• 상하수도학회지
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• 제31권5호
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• pp.373-381
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• 2017

$RuO_2$ is a common active component of Dimensionally Stable Anodes (DSAs) for chlorine evolution that can be used in wastewater treatment systems. The recent improvement of chlorine evolution using nanostructures of $RuO_2$ electrodes to increase the treatment efficiency and reduce the energy consumption of this process has received much attention. In this study, $RuO_2$ nanorod and nanosheet electrodes were simply fabricated using the sol-gel method with organic surfactants as the templates. The obtained $RuO_2$ nanorod and nanosheet electrodes exhibit enhanced electrocatalytic activities for chlorine evolution possibly due to the active surface areas, especially the outer active surface areas, which are attributed to the increase in mass transfers compared with a conventional nanograin electrode. The electrocatalytic activities for chlorine evolution were increased up to 20 % in the case of the nanorod electrode and 35% in the case of the nanosheet electrode compared with the nanograin electrode. The $RuO_2$ nanorod 80 nm in length and 20-30 nm in width and the $RuO_2$ nanosheet 40-60 nm in length and 40 nm in width are formed on the surface of Ti substrates. These results support that the templated $RuO_2$ nanorod and nanosheet electrodes are promising anode materials for chlorine evolution in future applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2011

Recently, dye-sensitized solar cell (DSSC) attracts great attention as a promising alternative to conventional silicon solar cells. One of the key components for the DSSC would be the nanocrystalline TiO2 electrode, and the control of interface between TiO2 and TCO is a highly important issue in improving the photovoltaic conversion efficiency. In this work, we applied various interfacial layers, and analyzed their effect in enhancing photovoltaic properties. In overall, introduction of interfacial layers increased both the Voc and Jsc, since the back-reaction of electrons from TCO to electrolyte could be blocked. First, several metal oxides with different band gaps and positions were employed as interfacial layer. SnO2, TiO2, and ZrO2 nanoparticles in the size of 3-5 nm have been synthesized. Among them, the interfacial layer of SnO2, which has lower flat-band potential than that of TiO2, exhibited the best performance in increasing the photovoltaic efficiency of DSSC. Second, long-range ordered cubic mesoporous TiO2 films, prepared by using triblock copolymer-templated sol-gel method via evaporation-induced self-assembly (EISA) process, were utilized as an interfacial layer. Mesoporous TiO2 films seem to be one of the best interfacial layers, due to their additional effect, improving the adhesion to TCO and showing an anti-reflective effect. Third, we handled the issues related to the optimum thickness of interfacial layers. It was also found that in fabricating DSSC at low temperature, the role of interfacial layer turned out to be a lot more important. The self-assembled interfacial layer fabricated at room temperature leads to the efficient transport of photo-injected electrons from TiO2 to TCO, as well as blocking the back-reaction from TCO to I3-. As a result, fill factor (FF) was remarkably increased, as well as increase in Voc and Jsc.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.87-92
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• 2006

고농도 과산화수소는 별도의 산화제가 필요치 않은 단일추진제로써 상온에서 액상인 장점이 있어 다양한 장치의 추진제로 이용되고 있다. 본 연구에서는 상온에서의 시동 성능 보완을 위해 이원 촉매층을 이용한 실험적인 연구를 수행하였다. 상온에서의 뛰어난 성능을 바탕으로 $K_2MnO_4$를 도입부의 촉매로 선정하였으며 이를 위해 알루미나 졸-겔법을 이용한 새로운 코팅법을 개발하였다. 가스발생기를 이용한 반응실험을 통해 설계유량에 적합한 기화기의 길이를 결정하였고 이를 이용한 이원 촉매 가스발생기의 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과, $10^{\circ}C$ 이하의 온도에서 냉시동(cold-start)에 성공하였으며 높은 분해효율을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.268-274
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• 1999

평균분자량이 $8.2{\times}10^5$, 탈아세틸화도가 85%인 키토산을 2 wt % 초산 수용액에 용해시킨 후 졸-겔법에 의해 키토산 비드를 제조하였다. 졸-겔법에 의해 제조된 키토산 비드는 SEM 사진과, BET 측정으로 다공성임을 확인할 수 있었다. 다공성 키토산 비드에 의한 $Cu^{2+}$의 흡착평형은 Sips식으로 잘 묘사할 수 있었으며, 키토산 비드 내부에서의 확산과정은 세공 및 표면확산 기구로 설명할 수 있었다. 고정층에서 $Cu^{2+}$의 흡착거동은 linear driving force approximation (LDFA)으로 잘 묘사할 수 있었으며, 본 연구에 사용된 다공성 키토산 비드는 $Cu^{2+}$을 회수하는데 우수한 흡착제임을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.333-336
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• 2010

합성가스에서 경질 올레핀을 합성하는 Fishcer-Tropsh 반응을 위하여 다양한 조성을 가지는 구형 철-알루미늄 촉매를 졸-겔 오일법으로 합성하였다. 합성된 구형 촉매를 이용하여 다양한 특성분석 및 반응성능을 측정하였다. 촉매의 비표 면적은 철의 비율이 증가할수록 감소하였고, CO 전환율은 Al/Fe비가 1.5인 촉매가 가장 우수하였다. 올레핀 선택도는 Al/Fe비에 영향을 받지 않았다. 함침법을 이용하여 K를 첨가한 경우 반응특성에 영향을 주었다. 첨가한 K의 농도가 증가할수록 초기 CO 전환율과 올레핀 선택도는 향상됐지만 촉매의 활성도는 급격히 감소하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.592-597
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• 2014

