• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권3호
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• pp.921-926
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• 2011

This study investigates a root cause of the improved rate performance of $LiFePO_4$ after metal doping to Fesites. This is because the metal doped $LiFePO_4$/C maintains its initial capacity at higher C-rates than undoped one. Using $LiFePO_4$/C and doped $LiFe_{0.97}M_{0.03}PO_4$/C (M=$Al^{3+}$, $Cr^{3+}$, $Zr^{4+}$), which are synthesized by a mechanochemical process followed by one-step heat treatment, the Li content before and after chemical delithiation in the $LiFePO_4$/C and the binding energy are compared using atomic absorption spectroscopy (AAS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results from AAS and XPS indicate that the low Li content of the metal doped $LiFePO_4$/C after chemical delithiation is attributed to the low binding energy induced by weak Li-O interactions. The improved capacity retention of the doped $LiFePO_4$/C at high discharge rates is, therefore, achieved by relatively low binding energy between Li and O ions, which leads to fast Li diffusivity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.555-560
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• 2023

기존 아민 수용액 기반 CO₂ 포집 공정을 산업적으로 적용할 경우 CO₂ 탈거 및 용매 재생에 따른 재생 에너지가 크다는 문제점을 갖고 있다. 본 논문은 CO₂에 대한 높은 흡수 용량과 함께 흡수제에 포함된 물의 조성을 낮춤으로써 재생 에너지를 저감할 수 있는 저수계 흡수제를 제안하였다. 이를 위해 본 연구에서는 디아민인 MAPA (3-methylaminopropylamine)와 함께 물의 일부를 대신하여 물에 비해 CO₂에 대한 물리적 용해도가 높고 비열이 낮은 NMP (N-methyl-2-pyrrolidone)를 흡수제에 도입하였다. 흡수제의 CO₂에 대한 흡수 용량(α_rich)과 순환 흡수 용량(Δα) 및 흡수 속도는 충전탑을 이용하여 측정하였다. 2.5M의 MAPA를 포함한 흡수제를 사용했을 경우 NMP가 10 wt% 포함된 경우에 최대 순환 흡수 용량을 얻을 수 있었다. 총괄물질전달 계수는 NMP의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 0.5보다 더 높은 CO₂ 로딩 값에서는 NMP의 농도 증가에 따른 물질전달 계수의 증가 폭이 줄어들었다. lean 로딩 값이 낮은 경우에는 점성에 의한 물질전달 저항이 낮아서 NMP 첨가에 따라 총괄 물질전달 계수가 증가하나 로딩 값이 증가함에 따라 흡수제의 점도가 증가하면서 CO₂와 MAPA의 확산도가 낮아지며 이에 따라 총괄 물질전달계수가 급격히 감소하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권5호
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• pp.379-388
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• 2014

본 연구의 목적은 실험 및 FEM 해석을 통해 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 매스콘크리트의 수화열 및 온도균열 평가하는 것이다. 자재, 시멘트 혼입, 콘크리트 혼입 단계에서의 수화열 평가 실험을 진행하였으며, FEM 해석을 위해 압축강도시험을 실시하였다. 실험 결과를 토대로 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 콘크리트의 발열함수계수를 FEM 역해석에 의해 도출하였으며, 도출된 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트 FEM 해석에 적용하였다. PCM 소재 단계 실험을 통해 $31^{\circ}C$ PCM이 과냉각 현상 없이 흡열, 발열 특성이 정상적으로 나타나는 것을 확인하였다. PCM의 시멘트 혼입 단계에서는 PCM 1g당 34.61J 만큼의 수화열을 흡열하는 것으로 나타났으며, 콘크리트 혼입 단계에서는PCM 혼입율이 증가함에 따라 최고수화온도 도달시간은 지연되고, PCM 6% 혼입 시 수화열 저감성능이 가장 높게 나타났다. 실험결과를 토대로 역해석을 실시한 결과, PCM 혼입율이 증가함에 따라 반응속도계수는 낮게 도출되었으나, 최고온도계수는 6%에서 최소로 나타나고, 초과할 경우 오히려 증가하는 것으로 해석되었다. 역해석을 통해 도출한 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트의 수화열 해석에 적용한 결과, PCM 1% 혼입 당 온도균열 지수가 0.05 증가하는 것으로 나타났다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권2호
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• pp.81-86
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• 2014

The process parameter in optimized KOH alkali activation of soft carbon series coke material in high purity was set with DOE experiments design. The activated carbon was produced by performing the activation process based on the set process parameters. The specific surface area was measured and pore size was analyzed by $N_2$ absorption method for the produced activated carbon. The surface functional group was analyzed by Boehm method and metal impurities were analyzed by XRF method. The specific surface area was increased over 2,000 $m^2/g$ as the mixing ratio of activation agent increased. The micro pores in $5{\sim}15{\AA}$ and surface functional group under 0.4 meq/g were obtained. The contents of the metal impurity in activated carbon which is the factor for reducing the electrochemical characteristics was reduced less than 100 ppm through the cleansing process optimization. The electrochemical characteristics of activated carbon in 38.5 F/g and 26.6 F/cc were checked through the impedance measuring with cyclic voltammetry scan rate in 50~300 mV/s and frequency in 10 mHz ~100 kHz. The activated carbon was made in the optimized activation process conditions of activation time in 40 minutes, mixing ratio of activation agent in 4.5 : 1.0 and heat treatment temperature over $650^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제4권1호
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• pp.121-131
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• 2000

