• 제목/요약/키워드: 화학 구조

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화학 구조 문서 합성 데이터셋 제안 및 Mask R-CNN 기반의 화학 구조 인식 (Synthetic Chemical Structure Documentation Dataset Proposal and Mask R-CNN Based Chemical Structure Segmentation)

  • 윤정환;조남익
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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    • pp.1301-1304
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    • 2022
  • 최근 인공지능 신경망에 대한 활발한 연구를 바탕으로 다양한 분야에서의 적용에 대해 많은 시도들이 이루어지고 있다. 이러한 흐름에 맞추어 화학 문서에서 화학 구조를 인식하는 문제 또한 딥러닝을 이용하여 해결하려는 시도들이 생겨나고 있다. 본 논문에서는 화학 문서에서 화학 구조를 인식하는 모델을 학습시키기 위한 합성 데이터셋을 제안하였다. 문서의 구조를 이용하여 정교하게 화학 구조들을 문서에 합성하여 데이터셋을 생성하였고, 이를 최신 딥러닝 모델 중 하나인 Mask R-CNN[7]에 학습시켜 제안한 데이터셋을 이용하여 문서에서 화학 구조를 인식할 수 있음을 보였다.

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석유화학산업 구조조정으로 인한 고용문제와 노동조합 대응: 한국과 프랑스의 사례를 중심으로

  • 김성희
    • 산업노동연구
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    • 제14권2호
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    • pp.377-413
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    • 2008
  • 세계 경제의 환경 변화로 제조업 부문은 경쟁 압력과 함께 구조조정 압력에 직면하고 있다. 특히, 석유화학 산업은 대표적인 장치산업이란 특징으로 인해 중국과 중동의 대규모 신규 설비투자가 한국 석유화학 산업에 커다란 구조조정 압력으로 작용하고 있다. 정부가 정책대안의 1순위로 꼽는 인수합병 계획으로 인해 대규모 고용조정과 함께 비정규직 증가가 초래될 가능성이 크다. 석유화학산업의 고용형태는 '핵심-주변'으로 이원화되어 있으며 '구조조정 = 비정규직 증가'로 나타나고 있기 때문이다. 프랑스의 구조조정 대응 사례를 통해 정부의 능동적 개입과 노조의 적극적 대안 추구 노력이 구조조정에 따른 고용 문제의 해결책을 마련해 낼 수 있음을 알 수 있다. 정부는 석유화학산업의 당면 과제인 산업 내 양극화를 극복하고 산업연관체계를 재구축하기 위한 능동적 역할을 담당해야 한다. 또한 지역차원의 고용안정시스템의 구축을 위해 지방정부의 능동적 역할이 요구된다. 특히, 도급구조로 이원화된 노동력 구조를 극복하기 위해서 건설플랜트노동자를 비롯해 하청구조 하의 다양한 비정규직의 이해를 반영하는 교섭틀 구축이 중요하다. 노동조합은 전체 노동자를 포괄하는 위치에서만 산업정책에 대한 개입력을 높여나갈 수 있다. 사회연대적, 사회운동적 노동조합주의라는 새로운 정체성 하에서만 적극적인 산업재편 개입전략의 토대를 형성할 수 있다.

고성능 전기화학 장치용 마이크로-나노 하이브리드 다공성 니켈 전극

  • 최우성;신헌철
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.88.2-88.2
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    • 2012
  • 활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.

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영상 분할을 활용한 화학 구조 문서 이해 (Understanding Documents With Chemical Structures Using Image Segmentation)

  • 양혜윤;조남익
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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    • pp.1297-1300
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    • 2022
  • Document layout analysis는 문서 이미지의 구조와 구성요소를 파악하는 기술이다. 기존 딥러닝을 사용한 학습 기반 방법에는 각 구성 요소를 검출하는 detection 기반 방식이 많으나 이는 다양한 형식의 문서 이미지에 확장될 수 있는 가능성이 낮다는 한계가 존재한다. 특히, 다양한 모양과 크기의 화학 구조를 포함하는 화학 문서 이미지에 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 영상분할을 활용하여 화학 구조 문서를 이해하는 연구를 진행하였다. 기존의 블록 단위로 레이블링된 벤치마크와 다르게 객체 단위로 레이블링한 학습 데이터를 가지고 DeepLabv3 구조의 네트워크를 학습하여 화학 문서 이미지를 효과적으로 분할하였다. 객체 단위 레이블링과 영상 분할을 사용한 방식이 문서 이해 및 화학 구조 검출에 준수한 성능을 보이는 것을 확인하였고 이 방식이 다양한 형식의 문서 이미지에 확장될 수 있음을 보였다.

