• Corrosion Science and Technology
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• 제20권4호
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• pp.204-209
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• 2021

Corrosion failure analysis of the flow plate, which is one of the accessories of the plate heat exchanger in a district heating system, was performed. The flow plate is made of 316 stainless steel, and water at different temperatures in the flow plate exchanges heat in a non-contact manner. The flow plate samples in which water mixing issues occurred were collected. Corrosion-induced pits, oxides, and contaminants were observed at locations where two plates are regularly in contact. The EDS analysis of the surface oxides and contaminants revealed that they were composed of carbon, silicon, and magnesium, which came from chemical adhesives. The IC/ICP analyses showed that the concentration of chloride ions was 30 ~ 40 ppm, which was not sufficient to cause corrosion of stainless steel. In the crevice, a local decrease in dissolved oxygen occurs along with an increase in chloride ions, thus forming an acidic environment. These environments destroyed the passive film of stainless steel, resulting in pits. Moreover, contaminants formed a narrower gap between the two metal plates and inhibited the diffusion of ions, thereby accelerating crevice corrosion.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.71-75
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• 2022

Graphene oxide를 ZnCl₂:NaCl 전해질과 함께 교반한 후 순환 전압전류법에 의해 전기화학적으로 제막하여 유기태양전지용 전자수송층 제막과정을 단순화하고 이를 갖는 유기태양전지를 제작하였다. 소자의 구조는 FTO/ZnO:graphene 전자수송층/P3HT:PCBM 광활성층/PEDOT:PSS 정공수송층/Ag이다. ETL의 형태 및 화학적 특성은 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS), 라만 분광법으로 확인하였다. XPS 측정결과 ZnO 금속산화물 및 탄소결합이 동시에 확인되었고, 라만 분광법에서 ZnO와 graphene 피크를 확인하였다. 제작한 태양전지의 전기적 특성을 솔라시뮬레이터로 측정하였고 0.05 V/s의 속도로 2회 제막한 ETL 소자에서 1.94%의 가장 높은 광전변환효율을 나타내었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권4호
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• pp.497-503
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• 2022

Spinel ferrites (Ni_xFe_3-xO₄; x = 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0) have been prepared at 550℃ by egg white auto-combustion route using egg white at 550℃ and characterized by physicochemical (TGA, IR, XRD, and SEM) and electrochemical (CV and Tafel polarization) techniques. The presence of characteristic vibration peaks in FT-IR and reflection planes in XRD spectra confirmed the formation of spinel ferrites. The prepared oxides were transformed into oxide film on glassy carbon electrodes by coating oxide powder ink using the nafion solution and investigated their electrocatalytic performance for OER in an alkaline solution. The cyclic voltammograms of the oxide electrode did not show any redox peaks in oxygen overpotential regions. The iR-free Tafel polarization curves exhibited two Tafel slopes (b₁ = 59-90 mV decade^-1 and b₂ = 92-124 mV decade^-1) in lower and higher over potential regions, respectively. Ni-substitution in oxide matrix significantly improved the electrocatalytic activity for oxygen evolution reaction. Based on the current density for OER, the 0.75 mol Ni-substituted oxide electrode was found to be the most active electrode among the prepared oxides and showed the highest value of apparent current density (~9 mA cm^-2 at 0.85 V) and lowest Tafel slope (59 mV decade^-1). The OER on oxide electrodes occurred via the formation of chemisorbed intermediate on the active sites of the oxide electrode and follow the second-order mechanism.

