• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권6호
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• pp.487-494
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• 2021

Piezoelectric generators use direct piezoelectric effects that convert mechanical energy into electrical energy. Many studies were attempted to fabricate piezoelectric generators using piezoelectrics such as ZnO, PZT, PVDF. However, these various inorganic/organic piezoelectric materials are not suitable for bio-implantable devices due to problems such as brittleness, toxicity, bio-incompatibility, bio-degradation. Thus, in this paper, piezoelectric generators were prepared using a silk fibroin film which is bio-compatible by dip-coating method. The silk fibroin films are a mixed state of silk I and silk II having stable β-sheet type structures and shows the d₃₃ value of 8~10 pC/N. There was a difference in output voltages according to the thickness. The silk fibroin generators, coated 10 times and 20 times, revealed the power density of 16.07 μW/cm² and 35.31 μW/cm² using pushing tester, respectively. The silk fibroin generators are sensitive to various pressure levels, which may arise from body motions such as finger tapping, foot pressing, wrist shaking, etc. The silk fibroin piezoelectric generators with bio-compatibility shows the applicability as a low-power implantable piezoelectric generator, healthcare monitoring service, and biotherapy devices.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권3호
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• pp.377-389
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• 2022

The current global energy supply depends heavily on fossil fuels. This makes technology such as direct water splitting from harvesting solar energy in photoelectrochemical (PEC) systems potentially attractive due to its a promising route for environmentally benign hydrogen production. In this study, undoped and nickel-doped molybdenum oxide photoanodes (called photoanodes S₁ and S₂ respectively) were synthesized through electrodeposition by applying -1.377 V vs Ag/AgCl (3 M KCl) for 3 hours on an FTO-coated glass substrate immersed in molibdatecitrate aqueous solutions at pH 9. Scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used for microstructural and compositional characterizations of the photoanodes. In addition, the optical and photoelectrochemical characterizations of these photoanodes were performed by UV-Visible spectroscopy, and linear scanning voltammetry (LSV) respectively. The results showed that all the photoanodes produced exhibit conductivity and catalytic properties that make them attractive for water splitting application in a photoelectrochemical cell. In this context, the photoanode S₂ exhibited better photocatalytic activity than the photoanode S₁. In addition, photoanode S₂ had the lowest optical band-gap energy value (2.58 eV), which would allow better utilization of the solar spectrum.

• Current Photovoltaic Research
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• 제11권1호
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• pp.18-26
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• 2023

Tin perovskite solar cells have attracted a lot of attention due to their potential to address the toxicity of lead, which is the biggest barrier to commercialization of perovskite solar cells. Unlike other lead-free perovskite, tin perovskite have a direct bandgap, which is suitable for use as light harvesting, and relatively good stability, which has led to a lot of attention. Since the first tin perovskite solar cell was reported in 2014, it has achieved an impressive power conversion efficiency of 14.81%. However, this efficiency is still low compared to that of lead perovskite solar cells, and the stability of tin perovskite solar cells is also an issue that needs to be addressed. In this review, we will discuss the basic properties of the tin atom in comparison to the lead atom, and then discuss the crystal structure, phase transition, and basic properties of tin perovskite. We will then discuss the advantages, applications, challenges, and strategies of tin perovskite, In particular, we will focus on how to prevent the oxidation of tin, which is arguably the biggest challenge for using tin perovskite solar cells. At the end, we summarize the key factors that need to be addressed for higher efficiency and stability, emphasizing what is needed to commercialize tin perovskite solar cells.

• 농촌계획
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• 제30권2호
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• pp.69-77
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• 2024

As impervious area increases due to urbanization, rainfall on the impervious area does not infiltrate into the ground, and stormwater drains quickly. Low impact development (LID) practices have been suggested as alternatives to infiltrate and store water in soil layers. The practices in South Korea is applied to urban development projects, urban renewal projects, urban regeneration projects, etc., it is required to perform literature research, watershed survey, soil quality, etc. for the LID practices implementation. Prior to the LID implementation at fields, there is a need to simulate its' effect on watershed hydrology, and Storm Water Management Model (SWMM) provides an opportunity to simulate LID practices. The LIDs applied in South Korea are infiltration-based practices, vegetation-based practices, rainwater-harvesting practices, etc. Vegetation-based practices includes bio-retention cell and rain garden, bio-retention cells are mostly employed in the model, adjusting the model parameters to simulate various practices. The bio-retention cell requires inputs regarding surface layer, soil layer, and drain layer, but the inputs for the drain layer are applied without sufficient examination, while the model parameters or inputs are somewhat influential to the practice effects. Thus, the approach to simulate vegetation-based LID practices in SWMM uses was explored and suggested for better LID simulation in South Korea.