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Polyimide의 화학구조와 산소/질소의 투과특성 (Structure/Permeability Relationships of Polyimides for Oxygen and Nitrogen)

  • 남세종
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 제3회 심포지움 (분리막 연구의 최신동향)
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    • pp.23-38
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    • 1995
  • 고분자막에 의한 기체분리는 심냉분리법, 흡수법, 흡착법등에 비하여 에너지가 절약되며 장치가 간결하고 운전비용이 낮은 이점 때문에 여러가지 기체혼합물에 대하여 여러가지 목적으로 응용되기에 이르렀다. O$_{2}$/N$_{2}$ 분리막으로 요구되는 기본특성은 1) 높은 O$_{2}$ 투과성 2) 높은 O$_{2}$ 선택성 3) 막 형성에 충분한 기계적 강도 4) 열, 화학적으로 안정성이 있어야 한다. 그런데 투과계수 P$_{O_(2)}$와 투과선택도 P$_{O_(2)}$/P$_{N_(2)}$ 관계 Fig.2 에서 보는 바와 샅이 대체로 투과선택성은 상반관계에 있어서 polyimide는 높은 선택성을 나타내고 기계적 강도가 좋고 높은 열에 대하여 안정하기 때문에 일단 막재료로 양호한 조건을 갖추고 있으나 투과계수가 크지 않아 선택도를 크게 감소시키지 않으면서 투과계수를 향성시키려는 노력이 경주되고 있다. 따라서 polyimide의 화학구조와 투과계수, 투과선택도의 관계를 고찰하는 것은 대단히 중요하다. 특히 최근에는 polyimide의 화학구조를 계통적으로 변화 시켜가면서 구조와 투과특성을 고찰한 연구가 많으며, 이러한 연구를 총망라하여 화학구조와 투과특성을 고찰한 훌륭한 총설들이 발표되어왔다. Fig.3에는 지금까지 연구된 중요한 polyimide를 형성하는 dianhydride와 diamine의 구조식을 표시하였으며 이들 구조의 변화에 의하여 기체투과계수와 투과선택도가 어떤 영향을 받는지 고찰하고자 한다.

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화학적 기상 에칭법을 이용한 고품질 질화물 반도체 나노구조 형성 연구

  • 김제형;고영호;공수현;고석민;오충석;박기연;정명호;이정용;조용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.182-182
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    • 2012
  • 반도체 저차원 구조에서의 독특한 광학적, 전기적 특성이 연구됨에 따라 양자점, 양자선, 양자우물과 같은 공간적으로 구속되어 있는 나노구조 형성에 관한 제작 방법과 그 특성 연구가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 Si 또는 GaAs 반도체와 달리 광소자로써 각광받고 있는 질화물 반도체의 경우, 높은 화학적, 물리적 안정성으로 인해, 화학적 에칭에 의한 나노구조 형성이 쉽지 않고, 물리적 에칭의 경우, 표면 결함이 많이 발생되는 문제점이 있어 어려움을 겪고 있다. 최근 본 연구그룹에서는 자체 개발한 고온 HCl 가스를 이용한 화학적 기상 에칭법을 이용하여, 다양한 크기, 모양의 나노구조 형성 및 이를 이용한 다양한 타입의 InGaN 나노구조 제작 및 특성에 대해 연구하였다 (Figure 1). 화학적 기상 에칭법을 이용한 나노구조의 경우, 선택적인 결함구조 제거 및 이종기판 사용에 따른 응력 감소, 광추출 효율을 증가시켜, 우수한 구조적, 광학적 특성을 보여주었고, 에칭 조건에 따른, 피라미드, 막대와 같은 다양한 나노구조를 제작하였다. 뿐만 아니라 이를 기반으로 한 다양한 InGaN 나노구조를 모델을 제시하였는데, 첫번째는 GaN 나노막대 기판 위에 형성된 고품위InGaN 양자우물구조 성장이고, 두 번째는 InGaN 양자우물을 포함하고 있는 나노막대 구조 제작, 세번째는 InGaN/GaN core/shell 구조이다 (Figure 2). 이러한 InGaN 나노구조의 경우 높은 광결정성 및 크게 감소한 내부 전기장 효과, 광방출에 유리한 구조에 기인한 우수한 광특성을 보여주고 있어 광소자로써 응용가능성이 크고, InGaN/GaN core/shell 나노구조의 경우, 나노구조 내부에 단일 InGaN양자점이 형성되어 높은 광추출효율의 양자광소자로써 활용가능성을 보여주었다.

