• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권1호
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• pp.71-78
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• 2023

외부로부터 전원이 인가되지 않은 바이폴라 전극의 정량적 고찰을 통해 도금 두께 산포 개선의 가능성을 살펴보고자 하였다. 헐셀은 양극에 대해 기울어진 음극을 가짐으로써, 음극의 각 영역에서 양극에 대한 경로차에 의한 iR drop의 차이로 음극 근처의 전해액에서는 전위 분포가 다르게 되어 한눈에 다양한 반응 과전압에서의 전기화학적 반응성을 평가할 수 있다. 본 연구는 이러한 헐셀의 불균일한 전위분포에 대해 보조 양극이 있는 경우에 바이폴라 특성을 관찰하고자 하였다. 특히 이러한 바이폴라 특성을 활용하여 음극의 불균일 두께 산포를 개선할 수 있는 가능성을 평가하기 위해, 실험 및 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 이를 통해 바이폴라가 형성된 주변의 전위 및 전류밀도 분포를 분석해 보았다. 10 mA/cm² 전류밀도로 75분동안 도금을 진행하여, 평균 두께가 약 16 ㎛로 도금을 진행하였다. 보조 양극을 사용하지 않은 일반 헐셀에서는 두께의 표준 편차가 10 ㎛인 반면에 보조 양극을 사용한 경우에는 3.5 ㎛로 나타났다. 시뮬레이션 계산에서도 8.9 ㎛와 3.3 ㎛로 나타났으며, 비교적 실험결과와 시뮬레이션 결과의 정합성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 보조 양극을 통해 외부에서 전원 인가를 하지 않더라도 바이폴라 현상에 의해 두께 산포가 개선될 수 있음을알 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.646-653
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• 2019

Recovery of valuable metals in the industrial wastewater and sludge has attracted an attention owing to limited metallic resources in the earth. In this study, we firstly fabricated Ti/Ir-Ru electrodes by spin coating technique for effective recovery of Cu in electrowinning process. Two different Ti/Ir-Ru electrodes were fabricated using 100 and 500 mM of precursors (i.e., Ir-Ru). SEM-EDX and AFM revealed that Ir and Ru were homogenously distributed on the surface of Ti plate by the spin coating, in particular the electrode prepared by 500 mM showed distinct boundary line between Ir-Ru layer and Ti substrate. XRD, XPS, and cyclic voltammetry also revealed that characteristics of IrO₂, RuO₂, and TiO₂ and its electrocatalytic property increased as the concentration of coating precursor increased. Finally, we carried out Cu recovery experiments using two Ti/Ir-Ru as anodes in electrowinning process, showing that both anodes showed a complete removal of Cu (1 and 10 g/L) within 6 h reaction, but much higher kinetic rate constant was obtained by the anode prepared by 500 mM. The findings in this study can provide a fundamental knowledge for surface characteristics of Ti/Ir-Ru electrode prepared by spin coating method and its potential feasibility for effective electrowinning process.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.482-488
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• 1997

유동층 반응기를 사용하여 효율적으로 동을 포함한 전자회사 공장의 폐수로부터 순수 동을 회수하고자 하였다. 폐수에 포함된 동의 초기농도, 반응기 내부에서 액체의 유속, 반응온도, 반응기 내부에서 양극과 음극간의 전류밀도 그리고 반응시간 등을 실험변수로 선택하였으며 이들 실험변수들이 동의 회수율에 미치는 영향등에 대해 검토하였다. 또한, 본 연구의 실험결과를 실제공정에 공업적으로 적용할 수 있도록 연속공정에서 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구의 결과 유동층 반응기를 사용하여 동을 포함한 전자공장의 폐수로부터 매우 효과적으로 순도가 높은 동의 분말을 회수할 수 있었다. 본 연구의 실험범위에서 동의 회수율은 폐수에 포함된 동의 농도가 증가할수록 감소하였으며, 전류밀도와 반응시간이 증가함에 따라 증가하였으나, 액체의 유속과 반응온도가 변화함에 따라 최대값을 나타내었다. 본 연구의 범위에서 동의 회수율을 85% 정도 이상으로 유지하기 위한 최적 반응조건은 폐수중의 동의 농도는 3wt%, 액체의 유속은 0.5cm/s, 반응온도는 $25^{\circ}C$, 전류밀도는 $7A/dm^2$ 그리고 반응시간은 2시간으로 나타났다 이와 같은 방법에 의한 동의 회수방법은 분말재료의 혼합이나 도금등에도 적용될 수 있을것으로 판단되며, 이 경우 복합분말재료의 균질도를 향상시켜 이를 원료로 하여 생산되는 제품의 상품성을 증가시키는데 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구의 결과는 전자공장에서 다량 방출되는 금속성 폐수로 부터 금속성분을 회수함으로써 수질오염을 방지할수 있는데 이와 같은 공정설계에도 적용할 수 있는 중요한 공학적 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.73-78
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• 2009