• 한국포장학회지
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• 제28권1호
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• pp.9-14
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• 2022

Packages of different atmospheres (air (control), 100% CO₂, vacuum, and vacuum + O₂ absorber) were prepared for 0.4 kg rice cake (ddukgukdduk) using gas-barrier plastic film and stored at 10℃ for 11 days. The stored products were evaluated in their packages atmosphere, total aerobic bacteria, yeast and molds, texture and sensory quality during storage period. In the air package, the O₂ concentration decreased from initial 21% to 16% on storage 4 days and the CO₂ concentration increased to 23% on storage of 11 days, which resulted from the growth of microorganisms. CO₂ concentration decreased from initial 98% to 36% on storage 11 days in the 100% CO₂ package. It is reasoned that CO₂ was dissolved into the product reducing the volume of the package. Vacuum and vacuum +O₂ absorber package maintained shrunk vacuum condition until 11 days of storage. Total aerobic bacteria count increased significantly in the control package (6.41 log (cfu/g) after 11 days) compared to the 100% CO₂ package (4.96 log (cfu/g) after 11 days). Yeast and molds were 6.66 in control package, 3.43 in 100% CO₂ package, 4.66 in vacuum package, and 3.78 in vacuum + O₂ absorber package after 11 days. There was no significant difference between control and the other treatments for the texture of the stored products. Sensory quality was the worst in control package on the storage of 8 days. All treatment groups except control improved the quality preservation, but vacuum and vacuum + O₂ absorber packages suffered from cracking of the product. Thus 100% CO₂ flushing is suggested as a desired packaging condition.

• 한국재료학회지
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• 제33권7호
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• pp.295-301
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• 2023

Thermoelectric (TE) energy harvesting, which converts available thermal resources into electrical energy, is attracting significant attention, as it facilitates wireless and self-powered electronics. Recently, as demand for portable/wearable electronic devices and sensors increases, organic-inorganic TE films with polymeric matrix are being studied to realize flexible thermoelectric energy harvesters (f-TEHs). Here, we developed flexible organic-inorganic TE films with p-type Bi_0.5Sb_1.5Te₃ powder and polymeric matrices such as poly(3,4-eethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) and poly (vinylidene fluoride) (PVDF). The fabricated TE films with a PEDOT:PSS matrix and 1 wt% of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) exhibited a power factor value of 3.96 µW·m^-1·K^-2 which is about 2.8 times higher than that of PVDF-based TE film. We also fabricated f-TEHs using both types of TE films and investigated the TE output performance. The f-TEH made of PEDOT:PSS-based TE films harvested the maximum load voltage of 3.4 mV, with a load current of 17.4 µA, and output power of 15.7 nW at a temperature difference of 25 K, whereas the f-TEH with PVDF-based TE films generated values of 0.6 mV, 3.3 µA, and 0.54 nW. This study will broaden the fields of the research on methods to improve TE efficiency and the development of flexible organic-inorganic TE films and f-TEH.

• 멤브레인
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• 제33권5호
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• pp.257-268
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• 2023

막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)은 이온교환막을 다공성 전극과 함께 사용하여 탈염 효율을 향상시킬 수 있는 CDI 공정의 변형이다. 이온교환막은 MCDI의 성능에 큰 영향을 미치는 핵심 구성요소이다. 본 연구에서는 MCDI의 탈염 효율을 크게 향상시킬 수 있는 이온교환막의 최적 제조 인자를 도출하고자 하였다. 이를 위해 PE 다공성 필름의 세공에 단량체를 충진하고 in-situ 광중합을 진행하여 세공충진 이온교환막(pore-filled ion-exchange membranes, PFIEMs)을 제조하였다. 실험 결과, 제조된 PFIEMs은 다양한 탈염 및 에너지 변환 공정에 적용할 수 있는 수준의 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 또한, MCDI 성능과 막 특성 인자와의 상관성 분석을 통해 막의 가교도를 제어하여 막의 전기적 저항이 충분히 낮은 범위에서 이온 선택 투과성을 최대화하는 것이 MCDI의 성능 향상을 위해 가장 바람직한 막제조 조건이라는 결론을 얻었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.563-569
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• 2001