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성장시 zinc nitrate의 농도에 따른 ZnO 나노구조체의 미세구조와 광학적 성질

  • 양희연;박경훈;이대욱;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.187-187
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    • 2010
  • ZnO의 나노 구조는 화학적으로 안정하고 큰 결합에너지를 가지는 성질 때문에 청색 영역에서 작동하는 광전소자의 제작에 대단히 유용하다. ZnO 나노 구조들은 화학 기상 성장법, 기상 에피텍시 성장법, 화학적 용액 성장법과 같은 여러 가지 방법으로 성장하고 있다. 여러 가지 성장방법 중에서도 전기 화학 증착법으로 성장된 ZnO의 나노 구조는 가격이 저렴하고 낮은 온도에서 성장이 가능하며 대면적화를 할 수 있는 장점이 있다. 전기 화학 증착법으로 ZnO을 성장할 때 3개의 전극을 사용하여 성장하였다. ITO 기판을 음극으로 백금 전극을 양극으로 사용하였고 기준 전극은 Ag/AgCl을 사용하였다. Zinc Nitrate의 몰 농도를 변화하면서 ZnO 나노구조를 성장 하였다. 성장한 ZnO 나노구조를 $400^{\circ}C$에서 2 분정도 열처리를 하였다. 성장된 ZnO을 X-선회절장치를 분석하게 되면 (0002) 피크가 $34.35^{\circ}$에서 주되게 나타났다. 주사 전자 현미경상은 Zinc Nitrate의 몰 농도가 낮을 때 성장한 ZnO 는 나노세선 형태로 형성되었음을 보여주었다. Zinc Nitrate의 농도가 높아지게 되면 ZnO 나노구조가 나노 막대 또는 나노 접시 모양으로 변화되었다. 300 K에서 광루미네선스 스펙트럼은 형성된 나노구조가 엑시톤과 관련된 주된 피크가 Zinc Nitrate 농도에 따라 변화하게 되는 것을 알 수 있었다. 이 실험결과는 ZnO 나노구조의 미세구조와 광학적 성질이 Zinc Nitrate의 농도에 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다.

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전기화학적 석출을 통해 ITO 표면에 형성한 덴드라이트 백금 구조의 전기화학적 촉매 활성 (Electrocatalytic Activity of Dendritic Platinum Structures Electrodeposited on ITO Electrode Surfaces)

  • 최수희;최강희;김종원
    • 전기화학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.209-215
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    • 2014
  • 전기화학적 석출 방법을 이용하여 indium tin oxide 표면에 백금 나노구조를 형성하고 총 석출전하량을 조절하여 형성되는 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 메탄올 산화 반응과 산소 환원반응에 대한 촉매 활성의 변화를 관찰하였다. 석출 전하량의 변화에 따라 생성되는 백금 나노구조체 표면의 특성을 주사 전자 현미경, 전기화학적 표면적 측정, X-선 회절법, 일산화탄소 벗김분석을 통해 규명하고 전기화학적 촉매 활성과의 연계성을 조사하였다. 전기화학적 촉매 활성은 형성된 백금 나노구조에 따라 달라지는데, 석출 전하량 $0.45C\;cm^{-2}$에 해당하는 백금 나노구조에서 가장 우수한 촉매 활성이 관찰되었다. 전하량에 따른 표면적의 변화보다 형성된 구조적 특이성과 결정면이 촉매 활성에 많은 영향을 미쳤다. 세밀한 백금 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 촉매 활성 변화에 관한 본 연구결과는 보다 우수한 촉매 시스템을 고안하는 연구에 도움이 될 것이다.