Melt flow, heat and mass transfer of oxygen have been analyzed numerically in the process of Czochralski single crystal growth of silicon under the influence of misaligned cusp magnetic fields. Since the silicon melt in a crucible for crystal growth is of high temperature and of highly electrical-conducting, experimentation method has difficulty in analyzing the behavior of the melt flow. A set of simultaneous nonlinear equations including Navier-Stokes and Maxwell equations has been used for the modelling of the melt flow which can be regarded as a liquid metal. Together with the melt flow which forms the Marangoni convection, a flow circulation is observed near the comer close both to the crucible wall and the free surface. The melt flow tends to follow the magnetic lines instead of traversing the lines. These flow characteristics helps the flow circulation exist. Mass transfer characteristics influenced by the melt flow has been analyzed and the oxygen absorption rate to the crystal has been calculated and turned out to be rather uniform than in the case of an aligned magnetic field.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.143-146
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• 2007

Birnessite-type manganese dioxide($MnO_2$) was coated uniformly onto carbon nanotubes (CNTs) through a spontaneous direct redox reaction between CNTs and permanganate ions($MnO_4\;^-$). The initial specific capacitance of the $MnO_2/CNT$ nanocomposite in an organic electrolyte at a large current density of 1 A/g was 250 F/g, which is equivalent to 139 mAh/g based on the total weight of the electrode material including the electroactive material, conducting agent and binder. The specific capacitance of the $MnO_2$ in the $MnO_2/CNT$ nanocomposite was as high as 580 F/g (320 mAh/g), indicating excellent electrochemical utilization of the $MnO_2$. The addition of CNTs as a conducting agent can improve the high rate capability of $MnO_2/CNT$ nanocomposite considerably. An analysis of the in-situ X-ray absorption near-edge structure (XANES) showed an improvement in the structural and electrochemical reversibility of the $MnO_2/CNT$ nanocomposite by heat-treatment.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권3호
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• pp.110-117
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• 2022

A chiller cooler absorbs the thermal energy of water to generate cold water and supplies the generated cold water to a cold water pipe buried in the wall of a small mobile modular house to greatly increase the cooling area. An attempt was made to reduce the required cooling time significantly. A small chiller cooler suitable for the cooling load of a small mobile modular house with an area less than 3.3 m² was employed. When cooling is done during summer using a chiller cooler installed outdoors, heat absorption energy loss occurs in the cold water pipe owing to the high temperature. To address this, a study was conducted to reduce the endothermic energy loss significantly. As the mass flow rate of the cold water flowing inside the cold water pipe increased, the temperature decrease gradient of the cold water increased. From the start of the cooling operation, the air temperature of the small mobile modular house decreased linearly in proportion to the operation time. Furthermore, the temperature of the air inside the small mobile modular house decreased in proportion to the increase in the flow of water inside the cold water pipe.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.202-207
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• 2024

This study examines a manufacturing process for the photoelectrode material of dye-sensitized solar cell (DSSC) intending to increase efficiency through the surface plasmon resonance phenomenon of nanoparticles with a composite structure made of Ag and TiO₂. This invention involves the use of Ag and TiO₂ nanoparticles in the solar cell. These nanoparticles cause surface plasmon resonance, which amplifies and scatters incident solar energy, enhancing the dye's rate of light absorption. It also makes it possible to absorb energy in wavelength ranges that were previously difficult to do, which increases efficiency. Centrifugal separation and heat synthesis are used to create the composite metal structures, and certain combinations are used to decide the particle morphologies. To increase the efficiency of organic solar cells and DSSC, the Ag/TiO₂ composite structure is therefore quite likely to be used.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.176-183
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• 2009

대형병원의 에너지 소비패턴을 분석한 후 마이크로가스터빈을 적용할 경우 기존 시스템 대비 냉난방에너지 절감량 및 전기에너지 절감량과 경제성분석을 통해 대형병원의 에너지 소비량을 절감하기 위한 에너지성능평가 모의연구를 수행하였다. 0.5[MW]급 마이크로 가스터빈을 설치한 후 에너지 성능분석을 한 결과 터빈에서의 발전효율은 30[%]이며, 전기는 건물에서 사용되는 조명에너지 뿐만 아니라 전체 전기에너지의 40[%]을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 터빈에서 발전되는 전기량과 배열을 냉난방에너지원으로 이용할 경우 전체 시스템효율은 70[%]로 상승할 뿐만 아니라 난방에너지의 56[%], 냉방에너지의 67[%]를 절감할 수 있는 것으로 분석되었으며 현가등가법에 의한 시스템 투자회수 기간이 약 9년으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.