• 한국세라믹학회지
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• 제35권2호
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• pp.137-144
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• 1998

고온초전도체 61심 Bi-2223 선재간의 초전도 접합부위를 화학적 부식 및 열적· 기계적 반복 공정에 의하여 제조하였다. 초전도 선재 테이프의 은 피복재 한쪽 표면을 초전도체와 반응하지 않는 부식액(NH4OH:H2O2=1:1)으로 화학적으로 제거한 다음, 두 시편을 일출가압 성형하여 접합시편을 제조하였고 일련의 서로 다른 열적· 기계적 처리를 거쳐 접합부의 물성 및 미세구조를 분석하였다. 접합부를 따라 임계전류(Ic) 변화와 전류전압 곡선의 특성을 측정하기 위하여 여러 단자를 접합부 주위에 설치하여 부위별 I~V 특성을 측정한 결과 단심선재에 비하여 다심선재에서 선재 전체의 통전 능력을 좌우하는 천이구간의 임계전류값이 높았다. 그러나 단심에 비해 다심선재는 천이급속도를 나타내는 n값이 다심선재내 각각의 초전도 core들의 상호작용에 의하여 낮은 값을 나타내었다. 접합부의 임계전류 통전성은 반복적인 가압성형 공정과 서냉반응 열처리 공정에 의하여 향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.615-620
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• 2013

이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.30.2-30.2
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• 2011

나노 채널 구조는 반응 물질의 빠른 확산 경로를 제공하고, 넓은 반응 활성화 면적을 가지므로, 센서, 촉매, 전지 등의 다양한 기능성 전기 화학 소자용 고효율 전극 구조로서 관심을 받고 있다. 최근 양극 산화법을 이용하여, 자가 배열된 나노 채널 구조의 주석 산화물을 형성시키는 연구가 진행되고 있다. 그러나, 기재위에 도금된 주석 박막이 양극 산화에 의해 산화물로 변화하는 과정에서 내부 균열 및 표면 기공의 막힘 현상이 관찰되고, 기재 위 주석의 산화가 완료되는 시점에서는 기재의 산화 및 산소 발생에 의한 기계적 충격 등으로 인해 산화물이 기재로부터 탈리되는 문제가 발생하여, 그 응용 연구가 크게 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 다공성 주석 산화물 합성 시의 구조적 결함이 나타나는 이유에 대해 체계적으로 분석하고, 이를 바탕으로 결함이 없는 나노 채널 주석 산화물을 제조하는 방법을 제시하였다. 또한, 주석 산화물 박막을 기능성 전기화학 소자용 전극 활물질, 특히 리튬 전지용 음극재료로 사용하기 위한 효과적인 전극 제조 방법에 대해 논의하고, 그에 따라 제조된 전극의 충방전 용량, 사이클링 안정성 등을 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제13권2호
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• pp.91-98
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• 1991

저에너지 광이온선 (broad ion beam) 을 이용한 건식식각과 박막증착에 있어서 이온선 및 증착의 조건들에 따른 영향을 살펴보았다. 저에너지 광이온선은 화합물반도체 공정 및 고융점금속의 증착, optical coating, cosputter 에 의한 초전도물질합성 등 사용범위가 넓다. 단일이온선증착과 cosputter 의 경우에 근사수식과 실험치로서 증착비 및 막의 균일도를 최적화하는 target, 웨이퍼, 이온원 사이의 기계적 설계에 대해 고찰하였다. 저에너지 이온선의 이온과 target 원자 그리고 스퍼터된 이온과 시편원자와의 물리적, 화학적 반응기구는 반응성 이온과 보조 이온선 등의 다양한 기술에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.677-685
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• 2014

