• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.130-136
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• 2002

A novel ozonizer has been developed using a high frequency surface discharge and a high purity Ti-Si-Al ceramic catalyst as its dielectric component. A cylindrical thin compound ceramic catalyst in reactor is adhered to inside of the film-like outside electrode. And, when experiment condition are oxygen gas temperature of 20 ［$^{\circ}C$］, inner reactor pressure of 1.6 atm 600［Hz］ and flow late of 2［l/min］. the ozonizer can easily produce ozone concentration(50～60［g/㎥］for oxygen) and power efficiency(180［g/kWh］for oxygen) without using a special enrichment means. At 2［l/min］, 20［$^{\circ}C$］, 1.6［atm］, 600［Hz］and 40［W］, the result of simulation to gas temperature of reactor using general code Phoenics, the maximum temperature of reactor was 132［$^{\circ}C$］in reactor. Ant the result electric field simulation of Ti-Si-Al type reactor using general code Flux 2D, maximum electric field was 0.131E.08［V/m］.

• 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.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.28 no.10 s.96
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• pp.955-960
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• 2004

The treated ballast water from previous treatment contains microorganisms and pathogenic organisms in an electrolytic treatment system. The experimental methods included using a peristaltic flow pump placed upward on an electrode pole. Due to the reaction time, the hydraulic retention time indicated unlike microorganisms on the flow rate. In electrolysis, dioxide iridium-coated titanium (Ti/Ir02) and stainless steel plates were used for the anode and cathode, respectively. Current density controls make use of a DC power supply on 250V, 100Amper. Experimental use of a current density between 0.1 and 1.0A/dm2 was able to disinfect the microorganism (E. coli, Bacteria, Bacillus sp.) in seawater for 5 seconds of reaction time. The removal rate was approximately $90\%,$ while the current density was 2.0A/dm2 and the electrode distance was 75mm. This study shows that the electrolytic treatment system has a potential for the sterilization of ballast water.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.11
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• pp.1117-1122
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• 1999

Amorphous Si and Co/Ti bilayers were sequentially evaporated onto 5- 10nm thick $\textrm{CoSi}_{2}$ and rapidly thermal-annealed(RTA) to form Co-polycide electrodes. Then, MOS capacitors were fabricated by doping poly-Si using SADS method. The C-V and leakage-current characteristics of the capacitors depending upon the RTA conditions were measured to study the effects of thermal stability of $\textrm{CoSi}_{2}$ and dopant redistribution on electrical properties of Co -polycide gates. Capacitors RTAed at $700^{\circ}C$ for 60-80 sec., showed excellent C-V and leakage-current characteristics due to degenate doping of poly-Si layers. But for longer time or at higher temperature, their electrical properties were degraeded due to $\textrm{CoSi}_{2}$ decomposition and subsequent Co diffusion. When making Co-polycide gate electrodes by SADS, not only degenerate doping of poly-Si layer. but also suppression of have been shown to be very critical.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.11 no.4
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• pp.189-202
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• 2000

$AB_2$ type Zr-based Laves phases alloys have been studied for potential application as a negative electrode in a Ni-MH battery. The $AB_2$-type electrodes have a much higher energy density than $AB_5$-type electrodes per weight, however they have some disadvantages such as poor activation behavior and cycle life etc. Nonetheless, the $AB_2$-type electrodes have been studied very extensively due to their high energy density. In this study, in order to develop the cycle life, the Mn of $AB_2$ alloy composition was substituted partially by Mo. The alloys were melted by arc furnace and remelted 4-5 times for homogeneity. The alloy powder was used below 200-325 mesh for experiments. The structures and phases of the alloys were analyzed by XRD, SEM and EDS, and measured the curve of a pressure-composition isotherms. The electrodes were prepared by cold pressing of the copper-coated(25 wt%) alloy powders, and tested by a half cell. The results are summarized as follows. The cycle life was improved with the increase of Mo amount in $Zr_{1-x}Ti_xV_{0.4}Ni_{1.2}Mn_{0.4}Mo_y$(x=0.3, 0.4) and the activation was faster, whereas the discharge capacity decreased.

