• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.270-274
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• 2017

본 연구에서는 양자 역학 계산 이론 중 하나인 Density Functional Theory (DFT)를 사용하여 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매 표면에서 개미산(HCOOH) 분해 반응으로부터 수소를 생산하는 반응 메커니즘을 분석하였다. 기존 연구에 따르면, 단일 원자 촉매 중에서 개미산 분해 반응에 가장 높은 수소 생산성을 기록하는 원자는 Pd 촉매이지만, 부 반응으로 생산되는 CO가 Pd에 독성을 띄우기 때문에 Pd 촉매의 성능을 저하시킨다. 이러한 단점을 극복하고자, Pd를 기반으로 Pd와 Fe를 3:1로 합금하여 $Pd_3Fe$가 코어(core) 형태로 존재하고 Pd가 표면에 위치한 core-shell $Pd/Pd_3Fe$ 촉매를 설계하여 개미산 분해 반응에 의한 수소 생산 속도를 계산하였다. 순수 Pd촉매 보다 $Pd/Pd_3Fe$ 촉매의 수소 생산 반응의 활성 에너지가 감소하였다. 그 이유는 Pd와 Fe가 합금화 되면서 $Pd_3Fe$의 격자 상수가 $2.76{\AA}$로 줄어 들어 HCOO의 흡착에너지를 0.03 eV 감소시켰고, Fe에서 표면 Pd로 전자가 이동하면서 표면 전자 구조가 변화하여 HCOO의 흡착에너지를 0.29 eV 낮추었기 때문이다. 본 연구에서 제안하는 결과를 바탕으로 추후 개미산으로부터 수소 생산이 더 용이한 새로운 촉매 설계 메커니즘을 제안하고자 한다.

• 폴리머
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• 제31권2호
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• pp.168-176
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• 2007

라이소자임이 내포된 폴리감마글루탐산(PGA)의 서브-마이크론 크기의 미세입자를 압력, 온도, 노즐내경, 농도 등을 변화시켜가면서 초임계 반용매 침전법 (SAS)으로 제조하였다. SAS법의 전체적인 결과는 압력이 클수록, 온도가 낮을수록, 노즐 내경이 작을수록, 농도가 묽을수록 작은 입자가 얻어졌다. FT-IR로 분석한 결과, 본래 초기의 PGA:라이소자임:50 : 50의 조성비는 SAS 공정을 거치면서 최종 분말 입자 내에서는 33 : 67로 변화하였다. 이것은 PGA가 라이소자임보다 탄산가스/디메틸설폭사이드(DMSO) 혼합용매에 더 높은 용해도를 가지기 때문인 것으로 추측된다. 또 이러한 용해도 특성 때문에 생성 입자는 핵-껍질 구조를 갖고 있으며, 핵 부분은 라이소자임이 구성하는 것으로 여겨진다. 생성된 분말 입자 내에는 $7.8\times10^{-3}wt%$의 농도로 미량의 DMSO가 잔존하고 있음이 밝혀졌다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.690-694
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• 2021

본 연구에서는 글루코스를 전구체로 사용하여 수열합성방법을 통해 구형탄소입자(carbon sphere, CS)를 제조하였다. 200 nm, 500 nm, 1,200 nm 크기의 중공형 TiO₂ (H-TiO₂)는 CS/TiO₂ core-shell 구조를 졸-겔 법과 열처리 방법으로 합성하였다. FE-SEM, HR-TEM, XRD 분석을 통하여 H-TiO₂의 물리적 특성을 측정하였다. H-TiO₂/polyacrylate (PA) 복합체의 UV-Vis-NIR 분석을 통해 색상변화와 일사반사율을 얻었으며, 실험실에서 제작한 차열온도 측정기를 통해 차열온도를 측정하였다. H-TiO₂/PA 복합체는 열전도도가 낮은 건조공기로 채워진 중공구조에 의한 우수한 차열 특성과 근적외선 반사율을 보였다. H-TiO₂/PA 복합체에서 중공구의 크기가 증가함에 따라 열차단 특성이 증가하였다. 1,200 nm 중공 크기의 H-TiO₂를 혼합한 PA 필름에서 측정된 차열온도가 투명 유리판의 차열온도보다 26 ℃ 감소하였다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.131-137
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• 2012

Layer-by-layer 방법을 기초로 기존의 방법보다 간단히 합성된 껍질 두께를 달리한 속이 빈 구형체인 폴리아닐린과 폴리피롤을 리튬이차전지 양극 활물질로 사용하여 껍질 두께에 따른 방전용량에 미친 효과를 조사하였다. 유화중합으로 중합된 음이온계 계면활성제에 의해 표면 개질 된 폴리스타이렌을 지지체로 사용하였다. 아닐린과 피롤의 모노머 양을 각각 다르게 추가하여 합성하여 쉘 두께를 조절하였다. 그 후, 유기용매를 통해 폴리스타이렌을 제거하여 속이 빈 구형체를 제조하였다. 이는 리튬이차전지에서 전해액과의 접촉을 증가시키기 위해 넓은 표면적을 가진 속이 빈 구형체 구조로 제조하고, 분자량 조절이 어렵고 단위부피당 질량이 낮아 용량이 낮은 단점을 가진 고분자를 껍질 두께의 조절로 단점을 보완하고자 하였다. 아닐린 모노머 양을 1.2, 2.4, 3.6, 4.8 및 6.0 mL로 증가시킨 경우 폴리아닐린의 껍질 두께는 30.2, 38.0, 42.2, 48.2 및 52.4 nm이고 피롤 모노머 양이 0.6, 1.2, 2.4 및 3.6 mL일 경우 양극재료는 폴리아닐린의 경우 껍질 두께가 30.2, 42.2 및 52.4 nm 일 때, 10회 후, 방전 용량은 약 ~18, ~29 및 ~62 mAh/g으로 나타났으며, 폴리피롤의 경우 껍질 두께가 16.0, 22.0, 27.0 및 34.0 nm 일 때, 15회 후, 방전용량은 약 ~15, ~36, ~56 및 ~77 mAh/g으로 껍질의 두께가 증가할수록 방전용량 역시 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.5-14
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• 2023

