• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.255-255
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• 2015

국제핵융합실험로(ITER)의 3대 목표 중 하나는 핵융합로 개발을 위한 삼중수소증식블랑켓 개념을 시험하고 검증하는 것이며, 이를 위해 시험증식블랑켓(TBM, Test Blanket Module) 프로그램을 마련, 각국이 참여할 수 있도록 하고 있다. 한국도 2012년 국가핵융합위원회 결정에 따라, EU, 일본, 중국, 인도와 함께 TBM 프로그램에 참여하고 있으며, 2021년 설치를 목표로 헬륨냉각 고체증식재 개념의 HCCR (Helilum Cooled Ceramic Reflector) TBM을 설계, 개발하고 있다. 한국형 TBM은 총 4개의 서브모듈과 하나의 후벽(Back Manifold, BM) 으로 구성되며, 각 서브모듈은 플라즈마와 대면하는 일차벽(First Wall, FW), 증식재와 증배재, 반사재를 담고 있는 증식영역(Breeding Zong, BZ), 냉각재 매니폴드 및 구조물 역할을 하는 측벽(Side Wall, SW) 등의 기능부품으로 구성되어 있다. 냉각재는 8 MPa, $300-500^{\circ}C$의 고온고압헬륨을 사용하고, Li2SiO4 혹은 Li2TiO4 형태의 Li 세라믹 증식재를 사용하며, 중성자 증배를 위해 Be 증배재 및 흑연 반사재를 사용한다 [1-3]. 2015년 2월 개념설계검토(CDR, Conceptual Design Review)를 위해, TBM-shield를 포함한 TBM-set 설계가 완료되었으며, 열수력, 구조, 지진, 전자기, 복합하중에 대한 평가가 진행되었다. 본 논문에서는 이 중 H/He-phase에 시험될 EM-TBM과 D-T phase에 시험될 INT-TBM에 대한 열수력 성능 결과를 소개하였다[5]. 각각의 열부하 조건은 0.17과 $0.3MW/m^2$이며, 중성자 조사는 D-T phase 에서만 고려되었다. 구조재 및 사용된 기능소재별 온도 요건을 정의하고, 성능해석 결과와 비교하였으며, 이를 통해 모든 온도 요건을 만족함을 최종 확인하였다. 이러한 온도 분포는 열응력 평가를 위해 구조해석 입력자료로 활용되었다.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.8 no.1
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• pp.6-14
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• 1997

The crystal structures of $Sr_{31}K_{30}-X\;(Sr_{31}K_{30}Si_{100}A1_{92}O_{384};\;a=25.169(5) {\AA}$) and $Sr_{8.5}Tl_{75}-X (Sr_{8.5}Tl_{75}Si_{100}A1_{92}O_{384};\;a=25.041(5) {\AA}$) have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group $\=F{d3}\;at\;21(1)^{\circ}C$. Each crystal was prepared by ion exchange in a flowing stream of aqueous $Sr(ClO_4)_2\;and\;(K\;or\;T1)NO_3$ whose mole ratio was 1 : 5 for five days. Vacuum dehydration was done at $360^{\circ}C$ for 2d. Their structures were refined to the final error indices $R_1=0.072\;and\;R_w=0.057$ with 293 reflections, and $R_1= 0.058\;and\;R_w=0.044$ with 351 reflections, for which $I>2{\sigma}(I)$, respectively. In dehydrated $Sr_{31}K_{30}-X,\;all\;Sr^{2+}$ ions and $K^+$ ions are located at five different crystallographic sites. Six-teen $Sr^{2+}$ ions per unit cell are at the centers of the double six-rings (site I), filling that position. The remaining 15 $Sr^{2+}$ ions and 17 $K^+$ ions fill site II in the supercage. These $Sr^{2+}$ and $K^+$ ions are recessed ca $0.45{\AA}\;and\;1.06{\AA}$ into the supercage, respectively, from the plane of three oxygens to which each is bound. ($Sr-O=2.45(1){\AA}\;and\;K-O=2.64(1){\AA}$) Eight $K^+$ ons occupy site III'($K-O=3.09(7){\AA}\;and\;3.11(10){\AA}$) and the remaining five $K^+$ ions occupy another site III'($K-O=2.88(7){\AA}\;and\;2.76(7){\AA}$). In $Sr_{8.5}Tl_{75}-X,\;Sr^{2+}\;and\;Tl^+$ ions also occupy five different crystallographic sites. About 8.5 $Sr^{2+}$ ions are at site I. Fifteen $Tl^+$ ions are at site I' in the sodalite cavities on threefold axes opposite double six-rings: each is $1.68{\AA}$ from the plane of its three oxygens ($T1-O=2.70(2){\AA}$). Together these fill the double six-rings. Another 32 $Tl^+$ ions fill site II opposite single six-rings in the supercage, each being $1.48{\AA}$ from the plane of three oxygens ($T1-O=2.70(1){\AA}$). About 18 $Tl^+$ ions occupy site III in the supercage ($T1-O=2.86(2){\AA}$), and the remaining 10 are found at site III' in the supercage ($T1-O=2.96(4){\AA}$).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.25 no.5
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• pp.687-693
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• 2004

Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2006.09b
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• pp.936-936
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• 2006

Bulk amorphous materials have been intensively studied to apply for various advanced industry fields due to their high mechanical, chemical and electrical properties. These materials have been produced by several techniques such as mechanical alloying, melt spinning and gas atomization, etc. Among them, the atomization is the most potential technique for commercialization due to high cooling rate during solidification of the melt and mass productivity. However, the amorphous powders still have some limitations because of their low ductility and toughness. Therefore, intensive efforts have to be carried out to increase the ductility and toughness. In this study, the Ni-based amorphous powder was produced by the gas atomization process. And in order to increase the ductile toughness, ductile Cu phase was coated on the Ni amorphous powder by spray drying process. The characteristics of the as-synthesis powders have been examined and briefly mentioned. The master alloy with $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{16}Si_2Sn_3$ was prepared by vacuum induction melting furnace with graphite crucible and mold. The atomization was conducted at $1450^{\circ}C$ under the vacuum of $10^{-2}$ torr. The gas pressure during atomization was varied from 35 to 50 bars. After making the Ni amorphous powders, the spray drying was processed to produce the Cu -coated Ni amorphous composite powder. The amorphous powder and Cu nitrate solution were mixed together with a small amount of binder and then it was sprayed at temperature of $130^{\circ}C$ and rotating speed of 15,000 R.P.M.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.42 no.5
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• pp.399-407
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• 2009

Laser induced breakdown spectroscopy(LIBS) is an simple analysis method for directly quantifying many kinds of soil micro-elements on site using a small size of laser without pre-treatment at any property of materials(solid, liquid and gas). The purpose of this study were to find an optimum condition of the LIBS measurement including wavelengths for quantifying soil elements, to relate spectral properties to the concentration of soil elements using LIBS as a simultaneous un-breakdown quantitative analysis technology, which can be applied for the safety assessment of agricultural products and precision agriculture, and to compare the results with a standardized chemical analysis method. Soil samples classified as fine-silty, mixed, thermic Typic Hapludalf(Memphis series) from grassland and uplands in Tennessee, USA were collected, crushed, and prepared for further analysis or LIBS measurement. The samples were measured using LIBS ranged from 200 to 600 nm(0.03 nm interval) with a Nd:YAG laser at 532 nm, with a beam energy of 25 mJ per pulse, a pulse width of 5 ns, and a repetition rate of 10 Hz. The optimum wavelength(${\lambda}nm$) of LIBS for estimating soil and plant elements were 308.2 nm for Al, 428.3 nm for Ca, 247.8 nm for T-C, 438.3 nm for Fe, 766.5 nm for K, 85.2 nm for Mg, 330.2 nm for Na, 213.6 nm for P, 180.7 nm for S, 288.2 nm for Si, and 351.9 nm for Ti, respectively. Coefficients of determination($r^2$) of calibration curve using standard reference soil samples for each element from LIBS measurement were ranged from 0.863 to 0.977. In comparison with ICP-AES(Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy) measurement, measurement error in terms of relative standard error were calculated. Silicon dioxide(SiO2) concentration estimated from two methods showed good agreement with -3.5% of relative standard error. The relative standard errors for the other elements were high. It implies that the prediction accuracy is low which might be caused by matrix effect such as particle size and constituent of soils. It is necessary to enhance the measurement and prediction accuracy of LIBS by improving pretreatment process, standard reference soil samples, and measurement method for a reliable quantification method.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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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.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.19 no.6
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• pp.701-717
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• 2003

