• 전기화학회지
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• 제22권2호
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• pp.69-78
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• 2019

리튬 금속 음극은 낮은 환원 전위, 고에너지 밀도로 인해 흑연을 대체할 차세대 음극재로 재조명 받고 있다. 하지만, 충방전시 리튬 금속 표면에서의 반복적인 산화/환원 반응에 의해 리튬 덴드라이트가 형성되며 이로 인해 수명특성이 급격하게 저하되고 더 나아가 내부 단락(Internal Short-circuit)과 같은 안전성 문제로 인해 상용화되기에는 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 연구 그룹에서는 리튬 금속에 미세 패턴을 형성하여 전류 밀도를 제어함으로써 덴드라이트 형성을 제어하였으나, 고전류밀도에서는 리튬 덴드라이트의 형성을 완벽하게 제어할 수는 없었다. 본 연구에서는 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 전해질 첨가제 Vinylene Carbonate(VC)를 도입하여 고율 충방전 시 미세 패턴화된 리튬 금속 전극의 덴드라이트 형성 억제를 극대화하고자 하였다. 미세 패턴화된 리튬 금속 전극과 VC 첨가제의 시너지 효과로 인해 높은 전류 밀도에서의 리튬 덴드라이트가 비교적 치밀하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 300사이클 동안 88.3%의 용량유지율을 보였으며, 기존의 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 대비하여 수명특성이 약 6배 이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권4호
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• pp.123-130
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• 2020

AGM 연축전지(Absorbent Glass Mat Lead-Acid Battery)의 수명 특성을 결정짓는 양극 활물질(Active Material)의 주요 구성 결정인 4BS(Tetrabasic lead Sulfate)의 입자 크기를 제어하기 위해 4BS Nano Seed(NS)를 적용 중에 있다. 4BS NS 적용 시, 나노 입자 특성상 분산 안정성이 저하되어 제 기능을 다하지 못한다. 이를 개선하기 위해 기존 첨가제인 광명단(Red Lead)에 나노 입자의 4BS seed가 포함된 Incorporated Nano Seed(INS)를 함량별로 첨가하여 양극판 분석과 제품 성능을 평가하였다. INS 함량이 증가할수록 4BS 입자 크기는 작아지면서 균일해지는 특성을 확인할 수 있었으며, 반응 비표면적 증가에 따른 고율 방전 특성도 향상되는 것을 알 수 있었다. 극판 제조 공정에서의 개별 극판에 대한 입도 분포의 편차를 확인하기 위해, AGM 연축전지 200 대 대한 내부 저항 및 전압 검사를 진행하였으며 제품 제조 공정 품질 편차가 감소하는 것을 확인하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제6권4호
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• pp.121-130
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• 2015

The micro emulsion method has been successfully used for preparing perovskite LaCoO₃ with uniform, fine-shaped nanoparticles showing high activity as electro catalysts in oxygen reduction reactions (ORRs). They are, therefore, promising candidates for the air-cathode in metal-air rechargeable batteries. Since the activity of a catalyst is highly dependent on its specific surface area, nanoparticles of the perovskite catalyst are desirable for catalyzing both oxygen reduction and evolution reactions. Herein, LaCoO₃ powder was also prepared by sol-gel method for comparison, with a broad particle distribution and high agglomeration. The electro catalytic properties of LaCoO₃ and LaCoO₃-carbon Super P mixture layers toward the ORR were studied comparatively using the rotating disk electrode technique in 0.1 M KOH electrolyte to elucidate the effect of carbon Super P. Koutecky-Levich theory was applied to acquire the overall electron transfer number (n) during the ORR, calculated to be ~3.74 for the LaCoO₃-Super P mixture, quite close to the theoretical value (4.0), and ~2.7 for carbon-free LaCoO₃. A synergistic effect toward the ORR is observed when carbon is present in the LaCoO₃ layer. Carbon is assumed to be more than an additive, enhancing the electronic conductivity of the oxide catalyst. It is suggested that ORRs, catalyzed by the LaCoO₃-Super P mixture, are dominated by a 2+2-electron transfer pathway to form the final, hydroxyl ion product.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권10호
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• pp.831-835
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• 2008

