• 신재생에너지
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• 제2권4호
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• pp.64-69
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• 2006

There is a worldwide interest in the development and commercialization of polymer electrolyte membrane fuel cells [PEMFCs] for vehicular and stationary applications. One of the major objectives is the reduction of loaded electrode materials, which is comprise of the Pt-based noble metals. In this paper, a novel chemical strategy is described for the preparation and characterization of carbon-supported and surface-alloys, which were prepared by using a successive reduction process. After preparing Au colloid nanoparticles, the supporting of Au colloid nanoparticles occurred spontaneously in the carbon black-dispersed aqueous solution. Then nano-scaled active materials were formed on the surface of carbon-supported Au nanoparticles. The structural and electrochemical analyses indicate that the active materials were deposited on the surface of Au nanoparticles selectively and that an alloying process occurred during the successive reducing process. The carbon-supported & surface-alloys showed the higher electrocatalytic activity than those of the particle-alloys and commercial one [Johnson-Matthey] for the reaction of methanol and formic acid oxidation. The increased electrocatalytic activity might be attributed to the effective surface structure of surface-alloys, which have a high utilization of active materials for the surface reaction of electrode.

• 한국재료학회지
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• 제13권2호
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• pp.106-110
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• 2003

Nano-sized powders of Indium Tin Oxide(ITO) were synthesized by a coprecipitation method. In order to investigate the gas sensing characteristics in the nanocrystalline ITO thick films with various particle sizes, ITO powders with the average particle diameter of 15, 30, and 70 nm respectively were synthesized. And the sensitivity of ITO thick films was measured upon exposure to a target gas($C_2$$H_{5}$ /OH) and some other Volatile Organic Compounds(VOCs), such as, toluene, methanol, benzene, chloroform. As a result, ITO thick films had high sensitivity for ethanol and higher sensitivity with smaller particle size.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.648-652
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• 2006

$MnO_{2}$는 배터리, 촉매 및 capacitor 등의 사용으로 인하여 이의 수요는 날로 증가하고 있다. 본 연구는 sacrificial core 법을 이용하여 $MnO_{2}$ 중공 미세구를 제조하였다. 이때 $MnO_{2}$ 나노입자는 manganese acetate의 가수분해 및 축합반응에 의해 제조되었다. 실험결과 물 0.2%, manganese acetate 0.65 mM, 촉매 0.02 mM를 실온에서 반응시켜 실험을 하였을 때 일정한 모양의 $MnO_{2}$ hollow microsphere를 제조할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.67-70
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• 2005

[ $a-Fe/Nd_2Fe_{14}B$ ]기 이상나노복합합금(two-phase nanocompositie alloy)의 자기적 특성 향상을 위하여, $Nd_9Fe_{84}B_7$ 조성의 합금을 급속 응고법과 등온열처리를 이용하여 제조한 후, 공정 조건의 변화에 따른 상, 미세조직, 자기특성의 변화 등을 조사하였다. 주어진 Nd-Fe-B 삼원계 합금을 35 m/s 이상에서 급랭 응고하였을 때 완전한 비정질 합금을 얻을 수 있었으며, 최적 자기특성을 얻기 위한 적정 열처리 구역은 $700^{\circ}C$/10 - 15분, 725$^{\circ}C$/7 - 12분, $750^{\circ}C$/5 - 7분으로 조사되었다. 이 구역들에서 열처리된 합금들은 모두 매끄러운 감자곡선(demagnetization curve)을 나타내, a-Fe와 $Nd_2Fe_{14}B$사이의 교환상호결합이 잘 일어나고 있음을 알 수 있었으며, 이때 a-Fe와 $Nd_2Fe_{14}B$의 평균 입자 크기는 각각 약 10nm와 40$\~$60 nm였다. 한편 상 전개의 차이에도 불구하고 열처리 후에는 모든 합금들이 $60\%$ 이상의 $M_r/M_s$ 비율을 나타내 열처리 조건의 변화에 관계없이 교환상호작용은 일어나고 있음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.138-138
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• 2018