• Resources Recycling
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• v.10 no.4
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• pp.18-23
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• 2001

Air pollutants, phenol was generated in case of thermal regeneration of used activated carbon loaded with phenol and because of this problem, removal process of phenol were studied. Electrolytic oxidation of samples, used S.company granular activated carbon (WS-GAC), used C.company granular activated carbon (WC-GAC) and used L.company granular activated carbon (WL-GAC) loaded with phenol carried out by potentiostatic method in this study. In case of experiment was to come into operation in condition of samples containing 100 mg/g phenol, supporting electrolyte was 1.0% sodium chloride solution, Ti-Ir (10$\times$10$\textrm{cm}^2$) electrode and electrode distance was 2 cm, current density was $1.25 A/dm^2$, Obtained from the results of electrolytic oxidation experiments were not detected residual phenol. And then we knew about reaction time of electrolytic oxidation, current density, concentration of supporting electrolyte and electrode and electrode distance were 60 minutes, 1.25 A/dm$^2$, 1.0%, 2 cm.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.27 no.1
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• pp.25-29
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• 2020

This study demonstrates direct-patternable amorphous TiO_x resistive switching (RS) device and the fabrication method using photochemical metal-organic deposition (PMOD). For making photosensitive stock solutions, Ti(IV) 2-ethylhexanoate was used as starting precursor. Photochemical reaction by UV exposure was observed and analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and the reaction was completed within 10 minutes. Uniformly formed 20 nm thick amorphous TiO_x film was confirmed by atomic force microscopy. Amorphous TiO_x RS device, formed as 6 × 6 ㎛ square on 4 ㎛ width electrode, showed forming-less RS behavior in ±4 V and on/off ratio ≈ 20 at 0.1 V. This result shows PMOD process could be applied for low temperature processed ReRAM device and/or low cost, flexible memory device.

• Membrane Journal
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• v.31 no.6
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• pp.417-425
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• 2021

As the demand for high-capacity batteries increases, there has been growing researches on the lithium metal anode with a capacity (3,860 mAh/g) of higher than that of conventional one and a low electrochemical potential (-3.040 V). In this study, using the anatase phased TiO₂ nanoparticles synthesized by hydrothermal synthesis, a PVdF-HFP/TiO₂ organic/inorganic composite material was designed and used as an interfacial protective layer for a Li metal anode. As-formed organic/inorganic-lithium composite thin film was confirmed through the crystalline structure and morphological analyses. In addition, the electrochemical test (cycle stability and voltage profile) confirmed that the protective layer of PVdF-HFP/TiO₂ composite (10 wt% TiO₂ and 1.1 ㎛ film thickness) contributed to the enhanced electrochemical performance of the lithium metal anode (Colombic efficiency retention: 90% for 77 cycles). Based on comparative test with the untreated lithium electrode, it was confirmed that our protective layer plays an important role to stabilize/improve the EC performance of the lithium metal negative electrode.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.11 no.4
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• pp.161-169
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• 2000

In the case of photocatalytic hydrogen production from water, the performance-property relationships of CdS-TiO2 film type composite catalysts were investigated. To control the physical properties of the primary particles, the mixture of CdS and TiO2 nano-sols prepared by the sol-gel method at room temperature was hydrothermally treated at 240oC for 12hr. The film electrodes were prepared by the casting method. The photocurrents measured by a photoelectrochemical method and the hydrogen production rates measured by a photochemical method were closely dependent on the physical properties such as crystalline form, primary particle size and CdS/TiO2 mole ratio, and these varied in the range of 1.2~2.6 mA/cm2 and $1.0{\sim}1.6{\times}10-3mol/hr$, respectively.

• 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.