• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.122-131
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• 2000

본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 구조 변화가 카본블랙/고무 복합재료의 경화거동 및 tearing energy ($G_T$)에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 관찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 극성 및 무극성 용액으로 화학적 표면 처리한 카본블랙은 극성 또는 무극성 관능기의 발달로 카본블랙의 물리적 구조의 변화를 가져 왔다. Kissinger 식으로부터 얻은 카본블랙/고무 복합재료의 경화 거동은 경화 활성화 에너지 (cure activation energy, Ea)와 진동 인자 (frequency factor, A)가 분산력이 좋은 시편에서 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 한편, 염기성 용액으로 처리한 BCB와 무극성 용액으로 표면 처리한 NCB는 충전재로 사용된 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성 중 tearing energy를 증가시켰다. 이러한 결과는 분산력 또는 agglomerate의 발달, 표면 관능기, 기공 부피 (void volume), 그리고 카본블랙/고무 복합재료의 가교밀도 (cross-linking density)등으로 설명될 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권12호
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• pp.193-199
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• 2016

자기유변유체(magnetorheological Fluid: MR)를 이용한 차량용 응용장치는 다양한 주행환경에서도 안정적인 제어성능과 신뢰할 수 있는 작동을 요구한다. 하지만 자기유변 유체의 주요한 구성요소로는 철 입자가 포함되어 있으며, 이러한 철 입자는 부식에 매우 취약하여 자기유변유체의 제어특성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 자기유변 입자의 부식이 전단응력과 같은 자기유변유체의 성능에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 먼저 염화칼슘 수용액을 이용하여 일정시간 동안 MR 철입자를 부식시킨 후 전자현미경(scanning electron microscope: SEM)으로 관찰하고 에너지 분산 X선 기법으로 분자비를 분석함으로써 부식 진행상태를 확인한다. 그리고 부식된 철 입자를 실리콘 오일에 분산하여 자기유변유체를 조성한 다음 회전점도계를 이용하여 부식 전후의 전단응력의 변화를 비교 분석함으로써 자기유변유체를 구성하는 철입자의 부식이 MR 응용장치의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 고찰한다. 이러한 연구를 기반으로 향후 철 입자가 부식된 자기유변유체를 실제 응용장치에 적용하여 제어성능에 나타나는 영향할 고찰하여 제어성능을 개선하는 연구로 발전시켜 나갈 예정이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권2호
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• pp.1-9
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• 2009

최근 고화질의 멀티미디어 서비스에 대한 수요가 증파됨에 따라 필름 복원은 많은 연구자들에 대한 관심이 증가하고 있다. 일반적으로 오래된 필름은 dust, 스크래치, flick 등에 의해 손상된다. 이들 중 대부분에 손상요인들은 스크래치와 블로치이며, 많은 연구자들이 이러한 손상요인을 복원하는 연구를 하고 있다. 그러나 기존의 방법은 대부분 한계점이 있다: 스크래치에 대해서는 잘하지만, 블로치를 처리하기에는 불안전하다. 본 논문에서는 스크래치와 블로치 모두에 의해 손상된 이미지를 복원하는 강건한 방법을 개발하는 것이다. 이를 위해, 우리는 MRF-MAP 프레임워크를 사용하고, 복원문제는 사후 에너지 함수의 최소화 문제로 간주된다. 최소화는 복잡한 결합 문제에 하나이고, 우리는 효과적인 분배와 결합 문제를 위해 분산 유전자 알고리즘을 사용한다. 제안된 방법의 효율성을 증명하기위해, 오래된 필름과 인위적으로 손상된 필름에 실험하였으며, 그 결과를 다른 방법과 비교하였다. 그 결과는 제안된 방법이 더 우수함을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1C호
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• pp.45-53
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• 2012

본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 $Cskip$ 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.25-33
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• 2008

파랑은 주로 바람에 의해서 발생하여 많은 에너지를 해안으로 전달하며 각종 수리현상을 야기하고 물질의 이송 등에 의하여 연안환경 뿐만 아니라 인간의 활동에도 큰 영향을 미친다. 또한, 해안 구조물과 파랑의 상호작용에 의한 효과를 정확히 예측하는 것은 구조물의 설계 및 거동특성 파악에 매우 중요하다. 본 논문에서는 이층 유체에서 수표면과 저층에 설치되어 있는 얇은 연직벽에 의한 표면파와 내부파의 분산을 선형파 이론을 이용하여 이차원으로 해석하였다. 반사계수를 계산하여 여러 경우에 대하여 효과를 분석한 결과 반사계수는 구조물의 형상과는 별도로 경계층의 위치와 유체간의 밀도차에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

• 폴리머
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• 제28권3호
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• pp.225-231
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• 2004