We present a continuous electrical cell lysis chip, using a DC bias voltage to generate the focused high electric field for cell lysis as well as the electroosmotic flow for cell transport. The previous cell lysis chips apply an AC voltage between micro-gap electrodes for cell lysis and use pumps or valves for cell transport. The present DC chip generates high electrical field by reducing the width of the channel between a DC electrode pair, while the previous AC chips reducing the gap between an AC electrode pair. The present chip performs continuous cell pumping without using additional flow source, while the previous chips need additional pumps or valves for the discontinuous cell loading and unloading in the lysis chambers. The experimental study features an orifice whose width and length is 20 times narrower and 175 times shorter than the width and length of a microchannel. With an operational voltage of 50 V, the present chip generates high electric field strength of 1.2 kV/cm at the orifice to disrupt cells with 100% lysis rate of Red Blood Cells and low electric field strength of 60 V/cm at the microchannel to generate an electroosmotic flow of $30{\mu}m/s{\pm}9{\mu}m/s$. In conclusion, the present chip is capable of continuous self-pumping cell lysis at a low voltage; thus, it is suitable for a sample pretreatment component of a micro total analysis system or lab-on-a-chip.

• 전기학회논문지
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• 제66권7호
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• pp.1141-1148
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• 2017

Generally, a thermistor made by sintering a metal oxide is widely used to measure the ambient temperature. This thermistor is widely used not only for industrial use but also for medical use because of its excellent sensitivity, durability, temperature change characteristics and low cost. In particular, the normal body temperature is 36.9 degrees relative to the armpit temperature, and it is most closely related to the circulating blood flow. Previous studies have shown that body temperature changes during biomechanical changes and body temperature changes by anomalous signs or illnesses. Therefore, in this study, we propose a Lock-In-Amp design to detect minute temperature changes of clothing and thermistor wired by a preacher as a method to regularly measure body temperature in daily life. Especially, it is designed to measure the minute resistance change of the thermistor according to body temperature change even in a low-cost microprocessor environment by using a micro-processor-based Lock-In-Amp, and a jacquard and the thermistor is arranged so as to be close to the side, so that the reference body temperature can be easily measured. The temperature was measured and stored in real time using short-range wireless communication for non - restraint temperature monitoring. A baby vest was made to verify its performance through temperature experiments for infants. The measurement of infant body temperature through the existing skin sensor or thermometer has limitations in monitoring infant body temperature for a long time without restriction. However, it can be overcome by using the embroidery fabric based micro temperature monitoring wireless monitoring device proposed in this study.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.237-257
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• 2020

The role of nano bio-composites precursor to chitosan are innumerable and are known for having different applications in various branches of physical sciences. The application to the sensor development is relatively new, where only few literature works are available to address the specific and critical analysis of nanocomposites in the subject area. The bio-composites are potential and having greater affinity towards the heavy metals and several micro-pollutants hence, perhaps are having wider implications in the low or even trace level detection of the pollutants. The nano-composites could show good selectivity and suitability for the detection of the pollutants as they are found in the complex matrix. However, the greater challenges are associated using the bio-composites, since the biomaterials are prone to be oxidized or reduced at an applied potential and found to be a hinderance for the detection of target pollutants. In addition, the materials could proceed with a series of electrochemical reactions, which could produce different by-products in analytical applications, resulting in several complex phenomena in electrochemical processes. Therefore, this review addresses critically various aspects of an evaluation of nano bio-composite materials in the electrochemical detection of heavy metals and micro-pollutants from aqueous solutions.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.299-303
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• 2013

In this study, a micro gas sensor for $NO_x$ was fabricated using a microelectromechanical system (MEMS) technology and sol-gel process. The membrane and micro heater of the sensor platform were fabricated by a standard MEMS and CMOS technology with minor changes. The sensing electrode and micro heater were designed to have a co-planar structure with a Pt thin film layer. The size of the gas sensor device was about $2mm{\times}2mm$. Indium oxide as a sensing material for the $NO_x$ gas was synthesized by a sol-gel process. The particle size of synthesized $In_2O_3$ was identified as about 50 nm by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The maximum gas sensitivity of indium oxide, as measured in terms of the relative resistance ($R_s=R_{gas}/R_{air}$), occurred at $300^{\circ}C$ with a value of 8.0 at 1 ppm $NO_2$ gas. The response and recovery times were within 60 seconds and 2 min, respectively. The sensing properties of the $NO_2$ gas showed good linear behavior with an increase of gas concentration. This study confirms that a MEMS-based gas sensor is a potential candidate as an automobile gas sensor with many advantages: small dimension, high sensitivity, short response time and low power consumption.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.97-105
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• 2008

