• 신재생에너지
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• 제3권2호
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• pp.47-52
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• 2007

Hydrate phase equilibrium for the binary $CO_{2}$+water and $CH_{4}$+water mixtures in silica gel pore of nominal 6, 30, and 100 nm were measured and compared with the cacluated results based on van der Waals and Platteeuw model. At a specific temperature three-phase hydrate-water-vapor (HLV) equilibrium curves for pore hydrates were shifted to the higher-pressure condition depending on pore sizes when compared with those of bulk hydrates. Notably, hydrate phase equilibria for the case of 100 nominal nm pore size were nearly identical with those of bulk hydrates. The activities of water in porous silica gels were modified to account for capillary effect, and the calculation results were generally in good agreement with the experimental data.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1092-1100
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• 2005

We investigated a carbon nanotube (CNT) oscillator controlled by the thermal gas expansion using classical molecular dynamics simulations. When the temperature rapidly increased, the force on the CNT oscillator induced by the thermal gas expansion rapidly increased and pushed out the CNT oscillator. As the CNT oscillator extruded from the outer nanotube, the suction force on the CNT oscillator increased by the excess van der Waals(vdW) energy. When the CNT oscillator reached at the maximum extrusion point, the CNT oscillator was encapsulated into the outer nanotube by the suction force. Therefore, the CNT oscillator could be oscillated by both the gas expansion and the excess vdW interaction. As the temperature increased, the amplitude of the CNT oscillator increased. At the high temperatures, the CNT oscillator escaped from the outer nanotube, because the force on the CNT oscillator due to the thermal gas expansion was higher than the suction force due to the excess vdW energy. By the appropriate temperature controls, such as the maximum temperature, the heating rate, and the cooling rate, the CNT oscillator could be operated.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.6-10
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• 2006

본 연구에서는 3차형 상태방정식중의 하나인 SRK 상태방정식을 이용해서 천연가스 혼합물의 gross heating value, 밀도, 증기압과 비열 등을 추산하고, 이를 실험값과 비교하였다. 천연가스 구성 성분의 순수성분의 증기압을 잘 추산하기 위해서 편심인자를 사용하지 않는 새로운 alpha function을 사용하였으며, van der Waals 혼합규칙을 사용해서 각각의 이성분계의 기액 상평형 실험 데이터를 잘 추산할 수 있는 이성분계 상호작용 매개변수를 회귀분석을 통해서 결정하였다. 본 연구의 결과로는 새로운 alpha function과 이성분계 상호작용 매개변수를 사용한 SRK 상태방정식이 천연가스의 실험적인 물성과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.160.1-160.1
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• 2014

Using a density functional theory calculation including van der Waals (vdW) corrections, we report that $H_2$ adsorption in a cubic-crystalline microporous metal-organic framework (MOF-5) leads to volume shrinkage, which is in contrast to the intuition that gas adsorption in a confined system (e.g., pores in a material) increases the internal pressure and then leads to volumetric expansion. This extraordinary phenomenon is closely related to the vdW interactions between MOF and $H_2$ along with the $H_2$-$H_2$ interaction, rather than the Madelung-type electrostatic interaction. At low temperatures, $H_2$ molecules adsorbed in the MOF-5 form highly symmetrical interlinked nanocages that change from a cube-like shape to a sphere-like shape with $H_2$ loading, helping to exert centrosymmetric forces and hydrostatic (volumetric) stresses from the collection of dispersive interactions. The generated internal negative stress is sufficient to overcome the stiffness of the MOF-5 which is a soft material with a low bulk modulus (15.54 GPa).

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.55.1-55.1
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• 2010

차세대 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 가져야 하는 투명 전극 재료로 금속, 금속산화물, 전도성 고분자, 탄소재료 등을 들 수 있다. 금속재료는 전도도는 우수하지만, 낮은 투과도로 투명전극 재료로 적절하지 않고, 대표적인 금속산화물 재료인 indium tin oxide (ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 현재 사용되고 있다. 하지만 ITO 박막은 휘거나 접을 때 기계적 안정성이 취약한 문제점을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전도성과 탄성계수가 높고, 저온에서 대면적 공정이 가능한 CNT을 투명 박막 전극 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 투명전극 제조시, 탄소 나노튜브 간의 van der waals 인력에 의한 응집 현상으로 인한 분산의 불안정성과 분산제 사용으로 인하여 탄소 나노튜브 박막전극의 전기적, 광학적 특성이 저하를 야기한다. 이에 본 실험에서는 아크 방전 공정으로 합성한 SWCNT 분산액을 사용하여 spray coating 방법으로 glass 위에 박막을 형성하였다. SWCNT 투명 박막 전극 위에 DC sputtering을 이용하여 얇은Ni를 도포한 후, $450{\sim}500^{\circ}C$, ethylene gas 분위기의 thermal CVD방법으로 Carbon NanoFibers (CNFs)를 생성시킴과 동시에 분산제를 burning out하였다. CNF 성장 전후의 투명 박막의 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 면저항과 UV-vis 장비를 이용하여 가시광선 영역에서의 광학적 투과도를 측정 비교하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제33권3호
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• pp.141-146
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• 2021

