• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.484-495
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• 2020

이 연구는 피부 각질층의 구조와 동일한 구조를 형성하는 혼합계면활성제 (MimicLipidMSM1000)로써 수크로오스다이스테아레이트, 폴리글리세릴-2다이올리에이트, 발효스쿠알란, 에르고스테롤, 10-하이드록시스테아릭애씨드로 이루어진 혼합물을 합성하였다. 이 혼합 계면활성제를 2~5wt%를 사용할 경우, 5~30층의 다중층 라멜라구조를 형성하는 인공 피부 모사체를 만들 수 있었다. 이 혼합계면활성제를 사용하여 에멀젼을 만들고, 다중층의 라멜라 상이 형성되는 것을 메커니즘 적으로 해석하였다. 이 계면활성제의 외관은 연한 갈색의 단단한 왁스이었고, HLB(hydrophilic lipophilic balance)는 12.53이었으며, 임계파라미터 값(critical parameter value)은 0.987, 산가는 0.13이었다. pH변화에 따른 안정성은 산성(3.8), 중성(7.2), 알칼리성(10.8)에서도 안정하였다. 액정의 입경은 5~25mm에서 가장 안정한 십자형 모양 (maltese cross) 라멜라액정 드롭플렛(lamellar crystalline droplet)이 형성됨을 알 수 있었다. 호모믹서의 교반속도 변화에 따른 유화입자의 크기는 2500rpm (17.9mm±2.6mm), 3500rpm (12.5mm±2.1mm), 4500rpm (6.2mm±1.8mm) 속도가 높아 질수록 작은 입자가 형성되었다. 편광현미경을 통하여 액정형성 입자를 관찰하였으며, 주사전자현미경(cryo-SEM)으로 액정의 형성 구조를 정밀하게 분석하였다. 응용분야로써, 각질층의 다중 라멜라 동일한 구조를 형성하는 피부모사체 형성 계면활성제를 사용하여 다양한 스킨케어화장료, 메이크업 케어 화장료, 두피보호용 화장료 등 다양한 처방개발에 폭 넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

• 광물과 암석
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• 제35권2호
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• pp.111-123
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• 2022

본 연구는 자연계에서 가장 흔하게 관찰되는 두 그린 러스트(green rust) 광물인 carbonate green rust (CGR)과 sulfate green rust (SGR)을 공침법(co-precipitation)을 통해 각각 합성하고, 이들의 형성 메커니즘 및 이화학적 특성들을 체계적으로 규명하였다. X-선 회절(XRD) 분석 및 리트벨트 정련 수행 결과, 본 합성 조건에서 이차광물상 없이 이중층수산화물로서 CGR과 SGR이 합성됨을 확인하였다. 또한, 각각의 구조 파라미터는 CGR의 경우 a(=b)축 = 3.17 Å, c축 = 22.52 Å이고, SGR의 경우 a(=b)축 = 5.50 Å, c축 = 10.97 Å이며, 이들의 미결정 크기는 각각 (003)면 기준 57.8 nm와 (001)면 기준 40.1 nm로 밝혀졌다. 주사전자현미경/에너지 분산형 분광분석(SEM/EDS) 결과, CGR과 SGR은 모두 육각 판상의 전형적인 이중층수산화물 결정 형상을 보이지만 탄소(C)와 황(S)의 함량은 서로 다르게 나타났다. 퓨리에 변환 적외선(FT-IR) 분광 분석결과, 탄산염(CO₃^2-)와 황산염(SO₄^2-) 이온들이 각각 CGR과 SGR의 층간 음이온으로 밝혀졌고, 이는 XRD를 활용한 광물상 동정 결과와 잘 일치한다. 철 용액으로의 수산화이온(OH^-) 주입 시간에 따른 혼합 용액의 pH와 Eh, 그리고 잔류 철 농도의 비율(Fe(II):Fe(III)) 측정 결과, 시간에 따른 차이는 있지만 두 green rusts 모두 1단계 전구체 형성, 2단계 중간 생성물로의 상변환, 그리고 3단계 green rust로의 상변환과 에이징에 의한 결정성장으로 이어지는 결정 형성 메커니즘을 보이는 것으로 판단된다. 본 연구는 공침법을 통해 CGR과 SGR을 안정적으로 합성하고 이들의 형성 메커니즘과 이화학적 특성을 규명함으로써, green rust를 활용한 응용 연구 및 산업 활용에 원천 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.89-97
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• 2007