반도체 공정의 미세화 및 마이크로 시스템 기술의 발전 그리고 소형 무선PAN 및 이동통신 장치들의 급증으로 인하여 전자부품들의 소형화와 직접화에 대한 요구가 지속적으로 증가되고 있다. 본 연구에서는 휴대형 무선PAN 및 이동통신용 전자회로 설계에 다양한 목적으로 널리 사용되고 있는 기저대역의 수동소자들 중 미세 커패시터의 안정성과 전기적 특성을 확보하기 위하여, 유전체인 AIN을 사용하여 MIM구조로 제작된 미세 박막 커패시터 소자의 전기적인 특성을 분석하고 기저대역에서의 성능을 평가한다. 또한 제작된 미세 박막형 커패시터의 용량제어 방법을 제시함으로서 기저대역에서 범용으로 사용할 수 있는 미세 박막 커패시터의 모델을 제시하고자 한다. 또한, 주파수 대역에 따른 MIM구조의 AIN 커패시터 특성을 분석함으로서 향후 임베디드 소자와 집적화를 위한 고정밀의 미세수동 소자로서의 활용방안을 제시하고자한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.203-210
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• 2007

자연전위 측정에 의한 산사태나 사면 안정성 모니터링의 기본 연구로 일축 압축에 의한 암석의 파괴 시 수반되는 미소 전위를 측정하였다. 측정시스템은 24 bit의 분해능을 가지며 동시에 8채널 측정이 가능한 A/D 변환기와 일축 압축 시험기, 일축 압축 시 암석의 변형률 측정 장치, 4조의 전위 전극으로 구성된다. 구축된 시스템을 이용하여 화강암, 석회암, 사암의 암석시료와 균질한 시료 상태에서 미소 전위 발생을 모니터링하기 위해 제작한 모르타르 시료에 대하여 실험하였다. 포화된 암석 시료에서는 압력이 가해짐에 따라 모든 시료에서 미소 전위의 발생이 관측되었으며, 하중이 증가함에 따라 발생되는 전위의 세기가 증가하는 것을 확인하였다. 발생 전위의 세기는 사암, 석회암, 화강암의 순으로 크게 나타났는데, 이는 공극률과 비례관계가 있음을 알 수 있었고, 전기동역학적인 관점에서 발생 메커니즘을 설명할 수 있다. 반면, 건조 시료에서는 사암에서만 전위 발생이 관측되었는데 이는 사암에 석영 함량이 많아 발생한 압전 전위에 의한 것으로 이론을 통해 알 수 있었다. 시료에 부착된 4조의 전위전극에서의 측정된 전위세기를 비교한 결과 파괴면에 인접한 전극에서의 전위세기가 다른 전극에 비해 크게 나타나는 것을 확인했다. 이는 다채널 SP 모니터링을 통해 산사태나 사면 붕괴 지점을 미리 예측할 수 있는 긍정적인 결과로서 향후 음향방사(acoustic emission)와 동시에 측정하여 정확한 파괴면과 미소 전위세기와의 정량적 상관관계를 규명할 예정이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권5호
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• pp.221-227
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• 2015

In this study, Multi-Array Electrodes (MAE) and Programmable Multi-channel Electrical Stimulator (PMES) were implemented for firing Trigger Points (TPs) of the patient with Myofascial Pain Syndrome (MPS). MAE has 25 Ag/AgCl electrodes arranged in the form of array ($5{\times}5$) fabricated with flexible pad, which are applicable to be easy-attached to curved specific region of the human body. PMES consisted of 25 channels. Each channel was to generate various electric stimulus patterns (ESPs) by changing the mono-phasic or bi-phasic of ESP, On/Off duration of ESP, the interval between ESP, and amplitude of ESP. PMES hardware was composed of Host PC, Stimulation Pattern Editing Program (SPEP), and Multi-channel Electrical Stimulator (MES). Experiments were performed using MAE and PMES as the following. First experiment was performed to evaluate the function for each channel of Sub- Micro Controller Unit (SMCU) in MES. Second experiment was conducted on whether ESP applied from each channel of SMCU in PMES was focused to the electrode set to the ground, after applying ESP being output from each channel of SMCU in PMES to MAE.