• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.437-442
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• 2023

This research aims to enhance the efficiency of Pt/C catalysts due to the limited availability and high cost of platinum in contemporary fuel cell catalysts. Nano-sized platinum particles were distributed onto a carbon-based support via the polyol process, utilizing the metal precursor H₂PtCl₆·6H₂O. Key parameters such as pH, temperature, and RPM were carefully regulated. The findings revealed variations in the particle size, distribution, and dispersion of nano-sized Pt particles, influenced by temperature and pH. Following sodium hydroxide treatment, heat treatment procedures were systematically executed at diverse temperatures, specifically 120, 140, and 160 ℃. Notably, the thermal treatment at 140 ℃ facilitated the production of Pt/C catalysts characterized by the smallest platinum particle size, measuring at 1.49 nm. Comparative evaluations between the commercially available Pt/C catalysts and those synthesized in this study were meticulously conducted through cyclic voltammetry, X-ray diffraction (XRD), and field-emission scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (FE-SEM EDS) methodologies. The catalyst synthesized at 160 ℃ demonstrated superior electrochemical performance; however, it is imperative to underscore the necessity for further optimization studies to refine its efficacy.

• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.22-29
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• 2014

네오디뮴 폐자석 침출액으로부터 희유금속인 네오디뮴을 회수하는 연구와 함께 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 부가가치를 높이는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 유용자원화를 위한 기초연구로 철 나노분말을 제조하는 실험을 수행하였다. 본 연구는 $FeCl_3$ 용액을 철 분말 원료로, 분산제는 $Na_4P_2O_7$와 Polyvinylpyrrolidone를 이용하였고, 환원제로는 $NaBH_4$, 철 나노분말 핵생성 촉진제 seed로 염화팔라듐을 사용하였다. 제조한 철 나노분말을 XRD, SEM을 이용하여 분말의 형상 및 크기를 분석하였다. Fe와 $NaBH_4$의 몰 비를 1 : 5로 조절하여 철 분말을 제조하였으며, 이 때 철 분말은 구형이었으며, 입도는 약 50 ~ 100 nm 였다. 분산제 $Na_4P_2O_7$의 경우 100 mg/L에서 철 이온의 제타포텐셜이 음의 값을 가졌고, $FeCl_3$ 과 PVP와 Pd의 질량비 1 : 4 : 0.001에서 분산이 양호하고, 입도가 100 nm 인 철 나노분말을 합성하였다. 같은 반응 조건에서 폐 Nd 침출액의 Fe 이온을 pH를 조절하여 슬러리화한 후 실험을 진행한 결과, pH 9에서 구형의 철 분말을 합성할 수 있었으며, 20 L 이상의 Scale-up 공정에서는 분산제 없이 환원제로 175 nm 크기의 철 분말을 합성할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.176-177
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• 2013

Surface plasmon polaritons (SPPs) have attracted the attention of scientists and engineers involved in a wide area of research, microscopy, diagnostics and sensing. SPPs are waves that propagate along the surface of a conductor, usually metals. These are essentially light waves that are trapped on the surface because of their interaction with the free electrons of conductor. In this interaction, the free electrons respond collectively by oscillating in resonance with the light wave. The resonant interaction between the surface charge oscillation and the electromagnetic field of the light constitutes the SPPs and gives rise to its unique properties. In this papers, we studied theoretical and experimental extraordinary transmittance (T) and reflectance (R) of 2 dimensional metal hole array (2D-MHA) on GaAs in consideration of the diffraction orders. The 2d-MHAs was fabricated using ultra-violet photolithography, electron-beam evaporation and standard lift-off process with pitches ranging from 1.8 to $3.2{\mu}m$ and diameter of half of pitch, and was deposited 5-nm thick layer of titanium (Ti) as an adhesion layer and 50-nm thick layer of gold (Au) on the semiinsulating GaAs substrate. We employed both the commercial software (CST Microwave Studio: Computer Simulation Technology GmbH, Darmstadt, Germany) based on a finite integration technique (FIT) and a rigorous coupled wave analysis (RCWA) to calculate transmittance and reflectance. The transmittance was measured at a normal incident, and the reflectance was measured at variable incident angle of range between $30^{\circ}{\sim}80^{\circ}$ with a Nicolet Fourier transmission infrared (FTIR) spectrometer with a KBr beam splitter and a MCT detector. For MHAs of pitch (P), the peaks ${\lambda}$ max in the normal incidence transmittance spectra can be indentified approximately from SP dispersion relation, that is frequency-dependent SP wave vector (ksp). Shown in Fig. 1 is the transmission of P=2.2 um sample at normal incidence. We attribute the observation to be a result of FTIR system may be able to collect the transmitted light with higher diffraction order than 0th order. This is confirmed by calculations: for the MHAs, diffraction efficiency in (0, 0) diffracted orders is lower than in the (${\pm}x$, ${\pm}y$) diffracted orders. To further investigate the result, we calculated the angular dependent transmission of P=2.2 um sample (Fig. 2). The incident angle varies from 30o to 70o with a 10o increment. We also found the splitting character on reflectance measurement. The splitting effect is considered a results of SPPs assisted diffraction process by oblique incidence.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6187-6195
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• 2012

