• Advances in nano research
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• 제14권1호
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• pp.27-43
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• 2023

This article investigates the energy harvesting characteristics of a magneto-electro-elastic (MEE) cantilever beam reinforced with carbon nanotubes (CNT) under transverse vibration. To this end, the well-known lumped parameter model is used to represent the coupled multiphysics problem mathematically. The proposed system consists of the MEE-CNT layer on top and an inactive substrate layer at the bottom. The substrate is considered to be made of either an isotropic or composite material. Basic laws such as Gauss's Law, Newton's Law and Faraday's Law are used to arrive at the governing equations. Surface electrodes across the beam are used to harvest the electric potential produced, together with a wound coil, for the generated magnetic potential. The influence of various distributions of the CNT and its volume fraction, substrate material, length-to-thickness ratio, and thickness ratio of substrate to MEE layer on the energy harvesting behaviour is thoroughly discussed. Further, the effect of external resistances and changes in substrate material on the response is analysed and reported. The article aims to explore smart material-based energy harvesting systems, focusing on their behaviour when reinforced with carbon nanotubes. The results of this study may lead to an improved understanding of the design and analysis of CNT-based smart structures.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.307-308
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• 2021

Corrosion of reinforced steel inside concrete is an important cause of performance degradation of reinforced concrete structures and has a profound influence on the durability of structures. In this study, three groups of different reinforced concrete structures exposed to the natural environment were subjected to chloride ion accelerated corrosion tests for up to 180 days. The corrosion velocity and ambient temperature of the samples were measured and recorded every day. Based on Faraday's law, the corrosion speed of steel bars could be measured, and the ambient temperature and humidity around the structure in corresponding time were compared. Through the measurement of up to 180 days, the influence of external ambient temperature and humidity on the corrosion speed of steel bars inside the concrete structure was found out. The results show that there is a good direct proportional relationship between temperature and corrosion speed. When the ambient temperature increases by 15℃, the corrosion rate increases by about one time.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권2호
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• pp.197-205
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• 2003

A cascade impactor is a multistage impaction device used to separate airborne particles into aerodynamic size classes. A micro-orifice impactor uses micro-orifice nozzles to extend the cut sizes of the lower stages to as small as 0.05 ${\mu}{\textrm}{m}$ in diameter without resorting to low pressures or creating excessive pressure drops across the impactor stages. In this work, the phenomenon of particle clogging in micro-orifice nozzles was experimentally investigated for a commercial micro-orifice uniform deposit impactor (MOUDI). It was observed, using an optical microscope, that the micro-orifice nozzles of the final stages were partially clogged due to particle deposition during the aerosol sampling. Therefore the pressure drops across the nozzles were higher than the nominal values given by the manufacturer. To examine the effect of particle clogging in micro-orifice nozzles, the particle collection efficiency of the MOUDI was evaluated using an electrical method for fine particles with diameters in the range of 0.1-0.6 ${\mu}{\textrm}{m}$. The monodisperse liquid dioctyl sebacate (DOS) particles were used as test aerosols. A faraday cage was employed to measure the low-level current of the charged particles upstream and downstream of each stage. It was found that the collection efficiency curves shifted to correspond to smaller orifice sizes, and the 50-% cutoff sizes were much smaller than those given by the manufacturer for the three stages with nozzles less than 400 ${\mu}{\textrm}{m}$ in diameter.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.79-85
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• 2015

RC delay is a critical issue for achieving high performance of ULSI devices. In order to minimize the RC delay time, we uses the CMP process to introduce high-conductivity Cu and low-k materials on the damascene. The low-k materials are generally soft and fragile, resulting in structure collapse during the conventional high-pressure CMP process. One troubleshooting method is electrochemical mechanical polishing (ECMP) which has the advantages of high removal rate, and low polishing pressure, resulting in a well-polished surface because of high removal rate, low polishing pressure, and well-polished surface, due to the electrochemical acceleration of the copper dissolution. This study analyzes an electrochemical state (active, passive, transpassive state) on a potentiodynamic curve using a three-electrode cell consisting of a working electrode (WE), counter electrode (CE), and reference electrode (RE) in a potentiostat to verify an electrochemical removal mechanism. This study also tries to find optimum conditions for ECMP through experimentation. Furthermore, during the low-pressure ECMP process, we investigate the effect of current density on surface roughness and removal rate through anodic oxidation, dissolution, and reaction with a chelating agent. In addition, according to the Faraday’s law, as the current density increases, the amount of oxidized and dissolved copper increases. Finally, we confirm that the surface roughness improves with polishing time, and the current decreases in this process.

