• 멤브레인
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• 제27권5호
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• pp.389-398
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• 2017

연료전지용 고분자 전해질막에 있어서 가장 중요한 특성인 수소이온 전달 능력은 내부에서 형성되는 수화채널의 분포 및 형상에 큰 영향을 받게 된다. 비과불화탄소계인 탄화수소계 전해질막의 경우, 과불화탄소계 전해질막인 나피온에 비하여 이러한 수화채널이 약하게 형성되는 것으로 알려져 있으며 따라서 상대적으로 낮은 이온전달 성능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 컴퓨터를 이용한 전산모사 기술의 하나인 메조스케일 전산모사 기술을 이용하여 탄화수소계 연료전지용 전해질막인 술폰화 폴리이미드의 가습조건에서의 수화채널 형성 및 상분리 현상을 관찰하였다. 이를 통하여 술폰화 폴리이미드 내부에서 물분자 비드는 친수성 영역 전체에 걸쳐서 고르게 분포되며 명확한 수화 클러스터는 높은 술폰화도에서만 형성되는 것이 관찰되었다. 또한, 술폰화 폴리이미드 모델은 저가습 상태에서 수화 채널을 형성하는데에 나피온 모델에 비하여 더 어렵다는 것이 관찰되었다. 이러한 결과들은 비과불화불소계인 탄화수소계 전해질막의 수화채널 형성에 대한 기존 이론을 명확하게 뒷받침하고 있으며, 술폰화 폴리이미드의 전도도 경향도 잘 설명을 하고 있다. 따라서 메조스케일 전산 모사 기술은 연료전지용 전해질막의 상분리 현상 및 수화채널을 분석하고 이온전도 특성을 규명하는 데에 있어서 매우 효과적인 기술이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.379-390
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• 2005

본 연구에서는 경안천 유역을 대상으로 과거의 경년 항공사진과 지형도를 이용하여 하천형태의 변화를 분석하고, 하천주위의 토지이용변화를 비교해 보고자 하였다. 이를 위해 경안천 유역의 지방 1, 2급 하천에 해당하는 1966년, 1981년, 2000년 항공사진에 내, 외부표정을 실시하여 정사영상을 생성하였으며 또한 1914 - 1915년 지형도를 이용하여 1966년, 1981년, 2000년의 하천과 비교하였다. 이 영상을 이용하여 경년 하천형태와 하천부지의 토지이용을 분석하였는바, 주로 하천제방구역에서 뚜렷한 하천변화를 보였으며 이는 1974년의 팔당댐 건설에 따른 팔당호 유입부의 변화와 1980년대 후반의 하천정비에 따른 직선화 작업이 그 원인으로 판단된다. 또한 하천부지를 6개의 주요 분류 항목 (수역, 산림, 농지, 주거지, 도로, 모래톱)으로 토지이용도를 작성하여 그 면적변화를 분석해본 결과 농지, 주거지, 도로, 모래톱이 가장 큰 면적변화를 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권2호
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• pp.217-227
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• 2012

본 논문에서는 저수지 퇴사 및 배사현상을 모의하기 위한 준정류 모형을 제시하였다. 준정류 모형은 하상은 시간에 따라 변하지만 유동은 정상류라는 가정에 기초한다. 이것은 유동에 비해 매우 장기간에 걸쳐 하도형태가 변하기 때문에 타당하다. 개발된 모형을 저수지 퇴사에 관한 실내실험에 적용하였다. 수치계산을 통하여 상류측에서 공급되는 유사량에 따라 하도의 수심 및 하상경사가 조정되는 것을 보였다. 수치모의에 의한 수위와 하상고가 실험결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한, 모형을 저수지 배사 현상에 관한 선행 실험 조건에 적용하였다. 이 경우에는 배사를 촉진시키기 위해 실험에서 부정류를 발생시켰기 때문에 준정류 모형에 의한 모의결과가 관측자료와 잘 일치하지 않는 것을 확인하였다. 마지막으로, 유사공급에 따른 평형 수심과 하상경사에 관한 공식을 제시하였으며 수치실험을 통하여 이를 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.217-217
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• 2016