선박을 통한 해상수송은 세계 무역의 80% 이상을 차지하고 있으며, 대부분의 선박은 저질중유의 연소로부터 추진력을 발생시키는 디젤 엔진을 원동력으로 사용하고 있다. 이러한 디젤 엔진은 연소의 부산물로 매년 백만 톤 이상의 오염물질을 방출하는데, 그 주성분은 탄소로 이루어져 있고 고온 열분해 또는 압축 점화 엔진의 작동 부산물들이 소량 포함되어 있다. 이에 본 연구에서는 선박으로부터 배출된 폐 수트를 리튬이온전지용 도전재로 활용하기 위한 독특한 방법이 제안되었다. 실험에 사용된 폐 수트는 운항중인 컨테이너선으로부터 수집되었으며, 수집된 폐 수트는 탄소 성분 이외의 불순물을 제거하고 흑연화 정도를 개선시키기 위해 $2,000^{\circ}C$로 열처리되었다. 열처리된 폐 수트의 모폴로지를 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 그 형상을 관찰하였으며, 이를 통해 폐 수트의 일차 입자는 지름이 약 70-100 nm 정도인 양파껍질 모양의 탄소(carbon nano-onion)로 형성된다는 것이 확인되었다. 또한, XRD, RAMAN 분광법 및 BET 분석 결과를 통해, 열처리된 폐 수트가 결정성이 있는 흑연으로 재형성되었으며 비표면적은 일반적으로 사용되는 활물질에 비해 약간 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 특성은 리튬이온전지용 도전재로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었고, 이는 전기화학적 정전류 충전 및 방전 테스트를 통해 그 성능이 확인되었다. 일반적으로 사용되는 도전재의 테스트 결과와 폐 수트를 도전재로 사용한 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 이상의 실험 결과들을 미루어 볼 때, 선박으로부터 배출된 폐 수트가 리튬전지용 음극 활물질 및 도전재로 재활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.110-117
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• 2017

Multiscale Simulation은 sub-nano scale의 전자 구조에서부터 macro scale의 multibody system에 이르기까지 다양한 시간/공간 스케일을 관통하는 시뮬레이션 기법이다. 즉, 전자수준에서의 변화로 인한 분자 전체의 구조 변화와 그에 따른 기능의 변화를 알 수 있는 simulation 방법으로 다양한 스케일에서 분자의 정보를 얻을 수 있다는 점에서 최근 중요하게 여겨지는 시뮬레이션 방법 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 몇 가지의 EDISON_CHEM 솔버들을 조합하여 Multiscale Simulation의 가능성을 제시하고자 한다. 또한, 세부적으로 양자계산 시에 어떤 이론을 선택하여 계산하면 더 정확한지, basis set 선택 시 발생하는 basis set superposition error(BSSE)로 인한 분자 수준의 물성의 오차는 어느정도 인지 알아보고자 했다. 본 연구에서는 비교적 간단하지만 온실 가스이자 에너지원으로 각광받고 있는 메탄을 대상으로 하였다. 다양한 시공간 스케일을 다루는 에디슨 솔버들 중에 양자 수준의 계산을 할 수 있는 솔버로는 "GAMESS"를 이용했고, 이 결과를 통해 분자 수준의 물성을 알아보기 위한 솔버로는 "사용자 지정 역장을 사용한 일반 분자동력학(general_MD)"과 "두가지 서로 다른 종류의 LJ입자에 대한 분자동력 시뮬레이션 프로그램(sejong_lj))"을 이용했다. 메탄의 상 전이 과정에 대한 연구 결과 Hartree fock (HF) self-consistent theory를 통해 얻은 force field 보다는 Second-order Møller-Plesset (MP2) perturbation theory로 얻은 force field가 더 정확한 상 전이 온도를 예측한다는 것을 메탄의 coarse-grained simulation을 통해 알 수 있었다. 또한, MP2 이론으로 구한 force field에서 BSSE를 보정해주면 실험적으로 구한 메탄의 상 전이 온도와 더 근사한 값의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 전자 간의 상호작용을 더 정교하게 계산하는 MP2 이론으로 force field를 구해서 BSSE를 보정해주면 계산의 결과가 정확해진다는 것을 알 수 있었으며 이것이 EDISON_CHEM의 솔버들로 가능하다는 것을 제시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.642-648
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• 2002

