• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.87.1-87.1
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• 2017

High functional catalyst to efficiently produce clean and earth-abundant renewable fuels plays a key role in securing energy sustainability and environmental protection of our society. Hydrogen has been considered as one of the most promising energy carrier as represented by focused research works on developing catalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) from the water hydrolysis over the last several decades. So far, however, the major catalysts are expensive transition metals. Here using first principles density functional theory (DFT) calculations we screen various pyrites for HER by identifying fundamental descriptor governing the catalytic activity. We enable to capture a strong linearity between experimentally measured exchange current density in HER and calculated adsorption energy of hydrogen atom in the pyrites. The correlation implies that there is an underlying design principle tuning the catalytic activity of HER.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.212-216
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• 2021

We investigated the feasibility of hydrogen storage with electrochemically formed VO₂ nanotubes. The VO₂ nanotubes were fabricated through the anodization of vanadium metal in fluoride ion-containing organic electrolyte followed by an annealing process in an Ar-saturated atmosphere at 673 K for 3 h at a heating rate of 3 K /min. During anodization, the current density significantly increased up to 7.93 mA/cm² for approximately 500 s owing to heat generation, which led to a fast-electrochemical etching reaction of the outermost part of the nanotubes. By controlling the anodization temperature, highly ordered VO₂ nanotubes were grown on the metal substrate without using any binders or adhesives. Furthermore, we demonstrated the hydrogen sorption properties of the anodic VO₂ nanotubes.

• 한국의류학회지
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• 제25권3호
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• pp.577-585
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• 2001

Dyeing properties of the colorants extracted from pomegranate hull on cotton fabric were investigated. Effects of dyeing conditions and mordanting on dye uptake, color change and colorfastness were explored. Cationic agent treatment was done for cotton to improve low dyeability in natural dyeing. In addition antimicrobial activity of the cotton fabrics dyed with pomegranate colorants was examined by the shake flask method. Pomegranate colorants showed low affinity to cotton fiber and its adsorption isotherm was Freundlich type. Therefore, hydrogen bonding was involved in the adsorption of pomegranate colorants onto cotton fiber. Mordants did not significantly increase dye adsorption. Pomegranate colorants produced mainly yellow color on cotton fabric. In order to improve dye uptake, cotton was cationized by treating with Cationon UK(quarterly ammonium salt) and chitosan. The cationized cotton with Cationon UK showed higher dye uptake and shorter dyeing time, compared with the untreated cotton. Chitosan treated cotton also showed high dye uptake, but chitosan was less effective compared with Cationon UK. Fastness to washing, perspiration, and rubbing was not improved by mordanting and cationizing treatment, but light fastness was increased by all mordants and cationic agent. As dye concentration increased, bacterial reduction rate was increased and mordants did not significantly increase bacterial reduction rate.

• 분석과학
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• 제11권3호
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• pp.174-178
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• 1998

Formaldehyde와 resorcinol을 반응시켜 chelating 수지를 제조하였다. 이 수지는 Pb(II)나 Ni(II)와 같은 전이금속에 대해 높은 흡착능을 나타내었다. Pb(II), Ni(II), Co(II), Fe(II)와 Zn(II)의 흡착과 탈착율을 batch법으로 구하였다. 이 수지의 중요한 특성은 금속 이온과 수지의 수소 이온간의 교환과정이다. 금속이온의 흡착과 탈착의 메카니즘은 수지의 작용기인 수소 이온의 탈착과 금속 이온간의 교환반응으로 생각된다. 이 수지를 이용하여 전이금속을 농축시키고, 다른 이온들로부터 Pb(II)를 분리하는데 적용해 보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.249-258
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• 2005

활성탄을 흡착제로 하여 2탑 6단계의 PSA(압력 순환식 흡착) 공정을 통하여 수소/메탄(부피비로 60%/40%)의 이성분 혼합기체에서 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. PSA 공정에서 순도 및 회수율에 영향을 미치는 흡착압력, 공급 가스 유량, P/F 비를 변수로 하여 실험과 전산모사를 수행하였다. 본 공정에서 정상 상태는 15 cycle 이후에 도달하는 것을 알 수 있었다. P/F 비와 압력이 증가하고 공급 유량이 감소할 때 수소의 순도가 증가하였고, 반면에 회수율이 감소하는 것을 알 수 있었다. PSA 공정 전산 모사와 실험을 토대로 순도와 회수율이 최대일 때 최적의 PSA 운전 조건을 정하였다. 최적의 운전 조건은 공급가스의 유량이 22 LPM이고, 흡착 압력이 11 atm이며, P/F 비는 0.10으로 나타났고, 그 결과 수소의 회수율은 75% 이상 얻어졌으며, 순도는 99% 이상의 수소를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 비등온 비단열 상태를 고려하였으며, LDF(linear driving force) 모델과 LRC(loading ratio correlation) 등온식을 고려하여 실험과 예상치를 비교하였다.