The amorphous InGaZnO (a-IGZO) is widely accepted as a promising channel material for thin-film transistor (TFT) applications owing to their outstanding electrical properties [1, 2]. However, a-IGZO TFTs have still suffered from their bias instability with illumination [1-4]. Up to now, many researchers have studied the sub-gap density of states (DOS) as the root cause of instability. It is well known that defect states can influence on the performances and stabilities of a-IGZO TFTs. The defects states should be closely related with the deposition condition, including sputtering power, and pressure. Nevertheless, it has not been reported how these defects are created during conventional RF magnetron sputtering. In general, during conventional RF magnetron sputtering process, negative oxygen ions (NOIs) can be generated by electron attachment in oxygen atom near target surface and then accelerated up to few hundreds eV by a self-bias; at this time, the high energy bombardment of NOIs induce defects in oxide thin films. Recently, we have reported that the properties of IGZO thin films are strongly related with effects of NOIs which are generated during the sputtering process [5]. From our previous results, the electrical characteristics and the chemical bonding states of a-IGZO thin films were depended with the bombardment energy of NOIs. And also, we suggest that the deep sub-gap states in a-IGZO as well as thin film properties would be influenced by the bombardment of high energetic NOIs during the sputtering process.In this study, we will introduce our novel technology named as Magnetic Field Shielded Sputtering (MFSS) process to prevent the NOIs bombardment effects and present how much to be improved the properties of a-IGZO thin film by this new deposition method. We deposited a-IGZO thin films by MFSS on SiO2/p-Si and glass substrate at various process conditions, after which we investigated the morphology, optical and electrical properties of the a-IGZO thin films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.379-379
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• 2013

본 논문에서는 Normal ink jetting 공법으로 OTFT를 제작할 때 coffee stain effect에 의해서 반도체 소자의 특성이 저하되는 것을 극복하기 위해서 동일한 위치에 동일한 부피로 Droplet을 형성하는 Multiple ink jetting 공법을 통해 TIPS pentacene 결정의 Morphology와 전기적 특성이 어떻게 변화하는지 알아 보았다. Multiple ink jetting의 drop 횟수가 증가할수록 coffee stain effect에 의해서 형성된 가운데 영역의 Dendrite grain이 점점 작아지다가 7 Drops 이후로는 Big grain 만 남게 되었다. Active layer의 표면 Roughness는 drop 횟수가 증가할수록 낮아지다가 일정 count 이후로는 다시 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 전계 이동도(mobility)는 drop 횟수가 증가할수록 커지다가 일정 count 이후로는 saturation되는 것을 확인할 수 있었다. Multiple ink jetting에 의해서 만들어진 OTFT 소자의 전계 이동도(mobility)는 1 drop과 10 drops에서 각각 0.0059, 0.036 cm2/Vs 로 6배 정도 차이가 있었다. 이것은 첫 drop에 의해 만들어진 가운데 Dendrite grain 영역이 Multiple ink jetting을 반복하면서 점점 작아지게 되어 사라지고 두꺼운 Grain 영역만 남게 된 것으로 판단된다. Vth 와 On/Off ratio는 1 drop과 10 drops에서 각각 -3 V, -2 V 그리고 $3.3{\times}10^3$, $1.0{\times}10^4$를 보였다. OTFT의 substrate로 Flexible한 polyethersulfone (PES) 기판을 사용하였고, 절연체로 Spin coating된 Poly-4-vinylphenol (PVP)가 사용되었으며, Gate 및 Source/Drain 전극은 Au를 50 nm 두께로 증착하였다. Channel의 width와 length는 각각 100 um, 40 um 였고, Gate 전극 위에 Active layer를 형성한 Bottom gate 구조로 제작되었다. Ink jet으로 제작된 TIPS pentacene의 결정성은 x-ray diffraction (XRD)와 광학 현미경으로 분석하였고 Thickness profile은 알파스텝 측정기를 이용하였으며, OTFT의 전기적 특성은 Keithley-4,200을 사용하여 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.151-156
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• 2013

Polydimethylsiloxane (PDMS) 기반의 미세유체 시스템을 이용해 탄산칼슘의 결정화 실험을 수행하였다. 탄산칼슘의 결정화를 위한 다양한 반응방법 중 액체-액체 반응을 위해 염화칼슘 수용액과 탄산나트륨 수용액을 사용하였고 아스파르트산을 첨가하여 탄산칼슘 결정 중 베터라이트와 칼사이트의 생성에 어떤 차이를 보이는지 조사하였다. 그리고 탄산칼슘의 결정화 진행상황에서 결정핵 생성에 유리한 염화칼슘과 탄산나트륨의 비율을 조사하였다. 이를 위해 크리스마스트리 모양의 미세유체 반응기를 사용하여 채널 내부에 염화칼슘과 탄산나트륨의 농도구배를 형성하도록 하였다. 미세유체 결정화기 내부를 광학현미경으로 촬영한 결과, 탄산나트륨과 염화칼슘의 농도비가 2:1일 때 결정핵이 생성됨을 확인하였고 핵 생성 이후의 결정 성장 과정을 촬영하여 결정형태의 변화를 관찰하였다. 아스파르트산의 첨가 시에 결정핵 생성과 성장을 저해하며 전체 결정형태 중 베터라이트의 비율이 높아짐을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.55-66
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• 2004

