• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권5호
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• pp.372-377
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• 2018

MgO or gadolinium-doped ceria (GDC, $Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-{\delta}}$) was added as a promoter to improve the oxygen transfer kinetics of $MgMnO_3$ oxygen carrier material for chemical looping combustion. Neither MgO nor GDC reacted with $MgMnO_3$, even at the high temperature of $1100^{\circ}C$. The average oxygen transfer capacities of $MgMnO_3$, 5 wt% $MgO-MgMnO_3$, and 5 wt% $GDC-MgMnO_3$ were 8.74, 8.35, and 8.13 wt%, respectively. Although the addition of MgO or GDC decreased the oxygen transfer capacity, no further degradation was observed during their use in 5 redox cycles. The addition of GDC significantly improved the conversion rate for the reduction reaction of $MgMnO_3$ compared to the use of MgO due to an increase in the surface adsorption process of $CH_4$ via oxygen vacancies formed on the surface of GDC. On the other hand, the conversion rates for the oxidation reaction followed the order 5 wt% $GDC-MgMnO_3$ > 5 wt% $MgO-MgMnO_3$ >> $MgMnO_3$ due to morphological change. MgO or GDC particles suppressed the grain growth of the reduced $MgMnO_3$ (i.e., (Mg,Mn)O) and increased the specific surface area, thereby increasing the number of active reaction sites.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.668-673
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• 2020

본 논문에서는 수산화코발트[Co(OH)2] 층간 소재를 초음파(sonication) 액상 박리 공정을 사용하여 얇은 2차원 나노시트(nanosheet)로 박리하였다. 상기의 Co(OH)2 촉매는 27.5 ㎡ g-1의 넓은 비표면적을 갖는 한 장의 육각 나노시트로 박리 되었다. 또한, 특성 분석 및 PET 해중합(depolymerization) 반응의 촉매로서 사용되어 고활성을 증명하였다. 해당 촉매를 사용한 PET 해중합 반응은 200 ℃에서 30 min 이내에 100%의 높은 PET전환율과 100%의 높은 BHET 수율을 보여주었다. 박리된 Co(OH)2의 재사용성을 확인하기 위해 반응 후 필터를 사용해 촉매를 회수하여 PET 해중합 반응을 진행하였다. 총 4번의 재사용 동안 100%의 PET 전환율과 100%의 BHET 수율을 보여주어 촉매의 우수한 안정성을 증명하였다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.496-513
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• 2022

본 연구에서는 음이온 교환막 수전해 시스템에 적용가능성을 확인하고자 상용 음이온 교환막인 FAA-3-50, Neosepta-ASE, Sustainion grade T, Fujifilm type 10의 관련 물성을 평가하였다. 음이온교환막을 이용하는 특성상 음이온교환기의 확인을 위하여 SEM/EDX를 이용하여 상용막의 모폴로지와 표면의 원소를 분석하여 상용막이 포함하고 있는 작용기의 분포를 확인하였다. 또한, UTM과 TGA를 이용하여 기계적 강도 및 열분해온도를 측정하여 수전해의 구동조건을 만족하는지 확인하였다. 음이온 교환막으로서의 성능을 파악하기 위하여 중요한 특성인 이온교환용량과 이온전도도를 측정하였으며, 알칼리 환경에서 구동되기 때문에 각각의 상용막의 내알칼리성을 확인하기 위한 내구성 테스트를 진행하여 비교하였다. 최종적으로 막-전극 접합체를 제조하여 수전해 single cell test를 진행하여 60℃, 70℃, 80℃의 온도 조건에서 cell 성능을 확인하였고 장기 cell test로 다른 온도에서 20 cycle 측정하여 수전해 성능을 비교하여 상용막의 음이온 교환막 수전해에 적용가능성을 비교하여 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.178-178
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• 2023

Drought and flooding have historically coexisted in Korea, occurring at different times and with varying cycles and trends. The drought indicators measured were (PDSI), (SPI), and (SPEI) in order to statistically analyze the annual or periodic drought occurrence and objectively evaluate statistical characteristics such as the periodicity, tendency, and frequency of occurrence of droughts in the Doam watershed. To compute potential evapotranspiration (PET), both Thornthwaite (Thor) and Penman-Monteith (PM) parameterizations were considered, and the differences between the two PET estimators were analyzed. Hence, SPIs 3 and SPIs 6 revealed a tendency to worsen drought in the spring and winter and a tendency to alleviate drought in the summer in the study area. The seasonal variability trend did not occur in the SPIs 12 and PDSI, as it did in the drought index over a short period. As a result of the drought trend study, the drought from winter to spring gets more severe, in addition to the duration of the drought, although the periodicity of the recurrence of the drought ranged from 3 years to 6 years at the longest, indicating that SPIs 3 showed a brief time of around 1 year. SPIs 6 and SPIs 12 had a term of 4 to 6 years, and PDSI had a period of roughly 6 years. Based on the indicators of the PDSI, SPI, and SPEI, the drought severity increases under climate change conditions with the decrease in precipitation and increased water demand as a consequence of the temperature increase. Therefore, our findings show that national and practical measures are needed for both winter and spring droughts, which happen every year, as well as large-scale and extreme droughts, which happen every six years.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.3-17
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• 2022