The objective of this study was to extensively estimate the air quality trends of the study area by surveying con-centration trends in months or seasons, after analyzing the mass concentration of PM-10 samples and the inorganic lements, ion, and total carbon in PM-10. Also, the study introduced to apply the PMF (Positive Matrix Factoriza-tion) model that is useful when absence of the source profile. Thus the model was thought to be suitable in Korea that often has few information about pollution sources. After obtaining results from the PMF modeling, the existing sources at the study area were qualitatively identified The PM-10 particles collected on quartz fiber filters by a PM-10 high-vol air sampler for 3 years (Mar. 1999∼Dec.2001) in Kyung Hee University. The 25 chemical species (Al, Mn, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Ba, Ce, Pb, Si, N $a^{#}$, N $H_4$$^{+}$, $K^{+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, C $l^{[-10]}$ , N $O_3$$^{[-10]}$ , S $O_4$$^{2-}$, TC) were analyzed by ICP-AES, IC, and EA after executing proper pre - treatments of each sample filter. The PMF model was intensively applied to estimate the quantitative contribution of air pollution sources based on the chemical information (128 samples and 25 chemical species). Through a case study of the PMF modeling for the PM-10 aerosols. the total of 11 factors were determined. The multiple linear regression analysis between the observed PM-10 mass concentration and the estimated G matrix had been performed following the FPEAK test. Finally the regression analysis provided source profiles (scaled F matrix). So, 11 sources were qualitatively identified, such as secondary aerosol related source, soil related source, waste incineration source, field burning source, fossil fuel combustion source, industry related source, motor vehicle source, oil/coal combustion source, non-ferrous metal source, and aged sea- salt source, respectively.ively.y.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.22 no.4
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• pp.111-120
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• 2014

The aim of this study is to develop an integrated urea-SCR catalytic filter system for reducing soot and $NO_X$ emissions simultaneously in diesel engines. In this study, the characteristics of exhaust emissions relative to reactive activation temperature under four kinds of engine loads are experimentally investigated by using a four-cycle, four-cylinder, direct injection type, water-cooled turbo intercooler ECU common-rail diesel engine with the integrated urea-SCR $MnO_2-V_2O_5-WO_3/TiO_2/SiC$ catalytic filter system operating at three kinds of engine speeds. The urea-SCR reactor is used to reduce $NO_X$ emissions, and the catalytic filter system is used to reduce soot emissions. The reactive activation temperature is very important for reacting a reducing agent with exhaust emissions. The reactive activation temperatures in this experiment is applied to 523, 573 and 623 K. The fuel is sprayed by the pilot and main injections at the variable injection timing between BTDC $15^{\circ}$ and ATDC $1^{\circ}$ according to experimental conditions. It is found that the $NO_X$ conversion rate is the highest as 83.9% at the reactive activation temperature of 523 K in all experimental conditions of engine speed and load, and the soot emissions shown by the average reduction rate of approximately 93.3% are almost decreased below 0.6% in all experimental conditions regardless of reactive activation temperatures. Also, the THC and CO emissions by oxidation reaction of Mn, V and Ti are shown in the average reduction rates of 70.3% and 38% regardless of all experimental conditions.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.1
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• pp.7-11
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• 2022

Recently, Hanmi Gemological Institute & Laboratory (HGI) had an opportunity to examine 5 transparent synthetic moissanite. The round brilliants ranged from 0.93 to 0.96 ct and had a colorless, pink, yellow, blue, and red color. Advanced testing results, including Fourier-transform infrared (FTIR) and Raman spectroscopy, identified all the specimens as synthetic moissanite. Under the microscope, all samples except the colorless were confirmed to be a synthetic moissanite coated with a colored film. EDXRF chemical analysis detected very weak X-ray fluorescence peak characteristics of Ca, Ti, and Co in the colored samples. These features were not detected in the colorless sample. Raman spectroscopy investigation was unable to detect the 1332 cm^-1 (produced by sp³ bonding of carbon atoms) or the ~1550 cm^-1 (produced by graphite-related sp² bonding) peak in the colorless sample. The SEM image of the colorless sample showed no indication of a coating. The TEM image of the colorless sample revealed the presence of a 3~8 nm thick layer on the moissanite. Moreover, from the corresponding STEM Z-contrast image combined with the energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) line profiles and EDX elemental maps, this layer was estimated to be carbon, silicon and oxygen.