• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제35권10호
• /
• pp.2895-2900
• /
• 2014

We fabricated quantum dot-sensitized solar cells (QDSSCs) using cadmium sulfide (CdS) and cadmium telluride (CdTe) quantum dots (QDs) as sensitizers. A spin coated $TiO_2$ nanoparticle (NP) film on tin-doped indium oxide glass and sputtered Au on fluorine-doped tin oxide glass were used as photo-anode and counter electrode, respectively. CdS QDs were deposited onto the mesoporous $TiO_2$ layer by a successive ionic layer adsorption and reaction method. Pre-synthesized CdTe QDs were deposited onto a layer of CdS QDs using a direct adsorption technique. CdS/CdTe QDSSCs had high light harvesting ability compared with CdS or CdTe QDSSCs. QDSSCs incorporating single-walled carbon nanotubes (SWNTs), sprayed onto the substrate before deposition of the next layer or mixed with $TiO_2$ NPs, mostly exhibited enhanced photo cell efficiency compared with the pristine cell. In particular, a maximum rate increase of 24% was obtained with the solar cell containing a $TiO_2$ layer mixed with SWNTs.

• 한국재료학회지
• /
• 제15권8호
• /
• pp.528-535
• /
• 2005

It is inclined to increase that use of hazardous substances such as lead(Pb), mercury (Hg), cadmium(Cd) etc. are prohibited in the electronics according to environmental friendly policies of an advanced nation for protecting environment of earth. As this reasons, many researches for ensuring the reliability were proceeding in Pb free soldering process. n the flux remains on the PCB(printed circuit board) in the soldering process or the electronics exposed to corrosive environment, it becomes the reasons of breakdown or malfunction of the electronics caused by corrosion. Therefore in this studies we researched the polarization and Tafel properties of Sn40Pb and SnCu system solders based on the electrochemical theory. The experimental polarization curves were measured in distilled ionized water and 1 mole $3.5 wt\%$ NaCl electrolyte of $40^{\circ}C$, pH 7.5. Ag/AgCl and graphite were utilized by reference and counter electrodes, respectively. To observe the electrochemical reaction, polarization test was conducted from -250mV to +250mV. From the polarization curves composed of anodic and cathodic curves, we obtained Tafel slop, reversible electrode potential(Ecorr) and exchange current density((cow). In these results, we compared the corrosion rate of SnPb and SnCu solders.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권3호
• /
• pp.231-236
• /
• 2011

본 연구에서는 폴리아크릴레이트/카본나노튜브 복합체를 제조하고 전극재료로서의 응용가능성을 알아보았다. 복합체의 전기전도도는 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 시트의 두께가 두꺼워 질수록 증가하였으며 MWNT 50 wt% 함량에서 0.36 ${\Omega}$/sq의 표면저항값이 얻어졌다. 복합체의 열분해온도는 폴리아크릴레이트에 비해 MWNT의 함량에 따라 증가하였으며 50 wt%의 MWNT 복합체 함량에서 $15^{\circ}C$의 증가가 관찰되었다. 복합체의 저장탄성율의 경우도 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 특히, 고온에서의 증가가 뚜렷하였다. 폴리아크릴레이트의 열팽창거동은 온도의 증가에 따라 $20^{\circ}C$ 부근부터 수축이 된 반면, 복합체의 경우는 수축되지 않고 약간 팽창하는 경향을 보였다. 복합체의 형태학을 관찰한 결과 폴리아크릴레이트 내에서 MWNT의 분산이 잘 이루어 진 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.243-248
• /
• 2014

Silicon-carbon composite was prepared by the magnesiothermic reduction of mesoporous silica and subsequent impregnation with a carbon precursor. This was applied for use as an anode material for high-performance lithium-ion batteries. Well-ordered mesoporous silica(SBA-15) was employed as a starting material for the mesoporous silicon, and sucrose was used as a carbon source. It was found that complete removal of by-products ($Mg_2Si$ and $Mg_2SiO_4$) formed by side reactions of silica and magnesium during the magnesiothermic reduction, was a crucial factor for successful formation of mesoporous silicon. Successful formation of the silicon-carbon composite was well confirmed by appropriate characterization tools (e.g., $N_2$ adsorption-desorption, small-angle X-ray scattering, X-ray diffraction, and thermogravimetric analyses). A lithium-ion battery was fabricated using the prepared silicon-carbon composite as the anode, and lithium foil as the counter-electrode. Electrochemical analysis revealed that the silicon-carbon composite showed better cycling stability than graphite, when used as the anode in the lithium-ion battery. This improvement could be due to the fact that carbon efficiently suppressed the change in volume of the silicon material caused by the charge-discharge cycle. This indicates that silicon-carbon composite, prepared via the magnesiothermic reduction and impregnation methods, could be an efficient anode material for lithium ion batteries.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권6호
• /
• pp.1821-1833
• /
• 2021