포항 저온 지열개발 지역에서 지하구조 규명 및 파쇄대 탐지를 목적으로 3 차원 자기지전류 (MT)탐사를 실시하였다. 현장에서 약 480 km 떨어진 일본 큐슈 지역에 원거리 기준점을 설치하여 양질의 자료를 획득하였다. 대상지역이 바다에 인접한 관계로 바다의 효과를 고려한 3 차원 모델링과 역산을 수행하여 측정된 MT 탐사자료에 포함된 바다효과를 고찰하였다. 그 결과 포항지역에 인접한 바다는 해안선으로부터의 거리에 따라 $1\;Hz{\sim}0.2\;Hz$ 이하의 주파수대에 주로 영향을 미치며, 특히 영일만에 인접한 남동쪽의 측점들이 바다의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다. 약 2km 심도 이하의 천부에서는 인접한 바다를 3 차원 역산에 포함시킨 경우와 그렇지 않은 경우가 매우 비슷한 결과를 보였으나, 이보다 심부의 경우는 바다를 포함시키지 않은 3 차원 역산에서 대상지역의 남동쪽에 저비저항 구조가 나타나는데 이는 인접 바다의 영향이 투영되어 나타난 것으로 보인다. 시추 결과 및 역산에 의한 전기비저항 구조를 비교한 결과 대상지역의 지하를 크게 다섯 개의 층으로 구분할 수 있었다. 즉: 1) 10 ohm-m 이하의 전기비저항을 보이는 반고결이암층이 대상지역 북쪽에서는 지표로부터 약 300 m, 남쪽에서는 약 600 m 의 두께로 분포하고; 2) 이암층 내에 수십 ohm-m의 전기비저항을 보이는 화산력응회암 및 조면현무암이 교대로 나타나며; 3) 수백 ohm-m의 전기비저항을 갖는 유문암이 약 400 m 의 두께로; 4) 이후 약 1.5 km 까지는 약 100 ohm-m 의 전기비저항을 보이는 사암 및 이암층이 분포하며; 5) 약 3 km 심도에서 저비저항 구조가 나타나는데 이 층에 대해서는 추가적인 지질학적, 지구물리학적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.242-246
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• 2017

고온에서 Mn 이온 용출에 의한 성능저하를 보이는 스피넬 결정구조의 $LiMn_2O_4$ 양극 하이브리드 커패시터의 대안으로 열안정성이 높은 올리빈 결정구조의 $LiFePO_4$ 기반 복합양극 소재의 적용가능성을 연구하였다. $LiFePO_4$/활성탄셀을 이용한 1.0~2.3 V의 충 방전을 통한 수명평가에서 상온($25^{\circ}C$) 및 고온($60^{\circ}C$) 조건 모두에서 충 방전 사이클이 진행됨에 따라 음극(활성탄)의 저전압화에 따른 열화로 인한 용량저하 현상이 나타났다. 이의 해결을 위해 50:50 중량비율로 $LiFePO_4/LiMn_2O_4$, $LiFePO_4$/Activated carbon 및 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극을 제조하여 모노셀 충 방전 실험을 수행한 결과, 층상구조의 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$를 사용한 전극이 안정적인 전압거동을 보였다. 또한, 2.3 V 및 $80^{\circ}C$에서 1,000시간 부하를 통한 고온 안정성 실험에서도 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극이 상용 $LiMn_2O_4$ 양극에 비해 약 2배 가량 높은 방전용량 유지율을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권4호
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• pp.487-497
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• 2013

