• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.388-394
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• 2018

탄소나노튜브(CNT) 기반의 멤브레인은 높은 물 전달률과 직경에 따른 이온 배제율로 해수담수, 물질 정화 등을 위한 분리막으로써의 가능성을 보여 주었다. 이온 선택성은 CNT 기반 멤브레인의 응용 분야를 확대하기 위한 중요한 요소이며, 기능기를 이용하여 이온 선택성의 조절이 가능함이 보고되었다. 다양한 원자가/크기의 이온이 혼합될 경우, 이온-기능기간 작용력 뿐만 아니라 이온-이온간의 작용력, 이온의 크기에 의한 반발력 등이 복합적으로 작용한다. 이에 본 연구에서는 분자동역학 전산모사를 통하여, 상이한 원자가/크기를 가진 이온의 혼합이 기능화된 CNT의 이온 선택성에 미치는 영향을 연구하였다. Potential of Mean Force 계산을 통하여 이온 투과에 대한 자유 에너지 장벽을 계산하였으며, CNT 크기 변화, 전하량 변화를 통하여 이온 선택성과 배제에 영향을 미치는 요소를 분석하였다. 본 연구는 CNT 멤브레인을 이용한 분리막 설계, 생체 이온 전달 채널 모사 등에 유용할 것으로 기대한다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제27권1호
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• pp.19-22
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• 2018

The ion energy and angle distributions (IEADs) in the DC magnetron sputtering systems are investigated for the variation of gas pressure using particle-in-cell simulation. Even for the condition of collisionless ion sheath at low pressure, it is possible to change the IEAD significantly with the change of gas pressure. The bombarding ions to the target with low energy and large incident angle are observed at low pressure when the sheath voltage drop is low. It is because the electron transport is hindered by the magnetic field at low pressure because of few collisions per electron gyromotion while the ions are not magnetized. Therefore, the space charge effect is the most dominant factor for the determination of IEADs in low-pressure magnetron sputtering discharges.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제27권2호
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• pp.26-29
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• 2018

The ion energy and angle distributions (IEADs) in the DC magnetron sputtering systems are investigated for the variation of gas pressure using particle-in-cell simulation. Even for the condition of collisionless ion sheath at low pressure, it is possible to change the IEAD significantly with the change of gas pressure. The bombarding ions to the target with low energy and large incident angle are observed at low pressure when the sheath voltage drop is low. It is because the electron transport is hindered by the magnetic field at low pressure because of few collisions per electron gyromotion while the ions are not magnetized. Therefore, the space charge effect is the most dominant factor for the determination of IEADs in low-pressure magnetron sputtering discharges.

• 세라미스트
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• 제22권4호
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• pp.381-392
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• 2019

Recently, demands for lithium-ion batteries (LIB) in various fields are increasing. In particular, understanding of the reaction mechanism occurring at the electrode-electrolyte surface/interface is significant for the development of advanced LIBs. Meanwhile, research and development of LIBs highly requires a new specific characterization approach. For example, atomic force microscopy (AFM) has been utilized to the LIB research field for various purposes such as investigation of topography, electrochemical reactions, ion transport phenomena, and measurement of surface potential at high resolution. Advances in the AFM analysis have made it possible to inspect various material properties such as surface friction and Young's modulus. Therefore, this technique is expected to be a powerful method in the LIB research field. Here, we review and discuss ways to apply AFM to LIB studies.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.381-387
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• 2008

Neutron production rate in spherically convergent beam fusion(SCBF) device as a portable neutron source strongly depends on the ion current and the grid cathode structure. In this paper, as the process of design and analysis, Design of Experiment(DOE) based on the results by Finite Element Method-Flux Corrected Transport(FEM-FCT) method is employed to calculate the ion current. This method is very useful to find optimal design conditions in a short time. Number of rings, radius of rings, and distance between the grid cathode and center are selected as control factors. From the results in the optimized model, the higher ion current is calculated and deeper potential well is also observed.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.58-69
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• 2024