이산화탄소 배출량 및 에너지 사용이 많은 시멘트 산업은 탄소중립 실현 및 지속적인 발전을 위한 전략이 필요하다. 에너지 효율 향상을 위해 국내 대부분의 시멘트 업체에서 폐열 회수 시스템을 구축하여 전력을 생산하고 있으나, 이와 관련된 에너지 재활용 연구는 거의 없는 실정이다. 시멘트 생산이 많은 국가에서는 기존의 폐열 회수 시스템을 보완하기 위해 온도에 따라 적용하는 랭킨사이클 변경, 작동유체 비교, 2단 이상의 랭킨 사이클 적용 및 타 산업과의 연계 등을 통해 폐열 회수를 극대화하기 위한 연구를 수행하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 국내외 시멘트 산업에서의 폐열 회수 및 활용에 대해 정리하여 에너지 효율 향상을 위해 필요한 연구 방향을 도출하고자 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.226-233
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• 2023

In this study, we compared the performance of several refrigeration cycles using different refrigerants and utilizing the cold heat of liquefied natural gas (LNG) for the liquefaction of carbon dioxide. The final conditions for the liquefied CO₂ were set to -20℃ and 20 bar. The refrigerants used included R404a, ammonia, propane, and propylene using a vapor recompression refrigeration cycle. For the refrigeration cycle, the CO₂ at room temperature and pressure was compressed in a two-stage compression process with an intermediate cooling stage using a refrigeration unit. To compare with the liquefaction process using refrigeration, we compressed the CO₂ to 8 bar in a single compression stage and cooled it to around -50℃ using the cold heat of the LNG before liquefying it. Results showed that using ammonia as the refrigerant required the least amount of compressor power for the liquefaction process, and the heat transfer area of the evaporator was the smallest when using propylene as the refrigerant. Using the cold heat of LNG instead of refrigeration using R404a resulted in approximately 69% less energy consumption.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.37-42
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• 2007

금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제46권4호
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• pp.54.1-54.10
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• 2021

Objectives: The purpose of this study was to quantify phase transformation after hydrofluoric acid (HF) etching at various concentrations on the surface of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP), and to evaluate changes in bonding strength before and after thermal cycling. Materials and Methods: A group whose Y-TZP surface was treated with tribochemical silica abrasion (TS) was used as the control. Y-TZP specimens from each experimental group were etched with 5%, 10%, 20%, and 40% HF solutions at room temperature for 10 minutes. First, to quantify the phase transformation, Y-TZP specimens (n = 5) treated with TS, 5%, 10%, 20% and 40% HF solutions were subjected to X-ray diffraction. Second, to evaluate the change in bond strength before and after thermal cycling, zirconia primer and MDP-containing resin cement were sequentially applied to the Y-TZP specimen. After 5,000 thermal cycles for half of the Y-TZP specimens, shear bond strength was measured for all experimental groups (n = 10). Results: The monoclinic phase content in the 40% HF-treated group was higher than that of the 5%, 10%, and 20% HF-treated groups, but lower than that of TS-treated group (p < 0.05). The 40% HF-treated group showed significantly higher bonding strength than the TS, 5%, and 10% HF-treated groups, even after thermal cycling (p < 0.05). Conclusions: Through this experiment, the group treated with SiO₂ containing air-borne abrasion on the Y-TZP surface showed higher phase transformation and higher reduction in bonding strength after thermal cycling compared to the group treated with high concentration HF.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2A호
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• pp.121-129
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• 2010

본 연구에서는 고감쇠 고무받침 시험체의 다양한 특성실험을 통하여 전단특성 의존성을 파악하였다. 파악하고자 하는 고감쇠 고무받침의 특성은 변위의존성, 면압 의존성, 주파수 의존성, 온도 의존성 등이다. 특성실험결과 고감쇠 고무받침의 특성치는 온도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 주파수가 증가할수록 전단강성과 등가감쇠비 모두 증가하나 반복횟수가 증가 할수록 고무의 온도상승으로 인하여 그 값들은 감소하였다. 그리고 면압이 증가할수록 유효강성은 감소하고 등가감쇠비는 증가하는 것으로 타나났다. 본 실험결과에 의하면 고감쇠 고무받침의 설계의 주요한 변수인 전단강성과 등가감쇠비를 산정함에 있어 설계변위와 가진속도 및 온도의 면밀한 검토가 필요하다고 판단된다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.85-95
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• 2023

In recent years, solid-state Li metal batteries (SSLBs) have attracted significant attention as the next-generation batteries with high energy and power densities. However, uncontrolled dendrite growth and the resulting pulverization of Li during repeated plating/stripping processes must be addressed for practical applications. Herein, we report a plastic-crystal-based polymer/ceramic composite solid electrolyte (PCCE) to resolve these issues. To fabricate the one-side ceramic-incorporated PCCE (CI-PCCE) film, a mixed precursor solution comprising plastic-crystal-based polymer (succinonitrile, SN) with garnet-structured ceramic (Li₇La₃Zr₂O₁₂, LLZO) particles was infused into a thin cellulose membrane, which was used as a mechanical framework, and subsequently solidified by using UV-irradiation. The CI-PCCE exhibited good flexibility and a high room-temperature ionic conductivity of over 10^-3 S cm^-1. The Li symmetric cell assembled with CI-PCCE provided enhanced durability against Li dendrite penetration through the solid electrolyte (SE) layer than those with LLZO-free PCCEs and exhibited long-term cycling stability (over 200 h) for Li plating/stripping. The enhanced Li⁺ transference number and lower interfacial resistance of CI-PCCE indicate that the ceramic-polymer composite layer in contact with the Li anode enabled the uniform distribution of Li⁺ flux at the interface between the Li metal and CI-PCCE, thereby promoting uniform Li plating/stripping. Consequently, the Li//LiFePO₄ (LFP) full cell constructed with CI-PCCE demonstrated superior rate capability (~120 mAh g^-1 at 2 C) and stable cycle performance (80% after 100 cycles) than those with ceramic-free PCCE.