'설득'의 관점에서 화학I의 공기 단원에 대한 화학 교사 설명의 구조와 내용 탐색 (Exploring the Structure and the Content of Chemistry Teacher's Explanations on Gases unit of ChemistryI from the Perspective of 'Persuasion')

  • 고기환;이선경
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.611-620
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    • 2010
  • 본 연구는 교사의 설명이 학생들로 하여금 과학 내용을 이해하도록 설득한다는 관점에서, 화학 교사 설명의 구조와 내용을 분석하는 것이다. 구체적으로, 화학 수업에서 교사 설명의 논증구조와 개념생태 구성요소는 어떻게 배치되고 상호 연관되는지 탐색하였다. 자료 수집은 고등학교 화학I의 공기 단원인 확산, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 기체분자운동론을 다룬 수업의 촬영과 전사로 이루어졌다. 전사된 수업 전사물은 Toulmin의 논증구조와 개념변화모형의 구인(개념의 지위, 개념생태)을 사용하여 분석되었으며, 교사 설명의 설득적 '구조'와 '내용'에 관해 종합적으로 해석되었다. 연구 결과로 네 가지 설명 담화를 제시하고, 각 설명 담화에 대해 논증구조와 개념변화모형의 구인이 어떻게 배치되고 상호작용하는지 조명하였다. 연구 결과를 토대로 화학 수업에서 교사 설명에 대한 교육적 논의와 시사점이 탐색되었다.

전기화학적 증착방법을 사용하여 형성한 Al 농도에 따른 Al-doped ZnO 나노세선의 구조적 성질

  • 이종호;김기현;노영수;이대욱;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.261.2-261.2
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    • 2013
  • 에너지 갭이 큰 ZnO 반도체는 빛 투과율이 우수하여 투명성이 좋으며 화학적으로 안정된 구조를 가지고 있어 전자소자 및 광소자 응용에 대단히 유용하다. 일반적으로 화학 기상증착, 전자빔증착과 전기화학증착법을 사용하여 ZnO 나노 구조를 제작하고 있다. 여러 가지 증착 방법 중에서 전기화학증착방법은 낮은 온도와 진공 공정이 필요하지 않으며 대면적 공정이 가능하고 빠른 성장 속도로 나노구조를 효과적으로 성장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 전기화학증착법을 이용하여 Indium Tin Oxide (ITO) 기판위에 Al 도핑된 ZnO 나노세선 성장시키고 성장시간에 따라 형성한 ZnO 나노세선의 구조적 성질을 조사하였다. ZnO 나노세선을 성장하기 위하여 zinc nitrate와 potassium chloride를 각각 0.1 M을 용해한 용액을 사용하였다. 전기화학증착방법을 사용하여 제작한 ITO 기판 위에 성장시킨 ZnO 나노세선 위에 전극을 제작하고 전류-전압 특성을 측정하였다. Al-doped ZnO 나노세선의 성장되는 조건을 Al 농도별로 0 wt%, 1 wt%, 2 wt% 및 5 wt% 씩 증가시키면서 ZnO 나노세선의 구조적 특성을 분석하였다. X-선회절 (X-ray diffraction; XRD) 실험 결과를 통해 ZnO 나노세선이 성장함을 확인하였고, 성장 시간이 길어짐에 따라 (101) 성장방향의 XRD 피크의 세기가 증가하였다. 전기화학증착시 Al 도핑 농도 증가에 따라 ZnO 나노세선의 지름이 200 nm에서 300 nm로 변화하는 것을 주사전자현미경으로 관측하였다. 이 실험 결과는 전기화학증착방법을 사용하여 제작한 ZnO 나노세선의 Al 도핑 농도에 따른 구조적 특성들을 최적화하여 소자제작에 응용하는데 도움이 됨을 보여주고 있다.

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