황강 상류에 위치한 합천댐은 1988년 12월에 완공되었다. 완공 이후 댐의 저수량 부족으로 10여년간 수문을 통한 방류가 없었기 때문에, 댐 하류부에 새로운 생태계가 조성되었다. 이러한 현상은 국내 다른 지역에서 찾아보기 힘든 매우 특이한 사항이다. 본 연구에서는 댐 건설로 인한 유황변화에 따른 하천의 지형학적 변화와 식생 피복상태의 변화에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위해 하상고 및 하천수로단면의 변화를 조사하였다. 또한 나이테 분석을 포함한 현지조사를 수행하였다. 또한 댐 건설 전ㆍ후 대상유역의 항공사진을 비교하여 댐 건설 후 식생피복이 증가한 것을 확인하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권1호
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• pp.12-23
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• 2017

내성천은 산지를 사행하는 모래하천으로 오랫동안 그 하천지형학적 특성을 유지해왔다. 그러나 최근 식생의 활착으로 종래의 경관을 상실해 가고 있다. 본 연구에서는 내성천 장기조사 연구의 일환으로 내성천의 56.8 km 구간을 대상으로 지난 2012 - 2016년 기간에 발생한 지형변화를 분석하였다. 항공 라이다 및 하천측량이 시행되었고 수문자료와 현장 조사자료가 함께 활용되었다. 주요 4개 지점중에서 만곡부 지점에서는 만곡사주가 확장되었고, 직선구간에서는 하중 사주가 발달하였다. 한 두 번의 유사 퇴적으로 인해 발생한 하중 사주의 고도 변화는 0.6 - 1.4 m에 달하였으나 하상저하는 분명하지 않았다. 이러한 변화는 2014 - 2015년의 갈수기에 식생이 크게 활착하였다가 2016년에 홍수로 인해 퇴적이 일어난데 기인하는 것으로 보인다. 이러한 과정은 이전에 내성천 중하류 구간에 형성되어 있는 하중도의 주된 형성과정으로 판단된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.69-70
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• 1997

Polyimides and related polymers, when synthesized from aromatic monomers, have generally rigid chain structures resulting in a low gas permeability. The rigidity of polymer chains reduces the segmental motion of chains and works as a good barrier against gas transport. To overcome the limit of use as materials of gas separation membranes due to low gas permeability, block copolymers with the incorporation of flexible segments like siloxane linkage and ether linkage have been studied. These block copolymers have microphase-separated structures composed of microdomains of flexible poly(dimethylsiloxane) or polyether segments and of rigid polyimides segments. In case of rigid-flexible block copolymers, the characteristics of both phases for gas permeation are of great difference. The permeation of gas molecules occurs favorably through microdomains of flexible segments, whereas those of rigid segments hinder the permeation of gas molecules. Accordingly the increase of content of flexible segments in a rigid polymer matrix will increase the gas permeability of the membrane linearly. However, this prediction does not satisfy enough many experimental results and in particular the drastic increase of the permeability is observed in a certain volume fraction. It was proposed that the gas transport mechanism is dominated by diffusion rather than gas solubility in a certain content of flexible phase if solution-diffusion mechanism is adopted. However, the transition from solubility-dependent to diffusion-dependent cannot be explained by the understanding of mechanism itself. Therefore, we consider an effective chemical path which permeable phase can form in a microheterogenous medium, and percolation concept is introduced to describe the permeability transition at near threshold where for the first time a percolation path occurs. The volume fraction of both phases is defined as V$_{\alpha}$ and V$_{\beta}$ in block copolymers, and the volume of $\beta$ phase in the threshold forming geometrically a traversing channel is defined as V$_{\betac}$. The formation mechanism of shortest chemical channel is schematically depicted in Fig. 1.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권4호
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• pp.9-16
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• 2014

A proton exchange membrane is a core component in the proton exchange membrane fuel cell because the role of proton exchange membrane(PEM)is supplying proton conductivity to fuel cell, a gas separator, and insulating between an anode and cathode. Among various role of PEM, supplying proton conductivity is the most important and the proton conductivity is strongly related the structural evolution of PEM by hydration. Thus a lot of studies have done by past few decade based on small angle X-ray scattering and wide angle X-ray scattering for understanding morphological structure of the PEM. Resulting from these studies, several morphological models of hydrated PEM are proposed. Current sensing atomic force microscopy (CSAFM) can map morphology and conductance on the membrane simultaneously. It can be the best tool for studying heterogenous structured materials such as PEM. In this study, the hydration of the membrane is examined by using CSAFM. Conductance and morphological images are simultaneously mapped under different relative humidity. The conductance images, which are mapped from different relative humidity, are analyzed by statistical methode for understanding ionic channel variation in PEM.