네오디뮴 폐자석 침출액으로부터 희유금속인 네오디뮴을 회수하기 위해서는 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 부가가치를 높이는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 네오디뮴과 같이 침출되는 철의 유용자원화를 위한 기초연구로 철 나노분말 제조하는 실험을 수행하였다. 본 연구는 $FeCl_3$ 용액을 철 분말 원료로, 분산제는 $Na_4O_7P_2$와 Polyvinylpyrrolidone를 이용하였고, 환원제로는 $NaBH_4$, 철 나노분말 핵생성 촉진제 시드(seed)로 염화팔라듐을 사용하였다. 제조한 철 나노분말을 XRD, 전자현미경(SEM) 및 PSA 등을 이용하여 분말의 형상 및 크기 등을 분석하였다. 철과 $NaBH_4$의 농도비가 1 : 5이며, 반응시간이 30분 이상인 경우에서 철 분말이 제조되었으며, 이때 철 분말은 구형이었으며, 입도는 약 50 nm ~ 100 nm 크기였다. 분산제 $Na_4O_7P_2$의 경우 100 mg/L에서 철이온의 제타포텐셜이 음의 값을 가지므로 100 mg/L로 일정하게 하고, PVP와 Pd의 농도를 다양하게 하였을 경우, $FeCl_3$와 PVP와 Pd의 질량비 1 : 4 및 1 : 0.001에서, 분산이 양호하고, 입도 100 nm 크기인 철 나노분말을 합성하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.297-305
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• 2006

액체금속로 원자로배플 및 상부내부구조물 등은 고온소듐의 자유액면에 접하기 때문에 소듐액면의 상하 이동으로 열 라체팅 손상이 발생할 수 있다. 액체금속로 내부구조물의 열 라체팅 변형 손상을 감지할 수 있는 가동중검사 기법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유도초음파를 이용하여 원통형 내부구조물의 열 라체팅 변형 손상을 감지할 수 있는 검사 방법을 제시하였다. 원형통 구조물의 열 라체팅 변형 거동의 모사를 위해 SS 316L 재료의 원통 시험편을 제작하고 $550^{\circ}C$ 이상의 급격한 열하중을 가하면서 냉각수의 자유액면의 상하 이동 시험을 실시하였다. 스테인리스 강 재질의 박판에서의 유도초음파의 분산 특성을 분석하여 $A_0$ 모드를 열 라체팅 변형을 탐지할 수 있는 유효 모드로 선정하였다. 제작된 라체팅 변형 원통형 셀 구조물에서 원주방향으로 반복하여 회전하는 $A_0$ 모드의 전파시간차를 측정함으로써 열 라체팅 변형 탐지 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.714-722
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• 2019

산 염기성질이 다양하게 존재하는 담체($SiO_2-Y_2O_3$, $Al_2O_3$, $SiO_2-ZrO_2$, $SiO_2$, $TiO_2$, MgO) 상에 17 wt% Ni을 고정한 상태에서 함침법을 사용하여 촉매를 제조하여 수소 존재 하에 에탄올과 암모니아의 환원성 아민화 반응에 대한 촉매활성을 비교 평가하였다. 반응 전후에 있어 사용된 촉매는 X-선 회절, 질소 흡착, 에탄올-승온탈착(EtOH-TPD), 이소프로판올-승온탈착(IPA-TPD), 수소 화학흡착을 사용하여 특성분석을 수행하였다. pH 9.5 이상에서 침전법을 사용하여 $ZrO_2$와 $Y_2O_3$ 담체 제조 시 파이렉스 반응기에서 미량의 Si 용융으로 인해 $SiO_2-ZrO_2$와 $SiO_2-Y_2O_3$ 복합 산화물이 각각 생성되었다. 사용된 촉매 중에서 $Ni/SiO_2-Y_2O_3$ 촉매가 가장 좋은 활성을 보였으며 이는 높은 니켈 분산도와 EtOH-TPD와 IPA-TPD에서의 낮은 탈착온도 등과 밀접한 관련이 있었다. Ni/MgO 촉매상에서의 낮은 촉매 활성은 NiO-MgO 고형물 형성에 기인한 것으로 보이며, $Ni/TiO_2$ 경우에서는 담체-금속 간의 강한 상호 작용으로 인해 낮은 니켈 금속 상 존재로 인해 반응성이 낮게 나왔다. $TiO_2$와 MgO 이외의 담체를 사용한 경우에 있어서 유사한 에탄올 전환율에서의 에틸아민류와 아세토니트릴 선택도는 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.626-631
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• 2019

