• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.366-370
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• 2007

밀도가 높고 주기적으로 배열된 나노 크기의 기공이 25nm 두께의 실리콘 산화막 기판위에 형성 되었다. 나노미터 크기의 패턴을 형성시키기 위해서 자기조립물질을 사용했으며 폴리스티렌(PS) 바탕에 벌집형태로 평행하게 배열된 실린더 모양의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)의 구조를 형성하였다. 폴리메틸메타아크릴레이트를 아세트산으로 제거하여 폴리스티렌만 남아있는 나노크기의 마스크를 만들었다. 폴리스티렌으로 이루어진 나노패턴의 지름은 $8{\sim}30nm$ 였고 높이는 40nm였으며, 패턴과 패턴사이의 간격은 60nm였다. 형성된 패턴을 실리콘 산화막 위에 전사시키기 위해 불소 기반의 화학 반응성 식각을 사용하였다. 실리콘 산화막에 형성된 기공의 지름은 $9{\sim}33nm$였다. 실리콘 산화막을 불산으로 제거하여 실리콘에 형성된 기공을 관찰하였고, 실리콘기판에 형성된 기공의 지름은 $6{\sim}22nm$였다. 형성된 기공의 크기는 폴리메틸메타아크릴레이트의 분자량과 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.16-16
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• 2012

Mg and its alloys have been of great interest because of their low density of 1.7, 30% lighter than Al, but their wide applications have been limited because of their poor resistances against corrosion and/or abrasion. Corrosion resistance of Mg alloys can be improved by formation of anodic films using anodic oxidation method in aqueous electrolytes. Plasma electrolytic oxidation (PEO) is one of anodic oxidation methods by which hard anodic films can be formed as a result of micro-arc generation under high electric field. PEO method utilize not only substrate elements but also chemical components in electrolytes to form anodic films on Mg alloys. PEO films formed on AM50 magnesium alloy in an acidic fluozirconate electrolyte were observed to consist of mainly $ZrO_2$ and $MgF_2$. Liu et al reported that PEO coating on AM30 Mg alloy consists of $MgF_2$-rich outer porous layer and an MgO-rich dense inner layer. PEO films prepared on ACM522 Mg die-casting alloy in an aqueous phosphate solution were also reported to be composed of monoclinic $Mg_3(PO_4)_2$. $CeO_2$-incorporated PEO coatings were also reported to be formed on AZ31 Mg alloys in $CeO_2$ particle-containing $Na_2SiO_3$-based electrolytes. Magnesium tin hydroxide ($MgSn(OH)_6$) was also produced on AZ91D alloy by PEO process in stannate-containing electrolyte. Effects of $OH^-$, $F^-$, $PO{_4}^{3-}$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions and alloying elements of Al and Sn on the formation of PEO films on pure Mg and Mg alloys and their protective properties against corrosion have been investigated in this work. $PO{_4}^{3-}$, $F^-$ and $SiO{_3}^{2-}$ ions were observed to contribute to the formation of PEO films but $OH^-$ ions were found to break down the surface films under high electric field. The effect of pulse current on the formation of PEO films will be also reported.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권4호
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• pp.231-242
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• 2014

An interconnect in solid oxide fuel cells (SOFCs) electrically connects unit cells and separates fuel from oxidant in the adjoining cells. The interconnects can be divided broadly into two categories - ceramic and metallic interconnects. A thin and gastight ceramic layer is deposited onto a porous support, and metallic interconnects are coated with conductive ceramics to improve their surface stability. This paper provides a short review on ceramic materials for SOFC interconnects. After a brief discussion of the key requirements for interconnects, the article describes basic aspects of chromites and titanates with a perovskite structure for ceramic interconnects, followed by the introduction of dual-layer interconnects. Then, the paper presents protective coatings based on spinel-or perovskite-type oxides on metallic interconnects, which are capable of mitigating oxide scale growth and inhibiting Cr evaporation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.642-650
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• 2016

