• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.9-17
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• 2016

The elastic modulus of a 3D-printed Kelvin foam plate is investigated by measuring the acoustic wave velocity of 1 MHz ultrasound. An isotropic tetrakaidecahedron foam with 3 mm unit cell is designed and printed layer upon layer to fabricate a Kelvin foam plate of 14 mm thickness with a 3D CAD/printer using ABS plastic. The Kelvin foam plate is completely filled with paraffin wax for impedance matching, so that the acoustic wave may propagate through the porous foam plate. The acoustic wave velocity of the foam plate is measured using the time-of-flight (TOF) method and is used to calculate the elastic modulus of the Kelvin foam plate based on acousto-elasticity. Finite element method (FEM) and micromechanics is applied to the Kelvin foam plate to calculate the theoretical elastic modulus using a non-isotropic tetrakaidecahedron model. The predicted elastic modulus of the Kelvin foam plate from FEM and micromechanics model is similar, which is only 3-4% of the bulk material. The experimental value of the elastic modulus from the ultrasonic method is approximately twice as that of the numerical and theoretical methods because of the flexural deformation of the cell edges neglected in the ultrasonic method.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권6호
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• pp.451-460
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• 2019

Thin film composite membranes incorporated with nano-sized hydrophilic zeolite -A were successfully prepared via interfacial polymerization (IP) on porous blend PES/PAN support for water desalination. The thin film nanocomposite membranes were characterized by SEM, contact angle and performance test with 7000 ppm NaCl solution at 7bar. The results showed that the optimum zeolite loading amount was determined to be 0.1wt% with permeate flux 29LMH.NaCl rejection was improved from 69% to 92% compared to the pristine polyamide membrane where the modified PA surface was more selective than that of the pristine PA. In addition, there was no significant change in the permeate flux of the thin film nanocomposite membrane compared with that of the pristine PA in spite of the formation of the dense polyamide layer. The stability of the polyamide layer was investigated for 15 days and the optimized membrane presented the highest durability and stability.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3470-3477
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• 2022

Soils are porous materials with high shielding capability to attenuate gamma and X-rays. The disposal of radionuclides throughout the soil profile can expose the living organisms to ionizing radiation. Thus, studies aiming to analyze the shielding properties of the soils are of particular interest for radiation shielding. Investigations on evaluating the shielding capabilities of highly weathered soils are still scarce, meaning that additional research is necessary to check their efficiency to attenuate radiation. In this study, the radiation shielding properties of contrasting soils were evaluated. The radiation interaction parameters assessed were attenuation coefficients, mean free path, and half- and tenth-value layers. At low photon energies, the photoelectric absorption contribution to the attenuation coefficient predominated, while at intermediate and high photon energies, the incoherent scattering and pair production were the dominant effects. Soils with the highest densities presented the best shielding properties, regardless of their chemical compositions. Increases in the attenuation coefficient and decreases in shielding parameters of the soils were associated with increases in clay, Fe₂O₃, Al₂O₃, and TiO₂ amounts. In addition, this paper provides a comprehensive description of the shielding properties of weathered soils showing the importance of their granulometric fractions and oxides to the attenuation of the radiation.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.367-374
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• 2014

본 연구에서는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막 표면에 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층을 코팅한 후 활성층의 열처리 온도, 두께, 침투법을 이용한 STF 도입이 산소투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 활성층 도입은 복합 분리막의 산소 투과 유속을 급격히 증진시켰으며 이는 활성층 성분인 LSC/GDC (50 : 50 vol%)가 전자 전도성 및 표면 산소 분해 반응을 증진시켰기 때문이었다. 활성층의 열처리 온도가 $900^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 증가하였고 이는 분리막과 활성층 사이 그리고 활성층의 결정입간 접촉이 증진하여 산소이온과 전자 흐름을 증진시켰기 때문으로 설명되었다. 코팅층의 두께가 약 $10{\mu}m$에서 약 $20{\mu}m$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 오히려 감소하였는데 이는 코팅층의 두께가 증가할수록 기공을 통한 공기 중의 산소 유입이 어려워지기 때문으로 설명되었다. 또한, 코팅층에 침투법을 이용하여 STF를 도입한 경우가 STF를 도입하지 않은 경우 보다 높은 산소 투과 유속을 보였는데 이는 도입된 STF가 산소 분해하는 표면 반응 속도를 촉진시키기 때문이다. 본 연구로부터 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층 코팅 및 특성 제어는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막의 산소투과 증진에 매우 중요함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.458-464
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• 2006

팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

• 폴리머
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• 제32권2호
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• pp.103-108
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• 2008