직접 탄소 연료전지(DCFC)는 석탄을 비롯한 탄소계 연료의 화학에너지를 직접 전기로 변환시킨다. 특히, 약 10 년 전에 고체산화물 전해질을 사용하고 연료극 매개체로 용융탄산염을 사용하는 고성능 직접탄소 연료전지 시스템이 제안되었다. 이 시스템의 경우, 운전 온도가 증가할수록 고체산화물 전해질의 이온 전도도가 향상되고 전기화학 반응이 활성화되어 성능이 향상되나, 연료극 매개체의 화학적인 안정성 문제발생이 우려된다. 본 연구에서는 탄소-탄산염 혼합 매개체의 고온 안정성을 이해하기 위한 일련의 실험을 수행하였다. 질소 또는 이산화탄소 분위기에서 카본블랙과 혼합된 $Li_2CO_3$와 $K_2CO_3$의 TGA 분석을 수행하였으며, 가열 과정에서 시료로부터 생성되는 가스 성분을 분석하였다. 이러한 결과를 해석하기 위하여, 탄산염의 열분해와 탄산염 등에 의하여 가속화되는 탄소 가스화 반응을 고려한 화학반응 모델을 제시하였으며, 실험 결과로부터 구한 매개체의 중량 손실과 가스 생성을 정성적으로 설명하였다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.365-370
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• 2019

본 연구에서는 키랄 코발트 살렌 촉매 존재 하에서 에폭사이드 화합물의 비대칭 고리 열림 반응(EKR)에 미치는 초음파 조사 효과를 기존의 기계적 교반법과 비교하여 고찰하였다. 촉매의 활성을 비교하기 위하여 $AlCl_3,\;BF_3$ 및 니트로벤젠술폰산(NBSA)이 결합된 키랄 코발트 살렌을 합성 사용하였으며, 반응물로는 에피클로로히드린(ECH), 에폭시페녹시프로판(EPP) 및 프로필렌 옥사이드(PO)를 친핵체로는 물과 메탄올을 각각 사용하여 EKR 반응을 수행하였다. 이 반응에서 반응물을 혼합시키는 조작의 일환으로써 초음파를 반응계에 적용한 경우가 통상의 기계적인 교반보다 반응속도를 현저히 증가시키는 결과를 나타내었다. 최고의 거울상 이성체 과잉도 값인 99 ee%를 얻는데 요하는 반응시간은 초음파를 적용하였을 때가 격렬한 물리적 교반을 행한 경우보다 60% 이상 단축되었으며, 이는 용액 중에서 발생하는 초음파의 공동화 현상에 의해 형성된 강한 전단력에 의한 결과로 해석된다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.223-237
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• 1996

플라스틱재료의 강도, 인성, 경직성, 탄성 등과 같은 기계적 특성을 개선시켜 주기 위해 kaoline, talc, sand, quartz 등과 같은 규산염을 첨가하여 복합재료를 만들고자 하는 연구가 상당히 활발하다. 이와 같이 다양한 규산염이 복합재료의 강화재 또는 첨가제로 사용되는 반면에, 규산염가운데 공업적으로 이용도가 가장 높은 montmorillonite는 아직도 복합재료의 강화재로 폭 넓게 이용되고 있지 못한 실정이다. 이론적으로 볼 때, 높은 분자량을 지니는 무기고분자 (예; inorganic montmorillonite)와 유기고분자 (organic polymer)를 gkadbk는 실질적인 무기-유기 결합물질의 생성이 가능할 수 있으며, 이에 대한 연구 또한 시도되고 있다. 이렇게 해서 얻게 되는 무기-유기 복합체, 즉 montmorillonite로 강화된 플라스틱 복합재료 bumper를 사용함으로써 접촉 또는 충돌시 충격완화의 효과를 가져 올 수 있어 안정성이 좋아지고, 내파괴성이 높기 때문에 비강화 플라스틱재료보다 더 오래 사용할 수 있으므로 경제성이 좋을 뿐만 아니라, 폐품의 감소로 인해 환경보호에도 일익을 담당할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 montmorillonite강화 플라스틱 복합체를 얻기 위해 우선 무기-유기 고분자물질의 형성이 가능한가를 조사분석하였다. 이를 위해 먼저 amontmorillonite의 층사이에서 화학반응이 수행될 수 있는 충분한 공간을 얻고자 Na-Montmorillonite 층사이의 Na+-이온을 긴 알킬사슬을 취하는 유기 양이온으로 치환시켜 주었다; 이렇게 해서 얻은 유기양이온-몬트모릴로나이트 층간화합물 (Organic cation-Montmorillonite Intercalations-complex)내에 유기 단분자 (organic monomer)를 추가적으로 삽입시킨 후, montmorilonite의 층내에서 증합반응시켜 고분자화해 줌으로써 무기고분자와 유기고분자가 서로 결합된 무기-유기고분자 결합물질을 형성하고자 하였다. X-선 및 IR-분석결과 층내에서의 유기단분자의 고분자화 반응이 성공적으로 이루어 졌음이 입증되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.2169-2180
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• 1992