본 연구에서는 리튬이차전지의 음극활물질로 graphite의 전기화학적 특성을 향상시키기 위하여 졸-겔 법에 의한 graphite/$SiO_2$ 복합소재를 제조하였다. 제조된 graphite/$SiO_2$ 합성물은 XRD, FE-SEM과 EDX를 사용하여 분석하였다. $SiO_2$에 의해 표면 개질된 graphite는 SEI 층을 안정화시키는데 장점을 보여 주었다. Graphite/$SiO_2$ 전극을 작업 전극으로, 리튬메탈을 상대전극으로 하여 리튬이차전지의 전기화학 특성을 조사하였다. $LiPF_6$ 염과 EC/DMC 용매를 전해질로 사용하여 제조한 코인 셀의 전기화학적 거동은 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 진행하여 평가하였다. Graphite/$SiO_2$ 전극을 사용한 리튬이차전지는 graphite 전극을 사용한 전지보다 우수한 특성을 보여주었으며, 0.1 C rate에서 465 mAh/g의 용량을 보여주었다. 또한 개질된 graphite 전극은 0.8 C rate에서 99%의 용량 보존율을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3031-3038
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• 2009

코발트 적재된 활성탄소섬유(ACFs)는 이산화티탄($TiO_2$) 광촉매 반응을 촉진시키는 것을 발전되었다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매는 SEM, XRD, EDX 및 UV-vis 분광기를 사용하여 분석하였다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매에 대한 메틸렌불루(MB)의 분해 효과는 300분 반응해서 거의 100%를 도달하였다. 용액에 있는 MB 분자들은 ACFs의 흡착에 의해 $TiO_2$ 입자의 주위에 응축한다고 가정되었다. 그래서 이 광촉매 복합체는 MB 광분해에 대한 활성탄의 흡착성과 $TiO_2$의 광촉매 특성의 결합한 성능을 가지고 있다. 코발트가 전자 천이 효과를 가지고 있기 때문에 MB 용액의 광분해가 증가되는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1760-1767
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• 2010

FAT복합체는 TOS ($TiOSO_4{\cdot}xH_2O$)를 사용하여 솔-겔 방법으로 제조한다. 시료들은 SEM, 비표면적, XRD 및 EDX를 사용하여 분석하였다. SEM결과로서 Fe 와 $TiO_2$ 입자가 AC 표면에 분포하고 있다. XRD 결과에서 Fe-AC/$TiO_2$ 복합체는 다 anatase결정상을 하고 있다. 그리고 EDX 결과에서 C, O, Ti 및 Fe 원소가 Fe-AC/$TiO_2$ 복합체에 다 존재하고 있다. 복합체의 광촉매 활성은 가시광선과 UV광선을 사용하고 메틸렌불루(MB)의 분해 효과에 의해 측정한다. Fe-AC/$TiO_2$ 복합체는 강한 가시광선 조사에서 우수한 광촉매 효과가 나타난다. AC/$TiO_2$ 복합체에 있는 소량 존재하는 Fe 원소가 그들의 광촉매 활성을 강화할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.182-185
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• 2012

$TiCl_4$와 히드라진/암모니아수를 사용하여 졸겔 및 강알칼리 수열합성법의 신규 2단 합성법을 통해 N도핑된 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하였다. 제조된 나노튜브는 튜브형상의 손상이 없이 10 nm 전후의 직경과 3 nm 이하의 벽두께를 가지며, 잘발달된 아나타제 결정상을 나타내었다. 또한 N이 도핑되어 일반 도핑되지 않은 $TiO_2$ 나노튜브와 아나타제상입자에 비해 각각 ~35 nm, ~25 nm 정도 적색편이 된 우수한 가시광 흡수능과 노란색 색상을 보여 주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.102-105
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• 2005

가스센서는 응용 분야와 기능 및 종류가 다양하고 최첨단 분야로서 학문적으로는 물리, 화학, 전기, 전자 및 기계 등의 배경을 필요로 하며 산업적으로는 공업 전 분야와 농림, 축산, 사무기기에서 뿐만 아니라 공해 방진용(자동차 연소제어 및 배출가스 제어, 대기오염 감시등), 민생용(조리, 환기, 공조 등), 교통 보안용(음주운전측정 및 음주운전 방지장치 등), 방재용(가스 누설 탐지기, 불완전 연소 방지, 산소 결핍, 화재 등), 의료용(호기, 마취가스의 분석 등) 매우 광범위하며 점점 더 확대되어 가고 있다. 본 연구에서는 검출 가스 종류에 따라 졸-겔법으로 감응막을 최적 설계하고, 최적으로 설계된 감응막을 디핑법으로 코팅처리한 후 최적으로 열처리하여 센서를 제작하였다. 또한, 자체 제작한 가스검출 시스템에 제작된 센서를 장착하여 센서의 가스 검출 특성을 측정하고, 측정 데이터를 이용하여 휴대용 가스 검출 시스템을 설계 제작하였다.