• 현장농수산연구지
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• 제21권1호
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• pp.49-59
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• 2019

철분코팅볍씨 사용 담수산파와 무논점파, 싹튼 볍씨 사용 복토 무논점파의 생육 및 수량 비교(기계이앙-대조구)를 위한 포장시험 결과는 다음과 같았다. 벼 직파재배 방법별 출아일수는 7 ~ 8일 소요되었으며, m²당 입모수는 109 ~ 167개로 무논점파(철분) > 담수산파(철분) > 무논점파(복토) 순으로 많았다. 무논점파 결주율은 1.2 ~ 2.3%로 기계이앙 1.7%와 거의 비슷하였다. 벼 초장은 기계이앙에 비하여 담수산파(철분)와 무논점파(복토)는 파종 후 30일, 무논 점파(철분)는 파종 후 45일까지 유의하게 짧았으나, 이후 점차 차이가 적어져 파종 후 63일에는 거의 비슷하였다. 벼 직파방법 간에는 싹튼볍씨를 사용한 무논점파(복토)에서 초장이 약간 길었으나 통계적으로 유의차는 없었다. 벼 경수는 기계이앙에 비하여 담수산파(철분)와 무논점파(복토)는 많았고, 철분코팅볍씨 사용 무논점파는 적었다. 벼 직파방법별로는 담수산파(철분) > 무논점파(복토) > 무논점파(철분) 순으로 많았다. 출수기는 8월 22일 ~ 24일로 기계이앙 8월 19일 보다 3 ~ 5일이 늦었고, 직파재배 방법 중에는 싹튼볍씨 이용 무논점파(복토)에서 1 ~ 2일이 빨랐다. 간장은 기계이앙에 비하여 0.1 ~ 11.6 cm가 짧았고, 철분코팅볍씨를 사용한 담수산파와 무논점파는 통계적 유의차도 있었다. 벼 직파방법별로는 무논점파(복토) > 무논점파(철분) > 담수산파(철분) 순으로 길었고, 직파재배방법 간에 통계적 유의차도 있었다. 수장은 20.0 ~ 20.7 cm로 기계이앙 18.4 cm에 비하여 1.6 ~ 2.3 cm가 길었으나, 통계적 유의차는 없었다. 수량구성요소는 다 같이 벼 재배방법 간에 통계적으로 유의차는 없었으나, m²당 수수는 413 ~ 441개로 기계이앙과 3 ~ 22개 차이가 있었고, 벼 직파방법 간에는 담수산파(철분) > 무논점파(복토) > 무논점파(철분) 순으로 많았다. 수당입수는 76 ~ 84개로 기계이앙에 비하여 4 ~ 12개가 많았고, 벼 직파방법 간에는 무논점파(복토) > 담수산파(철분) > 무논점파(철분) 순으로 많았다. m²당 입수는 담수산파(철분) > 무논점파(복토) > 무논점파(철분) > 기계이앙 순으로 많았고, 등숙비율은 81.3 ~ 88.6%, 현미천립중은 24.1 ~ 25.8g이었다. 쌀수량은 10a당 494 ~ 524 kg으로 기계이앙 보다 2 ~ 8% 높았고, 벼 재배방법 간에는, 담수산파(철분) > 무논점파(복토) ≥ 무논점파(철분) > 기계이앙 순으로 높았으나, 통계적으로 유의차는 없었다. 현미품위는 완전미 비율이 무논점파(철분) 52.9% > 무논점파(복토) 43.6% > 담수산파(철분) 40.% 순으로 높았으나, 벼 직파재배의 현미품위는 기계이앙(64.3%) 보다는 통계적으로 유의하게 낮았다. 잎도열병은 이앙 후 45일(8월 2일) 전·후에 기계이앙 보다 좀 더 심하게 발생하였으나 벼 재배방법 다 같이 목도열병은 발생하지 않았다. 잎집무늬마름병은 기계이앙 10%, 직파재배 2 ~ 5% 정도 내외 이삭누룩병은 벼 재배방법 다같이 0.1% 정도 발생하였다. 잡초는 8월에 들어서 부터 기계이앙 0.5 ~ 1%, 담수산파(철분) 3 ~ 8%, 무논점파는 1 ~ 5% 발생하였다. 특히 담수산파는 9월 상순이후 후발 피 발생이 증가하였다. 잡초성벼는 벼 재배방법 다 같이 발생하지 않았다.