삼투정 펠렛은 경구를 통한 약물전달 시스템에 폭넓게 사용되고 있으며, 이러한 삼투정 펠렛은 수팽윤성 시드층과 모델약물인 니페디핀을 포함하는 약물층 그리고 약물의 방출을 조절하는 반투막 층으로 구성되어 있다. 이번 연구에서는 모델약물인 니페디핀을 포함한 삼투정 펠렛을 제조하고, 반투막층으로 사용되는 초산셀룰로오스(CA)와 Eudragit RS의 코팅두께에 따른 약물방출 거동과 알긴산 나트륨과 알긴산 나트륨의 가교가 삼투정 펠렛의 약물방출에 미치는 영향에 대하여 확인하고자 하였다. 모델약물인 니페디핀을 포함한 삼투정 펠렛의 제조는 유동층코팅기를 이용하여 제조하였으며, 비교적 높은 코팅 수율로 $1500{\sim}1700{\mu}m$ 내외의 펠렛이 제조됨을 SEM을 통하여 확인하였다. 이렇게 얻어진 펠렛의 반투막 층의 코팅두께에 따른 약물방출 거동을 보면 반투막의 코팅 두께가 증가할수록 약물의 방출이 지연됨을 확인하였다. 알긴산 나트륨을 반투막층 위에 코팅하였을 경우 인공위액(pH 1.2)에서는 약물방출이 거의 일어나지 않았으며, 인공장액(pH 6.8)으로 교체한 후 약물방출이 서서히 증가함을 알 수 있었다. 또한 알긴산 나트륨을 염화칼슘을 이용하여 가교시켰을 경우 약물의 방출이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 이번 실험을 통하여 삼투정 펠렛의 약물방출은 반투막충의 코팅두께에 영향을 받으며, 알긴산 나트륨이 삼투정 펠렛의 약물방출에 영향을 끼침을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.174-183
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• 2022

높은 에너지 밀도와 고순도 수소 생산의 측면에서 고분자 전해질 연료전지와 수전해가 주목받고 있다. 고분자 전해질 연료전지 및 수전해를 위한 촉매층은 귀금속 계열의 전기 촉매와 이오노머 바인더로 구성되어 있는 다공성 전극이다. 이 중 이오노머 바인더는 촉매층 내 이온 전도를 위한 3차원 네트워크 형성과 전극 반응에 필요한 또는 생성되는 물질들의 이동을 위한 기공 형성에 중요한 역할을 수행한다. 상용 과불소계 이오노머의 활용 측면에서 이오노머의 함량, 이오노머의 물성, 그리고 이를 분산시킬 분산 매체에 촉매층의 성능 및 내구성이 크게 달라진다. 현재까지 고분자 전해질 연료전지용 촉매층을 위한 이오노머의 활용 방법은 많은 연구가 진행되어왔으나 고분자 전해질 수전해 적용 방면에서는 촉매층 연구가 다소 미비한 실정이다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 연료전지 측면에서의 이오노머 바인더 활용 연구결과를 요약하였으며, 수소 경제 시대의 가속화를 위해서 고분자 전해질 수전해 핵심요소 중 하나인 촉매층용 이오노머 바인더에 관한 연구에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.727-733
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• 2009

This study was performed to investigate the physical characteristics like compressive strength, permeability, porosity and the water quality removal characteristics of permeable concrete pavement filled with microbial-soil sheet to remove SS, organic matter and nutrients in artificial rainfall. As a result, it can show the removal efficiency is SS 90~95%, COD 85~93%, BOD 80~83%, T-N 61~75%, T-P 71~78% on WAPS I(W1) and WAPS II(W2). Therefore, permeable concrete pavement filled with microbial-soil sheet shows higher removal efficiency(SS 10%, organic matter and nutrients 30%) than a conventional porous concrete(W3). By filling microbial-soil sheet to permeable concrete pavement, we confirm that the function and efficiency are improved significantly and that a naturally-friendly facility can be developed and applied to treat non-point sources.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.99.1-99.1
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• 2016

The materials for an electronic packaging provide diverse important functions including electrical contact to transfer signals from devices, isolation to protect from the environment and a path for heat conduction away from the devices. The packaging materials composed of metals, ceramics, polymers or combinations are crucial to the device operating properly and reliably. The demand of effective charge and heat transfer continuous to be challenge for the high-speed and high-power devices. Nanomaterials including graphene, carbon nanotube and boron nitride, have been designed for the purpose of exploiting the high thermal, electrical and mechanical properties by combining in the matrix of metal or polymer. In addition, considering the inherent electrical and surface properties of graphene, it is expected that graphene would be a good candidate for the surface layer of a template in the electroforming process. In this talk, I will present recent our on-going works in nanomaterials for microelectronic packaging: 1) porous graphene/Cu for heat dissipations, 2) carbon-metal composites for interconnects and 3) nanomaterials-epoxy composites as a thermal interface materials for electronic packaging.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.465-481
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• 2015

Three-dimensional simulation of flow through dam foundation is performed using finite element (Seep3D model) and artificial neural network (ANN) models. The governing and discretized equation for seepage is obtained using the Galerkin method in heterogeneous and anisotropic porous media. The ANN is a feedforward four layer network employing the sigmoid function as an activator and the back-propagation algorithm for the network learning, using the water level elevations of the upstream and downstream of the dam, as input variables and the piezometric heads as the target outputs. The obtained results are compared with the piezometric data of Shahid Abbaspour's Dam. Both calculated data show a good agreement with available measurements that demonstrate the effectiveness and accuracy of purposed methods.