• 영상문화
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• 제19권
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• pp.189-221
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• 2012

본 논문은 영화의 출현 이전 19세기 시각기구들의 발전과정에 주목하여 동영상의 원리와 동영매체가 발전된 과정을 탐구하고자 한다. 이를 위해 본 논문은 잔상 이론이 본격적으로 연구되기 시작한 1820년대부터 1895년 영화의 발명에 이르기까지 시각 및 동영상기구들의 발전단계를 살펴보고, 동영상의 인지 원리로 알려진 '잔상효과(殘像效果)'(afterimage effect) 이론을 검토하고자 한다. 19세기 시각기구들은 소마트로프(Thaumatrope)-페나키스티스코프(Phenakistiscope) / 스트로보스코프(Stroboscope)-조이트로프(Zoetrope) -프락시노스코프(Praxinoscope)로 발전되었고, 1892년 투영식 프락시노스코프가 처음으로 동화(動畫)(moving pictures)를 스크린 위에 '움직임의 환상'(illusion of motion)으로 보여주었다. 이러한 시각기구들은 '잔상의 지속' 내지 '잔상효과'라고 알려진 이론을 근거로 발달되었지만, 20세기 초반 연구에 의하면, 동영상의 인지는 기존의 잔상 이론만으로는 설명이 부족하다는 것이 드러났다. 동영상의 인지에 관해 가장 유력한 설명 모델로서 인정받는 것은 인지심리학자 막스 베르트하이머(Max Wertheimer 1880-1943)의 1912년 실험·연구에 근거하는 '파이 현상'(Phi-phenomenon)이다. 또한, 동영상의 인지에서는 인간 눈의 특수한 시각적 인지체계가 작용하고 있으므로, 동영상의 인지 원리는 과학 지식과 더불어 재검토될 필요가 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.171-177
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• 2007

본 논문에서는 PFOCS 형태의 전력기기용 고안정성 광섬유 CT 센서에 활용할 수 있는 광 신호처리기를 설계/구현하고 그 특성에 대하여 논의하였다. 본 논문에서 제작한 광 신호처리기는 PFOCS를 구성하는 광 부품에서 발생되는 광 손실이나 편광변화로 인한 출력 광의 강도 변화로 발생하는 측정 전류 오차를 줄이기 위해 사용된다. 또한, 광 신호처리기는 광전 변환부, 아날로그 신호처리부, 레벨 시프트 및 마이크로프로세서로 구성된 실시간 계측제어부를 일원화하여 소형/경량으로 제작되었다. 제작된 광 신호처리기의 특성 실험은, 전광섬유 소자로 구성된 PFOCS를 이용하여, 632.8nm 파장의 광원과 권선수가 약 1500인 솔레노이드에 전류를 인가해 $0{\sim}7,500A$의 범위에 대하여 수행하였다. 그 결과, 측정 전류의 선형성 오차는 1,000A에서 7,000A 범위에서 최대 1.7%미만, 평균 오차는 약 0.3% 미만으로 양호한 선형성을 보였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.212-217
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• 2006

An experimental study on Electro-electrodialysis (EED) for IS (Iodine-Sulfur) process which is well known as hydrogen production system was carried out for the HI concentration from HIx (HI: $H_2O$ : $I_2$ = 1 : 5 : 1) solution. The polymer electrolyte membrane and the activated carbon cloth were adopted as a cation exchange membrane and electrode, respectively. In order to evaluate the temperature effect about HI concentration in fixed molar ratio, three case of temperature were selected to $60^{\circ}C$, $90^{\circ}C$ and $120^{\circ}C$. The electro-osmosis coefficient and transport number of proton have been changed from 1.95 to 1.21 (mol/Faraday) and 0.91 to 0.76, respectively as temperature increase from $60^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$. It can be realized that the HI mole fraction in final stage of EED experiments already over the quasi-azeotrope composition.