• 한국조경학회지
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• 제40권5호
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• pp.160-168
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• 2012

본 연구는 직접수확법을 통해 도시 낙엽성 조경수의 탄소저장 및 흡수를 용이하게 추정하는 회귀모델을 제시하고 도시녹지의 탄소저감 계량화에 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 도시조경수로 흔히 식재되는 단풍나무, 느티나무, 왕벚나무 및 은행나무이었다. 수종별로 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 흉고직경 크기를 고려한 수목을 구입하여, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 또한, 흉고 부위의 수간 원판을 채취하여 직경생장을 분석하고 탄소흡수량을 산정하였다. 흉고직경을 독립변수로 4개 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장 및 흡수를 계량화하는 활용 용이한 회귀모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$는 0.94~0.99로서 적합도가 상당히 높았다. 단목의 탄소저장량과 탄소흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경급간 그 차이도 대개 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다. 동일 직경에서는 느티나무가 가장 높은 경향이었고, 다음으로 왕벚나무, 은행나무 등의 순이었다. 유도한 회귀식을 적용하면, 흉고직경 15cm인 느티나무 단목은 약 54kg의 탄소를 저장하고 있으며, 연간 7kg의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 본 연구는 도시 조경수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성에 기인하여 생체량 확장계수, 지하부/지상부 비율, 직경생장 등 산림수목의 계수를 대용한 기존 연구의 한계성을 극복할 새로운 초석을 마련하였다. 연구결과는 정부나 지자체의 도시녹지 사업과 관련하여 조경수목의 탄소저감을 평가하는 공공기반기술로서 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국조경학회지
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• 제42권5호
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• pp.13-21
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• 2014

본 연구는 중부지방 도시에 흔히 식재하는 5개의 향토 조경수종을 대상으로, 직접수확법을 통해 수종별 탄소의 저장 및 연간 흡수를 용이하게 산정하는 계량모델을 제시하고, 도시녹지의 탄소저감 효과를 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 탄소저감 관련 정보가 전무한 이팝나무, 살구나무, 전나무, 산수유, 주목 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기 직경 크기를 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 50개체의 수목을 구입하였다. 그리고, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 수종에 따라 흉고직경 또는 근원직경 부위의 줄기 원판을 채취하여, 직경생장을 분석하고 연간 탄소흡수량을 산정하였다. 직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장 및 연간 탄소흡수를 산출하는 활용 용이한 계량모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$은 0.92~0.99로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 단목의 탄소저장량 및 연간 탄소흡수량은 이팝나무가 각각 20.0kg/주 및 5.9kg/주/년으로서 가장 많았고, 다음으로 살구나무 17.5kg/주 및 4.5kg/주/년, 전나무 13.2kg/주 및 1.8kg/주/년 등의 순이었다. 근원직경 10cm인 산수유와 주목의 경우는 각각 9.3kg/주 및 3.2kg/주/년, 6.3kg/주 및 0.6kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 이팝나무, 살구나무 및 전나무의 경우 23~35L의 휘발유 소비, 그리고 산수유 및 주목은 11~16L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 이팝나무, 살구나무 및 산수유 한 그루는 6~10L의 휘발유 소비, 그리고 전나무와 주목의 경우는 1~3L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량을 해마다 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 도시 조경수의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하므로써, 대상 수종의 생체량을 포함하는 탄소저감을 용이하게 계량화하기 위한 새로운 초석을 마련하였다.

