• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.997-1001
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• 2016

Conductive ceramics are being developed to replace current Pt anodes in the electrolytic reduction of spent oxide fuels in pyroprocessing. While several conductive ceramics have shown promising electrochemical properties in small-scale experiments, their long-term stabilities have not yet been investigated. In this study, the chemical stability of conductive $La_{0.33}Sr_{0.67}MnO_3$ in $LiCl-Li_2O$ molten salt at $650^{\circ}C$ was investigated to examine its feasibility as an anode material. Dissolution of Sr at the anode surface led to structural collapse, thereby indicating that the lifetime of the $La_{0.33}Sr_{0.67}MnO_3$ anode is limited. The dissolution rate of Sr is likely to be influenced by the local environment around Sr in the perovskite framework.

• 대한화학회지
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• 제56권1호
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• pp.34-46
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• 2012

Dopants and defects can be introduced as well as the intercalation of metals into single wall carbon nanotubes (SWCNTs) to modify their electronic and magnetic properties, thus significantly widening their application areas. Through spinpolarized density functional theory (DFT) calculations, we have systemically studied the following: (i) (10,0) and (5,5) SWCNT doped with nitrogen ($CN_xNT$), (ii) (10,0) and (5,5) SWCNT with pyridine-like defects (3NV-$CN_xNT$), and (iii) chemical functionalization of (10,0) and (5,5) 3NV-$CN_xNT$ with 12 different transition metals (TMs) (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, and Pt). Attention was done in searching for the most stable configurations, deformation, calculating the formation energies, and exploring the effects of the doping concentration of nitrogen and pyridine-like nitrogenated defects on the electronic properties of the nanotubes. Also, calculating the corresponding binding energies and effects of chemical functionalization of TMs on the electronic and magnetic properties of the nanotubes has been made. We found out that the electronic properties of SWCNT can be effectively modified in various ways, which are strongly dependent not only on the concentration of the adsorbed nitrogen but also to the configuration of the adsorbed nitrogen impurities, the pyridine-like nitrogenated defects, and the TMs absorbed; due to the strong interaction between the d orbitals of TMs and the p orbitals of N atoms, the binding strengths of TMs with the two 3NV-$CN_xNT$ are significantly enhanced when compared to the pure SWCNTs.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.245-252
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• 2011

콜롬비아는 안데스 산맥의 북단에 위치하며 NS 방향의 단층대를 기준으로 지질 환경의 차이가 크다. 단층대를 기준으로 동부지역은 원생대 변성암류와 이를 피복하는 고생대 변성퇴적암류가 주로 분포하며, 서부 지역은 고생대 퇴적암류, 중생대 화성암류, 제 3 기 화산양류 및 퇴적암류가 주로 분포한다. 지화학이상대는 6개 그룹으로 분류되며, 철 (Fe), 귀금속(Au, Ag, Pt), 기초금속(Cu, Pb, Zn), 희유금속(Sn, Cr, Co, Mn, Mo, Ni, Nb, W, V, Mg, Ti, Be, REE, Ga, Zr, Hf, Se, Te, Ta, Cd, In, Li 등) 빛 핵원료자원인 U 이상대로 구성된다. 콜롬비아의 주요 부존자원은 석탄, 니켈, 금 및 에메랄드이다. 에메랄드, 석탄 및 니켈은 세계적인 매장규모와 생산량을 보인다. 콜롬비아는 탐사가 거의 수행되지 않은 지역이 전 국토의 49%에 달해 광물부존 잠재성은 현재보다 크게 높을 것으로 보인다. 따라서 최근 콜롬비아와의 광물자원 협력이 강화되고 있는 시점에서 미탐사 지역을 대상한 공동탐사를 지화학 이상대가 확인된 지역을 중심으로 수행하여 신규광체를 확보하고, 광물자원 협력을 강화함으로써 공동개발 여건을 마련할 필요가 있다고 판단된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제6권3호
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• pp.119-123
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• 2005