• 전기화학회지
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• 제3권2호
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• pp.109-114
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• 2000

다결정 $Ir/H_2SO_4$수성 전해질 계면에서 중간주파수 구간의 위상이동 변화와 Langmuir흡착등온식 사이의 관계를 교류임피던스 방법 즉 위상이동 방법을 이용하여 연구 조사하였다. 간소화된 계면 등가회로는 전해질저항(Rs), Faraday저항$(R_F)$, 흡착유사용량$(C_\phi)$ 등가회로 요소$(C_P)$의 직렬접속으로 구성된다. 음전위(E)에 대한 위상이동$(-\phi)$과 표면피복율$(\theta)$ 변화율$[\Delta(-\phi)/{\Delta}E,\;{\Delta}{\theta}/{\Delta}E]$을 비교 및 제시하였다. 지연되는 위상이동$(-\phi)$은 음전위(E) 및 주파수(f)에 따르며, $\phi=tan^{-1}[1/2{\pi}f(R_s+R_F)C_P]$이다. 중간주파수(1 Hz)에서 위상이동 변화$(-\phi\;vs.\;E)$는 Langmuir흡착등온식 $(\theta\;vs.\;E)$의 결정에 적용할 수 있는 실험적인 방법이다. 다결정 Ir/0.1 M $H_2SO_4$ 전해질 계면에서 수소의 흡착평형상수(K)와 흡착표준자유에너지 $({\Delta}G_{ads})$는 각각 $2.0\times10^{-4}$와 21.1kJ/mol이며 과전위 수소흡착(OPD H)에 기인한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제2권
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• pp.45-52
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• 1961

The decomposition of malathion in dust for mulations prepared from four Korean tales as carriers during storage period has been studied. Amberlite CG-120, a cation exchange resin . which has higher cation exchange capacity than tales, was also used as a carrier in hope of finding out the effect of nagative charge upon the decomposition of malathion. Besides the original talc powders obtained directly from the mines, the hydrogen ion saturated forms were also used as carriers for comparisonal study. The saturated ions for the resin were hydrogen, sodium and magnesium. As the physical properties of the tales, colloid content, water adsorption capacity, PH, specific surface, phosphate fixing capacity and exchangeable canons were determined, and these properties were correlated with the amount of the decomposition. Following results were obtained from the experiment. 1. The malathion in the talc in dust was found to decompose around 10-15% ofthe total withina month. About 50% of the decom position that took place after a month was found to occur within a week. 2. The resin which has higher cation exchange capacity than the tales was highly effective in the decomposition of malathion compared with the tales. 3. In every case the saturation of the exchange complexes with hydrogen ion greatly accelerated the decomposition of malathion. 4. The most highly correlated physical properties with the decomposition were colloid content and specific surface of the tales. 5. The water adsorption and phosphate fixing capacities of the tales were found not to correlate with the amount of malathion decomposed. From the experimental results it was concluded that the active negative spots on the colloidal tales or the resin attract the electropositive phosphorus atom in a malathion molecule thereby inducing the decomposition easier. The presence of hydrogen ion nearby might cause a catalytic effect in the decomposition of malathion.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권6호
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• pp.728-739
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• 2005

활성탄을 흡착제로 이용한 2bed-6step PSA 공정에서 이성분 혼합기체 $H_2/Ar$(80％/ 20％)와 삼성분 혼합기체 $H_2/Ar/CH_4$(60％/ 20％/ 20％)의 수소 분리를 연구하였다. 비등온-비단열 상태에서 LRC 등온식과 LDF 모델을 고려하여 공정실험과 공정모사를 하였으며, 주기정상상태에 도달할 때까지 탑 내의 농도와 온도변화를 각각 알아보았다. 두 공정 모두에서 수소에 대한 순도 99％와 회수율 75％의 결과를 얻을 수 있었다. 이때, PSA 공정에 미치는 영향으로는 공급유량, 흡착압력 그리고 P/F ratio를 변수로 실험과 전산모사를 수행하여 결과를 비교하였다. 이 결과로부터, 다성분에서 최적의 공정조건을 결정에서 중요한 결정요인과 삼성분에서 최적의 공정조건을 알아보았다.

• 분석과학
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• 제16권3호
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• pp.218-225
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• 2003

반도체 공정에서는 많은 종류의 가스를 사용하는데 그들 중 염산 가스는 독성으로 인해 많은 환경오염 문제들을 야기 시키고 있다. 본 논문에서는 염산 가스를 기존의 제거 방식이 아닌 제올라이트수지 등의 흡착제들을 이용한 제거 방법 및 측정을 하는 연구를 수행하였다. 실험 장치는 실험조건을 고려하여 직접 설계 및 제작을 하였다. 그리고 각종 수지를 이용한 흡착제거정도를 비교하기 위하여 제올라이트 A, $Ag^+$ 이온으로 치환된 AgA 제올라이트, ZnO, $AgMnO_3$ 등의 수지를 이용하여 실험하였다. 가스의 분석은 적외선 분광기 (FT-IR)를 이용하여 정성 및 정량분석을 하여 각 각의 수지에 의한 염산 가스의 제거량을 계산함으로써 각 수지의 제거 효율을 확인, 비교하였다. 본 실험에서 사용된 수지들 중에서 ZnO 가 수지 1 g에 대해 0.067 g 의 HCl 가스를 제거하는 가장 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.384-387
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• 2006

수소 스테이션에서 사용할 수 있는 Compact 형 수소 PSA를 연구하였다. 기존의 수소 PSA 가 수소 스테이션에서 공간적 제약이 있기 때문에 그 부피를 줄이면서, 또한 효율을 높이기 위해 Compact형 수소 PSA를 고안하였다. Compact형 수소 PSA는 하나의 bed안에 다른 하나의 bed를 넣음으로써 시스템이 차지하는 부피를 줄이는 한 건, inner bed와 outer bed 사이의 열교환 효과가 나타나기 때문에 그 효율을 높일 수 가 있다. 흡착탑의 동특성을 파악하기 위하여 4성분 (H2/CO2/CH4/CO, 69:26:3:2 vol. %)의 가스를 Feed rate 7LPM, Adsorption Pressure 9atm의 조건으로 실험을 하였다. Inner bed와 outer bed의 흡착 동특성의 차이를 알아보고, PSA 공정을 가상으로 하여 각각의 탑에서 흡착과 탈착이 동시에 일어날 때의 동특성도 알아보았다. 그리고 AD step time을 달리 하면서 PSA 공정에 알맞은 Sequence을 알아보았다.