One of the most feasible solution for reducing the excessive energy consumption and carbon dioxide emission is usage of more efficient fuel such as hydrogen. As is well known, there are three viable technologies for storing hydrogen fuel: compressed gas, metal hydride absorption, and cryogenic liquid. In these technologies, the storage for liquid hydrogen has better energy density by weight than other storage methods. However, the cryogenic liquid storage has a significant disadvantage of boiling losses. That is, high performance of thermal insulation systems must be studied for reducing the boiling losses. This paper presents an experimental study on the effective thermal conductivities of the composite layered insulation with aerogel blankets($Cryogel^{(R)}$ Z and $Pyrogel^{(R)}$ XT-E) and Multi-layer insulation(MLI). The aerogel blankets are known as high porous materials and the good insulators within a soft vacuum range($10^{-3}{\sim}1$ Torr). Also, MLI is known as the best insulator within a high vacuum range(<$10^{-6}{\sim}10^{-3}$ Torr). A vertical axial cryogenic experimental apparatus was designed to investigate the thermal performance of the composite layered insulators under cryogenic conditions as well as consist of a cold mass tank, a heat absorber, annular vacuum space, and an insulators space. The composite insulators were laminated in the insulator space that height was 50 mm. In this study, the effective thermal conductivities of the materials were evaluated by measuring boil-off rate of liquid nitrogen and liquid argon in the cold mass tank.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.33-41
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• 2000

본 연구에서는 촉매지지체의 내구성과 내산화성을 향상시키기 위해 활성탄소에 SiC층을 형성하는 것에 관한 수치모사가 수행되었다. 이염화이메틸규소(DDS)로부터 탄화규소를 활성탄소 기공의 내부에 침투 증착시켜 기공성 구조를 유지하면서 활성탄소에 SiC층이 형성된다. 여러 다른 증착 조건에서 모사된 탄화규소의 물성을 연구함으로써 지지체 제조의 최적 증착 조건을 결정하였다. 정상상태하의 등온 반응기 안에서 대류, 확산 및 반응을 모사하여 시간의 경과에 따른 증착량, 기공 반경, 표면적의 변화 등을 구하였다. DDS의 농도가 낮고 반응압력이 작을수록 시료 기공내에 고른 증착이 얻어졌다. 또한 기공내부 증착에서 입자외부 표면 증착으로 바뀌므로 기공직경과 표면적들이 어느 시점에서 변곡점을 갖는 것이 관찰되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.49.1-49.1
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• 2009

최근 손상된 생체조직의 재생 또는 대체를 위하여 다공성의 지지체(scaffold)를 이용하는 연구가 활발히 이루어져 왔다. 지지체 재료는 조직 재생을 목적으로 하는 경우에는 생분해성 고분자, 생흡수성 세라믹스 또는 이들의 복합재료가 사용되고, 조직 대체를 목적으로 하는 경우에는 금속 또는 세라믹스 재료가 단독으로 사용된다. 현재 경조직 대체를 위한 임플란트 재료로 사용되고 있는 금속재료 중 대부분이 타이타늄 또는 타이타늄 합금이다. 타이타늄은 비강도, 내식성이 우수하며, 생체 내 환경에서 부동태피막 재생 속도가 빠르고, 섬유상 결체조직 형성 두께가 얇아 생체의료용 소재로서 각광을 받고 있다. 다공성 타이타늄은 기존 타이타늄 소재의 장점에 다공체의 구조적인 특성을 부가하여 하중을 받는 골 결손부에 사용될 경우 뼈와의 탄성계수 차이에서 기인하는 응력차폐(stress shielding) 효과를 최소화할 수 있고, 다공체 내부로 골조직 성장을 유도할 수 있어 지지체와 골조직이 일체화되는 골융합 효과의 극대화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 기공 구조를 다양하게 제어할 수 있고, 3차원적 연결 기공구조를 만들 수 있는 적층조형(layer manufacturing) 기술을 이용하여 3차원 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였으며, 이에 대한 세포독성, 조골세포 증식능 등 in vitro 생체적합성을 평가하고, Rat model 을 이용한 in vivo 생체적합성을 평가하였다. 또한 지지체의 골조직 재생 유도성의 증대를 위한 생체활성처리 영향도 분석 평가하였다.

• 멤브레인
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• 제8권4호
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• pp.210-219
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• 1998