연구에서는 실리카/티타니아 코어/쉘(STCS) 물질을 기반으로 환원 및 에칭을 통해 근적외선 반사율을 향상시킬 수 있는 라이다 반사형 중공구조 검은색(B-HST) 물질을 제조하였다. 또한, 에칭 폐액을 수거 및 재활용하여 합성한 실리카(e-SiO₂) 물질을 반도체 에폭시 몰딩 컴파운드용(EMC) 필러 소재로서 응용하였다. 상세히는, 연속적인 졸-겔법, 환원법 및 초음파법을 통해 제조한 B-HST 물질은 높은 NIR 반사율(31.1%)과 실제 검은색 페인트와 유사한 명도(L^*=13.2)를 나타내었으며, 이를 통해 성공적으로 라이다에 인식될 수 있는 소재가 제조되었음을 확인하였다. 추가적으로, B-HST 물질의 합성 과정에서 코어 실리카를 에칭하여 추출한 실라놀 전구체를 포함하는 에칭 폐액을 수거한 뒤, 졸-겔법을 통해 균일한 필러용 실리카로 합성하였으며, 에폭시 고분자 및 카본블랙과의 혼합을 통해 반도체 패키지용 소재인 EMC로 제조하였다. 실험으로 제조된 EMC는 상용화된 EMC 제품과 유사한 물리적-화학적 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 물질의 합성과 효과적인 재활용법의 설계를 통하여 4차 산업시대에 부합하는 고부가 가치 소재들인 자율주행차 차량용 검은색 물질과 반도체용 EMC 물질들을 성공적으로 제조하고 미래 산업에서의 응용 가능성에 대해 제시하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.668-674
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• 2001

An experimental study was performed for two types of co-axial cylindrical shell structures in order to establish the relationship between in-air dynamic characteristics and in-water ones and to observe hydrodynamic mass effects on their mode shapes when submerged. The outer cylinders are prepared with two kinds to get more insights on the fluid-structure interaction phenomena: one is flexible, which means that the outer cylinder has almost same stiffness as the inner one, and the other is a rigid one whose stiffness is more than ten times of the inner one's(it might be regarded as the scaled-down model of the reactor internals). The finite element. analyses were also implemented to support the experimental results. The results show that the natural frequencies of a co-axial cylindrical shell structure in water are remarkably lower than those in air due to the fluid mass effects. In case of the flexible-to-flexible cylinders, there exist in-phase and out-of-phase mode shapes and they are affected by the annular gap between the. co-axial cylinders. For the in-phase mode the in-water natural frequency decreases exponentially as the gap increases, while it slightly increases in case of the out-of-phase mode due to the squeezing effect of the gap fluid. In the flexible-to-rigid case, the normalized natural frequency(in-water frequency/in-air one) of the inner cylinder(core barrel model) ranges between in-phase and out-of-phase mode frequencies of the flexible-to-flexible co-axial cylindrical structure having identical dimensions. Also the normalized natural frequency of the inner cylinder of the flexible-to-rigid one moves from near of the in-phase mode frequency into the out-of-phase mode value of the flexible-to-flexible case as circumferential mode number(n) increases.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.615-620
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• 2013

이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.654-657
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• 2011

한국형 달탐사 계획을 성공적으로 수행하기 위해 한국항공우주연구원에서는 지상 모델을 이용한 핵심기술 확보 및 성능 검증을 수행하기 위한 연구를 진행 중에 있다. 추진시스템의 핵심 기술을 확보하기 위해 핵심 구성품인 추진제 탱크에 대한 국산화 개발을 진행하고 있으며 이를 이용하여 최종적인 추진시스템의 제작/시험을 수행할 예정이다. 본 논문에서는 개발 중인 추진제 탱크의 외부 구조물 가공 결과 및 수압 시험 결과를 소개하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.267-270
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• 2005

Finite element model of pressurized water reactor internals were obtained using ANSYS software package to analyze dynamic characteristics. The pressure vessel, hold-down ring, alinement key, core support barrel(CSB), upper guide structure(UGS) and fluid gap were fully modeled using structural solid element(SOLID45) and fluid element(FLUID80) which is one of element types. Also modal analysis using the above finite element model has been performed. As a result, it was found that the fundamental beam mode natural frequency of the CSB were 8.2 Hz, the shell mode one 14.5 Hz. To verify the Finite Element Analysis(FEA), we compare the analysis result with experimental data that is obtained from the plant IVMS(internal Vibration Monitoring System). The experimental results are good agreement with the FEA model.

• 폴리머
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• 제33권2호
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• pp.137-143
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• 2009

이 연구에서 norfloxacin(NFX)이 담지된 poly($\varepsilon$-caprolactone)/poly(ethylene glycol)(PCL/PEG, abbreviated as CE) 이중블록공중합체로 구성된 고분자 미셀을 제조하였다. 입자크기는 PCL블록길이에 따라 60$\sim$200 nm사이였다. 임계회합농도는 소수성 PCL 블록길이가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. $^1H$-NMR 연구에서 PCL 블록은 내핵, PEG는 외피를 형성한 미셀구조로 형성되었음을 확인하였다. 약물의 방출은 약 2일간 지속되었으며 PCL블록길이와 약물함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 항미생물 성능 실험에서 고분자 미셀은 기존의 NFX와 비슷한 독성을 보였다.