1. 오징어 연골과 chitin, chitosan의 질소함량은 각각 $12.1\%,\;8.1\%,\;5.8\%$이며 회분함량은 각각 $0.8\%,\;9.4\%,\;0.2\%$로 나타났으며 오징어 연골로부터 최종적으로 만들어지는 chitosan의 수율은 $25\pm3\%$ 이었다. 2. 재탈아세틸화 하여 얻어진 chitosan의 탈아세틸화도는 $92\%$로 이는 NMR을 분석한 결과 chitin의 NMR 분석에서 보여지는 $CH_3$와 C=O기의 peak가 거의 나타나지 않았으며 또한 $C_3, C_5$가 $\beta-chitin$에서는 역평행 구조로서 2개의 signal로 나타나는데 본 실험에서는 $\beta-chitin$에서 보여지는 단일의 signal로 나타났다. 3. Chitosan을 0.2M AcOH-0.1 M AcONa 용액에 녹여 $30^{\circ}C$에서 점도를 측정한 결과 Mark-Houwink 식과 Rinaudo의 상수로부터 $[\eta]=1.424\times10^{-5}M^{0.96}$이었으며 분자량은 $1.15\times10^6$이었다. 4. I.R spectrum을 측정한 결과 chitin은 $1,653 cm^{-1}$에서amide I bend가 $1,558 cm^{-1}$에서 amide II bend가 나타났으며 chitosan은 $1,601 cm^{-1}$에서 1개의 넓은 bend가 생겼다. N-acetylchitosan의 경우 chitin과 마찬가지로 $1,655cm^{-1}$에서 amide I bend가 $1,560 cm^{-1}$에서 amide II bend가 나타났다. 5. 아세틸 함량은 N-acetylchitosan 분말이 $5.9\%$, acetylchitosan bead가 $63.2\%$ , N-ACF-1이 $56\%$ , N-ACF-2가 $58.7\%$ 이었다. 6. Chitin, chitosan 및 N-acetylchitosan을 formic acid에 용해하여 실온에서 시간에 따른 고유점도 변화를 관찰한 결과 chitosan이 chitin, N-acetylchitosan 보다 비교적 점도가 높았지만 3개 모두 시간이 지남에 따라 점도가 현저히 저하되어 25일째에는 chitosan이 14.39 dL/g, chitin이 1.31 dL/g, N-acetylchitosan이 1.06 dL/g이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권2호
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• pp.166-170
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• 2009

국내 싹채소 유통 온도를 조사해본 결과 예냉하여 포장 후 출하할 때까지 일정기간 5도에서 보관되었으며, 수송은 10도 이하의 온도를 유지하였다. 그러나 판매소에서 저장고에 입고될 때까지 수시간 동안 상온에 다시 노출되었고 이후 10도 수준의 판매소의 저장고에 입고되고 있었다. 이러한 유통조건을 모의처리 하였는데 5$^{\circ}C$로 계속 유지된 대조구와 10$^{\circ}C$, 20$^{\circ}C$, 30$^{\circ}C$에서 약 6시간 저장한 후 10$^{\circ}C$에 17일간 저장하여 비교하였다. 25$^{\circ}C$에서 암상태로 5일간 재배한 무를 명상태에서 l일간 녹화 후 수확하여 25 ${\mu}$m ceramic film으로 포장하여 앞서 설명한 5가지 유통조건에서 유통저장하였다. 상하차 처리온도가 높을수록 높은 생체중 감소와 외관상 품질 저하가 발생하였다. 포장내 이산화탄소 농도는 저장경과 l일후 상승하였고, 산소 농도도 저장경과 1일후 급격히 낮아지는 것을 볼 수 있었고, 에틸렌 발생량도 고온 노출에 인해 저장 경과 l일후 빠르게 증가하였다. 이에 반해 노출온도가 낮을수록 외관상 품질등을 비롯한 저장성이 향상되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-84
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• 2017