폴리 카보네이트와 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 그리고 이들의 혼합물이 혼합기에서 용융 가공되는 동안 고강도 초음파를 조사하였다. 순수한 고분자의 경우에 용융상태에서 가해진 초음파 에너지에 의하여 용융점도가 감소되었으며, 혼합물에서는 분산상의 크기가 감소하는 것으로 확인되었다. 초음파 조사에 따른 성분 고분자의 용융점도 저하는 가공 중에 거대 라디칼이 생성된 것과 관련이 있으며, 이들의 상호 결합으로 말미암아 폴리 카보네이트/스티렌-아크릴로니트릴 혼합물의 상용화가 진행됨을 알 수 있었다. 전체적인 상용화의 효과는 혼합물의 형태학과 기계적 성질을 측정함으로 평가하였다. 총 조사 시간 5분 중에서 약 3분을 전후하여 분산상의 크기가 현저하게 감소하였고 혼합이 끝난 시료를 20$0^{\circ}C$에서 약 10분간 방치한 후의 형태학은 초음파로 처리된 경우에 매우 안정한 상 구조를 유지하였다. 아울러 파단 신율과 인장강도와 같은 기계적 성질이 현저하게 향상되는 결과를 바탕으로, 고강도 초음파를 이용한 용융 혼합은 별도의 상용화제의 투입 없이 비상용계 고분자 혼합물을 상용화할 수 있는 효과적인 방법으로 판단되었다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권9호
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• pp.587-595
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• 2015

전통적으로 고에너지 물리, 해양, 기상, 천문 우주 등 다양한 과학 분야에서 수천 코어 이상의 CPU를 사용하는 대규모 워크플로우 지원을 요구하고 있으며 이를 위해 대부분 슈퍼컴퓨터와 같은 클러스터 기반의 대용량 시스템이 활용되고 있다. 이러한 시스템은 다수의 사용자 및 기관에 의해 공유되고 있으며, 사용자들의 다양한 요구 사항으로 인해 시스템 운영 및 관리에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 가상화로 인한 성능 저하 문제를 최소화하고 사용자가 원하는 환경을 동적으로 제공하기 위해 컨테이너 기반 클러스터 관리 플랫폼 방안을 제시하고 구축 사례를 소개한다. 본 논문의 의의는 다음 3가지로 볼 수 있다. 먼저, 컨테이너 기반 가상화 기술과 스케줄러 기능을 연동하여 큰 성능 저하 없이 대규모의 과학워크플로우 지원을 위한 클러스터 구성 및 관리 방안을 제시하였다. 둘째, Docker 와 HTCondor를 활용하여 제시된 방안을 손쉽게 구축한 사례를 소개하였다. 셋째, 널리 활용되는 벤치마크 툴을 이용하여 Docker 성능을 검증하였으며, 다양한 프로그램 언어로 구현된 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 과학 워크플로우 지원 예제를 제시하였다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.272-276
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• 2011

본 연구는 아가로스 겔을 이용하여 금속성과 반도체성 단일벽 탄소나노튜브의 분리실험을 수행하였다. 아가로스의 농도, 분산제인 SDS (sodium dodecyl sulfate)의 농도, 아가로스 용액의 pH에 따른 단일벽 탄소나노튜브의 분리에 대한 영향을 고찰하였다. UV-vis-NIR 분광 분석으로부터 용액상의 아가로스 농도가 증가함에 따라 원심분리에 의해 추출된 상층부에서 금속성 탄소나노튜브의 비율이 증가하였지만, 분리된 탄소나노튜브의 전체적인 농도는 감소하였다. 분산제인 SDS 농도가 증가할수록 금속성 탄소나노튜브와 SDS와의 화학적 친화성으로 인해 상층부에서 금속성 탄소나노튜브의 비율이 증가하였으며, 아가로스 용액의 pH가 8.2일 때 금속성 탄소나노튜브의 비율이 최대 58.4%까지 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.151-158
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• 2022

고가의 귀금속 촉매는 고분자 전해질 연료전지의 상업화에 걸림돌로 인식되어 저가의 비귀금속 촉매 연구가 활발하다. 본 연구에서는 Fe-N-C 촉매를 킬레이팅이 가능한 4가지 다른 질소 전구체 N,N,N',N'-detramethylethylenediamine(TMEDA), 1,2-ethylenediamine (EDA), m-dicyanobenzene (DCB), dicyandiamide (DCDA)를 이용하여 700, 800, 900, 1000 ℃에서 합성하였다. 촉매의 물리적 특성은 주사전자현미경, X선 회절분석기, 자동원소분석기를 이용하여 분석하였다. 이를 통해 촉매 표면 형태 및 원소의 분산도와 에너지 분산형 X-선 분광을 적용하여 Fe의 함량을 확인하였다. 또한 비금속 원소의 함량과 Fe의 담지 여부 등을 확인하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압전류법과 선형주사전위법을 통해 촉매의 전기화학적 산소 환원에 대한 활성과 전자전달수 등을 분석하였다. 결과에 따르면 질소 전구체로 EDA를 사용하여 800 ℃의 소성온도에서 합성한 촉매가 가장 높은 산소 환원 활성을 보였다. 이 연구 결과는 고가의 귀금속을 대체하기 위한 노력에 도움이 될 것으로 예상된다.