본 연구에서는 TiCl$_4$를 가수분해 시켜 제조한 비정질의 titanium hydrous gel과 Ba(OH)$_2$.8$H_2O$를 출발물질로 사용하였으며, 반응용매로써 1,4-butanediol과 distilled water를 이용하여 나노 사이즈 BaTiO$_3$분말을 제조하였다. 용매로써 사용된 1,4-butanediol과 distilled water의 부피비에 따라 입자의 크기를 조절할 수 있으며, 습식화학법의 단점이었던 분말의 응집을 최소화 시킬 수 있다. 그리고 22$0^{\circ}C$의 비교적 낮은 반응온도에서 분산성이 우수하고, 입도분포가 좁은 약 50~200nm의 barium titanate 나노 분말을 제조하였다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.141-145
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• 2011

In-mold decoration 포일의 경질 코팅 층에 사용하는 수지를 대상으로 전자빔(electron beam, EB) 경화에 관한 연구를 수행하였다. 시료에 다른 양의 EB를 조사하고 경화 반응 정도를 Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy를 사용하여 관찰하였다. EB 조사선량 증가에 따른 코팅 물성의 변화를 표면 경도와 내마모성을 중심으로 알아보았다. 또한 나노 입자 첨가가 코팅 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구로부터 얻은 실험적 결과는 자외선(ultraviolet, UV) 경화 시스템과 유사한 EB 경화 시스템의 상업적 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 접착 및 계면
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• 제18권4호
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• pp.171-178
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• 2017

최근 들어, 다층박막법(Layer-by-Layer(LbL) assembly)을 이용한 표면 젖음성 제어 기술이 큰 관심을 받고 있다. 다층박막법은 고분자, 계면활성제, 나노 입자 등과 같은 다양한 재료를 이용하여 수직 구조와 표면 특성을 나노 및 마이크로 스케일로 제어할 수 있는 다기능적이며 친환경적인 제조방법이다. 본 논문에서는 다층박막법을 이용하여 표면 특성을 제어하는 기술의 최근 동향을 살펴보고자 한다. 특히, 초발수, 초친수, 초발유/초친수 LbL 표면의 제조와 응용에 대한 기술 동향과 연구 결과를 기술한다. 또한, omniphobic, 자가-치유, 지능형 및 외부 반응형 표면 등 최근 각광을 받고 있는 분야의 기본적인 원리와 제조 방법 등에 대해 소개하고자 한다.

• 한국연소학회지
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• 제9권2호
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• pp.38-44
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• 2004

The evolution of incipient soot particles has been examined by high resolution electron microscopy (HRTEM) and elemental analyzer in ethylene-air inverse diffusion flames. Laser Induced Incandescence(LII) and laser scattering methods were introduced for examining the soot volume fraction and morphological properties in combustion generated soot qualitatively. Soot particles, collected by thermophoretic sampling, were analyzed by using HRTEM to examine the nano structure of precursor particles. HRTEM micrographs apparently reveal a transformation of condensed phase of semitransparent tar-like material into precursor particles with relatively distinct boundary and crystalline which looks like regular layer structures. During this evolution histories, C/H analysis was also performed to estimate the chemical evolution of precursor particles. The changes of C/H ratio of soot particles with respect to residence time can be divided into two parts: one is a very slowly increasing regime where tar-like materials are transformed into precursor particles (inception process) the other is an increasing region with constant rate where surface growth affects the increase of C/H ratio dominantly (surface growth process). These results provide a clear picture of a transition to mature soot from precursor materials.