역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 해수와 담수의 농도 차로부터 에너지를 얻는 이온교환막을 이용한 전기막 공정이다. 해수와 담수에 포함된 다가 이온은 이온교환막의 고정 전하 그룹에 강하게 결합하여 높은 저항을 유발하며 uphill transport를 통해 개방회로 전압과 전력 밀도를 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 RED 응용을 위해 1가 이온 선택성 및 전기화학적 특성이 우수한 세공충진 음이온교환막(pore-filled anion-exchange membrane, PFAEM)을 제조하였다. 제조된 막의 1가 이온 선택성은 3.65였으며 동일 조건에서 1.27의 선택성을 갖는 상용막(ASE, Astom Corp.)보다 우수한 수준을 나타내었다. 또한 제조된 막은 ASE 대비 낮은 전기적 저항 등 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 0.459 M NaCl/0.0510 M Na₂SO₄의 해수와 0.0153 M NaCl/0.0017 M Na₂SO₄의 담수 조건에서 RED 성능을 평가한 결과 제조된 막을 적용하여 1.80 W/m²의 최대 전력 밀도를 얻었으며 이는 ASE 막 대비 40.6% 향상된 출력 성능이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.172-176
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• 1997

It is likely that the corona discharge appears due to the motion and the multiplication of electron and ion under the nonuniform electric field. Because the motion and the multiplication of electron and ion are the function of electric field, for the simulation of the corona discharge, we have to calculate the electric field, before the calculation of the motion and the multiplication of electron and ion. In this paper, the electric field is calculated on the assumption that the gap between a hyperboloidal needle and a plane is 1-dimension, and the motion and the multiplication of electron and ion are determined by Flux-Corrected Transport method. For this purpose, we solve the electron and ion continuity equation together with Poisson equation. We calculated the current density and the electron and ion density distributions between electrodes as well as electric field distortion due to the space charge assuming that the discharge channel radius is 100${\mu}{\textrm}{m}$. In this simulation, it is found that the current density has one peak as observed by experiment, and electric field distortion is important to the formation and the stability of the corona discharge.

• KSBB Journal
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• 제8권4호
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• pp.370-374
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• 1993

Crown ether류인 dibenzo-18-crown-건를 carn­e er로 이용하여 액체막을 통해서의 금속이온의 이동 량을 picric acid의 absorbance를 ultraviolet spec trometer로 측정하여 평가하였다. 그 결과 dibenzo 18-crown-6에 의한 금속이온의 이동은 2가 금속이 온이 l가 금속이온 보다도 더 컷다. 이것은 이 계에 서는 이들 금속이온의 크기보다도 이온의 전하와 수 화(hydration)의 영향을 받았다. 이것은 18-crown-6가 $Ca^{2+}$이온과 같은 2가 이온의 수송에 적합하다 는 것을 의미한다. 또한 dibenzo-18-cro뻐-6에 의 한 이온의 수송은 이온의 선택성을 갖지 않고 이온을 포착할 수 있는 능력을 갖는 것이 좋은 것으로 확인되였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.85-91
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• 2013

감마선이 조사된 세포막 모델에서 $K^+$ 와 $Na^+$의 선택적 전달특성을 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 $Na^+$ 슬폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠(polystyrene-divinylbenzene) 혼성 중합막을 사용하였다. 이온의 초기플럭스는 $H^+$ 이온 농도의 증가와 함께 증가하였다. 이 실험의 조건을 pH 0.5-3, 온도 $15-65^{\circ}C$로 하여 첫 번째 조사되지 않은 막의 $K^+$와 $K^+/Na^+$의 선택도는 약 1.06 - 1.13이고 두 번째 조사된 막의 $K^+$와 $K^+/Na^+$의 선택도는 약 0에 가깝다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 약 4-5배 정도 유의성 있게 증가하였다. 세포막모델에서 $K^+$와 $Na^+$의 선택적 전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.43-54
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• 2006

채취된 초기 간극수를 오염물질로 치환시킨 점토시료를 대상으로 일축압축시험, 삼축압축시험, 압밀시험을 수행하여 오염물질 성상에 따른 오염점토의 역학적 특성변화를 분석하였으며, MT3D 해석모델을 이용하여 매립지 성토제방의 점토 차수층을 통한 오염물질의 거동 특성을 파악하였다. NaCl 수용액으로 치환된 시료의 경우, 농도가 증가할수록 강도, 압축성, 투수성이 증가되었다. 침출수로 포화시킨 시료의 경우, NaCl 수용액으로 포화시킨 시료에 비해 강도, 압축성의 증가현상이 크게 나타난 반면 면모화 정도가 큼에도 불구하고 투수계수는 오히려 작게 나타났다. 오염물질 이동 해석결과, 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 농도는 비선형적으로 증가되었다. 농도감쇄 관계식을 유도하여 이동거리를 예측한 결과, 초기 농도가 클수록 이동거리도 크게 나타났다.