This study investigated the dependence of the various sputtering conditions (Ar pressure: $2{\sim}10\;mTorr$, Power: $50{\sim}150\;W$) and thickness ($50{\sim}1200\;nm$) of Si thin film on the electrochemical properties, microstructural properties and the capacity fading of a Si thin film anode. A Si layer and a Ti buffer layer were deposited on Copper foil by RF-magnetron sputtering. At 10 mTorr, the 50 W sample showed the best capacity of 3323 mAh/g, while the 100 W sample showed the best capacity retention of 91.7%, also at 10 mTorr. The initial capacities and capacity retention in the samples apart from the 50W sample at 10 mTorr were enhanced as the Ar pressure and power increased. This was considered to be related to the change of the microstructure and the surface morphology by various sputtering conditions. In addition, thinner Si film anodes showed better cycling performance. This phenomenon is caused by the structural stress and peeling off of the Si layer by the high volume change of Si during the charge/discharge process.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권12호
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• pp.120-126
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• 2002

The needs of ultra-precisely machined parts are increasing more and more. But the experimental data required to ultra precision machining of nonferrous metal is insufficient. The behavior of cutting in micro cutting area is different from that of traditional cutting because of the size effect. Copper is widely used as optical parts such as LASER reflector's mirror and multimedia instrument. In experimental, after oxygen-free copper is machined by ultra precision machine with natural mono crystal diamond tool (NCD) and synthetic poly crystal diamond tool (PCD), we compared chip formation and tool's wear according to used tool. Also, we researched optimized cutting condition with the results measured according to cutting condition such as spindle speed, feed rate and depth of cut. As a result, the optimal working condition that makes good surface roughness is obtained. The surface roughness is good when spindle speed is above 80 m/min, and feed rate is small and depth of cut is above 0.5 ${\mu}{\textrm}{m}$. In cutting of klystron anode and cavity 3.2 nmRa of surface roughness is obtained.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.45-54
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• 1992

An applicability microencapsulation, using electroless copper plating, of hydrogen storage alloy powder as an anode material for nickel-hydrogen secondary batteries was investigated. Alloys employed were $LaNi_{4.7}Al_{0.3}$ and $MmNi_{4.5}Al_{0.5}$(Mm=mischmetal) which have an appropriate equilibrium pressure and capacity. The microencapsulation of the alloy powder was found to accelerate initial activation of electrodes and to increase capacity which is about 285mAh/g for $LaNi_{4.7}Al_{0.3}$. In addition, other charge and discharge characteristics, such as polarization and flatness of charge and discharge potential, were improved due to the role of copper layer as a microcurrent collector and an oxidation barrier of the alloy powder. $MmNi_{4.5}Al_{0.5}$ alloy showed lower capacity than $LaNi_{4.7}Al_{0.3}$ because of higher equilibrium pressure. Cyclic characteristics of both alloys were somewhat poor because of mainly shedding and partial oxidation of alloy powder during the cycling. However, it was considered that the microencapsulation method is effective to improve the performances of the hydrogen storage alloy electrodes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3731-3739
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• 2009

철, 황동, 아연, 구리 등 금속과 탄소섬유를 양전극으로 한 해양 퇴적물 전지를 구성하여 전기적 특성을 알아보았다. 금속 전극으로는 철, 황동, 아연, 구리판과 탄소전극으로는 graphite felt가 사용되고 환원부 전극은 graphite felt로 하였다. 해안 퇴적토에 서식하는 미생물군에 의해, 또는 빠른 금속 부식반응에 기초한 산화작용에 의해 전자가 방출되고 아연/철 전극에서 최대전류가 $7.7\;A/m^2$, 철 전극에서 최대 $6.9\;W/m^2$의 전력밀도가 형성되었다. 탄소 천을 감싼 복합금속전극 시험결과 금속전극만 사용한 경우보다 전기특성이 60%정도 향상되었고 이는 미생물 증식과 부식에 의한 산화피막 형성이 지연된 결과로 여겨진다. 산화전극부의 ORP는 실험시간 내내 일정하였으며 구리전극 사용시 유기산 형성으로 추정되는 약한 pH 강하가 일어났다. 전극부와 전해질 부분의 전기저항을 계산한 결과 전기 생산의 주 영향인자는 부식반응 조절과 미생물의 전자 이전활성에 있음을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.183-195
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• 2014