두둑을 재활용한 무경운 재배 토양의 고추의 생육량은 관행경운 토양에 비하여 22% 정도 증가되었고, 무경운 3년차는 12% 정도 증가되었다. 무경운 재배 2년차 토양에서 생산된 풋고추 건물중은 $348.4kg10^{-1}$으로 관행 경운 토양에 비하여 16% 증가되었으나, 무경운 3년차는 감소되었다. 무경운 2년차 토양의 세균은 관행 경운 토양에 비하여 유의적인 증가를 보였으나, 무경운 3년차에서는 관행 경운 토양과 유의적인 차이가 없었다. 방선균도 경운 토양에 비하여 무경운 2년차 토양은 유의적인 증가를 보였으나 무경운 3년차는 감소되었다. 곰팡이는 경운토양에 비하여 무경운 2~3년차 토양에서 1.3~1.7배 정도 증가되었다. 무경운 재배 토양의 $CO_2$ 발생량은 경운재배 토양에 비하여 41% 수준으로 발생량이 현저하게 감소되었다. 고추 생육 초기 관행 경운 토양의 미소동물은 톡토기목과 응애목 2종 6개체가 포획되었으나, 무경운 1년차 토양에서는 지네강 등 5종 11개체가 포획되었고, 무경운 2년차는 딱정벌레와 지네강 등 3종 5개체가 포획되었다. 고추 정식 46일 후에 조사한 경운재배 토양은 보라톡토기 등 4종 40개체를 포함 큰집게벌레 등 8종 97개체가 포획되었다. 무경운 재배토양은 9~10종 101~107개체가 포획되었다. 지표생물로서 환경의 변화의 기준이 되는 자연도 점수는 관행경운양 19점에 비하여 무경운 토양의 자연도 점수는 33점으로 1.74배 정도 높았다. 따라서 두둑과 고랑을 재활용한 한국형 무경운 농업은 관행 경운토양에 비하여 작물의 생육과 토양 미생물, 토양 곤충을 포함한 토양생물 다양성, 온실가스 발생량 감소에 긍정적인 역할을 하는 것으로 판단되었다.

• 플랜트 저널
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• 제18권4호
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• pp.58-65
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• 2023

본 연구에서는 난지물재생센터에서 공급되는 바이오가스의 메탄 함량을 높이고 불순물을 정제하기 위해 3단 분리막 정제 공정을 설계하고 설치하여 실증 운전하였다. 2 Nm³/h 정제 공정에서 생산되는 바이오메탄의 메탄농도를 95%, 96.5%, 98%의 3가지 경우로 설정하고 분리막의 막면적비를 1:1, 1:2, 1:1:1, 1:2:1, 1:2:2의 5가지로 변경하여 분리막의 막면적에 대한 최적조건을 도출하였다. 2 Nm³/h의 최적조건을 반영하여 30 Nm³/h 규모의 3단 분리막 공정을 설치하였으며 메탄농도 98% 이상의 바이오메탄 생산을 실증하였다. 2 Nm³/h의 정제장치 운전결과 메탄 설정농도 98%에서 메탄 회수율은 분리막 2단 운전결과 막면적비가 1:1인 경우 95.6%이며 1:2에서 메탄의 회수율은 96.8%로 증가하는 결과를 나타내었고 분리막 3단 운전의 메탄 회수율은 막면적비를 1:2:1로 운전하였을 때 96.8%로 가장 높게 나타났다. 이산화탄소 제거율은 2단공정 막면적비 1:1에서 96.4%이며 1:2에서 95.7%였다. 3단공정에서 막면적비 1:2:1에서 95.4%로 2단공정이 3단공정보다 높은 결과를 보였다. 30 Nm³/h 규모의 바이오가스 정제 실증운전에서 정제 후 메탄농도는 98%이었으며, 메탄의 회수율은 97.1 %, 이산화탄소의 제거율은 95.7%이며 부식의 원인인 황화수소는 검출되지 않았으며 막면적비 1:2:1의 실증운전에서 메탄농도 98%이상의 바이오메탄 생산이 가능했다.