$0.10Pb(Sb_{1/2}Sn_{1/2})O_3-0.25PbTiO_3-0.65PbZrO_3$ specimens doped with $ MnO_2\;(0.18\;mol\%)$ and $Y_2O_3\;(0\~0.4\;wt\%)$ were fabricated by the mixed-oxide method. All specimens showed the typical XRD patterns of a perovskite polycrystalline structure and the lattice constant decreased with increasing amount of $Y_2O_3$. The relative dielectric constant and the dielectric loss of the specimens doped with $0.2\;wt\%\;Y_2O_3$ were 704 and 0.0201, respectively. The remanent polarization, the coercive field and the pyroelectric coefficient of the specimen doped with $0.2\;wt\%\;Y_2O_3$ were $10.88\times10^{-2}Cm^{-2},\;11.12\times10^2kVm^{-1}$ and $5.03\times10^{-4}Cm^{-2}K^{-1}$ at $25^{\circ}C$, respectively. The figures of merit, $F_V$ for the voltage responsivity and $F_D$ for the specific detectivity, of the specimen doped with $0.2\;wt\%\;Y_2O_3$ were the good values of $3.04\times10^{-2}\;m^2C^{-1}\;and\;1.50\times10^{-5}\;Pa^{-1/2}$, respectively.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.401-409
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• 2021

The combination of different concentrations of ZnSO₄ in acidic solution as electrolyte in Zn-air batteries was investigated by Zn symmetrical cell test, half-cell and full cell tests. Using 1 M ZnSO₄ + 0.05 M H₂SO₄ as electrolyte and MnO₂ as air cathode catalyst with Zn foil anode, this combination had a satisfactory performance with balance of electrochemical activity and stability. Its electrochemical activity was matched to or even better than the PtRu catalyst in different current density. And its cycle life was improved (more than 100 cycles stable) by suppressing the growth of zinc dendrites on anode obviously. This electrolyte overcame the shortcomings of alkaline electrolyte that are easy to react with CO₂ in the air, severely growth of Zn dendrites caused by uneven plating/stripping of Zn.

• 환경위생공학
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• 제9권1호
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• pp.53-61
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• 1994

Sungnam city, as a major satellite town, is located in the southeast of Seoul. Atmospheric conditions are so stable that air pollutants from various emissions are tend to resist change because Sungnam city is located in the Namhansansung valley. The industrial distribution of Sungnam city are composed of various manufactories such as foods, fibers, chemicals, machinery and electronics etc. The heavy metal concentrations and size distribution are the most important parameters influencing among the way in which respirable suspended particulate matter interact with the human respiratory system. Respirable suspended particulate matter was collected on glass fiber filters from April 1993 to February 1994 according to particle size using Anderson sampler during 10 days per month at Sungnam city. 6 heavy metals, Fe, Zn, Pb Mn, Cu and Cd, were analyzed by particle size with atomic absorption spectrophotometry . The results could be summarized as follows: 1. The annual arithmetic mean concentration of total suspended particulate was 116.3$\mu $g/m$^{3}$ m', seasonal variation was the highest in spring season(196.5$\mu $g/m$^{3}$) and the lowest in Summer Season(72.9$\mu $g/m$^{3}$). 2. The ratio of airborne particulate concentrations respirable to nonrepairable( Res/Non- Res) of annual arithmetic mean value was 5.8'1, seasonal variation was highest in the spring season(6.3 : 1) and lowest in the summer season(4.6 : 1). 3. During the spring season the shape of the size distribution was trimodal which showed peaks at 3 size groups, which were below of 0.43$\mu $m, 3.3∼4.7$\mu $m and above of 11.0$\mu $g/m$^{3}$ respectively. 4. Respirable suspended particulate matter concentrations of Zn, Pb Cu and Cd were the highest in below of 0.43$\mu $m as follows; 0.517$\mu $g/m$^{3}$, 0.411 $\mu $g/m$^{3}$, 0.062$\mu $g/m$^{3}$ and 0.0310$\mu $g/m$^{3}$ , respectively, Fe and Mn were the highest in the particle size range of 4.7 ∼ 7.0$\mu $m as follows; 2.504$\mu $g/m$^{3}$ and 0.095$\mu $g/m$^{3}$, respectively. 5. The Pt Cd, Zn, Cu, Fe and Mn concentrations of annual arithmetic mean value respirable to non- respirable( Res/Non- Res ) were 33.65, 19.27, 17.74, 10.54, 3.20 and 5.20, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.575-585
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• 2000

