in chondrite samples likely resulted from the diffusive exchange of elements or isotopes between the constituent minerals. This study also showed that the closure temperature is determined not only by the mineral with the slowest diffusivity in the system, but also strongly depends on the constituent mineral abundances.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.346-346
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• 2009

산화물 형태 사용후핵연료의 효율적 처분 혹은 재활용을 위한 연구 가운데, 고온의 LiCl 용융염 중에서 전해환원하여 금속으로 환원시킨 후, 환원된 금속을 고온의 LiCl-KCl 용융염에서 전해정련하는 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다. 전해환원을 위해 일정 농도 $Li_2O$가 LiCl 용융염에 첨가되며 $Li_2O$ 농도가 높으면 반응 재질의 부식성이 크게 증가하므로 일반적으로 우라늄 산화물은 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서 전해환원 된다. 우라늄 산화물의 전해환원 전위는 $Li_2O$의 전해환원 전위 보다 표준 상태를 기준으로 공정온도인 650 $^{\circ}C$ 에서 약 70 mV 정도 낮기 때문에 전해환원 과정에서 $Li_2O$ 의 환원으로 Li 금속이 생성될 가능성이 있으며 우라늄 산화물은 대부분 직접 전해환원 되지만 일부 Li에 의해 화학적으로 환원되기도 한다. 전해환원 공정에서 환원되지 않은 희토류 산화물은 전해정련 공정에서 $UCl_3$와 반응하여 $UO_2$를 생성시켜 공정 효율을 떨어뜨린다. 따라서 전해환원 공정에서 가능하연 최대한 희토류 산화물을 금속으로 환원시키는 조건을 찾아내는 것이 바람직하고 이를 위해서 우선 전해환원 공정에서 희토류 산화물의 화학적 거동의 이해가 요구된다. 본 연구에서 열역학적 검토를 통하여 희토류 산화물의 환원 조건을 조사한 결과 희토류 산화물은 매운 낮은 $Li_2O$ 농도에서 Li에 의해 환원되고, 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서는 Sc와 Lu의 산화물이 $Li_2O$와 복합산화물을 형성하고 이들 복합산화물은 Li에 의해 환원되지 않는 것으로 나타났다. 또한 희토류 원소 별로 희토류 원소 산화물의 Li에 의한 환원 조건으로서 평형상태에서의 $Li_2O$ 농도 즉 환원 임계 $Li_2O$ 농도를 실험적으로 측정하였으며 1wt% $Li_2O$ 농도 이하에서 열역학적 해석과 동일하게 Sc와 Lu만이 복합산화물을 형성하여 Li에 의해 직접환원 되지 않는 것으로 관찰되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.231.1-231.1
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• 2014

열 플라즈마(thermal plasma) 는 저온 플라즈마(cold plasma)와 달리 이온과 전자와 중성입자들이 충분한 에너지 교환으로 인해 열평형 상태를 가진다. 열 플라즈마를 생성 시킬 때 전극 사이에서 아크방전을 시켜 제트 형태로 플라즈마를 발생시키는 것을 플라즈마 토치(plasma torch)라고 한다. 이러한 플라즈마 토치는 화학 원소 분해, 강판 절단, 유해 기체 분해 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 토치를 수치적으로 해석하여 플라즈마의 특성을 알아보았다. 수치해석적 접근방법으로 열 플라즈마는 LTE (local thermodynamic equilibrium)을 가정하였으며 one-fluid 이론을 적용하였다. 이때 사용된 코드는 DCPTUN으로서 $C^{+}^{+}$로 작성된 열플라즈마 유동의 특성해석 코드인 동시에 SIMPLE 알고리즘을 이용한 유체 코드이다. 시뮬레이션은 2차원 축대칭이며 정렬격자계 및 비정렬격자계 모두에서 사용이 가능하도록 되어있다. 또한 맥스웰 방정식을 통해 electromagnetic field를 풀도록 하여 RF 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 이와 같은 열 플라즈마 시뮬레이션을 통해서 플라즈마 토치의 특성을 알아보았다.

• ETRI Journal
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• v.13 no.4
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• pp.42-51
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• 1991

MBE 성장시 기판 표면에서의 성장과정을 운동론적 지배과정과 열역학적 지배과정으로 나누어 성장모델을 제시하였으며, 화학적 평형상태에서의 열역학이 III-V compound의 성장속도와 composition 에 미치는 영향을 기존의 보고된 결과 데이터와 비교 분석하였다. 특히 miscibility gap 내에 존재하는 III-V ternary compound의 경우 박막의 성질 및 소자의 특성에 영향을 미치는 alloy clustering은 저온 성장시 surface kinetics에 의해, 고온성장시에는 열역학적 spinodal decomposition에 의해 결정됨을 알수 있었다. 열역학적 모델에서는 기판과 layer사이의 lattice mismatch와 재료의 elastic coefficient의 함수인 additive strain Gibbs free energy, 그리고 ternary solid solution의 regular behavior를 가정하여 ternary alloy의 mixing에 기인한 excess Gibbs free energy를 고려하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.16 no.3
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• pp.108-123
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• 1983

순수 Mo와 Mo-Nb, Mo-Ta($\leq$10 at% Nb. Ta)합금을 1,500-2,06$0^{\circ}C$ 범위에서 탄소의 고용도를 연구하였다. 특수한 침탄방법으로 C2H2를 시편에 침탄한후 열처리하여 부분적으로 석출하거나 완전석출에 관계없는 화학적 분석방법으로 행하였다. 순수 Mo에서 최대탄소 고용도는 logCCmax = 7.02-9,490/T이다. Nb, Ta를 미량첨가하여 탄소의 최대 고용도는 Arrhenius 식을 적용할 수 없다. Nb-, Ta- 농도와 온도에 따라 Mo2C와 Nb-,Ta-를 함유한 여러 가지 탄화물상을 만들거나 $\alpha$고용체와 Mo가 포함된 NbC, TaC와 평형상태를 나타나기 때문이다. 실험온도 범위에서 Nb, Ta를 첨가량을 증가하면 탄화물 내부에 NbC, TaC로 석출된다. 고온에 용해된 a-고용체는 150-200 oK/Min으로 냉각하면 석출물은 결정입계나 결정내부에 나타난다. 순수 Mo에 Nb, Ta를 첨가하여도 경도, 파괴실험에서와 같이 인장강도는 크게 증가하지 않는다.