• 전기화학회지
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• 제2권4호
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• pp.195-201
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• 1999

탈기된 0.1 M $Na_2SO_4$ 수용액에서 Fe-Cr강의 재부동태 특성을 Cr함량, 인가전위 그리고 염소이온의 농도를 변화시키면서 관찰하였다. 염소이온이 없는 경우 재부동태 속도를 나타내는 식 log i=k-n log t에서 -n값은 Cr함량에 관계없이 -1에 수렴하였으나 Cr함량이 증가할수록 재부동태 전류밀도는 낮아졌다. A. C. impedance spectroscopy측정 결과, Cr 함량과 인가전위가 증가할수록 형성된 재부동태 피막의 charge transfer resistance$(R_{ct})$ 값은 상승하였다. 또한 재부동태 동안 흐르는 전류밀도를 Faraday식을 이용하여 피막의 두께를 계산해보면 Cr함량이 증가할수록 얇은 부동태 피막이 형성된다는 것을 알 수 있었다. 그러나 염소이온이 존재하는 경우, 염소이온이 Fe-Cr강의 재부동태를 방해하는 효과는 인가전위가 증가할수록 상승하였다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.37-43
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• 2014

본 연구에서 광산수의 재활용을 위해 축전식 탈염공정을 적용하였다. 이를 위해 이온교환폴리머를 코팅한 탄소 전극을 활용하였는데 본 성능을 관찰하기 위해 이온교환폴리머를 코팅하지 않은 탄소 전극으로 광산수의 탈염 운전을 수행하고 비교분석하였다. 또한, 광산수의 높은 농도가 축전식 탈염공정에 미치는 영향을 조사하기 위해 저농도의 기수(NaCl 200 ppm)를 활용한 운전 성능 비교 역시 수행하였다. 연구 결과 이온교환폴리머를 코팅한 탄소 전극을 활용한 광산수 탈염 효율 및 제거양 모두 그렇지 않은 전극에 비해 높았고 에너지 소모량은 더 적게 나타났다. 이는 높은 비패러데이 전류, 높은 염농도에 따른 낮은 용액 저항, 전극 기공 내에서의 이중층 중첩효과에 기인하는 것으로 판단되었다. 또한, 이온교환폴리머를 코팅한 전극을 활용한 기수 탈염 운전 결과 낮은 염농도에 따라 용액의 저항이 높아지고, 제거 대상의 염의 양이 낮아 광산수에 비해 매우 높은 효율을 보였으나, 제거양은 매우 낮음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제26권6호
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• pp.369-377
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• 1982

염기성 용액에서 니켈표면에 생성되는 양극 산화막의 성질과 그 생성 메카니즘을 알아보기 위하여 반사율 측정과 타원편광 반사법 측정을 동시에 하는 실험방법을 이용하였다. 과도적 변화의 측정을 위하여 파라데이 효과에 의한 평면편광의 변조를 이용하여 타원편광 반사계를 자동화하였다. 높은 순도의 다결정성 니켈을 연마한 후 환원전위에서 부동화전위로 전위를 갑작스럽게 변화시켜 전기화학적으로 부동화를 유도하면서 생성되는 표면막의 반사율(r)과 타원편광 반사법 파라미터들(${\Delta},{\Psi}$)의 변화를 자동화타원편광 반사계를 사용하여 기록하였다. 생성된 표면막의 광학상수들 n,k와 두께 ${\tau}$를 결정하기 위해서 컴퓨터로 세가지 광학 측정치를 포함하는 세개의 연립방정식을 풀었다. 이러한 계산값들의 크기와 그 값들이 pH와 시간에 따라 변하는 모습을 살펴 본 결과, 니켈의 부동화는 $15{\AA}$ 미만의 얇은 표면막으로도 효과적으로 이루어질 수 있으며, 이 부동화막은 작은 흡광계수를 갖고 있는 것으로 보인다. 또한, pH가 클수록 부동화상태에 빨리 도달하며 생성된 부동화막의 구조도 더욱 치밀해지는 것으로 보인다. 실험 결과들은 부동화막의 조성은 부동화가 이루어지는 초기에는 $Ni(OH)_2$에 가까우나 시간이 경과함에 따라 부분적으로 탈수되어 NiO로 변한다는 추정과 부합한다.