Supercritical fluid has excellent dissolving power for various materials based on low viscosity and high diffusion coefficient and is used as solvents in various chemical processes. However, its industrial application can be very tricky because the design, especially the size of the supercritical apparatus, should be carefully chosen to optimize the cost and the production of supercritical fluidic state. And the first step of the supercritical fluid apparatus design is to choose the appropriate size of the reactor vessel to produce supercritical fluid above its critical pressure and temperature. Therefore, this study aims to analyze thermodynamic behaviors of dichloromethane based on ideal gas, van der Waals, Redlich-Kwong, Soave-Redlich-Kwong, and Peng-Robinson equations of state. The correlation between the volume and pressure of dichloromethane at 200℃ was revealed and it can be used to design the optimized size of the supercritical apparatus for industrial production.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.193-198
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• 2015

Polycaprolactone, Dichloromethane, 이산화탄소로 구성된 3성분계 고압 시스템의 상거동 측정 실험은 가변 부피 셀 장치를 이용해서 측정했다. 실험의 온도범위는 313.15 K에서 353.15 K, 압력은 약 300 bar까지 측정했으며 실험결과는 Polycaprolactone의 질량 분율이 1.0%, 2.0%, 3.0%일 때 온도와 이산화탄소/Dichloromethane의 질량 분율로 정리했다. 또한 실험 결과는 hybrid 상태방정식 (Peng-Robinson 상태방정식과 SAFT 상태방정식의 혼합형태) 을 이용하여 열역학적으로 검증하였으며, 혼합규칙은 반데르 발스의 단일 유체 혼합규칙을 사용했다. 이 다성분계 시스템에서 이원 상호 작용 파라미터 등, 각종 파라미터는 심플렉스 알고리즘을 통해 최적화했다.

• 한국재료학회지
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• 제30권5호
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• pp.267-271
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• 2020

Cerium oxide (ceria, CeO₂) is one of the most wide-spread oxide supporting materials for the precious metal nanoparticle class of heterogeneous catalysts. Because ceria can store and release oxygen ions, it is an essential catalytic component for various oxidation reactions such as CO oxidation (2CO + O₂ 2CO₂). Moreover, reduced ceria is known to be reactive for water activation, which is a critical step for activation of water-gas shift reaction (CO + H₂O → H₂ + CO₂). Here, we apply van der Waals-corrected density functional theory (DFT) calculations combined with U correction to study the mechanism of water chemisorption on CeO₂(111) surfaces. A stoichiometric CeO₂(111) and a defected CeO₂(111) surface showed different water adsorption chemistry, suggesting that defected CeO₂ surfaces with oxygen vacancies are responsible for water binding and activation. An appropriate level of water-ceria chemisorption energy is deduced by vdW-corrected non-local correlation coupled with the optB86b exchange functional, whereas the conventional PBE functional describes weaker water-ceria interactions, which are insufficient to stabilize (chemisorb) water on the ceria surfaces.

• 청정기술
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• 제11권3호
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• pp.117-122
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• 2005

N-vinyl caprolactam (NVCL)은 초임계 분산 중합에 사용될 수 있는 비닐 아마이드 계열의 단량체이다. 이때 NVCL을 초임계 이산화탄소 상에서 분산 중합하기 위해서는 중합 초기 단계에 단량체가 $CO_2$에 모두 용해되어야 한다. 또한 최종 고분자로부터 미반응 단량체를 제거하기 위해서 중합 용매인 $CO_2$와 단량체 NVCL의 상거동 자료가 필수적이다. 하지만 단량체의 순수 물성은 측정 시 중합의 가능성이 있기 때문에 실험적인 제약이 있다. 본 연구에서는 이러한 단량체인 NVCL과 이와 유사한 작용기를 갖고 있는 N-methyl caprolactam (NMCL)의 순수 물성을 보다 정확하게 얻기 위하여 기존에 알려져 있는 그룹기여 방법을 수정하였다. 이때 유사한 구조를 갖는 ${\varepsilon}$-caprolactam을 바탕으로 새롭게 그룹 기여값을 얻고, 이를 NVCL, NMCL에 적용하였다. 또한 새롭게 수정된 순수 물성을 바탕으로 $CO_2$ + N-vinyl caprolactam과 N-methyl caprolactam 계에 대해 Peng-Robinson EOS와 van der Waals 1-fluid mixing rule을 이용하여 계산하고 실험값과 비교하였다.