본 연구는 월악산국립공원 용하계곡을 대상으로 용하구곡 시문에 내재되어 있는 식생경관 요소를 도출하고, 현존식생, 식물군집구조를 조사하여 식생구조를 파악, 국립공원 내 구곡경관의 유지 및 개선을 위한 식생 관리방안을 제시하고자 하였다. 시문을 통하여 자연경관요소를 도출한 결과, 너럭바위, 자연첩석, 맑은 물, 밝은 돌, 시냇물, 골짜기, 폭포, 소나무, 당단풍으로 나타났으며, 주요 식생경관 요소로서 소나무와 당단풍으로 도출되었다. 현존식생 조사 결과, 자연식생은 67.5%로 소나무군집, 굴참나무군집, 굴참나무-소나무군집, 굴참나무-졸참나무군집, 졸참나무군집, 신갈나무군집, 신갈나무-소나무군집, 낙엽활엽수군집으로 분류되었다. 인공식생(18.7%)은 졸참나무-일본잎갈나무군집, 신갈나무-밤나무군집, 일본잎갈나무군집, 일본잎갈나무-밤나무군집, 관목림, 일본잎갈나무-신갈나무군집이 분류되었으며, 초지지역(2.0%)은 참억새군집, 갈대군집, 기타지역(11.9%)은 조경수식재지, 밭, 과수원, 주거지역으로 구분되었다. 용하구곡의 대표식생은 소나무군집, 굴참나무-졸참나무군집, 일본잎갈나무군집, 낙엽활엽수군집이었으며 Shannon의 종다양도는 전체적으로 0.6274~0.9908이었다. 용하구곡은 도통계승과 자연애의 표상이며, 조선말과 일제강점기의 위정척사사상이 담겨있는 청정지역으로 자연성이 높은 계곡경관의 보전이 이루어져야 한다. 이와 같은 역사 문화적 구곡의 식생경관 관리방안을 위하여 소나무군집은 경관유지, 일본잎갈나무군집은 자연천이 유도를 위한 밀도관리가 필요하며, 자연재해 및 인위적 훼손시, 계곡부 식생복원을 위하여 역사 문화적 식생경관인 소나무 중심의 식생복원계획이 적용되어져야 할 것으로 사료되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권4호
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• pp.604-619
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• 2012

독일의 산림미학(숲미학)과 영국의 산림디자인 개념에 따르면 우리나라 국립공원 인공림도 단계별로 생태적 복원이 필요하며, 본 연구는 국립공원 인공림의 식생구조를 분석하여 생태적 천이를 유도하기 위한 식생유형별 간벌 밀도 기준을 제시하고자 수행하였다. 국립공원 중 치악산, 속리산, 덕유산, 내장산에 분포하는 잣나무림, 전나무림, 편백림, 은사시나무림, 일본잎갈나무림 등 인공림 8개소와 소나무군집, 소나무-졸참나무군집, 졸참나무군집 등 자연림 3개소 등 총 11개소에 $20m{\times}20m(400m^2)$ 크기의 방형구를 설정하였다. 식생구조 특성을 고려하여 인공림을 천이미발달형, 외래종치수발달형, 천이초기형으로 유형화하였다. 종다양도(H')는 천이미발달형 0.9681~1.1323, 외래종치수발달형 1.0192~1.1870, 천이초기형 1.3071~1.3892, 자연림 1.2202~1.3428로 침엽수 단일수종 위주의 단층구조의 인공림보다 천이초기형 인공림과 다층구조의 자연림의 종다양도가 다소 높았다. 단계별 간벌 밀도는 30~60% 범위로 하되, 천이미발달형은 외래종 우점치가 88~90%로 높으므로 대경목부터 3단계에 걸쳐 간벌하고, 외래종치수발달형은 외래종 우점치가 60~97%로 높고 아교목층과 관목층에 치수가 발달하고 있어 조기에 외래종 치수를 제거하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌하며, 천이초기형은 외래종 우점도가 30% 이하로 자생종과 경쟁하는 외래종을 우선적으로 간벌하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌할 것을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.189-201
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• 2014

합성가스를 생산하기 위한 부분산화, 이산화탄소 리포밍, 메탄에 의한 산화$CO_2$ 리포밍 공정들은 니켈 하이드로탈사이트($Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$) 촉매를 이용하여 수행되었고 안정한 이중층 구조를 형성시키기 위한 금속지지체(Mg, Ca)의 영향에 대해서도 다양한 연구가 진행되었다. 지지체전구물질(Mg, Ca)에 따라 메탄 리포밍의 안정성은 활성니켈이온과 지지체금속이온 사이의 결합강도차이에 의해 영향을 받는다. Ni-Mg-Al 구성체는 가장 안정한 하이드로탈사이트 이중층 구조이지만 Ni-Ca-Al 구성체는 그렇지 않다. 이산화탄소 리포밍 장기테스트에서 Ni-Mg-Al 촉매는 약 100시간 동안 80%의 효율을 유지하면서 탁월한 안정성을 보였지만 Ni-Ca-Al 촉매는 반응초기에 불활성화됨을 확인할 수 있었다. 활성금속 Ni과 지지체 Mg-Al 사이의 결합강도를 확인하기 위해 승온 환원(temperature-programmed reduction, TPR) 분석을 시행하였다. 이를 통해 Ni-Mg-Al 촉매가 Ni-Ca-Al 촉매보다 Ni의 환원온도가 더 높음을 확인할 수 있었다. $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매는 가장 높은 초기반응성을 보였지만 코크형성으로 인해 반응성이 빠르게 감소하였다. 결론적으로 $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매가 코크형성에 대한 강한 저항성을 갖고 있기 때문에 다른 촉매들보다 높은 반응성과 안정성을 갖는 것으로 보여진다.