친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 이 연구는 CNG 버스의 post Euro-VI 배기대응을 위한 기초연구로써, Pd 대체 전이금속 영향, 촉매 체적 영향 그리고 공간속도에 따른 기초 특성을 파악하는 것이다. 촉매는 제조되었고 모델가스반응장치로 실험하였다. 3Pd가 포함된 NGOC 촉매는 $300^{\circ}C$에서 22%, $350^{\circ}C$에서 48% 그리고 $500^{\circ}C$에서 약 75%의 $CH_4$ 저감 능력을 나타내며 촉매 활성이 가장 높았다. 전이금속 3wt%가 포함된 3Co NGOC는 산화능력이 우수한 물질로써, 2nm급의 작은 사이즈로 촉매 분산도가 향상되어 de-NO/CO 전환율이 높았다. NGOC+LNT+SCR 촉매시스템의 체적은 $De-CH_4/NOx$ 성능과 촉매비용을 고려할 때 Total score가 165를 나타낸 1.5+0.5+0.5 조합이 최적이었다. SV $14,000h^{-1}$일 경우 $CH_4$ 저감 성능은 약 20% 수준으로 가장 높았고, SV $56,000h^{-1}$의 경우가 약 5% 수준으로 가장 낮았다. 공간속도가 작으면 유속이 감소하여 촉매 체적에 잔류하는 시간이 길어지므로 유해가스가 저감되었기 때문이다.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.478-482
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• 2021

고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Ln(1)-Ni(5)/SBA-15 (Ln = Dy, Eu, Pr, Tb) 촉매상에서 메탄의 부분 산화 반응을 수행하여 수소의 수율을 조사하였다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석으로 Ni(5)/SBA-15 촉매에 1 wt%의 Eu를 첨가함으로써 Eu(1)-Ni(5)/SBA-15의 O1s와 Si2p의 핵심 전자 수준의 화학적 이동이 있었으며, O1s, Ni2p_3/2, Si2p의 원자의 비가 1.284, 1.298, 1.058로 증가하였다. 촉매 표면상에 O^-, O^2-의 산소와 Eu³⁺, Ni⁰, Ni²⁺, Si⁴⁺의 이온이 존재함을 알 수 있었다. Eu(1)-Ni(5)/SBA-15 촉매상에서 수소의 수율은 57.2%이었으며, Ln(1)-Ni(5)/SBA-15 (Ln = Dy, Pr, Tb)보다 우수한 수소 수율을 보여주었고 25 h의 반응에서 안정된 촉매 활성을 유지하였다. Eu를 Ni(5)/SBA-15에 1wt%를 첨가함으로서 금속과 담체 간에 강한 상호 작용에 의한 SMSI 효과로 산소 빈자리를 만들고 촉매 표면상에 Ni⁰, N²⁺의 나노입자의 분산을 증가시켜 촉매 활성을 유지시켰다.

• 농업과학연구
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• 제26권2호
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• pp.77-93
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• 1999