Fouling을 줄이기 위한 한외여과용 친수성 막을 제조하기 위해서 chlorosulfonic acid(CSA)를 사용하여 이온교환용량이 다른 여러 종류의 sulfonated polyethersulfone(SPES)을 불균일계에서 제조하고 특성조사를 하였다. CSA농도, 반응온도, 반응시간 등의 반응조건에 따른 반응도와 분해정도를 알아본 결과 10$\circ$C 이상의 온도와 0.05 mol 이상의 CSA 농도에서 효과적으로 반응이 일어나지만 고분자 주쇄의 분해가 심하게 일어나는 경향을 나타내었다. 술폰산기의 치환여부는 FTIR과 $^1$H-NMR로 확인할 수 있었다. 불균일계에서 개질된 SPES 한외여과막의 단백질에 의한 fouling 감소효과를 알아보기 위해 같은 투과성능을 갖는 막을 비용매인 DCM과 pore 형성제 PVP를 첨가제로 사용하여 막을 제조하였다. 이온교환용량이 증가함에 따라 투과속도는 감소하고 배제율은 상당히 증가되었다. 이런 결과는 SEM에 의해서도 확인할 수 있었다. Finger 구조가 사라지면서 top layer의 두께도 증가하였다. 비용매인 DCM에 의해서 치밀한 막을, pore 형성제인 PVP에 의해서 다공성 막을 제조할 수 있었다. 이온교환 용량이 높을수록 친수성이 증가하여 fouling을 감소시킬 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.659-664
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• 2000

연료극 지지체식 원통형 고체산화물 연료전지를 개방하기 위해 연료극 지지체와 전해질이 코팅된 연료극 원통관의 제조 및 그것의 특성에 대해 연구하였다- 연료극 지지체는 20-50vol.%의 탄소함량에 따라 만들어졌으며, 탄소량이 증가함에 따라 연 료극 지지체의 기공율도 점차 증가하였으며, 적절한 기공율을 가지기 위한 최적 탄소량은 30vol.%임을 확인하였다. 연료극 지지체 관은 압출법으로 제작하였으며, 전해질은 슬러리 코팅법으로 원통판의 바깥쪽에 코팅하였고, $1400^{\circ}C$에서 공소결을 성공적으로 실시하였다. 소결후 물리척특성과 미세구조를 조사하였으며, 연료극 지지체관의 기공율은 35%이었고 연료전지의 요구조건을 만족하였다. 기체투과율 시험을 통하여, 연료극 지지체관 자체는 충분히 다공성을 나타내었으나, 전해질층을 코팅한 경우에는 매우 낮은 기체부과율을 나타냄을 확인하였다. 이것은 코팅된 전해질층이 매우 치밀하다는 것을 의미하며, 본 연구를 통해서 연료극 지지체식 원통형 고체산화물 연료전지가 제조될 수 있음을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권3호
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• pp.408-415
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• 2014

In order to prepare high-quality activated carbons (ACs), coal tar pitch (CTP), and mixtures of CTP and petroleum pitch (PP) were activated with KOH. The ACs prepared by activation of CTP in the range of $700{\sim}1000^{\circ}C$ for 1~5 h had very porous textures with large specific surface areas of $2470{\sim}3081m^2/g$. The optimal activation conditions of CTP were determined as CTP/KOH ratio of 1:4, activation temperature of $900^{\circ}C$, and activation time of 3 h. The obtained AC showed the highest micro-pore volume, and pretty high specific surface area and meso-pore volume. The micro-pore volumes and specific areas of activated mixtures of CTP and PP were similar to each other but the meso-pore volume could be increased. In order to change the degree of crystallinity of precursors before KOH activation process, the CTPs were carbonized in the range of $500{\sim}900^{\circ}C$. As the carbonization temperature increased, the specific surface area and pore volume of the activated ACs with the same activation conditions for CTP decreased dramatically. It was demonstrated that the increased pore size distribution of AC electrodes in the range of 1 to 2 nm plays an important role in the performance of electric double-layer capacitor.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권2호
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• pp.164-170
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• 2012

Nanotubular structure formation on the Ti-6Al-4V and Ti-Ta alloy surfaces by electrochemical methods has been studied using the anodizing method. A nanotube layer was formed on Ti alloys in 1.0 M $H_3PO_4$ electrolyte with small additions of $F^-$ ions. The nanotube nucleation and growth of the ${\alpha}$-phase and ${\beta}$-phase appeared differently, and showed different morphology for Cp-Ti, Ti-6Al-4V and Ti-Ta alloys. In the ${\alpha}$-phase of Cp-Ti and martensite ${\alpha}^{\prime}$ and in the ${\alpha}^{{\prime}{\prime}}$ and ${\beta}$-phase of the Ti-Ta alloy, the nanotube showed a clearly highly ordered $TiO_2$ layer. In the case of the Ti-Ta alloy, the pore size of the nanotube was smaller than that of the Cp-Ti due to the ${\beta}$-stabilizing Ta element. In the case of the Ti-6Al-4V alloy, the ${\alpha}$-phase showed a stable porous structure; the ${\beta}$-phase was dissolved entirely. The nanotube with two-size scale and high order showed itself on Ti-Ta alloys with increasing Ta content.