본 연구에서는 비정상적인 효과가 매우 클 경우에 추진제가 고체-용융층-기체 의 상변화를 거쳐 변환된 기체가 화학반응을 할 때, Vieille의 관계식이 얼마나 수정 되어야 하는가를 검토한다. 그러나, 연소실내의 파의 전파까지 고려하면 문제가 너 무 커지므로, 시간의 함수로 주어진 압력에 대하여 기체의 생성등이 어떻게 응답하는 가 만이 연구되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.542-549
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• 2023

대안 모델링에 대한 관심이 커진 이후 데이터 기반의 기계학습을 이용하여 비선형 화학 공정을 모사하고자 하는 연구가 지속되고 있다. 그러나 기계 학습 모델의 black box 성질로 인하여 모델의 해석 가능성에 한계는 산업 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서, 모델의 정확도가 보장된 상태에서 해석력을 부여하는 개념인 설명 가능한 인공지능(explainable artificial intelligence, XAI)을 이용하여 화학 공정 분석을 시도하고자 한다. 기존의 화학 공정 민감도 분석이 변수의 민감도 지수를 계산하고 순위를 매기는 데에 그쳤다면, XAI를 이용하여 전역적, 국소적 민감도 분석뿐만 아니라 변수들 간의 상호작용에 대하여 분석하여 데이터로부터 물리적 통찰을 얻어내는 방법론을 제안한다. 사례 연구의 대상공정인 암모니아 합성 공정에 대하여 첫번째 반응기로 향하는 흐름에 대한 예열기(preheater)의 온도, 세 반응기로 향하는 cold-shot의 분배 비율을 공정 변수로 설정하였다. Matlab과 Aspen plus를 연동하여 공정 변수를 바꿔가면서 암모니아의 생산량과 세 반응기의 최고 온도에 대한 데이터를 얻었으며, tree 기반의 모델들을 훈련시켰다. 그리고 성능이 좋은 모델에 대하여 XAI 기법 중 하나인 SHAP 기법을 이용하여 민감도 분석을 수행하였다. 전역적 민감도 분석 결과, 예열기의 온도가 가장 큰 영향을 미쳤으며 국소적 민감도 분석 결과에서 생산성 향상 및 과열 방지를 위한 공정 변수들의 범위를 규정할 수 있었다. 이처럼 화학 공정의 대안 모델을 구축하고 설명 가능한 인공지능을 이용해 민감도 분석을 진행하는 방법론을 통해 공정 최적화에 대한 정량적, 정성적 피드백을 제안하는 데 도움을 줄 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.21-26
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• 2005

초임계 이산화탄소를 이용하여 다공성 고분자 모노리스를 제조하는 실험적 연구를 행하여, 단량체의 종류와 중합반응 조건들이 생성되는 고분자 모노리스의 물성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 중합반응은 반응이 진행되는 동안 반응물의 상변화를 관찰할 수 있도록 사파이어 창을 부착한 고압 반응기 내에서 진행되었으며, 단량체의 농도가 매우 낮은 경우를 제외하고는 반응기 내부형태와 동일한 형상의 건조하고 다공성인 고분자 모노리스를 얻었을 수 있었다. 생성되는 고분자 모노리스의 비 표면적은 반응혼합물 중의 단량체 농도와 중합반응 압력에 따라 증가하였으며, 기계적 강도는 경도 보강제 MMA를 첨가하여 증대시킬 수 있었다.