This study is aiming at identifying the foreward and backward lingkage effects of the farm land base development project. Korean Government has continuously carried out farmland base development projets including the integrated agricultural development projects. large and medium scale irrigation projects and the comprehensive development of the four big river basin including tidal land reclamation and estuary dam construction for the all weather farming since 1962. the starting year of the five year economic development plans. Consequently the irrigation rate of paddy fields in Korea reached to 75% in 1998 and to escalate the irrigation rate, the Government had procured heavy investment fund from IBRD. IMF and OECF etc. To cope with the agricultural problems like trade liberalization in accordance with WTO policy, the government has tried to solve such problems as new farmland base development policy, preservation of the farmland and expansion of farmland to meet self-sufficiency of foods in the future. Especially, farmland base development projects have been challanged to environmental and ecological problems in evaluating economic benefits and costs where the value of non-market goods have not been included in those. Up to data, in evaluating benefits and costs of the projects, farmland base development projects have been confined to direct incremental value of farm products and it's related costs. Therefore the projects'efficiency as a decision making criteria has shown the low level of economic efficiencies. In estimating economic efficiencies including Leontiefs input-output analysis of the projects could not be founded in Korea at present. Accordingly this study is aimed at achieving and identifying the following objectives. (1) To identify the problems related to the financial supports of the Government in implementing the proposed projects. (2) To estimated backward and foreward linkage effects of the proposed project from the view point of national economy as a whole. To achieve the objectives, Hwangrak benefited area with reservoir which is located in Seosan-haemi Disticts, Chungnam Province were selected as a case study. The main results of the study are summarized as follows : a. The present value of investment and O & M cost were amounted to 3,510million won and the present value of the value added in related industries was estimated at 5.913million won for the period of economic life of 70 years. b. The total discounted value of farm products in the concerned industries derived by the project was estimated at 10,495million won and the foreward and backward linkage effects of the project were amounted to 6,760 and 5,126million won respectively. c. The total number of employment opportunities derived from the related industries for the period of project life were 3,136 man/year. d. Farmland base development projects were showed that the backward linkage effects estimated by index of the sensitivity dispersion were larger than the forward linkage effect estimated by index of the power of dispersion. On the other hand, the forward linkage effect of rice production value during project life was larger than the backward linkage effect e. The rate of creation of new job opportunity by means of implementing civil engineering works were shown high in itself rather than any other fields. and the linkage effects of production of the project investment were mainly derived from the metal and non-metal fields. f. According to the industrial linkage effect analysis, farmland base development projects were identified economically feasible from the view point of national economy as a whole even though the economic efficiencies of the project was outstandingly decreased owing to delaying construction period and increasing project costs.

• 자원환경지질
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• 제47권4호
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• pp.405-420
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• 2014

도심환경의 인위적 오염원에 의한 토양오염과 대기오염의 특성을 파악하기 위하여 서울지역 가로수의 플라타너스 잎과 토양을 격자형으로 52개의 지역에서 시료채취 및 중금속원소 함량을 측정하였다. 비교 대조를 위하여 비교적 오염이 적을 것으로 예상되는 충청남도 예산에 전원지역에서 2개 지점의 시료를 분석하였다. 서울시 토양 내 중금속 함량을 지역별로 측정한 결과, Cd, Co, Cr, Ni은 산업지역에서, Cu, Zn, Pb는 교통량 밀집지역에서 높았고, 도심 내 전원지역은 비교 대조지역보다 높은 중금속 함량을 보였다. 플라타너스 잎의 세척 전과 후의 차이는 Cd, Cu, Pb, Zn가 교통량 밀집지역에서 높았다. 토양은 Cd-Co, Cr-Ni, Cu-Zn, Pb-Zn는 상관계수 값이 0.8이상으로 양의 상관성을 보여 이들 원소간의 배출원은 유사하고, 플라타너스 잎은 Pb-Cu, Cu-Zn 원소간 상관성이 높았다. 플라타너스 잎의 중금속 조성이 토양으로부터 기인되는지를 확인하기 위해 토양과 세척한 잎과의 관계를 분석한 결과, Cr, Cu, Pb, Zn는 양의 상관성을 보였고, 반면 Cd, Co, Fe, Mn, Ni은 이들의 상관성이 낮은 것으로 보여 이들 원소들은 대기로부터 기인된 것으로 생각된다. 서울지역의 중금속 원소 분산을 등함량도의 원소별 패턴을 분석한 결과, 토양은 산업지역에서 Ni, Cr원소와 교통량 밀집지역에서 Cd, Cu, Zn원소의 오염도가 크고, 세척하지 않은 잎에 대한 Cd-Pb, Cu-Zn의 오염양상이 유사한 것으로 나타났다. 대기 중 부유된 원소별 부화지수 값을 예측을 위해 가로수 잎의 원소별 부화지수 값을 분석한 결과, Cu, Zn, Pb, Mn, Co, Ni, Cd, Cr 순으로 높았으며, 특히 서울지역에서는 Cu, Zn, Pb, Mn 으로 인한 오염이 심각한 것으로 판단된다.