서울지역의 질량 및 중금속 건식침적량과 대기중 입자의 입경분포를 1998년 7월부터 11월까지 건식침적판, 다단계 관성충돌 채취기(Cascade Impactor) 및 조대업자 채취기(Coarse Particle Sampler)를 사용하여 측정하였다. 인위적 오염원에 기인한 중금속(Cu, Mn, Ni, Pt, Zn)의 건식침적량이 주로 자연적 오염원에 기인한 중금속(Al, Ca)의 건식침적량에 비하여 약 10배에서 100배 정도 낮은 값을 나타내었다. 완전한 총 입자 및 중금속 입자의 입경분포는 입자 입경이 $10{\mu}m$보다 작은 영역에서 두 개의 peak를 보이고 $10{\mu}m$보다 큰 입자 영역에서 또다른 peak을 보이는 삼봉형(trimodal) 입경분포를 보여주었다. Sehmel-Hodgson 모델을 사용하여 건식침적속도를 추정하고 이를 이용하여 총 입자 및 중금속 입자의 건식침적량을 계산하기 위하여 다단계 모델(Multi-step model)을 사용하였다. 이 방법에 의하면, 건식침적량은 입자의 입경이 $10{\mu}m$보다 큰 입자들의 높은 건식침적속도에 의하여 크게 영향을 받고 이로부터 건식침적은 $10{\mu}m$보다 큰 입자들의 침적이 대부분을 차지한다는 것을 보여주었다. 측정된 입자의 입경분포와 추정된 건식침적속도를 이용하여 다단계 모델을 통하여 예측된 건식침적량은 직접 측정된 건식침적량과 비교하였을 때 잘 일치하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권7호
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• pp.356-363
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• 2010

For this paper, we investigated the area specific resistance (ASR) of commercially available ferritic stainless steels with different chemical compositions for use as solid oxide fuel cells (SOFC) interconnect. After 430h of oxidation, the STS446M alloy demonstrated excellent oxidation resistance and low ASR, of approximately 40 $m{\Omega}cm^2$, of the thermally grown oxide scale, compared to those of other stainless steels. The reason for the low ASR is that the contact resistance between the Pt paste and the oxide scale is reduced due to the plate-like shape of the $Cr_2O_3$(s). However, the acceptable ASR level is considered to be below 100 $m{\Omega}cm^2$ after 40,000 h of use. To further improve the electrical conductivity of the thermally grown oxide on stainless steels, the Co layer was deposited on the stainless steel by means of an electroless deposition method; it was then thermally oxidized to obtain the $Co_3O_4$ layer, which is a highly conductive layer. With the increase of the Co coating thickness, the ASR value decreased. For Co deposited STS444 with 2 ${\mu}m$hickness, the measured ASR at $800^{\circ}$ after 300 h oxidation is around 10 $m{\Omega}cm^2$, which is lower than that of the STS446M, which alloy has a lower ASR value than that of the non-coated STS. The reason for this improved high temperature conductivity seems to be that the Mn is efficiently diffused into the coating layer, which diffusion formed the highly conductive (Mn,Co)$_3O_4$ spinel phases and the thickness of the $Cr_2O_3$(S), which is the rate controlling layer of the electrical conductivity in the SOFC environment and is very thin