• 한국조경학회지
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• 제47권3호
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• pp.31-38
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• 2019

본 연구는 남부지방에 흔히 식재하는 3개 조경수종을 대상으로 직접수확법을 통해 개방 생장하는 개체별 탄소저장 및 흡수를 계량화하고, 수종별 생장에 따른 탄소저감을 용이하게 산정하는 계량모델을 개발하였다. 연구 수종은 탄소저감 정보가 부재하는 동백나무, 배롱나무, 가시나무 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기직경 규격을 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 30개체의 수목을 구입하였다. 그리고 근굴취를 포함하는 직접 벌목을 통해 해당 개체의 부위별 및 전체 생체량을 실측하고, 탄소저장량을 산정하였다. 수종별 흉고직경 내지 근원직경의 줄기 원판을 채취하여 직경생장률을 분석하고, 연간 탄소흡수량을 산출하였다. 줄기직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장과 연간 탄소흡수를 산정하는 활용 용이한 계량모델을 도출하였다. 이들 계량모델의 $r^2$은 0.94~0.98로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 가시나무 단목의 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 각각 24.0kg/주 및 4.5kg/주/년이었다. 근원직경 10cm인 동백나무와 배롱나무의 경우는 각각 11.2kg/주 및 2.6kg/주/년, 8.1kg/주 및 1.2kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 가시나무 약 42L, 동백나무 20L, 배롱나무 14L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 가시나무, 동백나무 및 배롱나무 한 그루는 매년 각각 8L, 5L, 2L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량을 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 식재 수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하고, 남부지방 대상 조경수종의 생체량 및 탄소저감을 계량화하는 새로운 초석을 마련하였다.

• 한국육종학회지
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• 제40권3호
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• pp.295-298
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• 2008

"동진 2호" 품종은 작물과학원 호남농업연구소에서 2005년도에 육성한 중만생 복합내병성 직파적응성 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 담수직파와 건답직파에서 8월 16일, 8월 21일로 주안벼보다 3~5일 늦으며, 호남평야지 및 영남평야지 보통기 보비 이앙재배에서는 평균 출수기가 8월 13일로 남평벼보다 3일정도 빠른 중만생종이다. 2. 간장은 70 cm로 남평벼 보다 8 cm 작고 이앙재배에서 주당수수는 남평벼와 같고 수당립수는 많다. 등숙비율은 다소 떨어지고 현미천립중은 24.2 g으로 중립종에 속한다. 3. 도열병에는 중강, 흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에는 강하나 기타 바이러스병이나 멸구 및 매미충류에는 약한 반응을 보였다. 4. 수발아 및 냉수처리 임실율은 남평벼와 비슷하거나 같았으며 냉수시 출수는 3일 지연되었다. 5. 쌀수량은 담수직파에서 571 kg/10a으로 주안벼보다 12%, 건답직파에서 539 kg/10a 으로 7% 증수되었으며 평야지 이앙재배에서는 574 kg/10a으로 6% 증수하였다. 6. 쌀은 심복백이 거의 없으며 투명도는 남평벼 수준으로 맑고 투명하다. 단백질 함량은 남평벼 보다 낮고 제현율과 도정율은 높았다. 7. 동진2호는 충남 이남 평야지(충남, 전남북, 경남북) 이앙재배 및 담수직파재배에 알맞은 품종이다.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.301-306
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• 2019

정전 소자는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 바꿀 수 있는 소자로, 제작 공정이 간단하고 높은 전기적 출력을 발생시키는 장점이 부각되어 주목받고 있는 소자이다. 정전 소자가 소개된 이례 높은 출력으로 휴대형 전자기기를 충전할 수 있는 시스템이 소개되었으나, 최근 연구에서는 기체 항복과 전계 방출 현상으로 인한 출력의 한계가 보고되고 있다. 이와 같은 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 금속-금속 표면 간 접촉을 활용하여 정전 소자에 이온 강화 전계 방출 현상과 전자 사태를 유도해 전자가 직접적으로 전극 사이를 흐를 수 있는 정전 소자 설계를 소개한다. 본 정전 소자의 출력은 평균 피크 개로 전압 340 V, 평균 피크 폐회로 전류 10 mA 정도로 측정되었고, 표면 전하 생성층의 표면 전하의 양에 따라 출력이 변화하였다. 본 연구에서 개발된 정전 소자는 실효 출력이 약 0.9 mW로, 기존 정전 소자에 비해 2.4배 높은 일률을 보였다. 본 정전 소자는 높은 출력을 통해 배터리, 커패시터 등을 사용하는 휴대형 전자기기 및 센서들을 독립적으로 충전시켜 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.