The gas-liquid counter-current flow limitation (CCFL) is closely related to efficient and safety operation of many equipment in industrial cycle. Air-water countercurrent flow experiments were performed in a tube with diameter of 25 mm to understand the triggering mechanism of CCFL. A parallel electrode probe was utilized to measure film thickness whereby the time domain and frequency domain characteristics of liquid film was obtained. The amplitude of the interface wave is small at low liquid flow rate while it becomes large at high liquid flow rate after being disturbed by the airflow. The spectral characteristic curve shows a peak-shaped distribution. The crest exists between 0 and 10 Hz and the amplitude decreases with the frequency increase. The analysis of visual observation and characteristic of film thickness indicate that two flooding mechanisms were identified at low and high liquid flow rate, respectively. At low liquid flow rate, the interfacial waves upward propagation is responsible for the formation of CCFL onset. While flooding at high liquid flow rate takes place as a direct consequence of the liquid bridging in tube due to the turbulent flow pattern. Moreover, it is believed that there is a transition region between the low and high liquid flow rate.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.95-95
• /
• 2018

강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.336-343
• /
• 2000

목적: $[^{201}Tl]$TICI주사액의 제조과정에서 안정동위원소인 $^{201}Tl$ 및 Cu, Pb의 중금속을 함유할 가능성이 있어 이러한 이물질을 확인하기 위한 방법으로 방사성 물질의 대기오염을 일으키지 않는 폴라로그래피의 분석 조건을 설정하고자 하였다. 대상 및 방법: 원자력병원에서 생산하고 있는 $[^{201}Tl]$-TlCl 주사액에 포함될 수 있는 중금속을 대상으로 하였다. 극미량의 중금속을 측정하기 위한 방법으로 BAS-50W 폴라로그래피를 이용하였고, 여기에 사용된 3 전극계는 작업전극인 DME, 기준전극인 Ag/AgCl 그리고 보조전극인 백금선을 이용하였다. 신속하고 재현성있는 분석을 위한 조건으로 기기의 분석 모드, 각 모드에 적합한 전극, 지지전해질, 석출시간 등의 치적 조건을 설정하였다. 결과: 폴라로그래피의 모드는 OSWSV 방법이 재현성과 감도면에서 가장 우수하였고, 작업전극은 DME와 Au 전극을 비교 실험한 결과 재현성 면에서 DME가 보다 좋은 결과를 보였다. 지지전해질은 염기성인 0.50 M KOH 용액, 산성인 1.0 M $HNO_3$, 용액, 중 성인 pH 7 phosphate 완충용액을 비교 실험하여 pH 7 phosphate 완충용액이 $Tl^+$과 $Cu^{2+}$를 분석하는데 가장 적합함을 확인하였다. 이를 바탕으로 중금속을 측정한 결과 $Tl^+$은 -450 mV, $Cu^{2+}$는 -50 mV에서 각각의 피크가 나타났고, 석출시간을 45초로 하였을 때 $Tl^+$의 경우 y=2.05E-$9{\chi}$+5.66E-9이고 $Cu^{2+}$의 경우는 y=1.23E-$8{\chi}$+1.23E-6의 선형 관계식을 얻었다. 결론: 이 방법에 의한 Tl과 Cu의 검출한계는 약 0.05 ppm이다. 이 방법을 현재 원자력병원에서 생산하고 있는 $[^{201}Tl]$TICl 주사액의 정도관리에 도입하여 중금속을 측정한 결과 약전에서 규정하고 있는 2 ppm 미만임을 확인하였고, 그 결과는 재현성, 정확도, 감도 및 간편성에서 모두 만족할 수 있었다. 이 방법은 $[^{201}Tl]$TlCl 주사액 뿐만 아니라 $^{67}Ga$ 주사액 및 기타 방사성의약품과 중금속 분석에도 응용할 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제39권4호
• /
• pp.199-205
• /
• 2014