전기분해로 회수된 음극회수-금속분말의 광물학적 특성을 조사하기 위하여 전해질 종류, 전극간격 및 전류변화에 대하여 전기분해 실험을 수행하였다. 황산구리($CuSO_4{\cdot}5H_2O$) 분말에 대한 황산 및 소금 전해질 용액을 사용한 전기분해 결과, 소금 전해질 용액에서 Cu의 수율이 다소 높았다. XRD 분석결과, 전해질 용액의 종류에 따라 광종이 변화되었다. 즉 구리($Cu^0$), chalcanthite 및 cuprite 등은 황산 전해질 용액에서, 그리고 구리, nantokite 및 chalcanthite 등은 소금 전해질 용액에서 나타나는 것을 확인하였다. 특히 소금 전해질 용액에서, 전극간격 및 전류(또는 전류밀도)는 Cu 회수율, 양극무게 감소와 비례하였으나 양극부식 강도는 전류와 비례 그리고 전극간격과는 반비례하는 경향을 보였다. 미분쇄하지 않은 음극-회수 금속분말에 대한 XRD분석에서 구리결정의 평균크기는 전극간격의 감소 및 전류가 증가할수록 증가하였다. 수지상 구리가 형성되는 것으로 보아 전극/용액 경계면에서 물질전달은 확산에 의해 통제되는 것으로 사료된다.

• 한국동물학회지
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• 제16권2호
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• pp.79-96
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• 1973

붕어(Carassius carassius)에 미치는 동의 영향을 밝히기 위하여 다음과 같은 연구를 하였다. 1) 셀루로오스 아세테이트 전기영동법에 의한 젖산수소이탈효소 아이소자임 상, 2) 분광비색법에 의한 LDH활성과 LDH효소계에 대한 동의 영향, 3) 한천 박층 전기영동법에 의한 에스테라아제 아이소자임 상, 4) 전분 겔 전기영동법에 의한 혈색소 상, 및 5) 조직 학적 연구. 1. LDH 아이소자임 영동대는 정상 붕어의 아가미에 2개 (LDH-3 및 LDH-5), 간에 3개(LDH-2, LDH-4, 및 LDH-5), 그리고 근육에서 2개 (LDH-3 및 LDH-4) 나타났다. LDH-1은 이상의 세가지 조직에서 나타나지 않았다. 동을 처리한 붕어의 간에서는 LDH-3이 나타났고 근육에서는 LDH-5가 나타났다. 그러나 아가미에서는 새로운 영동대가 나타나지 않았다. 2. LDH활성은 정상 붕어의 아가미, 간, 및 근육 중 아가미에서 가장 낯았고 근육에서 가장 높았으며, 아가미를 제외한 간과 근육에서는 1일부터 10일간의 동처리에 따라 점차적으로 감소되었다. 3. 동을 처리한 붕어의 간과 근육의 LDH활성 감소는 주로 체내 M-LDH에 대한 동의 억제에 기인된다. 4. 정상 붕어의 아가미, 간, 근육, 혈액, 뇌, 및 신장의 에스테라아제 아이소자임 영동대 수는 각각 3,6,2,2,2 및 2개 였고 이들은 동을 처리한 경우에서도 같았다. 동처리군의 아가미, 간, 혈액 그리고 신장의 에스테라아제 영동대의 상대이동도는 대조군의 그것들과 상이하였다. 5. 정상 붕어의 혈색소 영동대는 양극에 1개 있었다. 동을 처리한 붕어의 혈색소 영동대의 이동도는 정상 붕어의 그 것보다 약간 빠른 것으로 보였다. 6. 동(20ppm)에 5일간 처리한 붕어의 조직학적 연구는 다음과 같았다. 1) 아가미에서는 처음에 표피층이 분리되었다가 분해된 후 완전히 파괴되었다. 2) 간에서는 많은 지방립이 나타났다. 3) 정상 붕어와 동에 처리된 붕어의 근육 사이에서는 조직학적 차이가 없었다. 4) 신장족직은 기부요세관에 손상을 받았다. 요세관세포의 높이가 작아진 후 요세관의 내강이 확대되었다. 많은 기부요세관이 분홍빛의 과립성 형태와 여러 단계의 변성을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2010

수직 원형관내 자연대류에 의한 열전달량을 $Gr_H$ 수 2.1x$10^6{\sim}2x10^9$의 범위에 대해 측정하였다. 유사성 원리를 이용하여 열전달계를 물질전달계로 대체하였다. 본 연구에서 채택된 물질전달계는 황산-황산구리 수용액의 전기도금계였다. 본 실험의 결과를 층류 및 난류에 대한 수직평판에 대하여 개발된 자연대류 열전달상관식과 비교한 결과, 일치함을 확인하였다. 다만 $Gr_H$ 수 $10^9$이상의 난류 영역에서는 수직관내에서 경계층간 간섭의 영향으로 인하여 수직관에서의 실험결과가 수직평판보다 높게 나타났다. 이러한 일치는 유사성 실험의 유용성을 증명한다. 3가지 다른 형태의 양극과 6가지 다른 기하구조를 사용하여, 양극의 면적과 위치가 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 예상된 바와 같이 양극의 면적과 위치는 대부분의 경우 한계전류에 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 보다 복잡한 실험에 있어서 양극의 크기와 위치를 지정하는 이론적 근거로 활용될 것이다.