• 전기화학회지
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• 제17권4호
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• pp.222-228
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• 2014

리튬 이차전지 양극소재인 Ni-rich계의 $Li[Ni_{1-x-y}Co_xMn_y]O_2$는 높은 방전용량을 갖고 있지만 Ni의 함량이 많아짐으로써, 구조적 안정성과 전기화학적 특성이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 양이온 도핑에 대한 연구가 시행되고 있다. 본 연구는, 공침법을 이용하여 제조한 $Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}(OH)_2$ 전구체를 사용하여 바륨(Ba)이 도핑된 $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01)를 합성하였고, 바륨(Ba)의 도핑에 따른 구조적 안정성 및 전기화학적 특성을 연구하였다. 구조적 특성분석을 위한 X선-회절분석 결과, 바륨(Ba) 도핑시 $I_{(006)}+I_{(102)}/I_{(101)}$(R-factor)비가 감소하는 것을 통해 층상구조의 안정성이 증가한 것을 확인하였고, 전기 화학적 특성이 개선될 것으로 예측하였다. 전기화학적 분석 결과, 바륨(Ba)을 도핑한 전극의 경우 과전압의 감소로 $Li[Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ 전극보다 $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01)전극의 방전용량이 $23mAhg^{-1}$ 증가하였고, 구조적 안정성의 증가로 싸이클 특성의 개선과, 전극과 전해액 간의 전하이동 저항의 감소로 인하여 고율특성 특성이 개선된 것을 확인 하였다.

• 한국지역지리학회지
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• 제4권2호
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• pp.49-64
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• 1998

연구지역에서 발달하는 테일러스들은 테일러스의 일반적인 특성을 잘 반영하고 있다. 우리나라에 분포하는 테일러스가 보통 rock fall talus이듯이 본 연구지역의 테일러스도 동일한 유형으로 판단된다. 또 테일러스의 사면형태, 형성시기 발달과정, 미지형적 특성 등은 지금까지 발표된 여러 연구결과들과 거의 일치하고 있다. 그러나 인접한 테일러스간의 경계 부분에서는 암설입경의 상대적 크기에 따라 약간의 지형적 차이점을 인식할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 테일러스 암설 최적층의 내부구조를 국내 처음으로 확인하여 3가지의 뚜렷한 층위를 구분할 수 있었다. 즉, 암설로만 구성된 표층과 암실과 세립물질(실트질 모래)이 혼재된 중간층 그리고 과거의 토양층인 기저층 등으로 구분된다. 또 암설 퇴적층에 대한 내부구조 인식은 테일러스 형성 당시로 부터 현재까지의 기후환경과 암설의 퇴적양상을 밝히는데 매우 중요하며 앞으로 이 분야의 연구에 큰 도움을 줄 것으로 생각된다. 한편 국지적으로 특수기상이 나타나는 빙혈이 있는 빙계계곡의 경우 그것의 형성에는 단층작용의 역할이 중요한 것으로 판단된다. 그러나 이 곳을 흐르는 쌍계천이 유독 빙계계곡에서만 협곡(빙계계곡의 폭은 주변 곡쪽의 $1/8{\sim}1/10$정도임)을 형성하는 이유에 대해서 정곡의 가능성을 제시했지만 입증할 만한 자료가 없는 것이 유감이다.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.113-119
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• 2012

$YBaCo_2O_{5+{\delta}}$조성의 산화물을 고상반응법을 이용하여 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1,180^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 분리막을 제조하였다. $YBaCo_2O_{5+{\delta}}$ 분리막은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였다. XRD 분석결과 $1,150^{\circ}C$ 이상에서 다른 불순물 없이 이중층 페롭스카이트 구조가 얻어졌다. 산소투과량은 분리막 양면에 산소분압 차이에 따라 $750{\sim}950^{\circ}C$ 온도범위에서 측정하였다. 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가할수록 증가하였고, 두께 1.0 mm의 $YBaCo_2O_{5+{\delta}}$ 분리막은 $950^{\circ}C$, $PO_2$ = 0.42 atm에서 약 0.15 mL/$cm^2{\cdot}min$의 최대 투과량을 보였다. 산소투과에 대한 활성화 에너지는 산소 분압이 감소할수록 감소하였고 $PO_2$ = 0.21 atm의 조건에서 76.0 kJ/mol이었다.