중성자 검출분야에서$^3He$는 높은 중성자 검출효율 때문에 아주 많이 사용되고 있다. 하지만 2009년 초반부터 발생하고 있는 전세계적인 $^3He$의 품귀현상으로 인하여 가격이 급등하고 수급이 어려워졌기 때문에 대체 중성자 검출물질에 대한 필요성이 높아졌다. 그러므로 중성자 검출물질로 사용될 수는 있지만 $^3He$에 비해 반응효율이 낮아 중성자 검출용으로 주로 사용되지 않던 물질들을 사용하여 검출기를 제작하는 연구가 다시 활발하게 진행되고 있다. $BF_3$, $^6Li$, $^{10}B$, $Gd_2O_2S$ 등과 같은 $^3He$ 대체 물질들 중 하나인 $^{10}B$은 손쉬운 감마선 구별, 무독성, 낮은 가격 등과 같은 여러 장점으로 인하여 여러 연구그룹에서 연구되고 있다. $^{10}B$ 박막을 이용한 중성자 검출은 중성자와 반응하여 발생되는 2차 방사선을 측정하여 간접적으로 중성자를 측정하는 검출기법이다. 반응을 통해 생성된 알파입자의 비정은 고체 내에서 아주 짧기 때문에 $^{10}B$ 층은 박막 형태로 얇게 제작해야 한다. 그러므로 중성자와 박막의 반응을 통해 발생되는 알파입자의 검출효율을 증가시키기 위해서는 $^{10}B$ 박막의 두께를 얇게 제작하는 것이 중요하다. 하지만 박막의 두께를 얇게 제작하는 것은 중성자와 반응하여 생성되는 알파입자의 수집효율을 증가시키는 장점이 있지만 또한 중성자와 반응할 단면적을 감소시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 리튬이온전지에 사용되는 초박막 극판 제조 기술을 이용하여 중성자 검출을 위한 대략 $60{\mu}m$ 두께의 얇은 $^{10}B$ 박막을 제작하였다. 그리고 전도성, 분포, 점착력, 유연성와 같은 간단한 물리적 실험을 통해 제작된 $^{10}B$ 박막의 물성을 확인하였다. 또한, 제작된 $^{10}B$ 박막을 사용하여 중성자 모니터링을 위한 비례계수기 제작하고 이를 이용하여 한국원자력연구원의 중성자 조사시설의 중성자 파고 스펙트럼을 측정하였다. 또한, 중성자 검출효율을 증가시킬 수 있는 방법 중 하나인 다층 박막을 이용한 중성자 측정 방법을 이용하여 박막 층수에 따른 중성자 검출효율의 변화를 몬테칼로 전산모사 기법을 이용하여 계산하였고 실험을 통해 박막층의 증가에 따른 신호변화를 측정하였다.

• 센서학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.24-34
• /
• 1997

본 연구에서는 비정질 $WO_{3}$ 박막을 작용전극으로 $V_{2}O_{5}$ 박막과 NiO 박막을 각각의 대향전극으로 사용한 두 종류의 상보형 일렉트로크로믹 소자를 제작하고 그 특성을 조사 연구하였다. 그 결과 $100{\sim}150nm$ 두께로 진공증착된 $V_{2}O_{5}$ 박막을 대향전극으로 이용하여 제작된 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/V_{2}O_{5}/ITO$ 구조의 상보형 소자에서는 $1{\sim}2V$ 정도의 낮은 인가전압에서 광변조량이 $50{\sim}60%$를 나타내는 우수한 특성을 나타냈다. 그리고, RF 반응성 스퍼터링 방법으로 제작된 NiO 박막을 대향전극으로 이용한 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/NiO/ITO$ 구조의 경우 1.5V의 인가전압에 가시광선 영역(${\lambda}=550nm$)에서 약 25% 정도, 근적외선 영역(${\lambda}=850nm$)에서 약 30% 정도의 태양광을 변조할 수 있는 특성을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.87-87
• /
• 2010

Photoelectrochemical (PEC) systems are promising methods of producing H2 gas using solar energy in an aqueous solution. The photoelectrochemical properties of numerous metal oxides have been studied. Among them, the PEC systems based on TiO2 have been extensively studied. However, the drawback of a PEC system with TiO2 is that only ultraviolet (UV) light can be absorbed because of its large band gap (3.2 - 3.4 eV). Two approaches have been introduced in order to use PEC cells in the visible light region. The first method includes doping impurities, such as nitrogen, into TiO2, and this technique has been extensively studied in an attempt to narrow the band gap. In comparison, research on the second method, which includes visible light water splitting in molecular photosystems, has been slow. Mallouk et al. recently developed electrochemical water-splitting cells using the Ru(II) complex as the visible light photosensitizer. the dye-sensitized PEC cell consisted of a dye-sensitized TiO2 layer, a Pt counter electrode, and an aqueous solution between them. Under a visible light (< 3 eV) illumination, only the dye molecule absorbed the light and became excited because TiO2 had the wide band gap. The light absorption of the dye was followed by the transfer of an electron from the excited state (S*) of the dye to the conduction band (CB) of TiO2 and its subsequent transfer to the transparent conducting oxide (TCO). The electrons moved through the wire to the Pt, where the water reduction (or H2 evolution) occurred. The oxidized dye molecules caused the water oxidation because their HOMO level was below the H2O/O2 level. Organic dyes have been developed as metal-free alternatives to the Ru(II) complexes because of their tunable optical and electronic properties and low-cost manufacturing. Recently, organic dye molecules containing multi-branched, multi-anchoring groups have received a great deal of interest. In this work, tri-branched tri-anchoring organic dyes (Dye 2) were designed and applied to visible light water-splitting cells based on dye-sensitized TiO2 electrodes. Dye 2 had a molecular structure containing one donor (D) and three acceptor (A) groups, and each ended with an anchoring functionality. In comparison, mono-anchoring dyes (Dye 1) were also synthesized. The PEC response of the Dye 2-sensitized TiO2 film was much better than the Dye 1-sensitized or unsensitized TiO2 films.