• Title/Summary/Keyword: 분산 에너지

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Electrochemical Sensor for Non-Enzymatic Glucose Detection Based on Flexible CNT Fiber Electrode Dispersed with CuO Nanoparticles (산화구리 나노입자가 분산된 CNT fiber 유연 전극 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학센서)

  • Min-Jung Song
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.1
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    • pp.52-57
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    • 2023
  • This study is a basic research for the development of high performance flexible electrode material. To enhance its electrochemical property, CuO nanoparticles (CuO NPs) were introduced and dispersed on surface of CNT fiber through electrochemical deposition method. The CNT fiber/CuO NPs electrode was fabricated and applied to electrochemical non-enzymatic glucose sensor. Surface morphology and elemental composition of the CNT fiber/CuO NPs electrode was characterized by scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). And its electrochemical characteristics were investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry. The CNT fiber/CuO NPs electrode exhibited the good sensing performance for glucose detection such as high sensitivity, wide linear range, low detection limit and good selectivity due to synergetic effect of CNT fiber and CuO NPs. Based on the unique property of CNT fiber, CuO NPs were provide large surface area, enhanced electrocatalytic activity, efficient electron transport property. Therefore, it is expected to develop high performance flexible electrode materials using various nanomaterials.

A Fundamental Study for a Dispersion Characteristics of Surface Waves on an Influence of Adjacent Structures (인접구조물의 영향에 의한 표면파 분산특성의 기초연구)

  • Cho, Mi-Ra;Cho, Sung-Ho;Kim, Bong-Chan;Kim, Suhk-Chol
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.4C
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    • pp.239-245
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    • 2008
  • In this study, a fundamental-level study was performed to establish knowledge-base for the development of optimal surface-wave method for urban areas with adjacent structures. First, theoretical modelling was performed to investigate the influence of adjacent structures on dispersion characteristics of surface waves. Later, the geotechnical sites with a concrete model of adjacent structure and a real subway box structure were tested by surface-wave method to investigate the influence of adjacent structures. The major influencing factors of adjacent structures on surface-wave propagation were direct distance between measurement array and adjacent structure, stiffness contrast between layers and type of seismic source.

Effect of oxidants and additives on the polishing performance in tungsten CMP slurry (텅스텐 CMP 연마액에서 산화제와 첨가제가 연마 성능에 미치는 영향)

  • Lee, Jae Seok;Choi, Beom Suk
    • Analytical Science and Technology
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    • v.19 no.5
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    • pp.394-399
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    • 2006
  • The polishing performance and the relationships of electrochemistry depending upon oxidizers and additives in the tungsten CMP slurry used in semiconductor industry were investigated. Hydrogen peroxide, ferric nitrate and potassium iodate were used as oxidizers and they showed different oxidation reactions on tungsten film depending on the kind of oxidizers and pH of slurry. The differences influenced the polishing performance. Etching reaction was predominated in the hydrogen peroxide. However, passivation reaction was prevailed in ferric nitrate and potassium iodate. TMAH and KOH raised the potential energy and removal rate of tungsten, and improved a dispersion characteristic of slurry by increasing absolute value of zeta potential. Addition of 100 ppm of poly(acrylic acid) of M.W. 250,000 improved dispersion ability.

Ce addition into Ni/$MgAl_2O_4$ catalysts in combined $H_2O$ and $CO_2$ reforming of $CH_4$ for improvement of coke resistance (수증기-이산화탄소 복합개질 반응에서 Ce가 증진된 Ni-Ce/$MgAl_2O_4$ 촉매의 탄소 침적저항성 향상에 관한 연구)

  • Lee, Sung-Hun;Koo, Kee-Young;Jung, Un-Ho;Roh, Hyun-Seog;Lee, Deuk-Ki;Yoon, Wang-Lai
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.226.1-226.1
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    • 2010
  • 본연구에서는 GTL(gas to liquids)공정의 합성가스 생산을 위해 수증기-이산화탄소 복합개질반응(Combined Steam and Carbon dioxide Reforming of Methane, CSCRM)을 수행하였다. CSCRM은 수증기와 이산화탄소의 공급비 조절을 통해 $H_2$/CO비를 2로 맞추기 용이한 장점을 지니고 있어 다른 단일 개질 반응과 달리 합성가스 생산 시 $H_2$/CO 비율을 조절하기 위한 부가적인 공정이 필요하지 않아 경제적인 공정이다. 일반적으로 사용되는 Ni개질촉매는 가격대비 우수한 성능을 보이지만 S/C비가 낮은 CSCRM의 경우 촉매표면의 탄소침적에 의한 비활성화가 야기되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 산소저장능력과 산소전달능력이 우수한 $CeO_2$를 조촉매로 첨가하여 표면에 형성된 코크 제거가 용이하도록 하였다. Ni-Ce/$MgAl_2O_4$촉매는 동시함침법(co-impregnation)으로 제조하였으며, Ni의 함량을 10wt%로 고정한 상태에서 Ce의 함량을 조절하여 Ce/Ni 최적비를 찾고자 하였다. XRD, TPR, BET, $H_2$-Chemisorption과 같은 촉매의 특성분석을 통해 촉매의 비표면적, 환원특성과 Ni입자의 분산도 등을 확인하였다. Ce를 첨가함에 따라 Ce2.5wt%까지는 비표면적이 증가하다가 이후 점차 줄어드는 경향성을 보였다. 또한, $H_2$-Chemisorption 결과 역시 비표면적과 유사한 경향성을 보였는데, Ce5.0wt%까지 Ni 분산도가 증가 하다가 다시 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 반응실험은 $H_2O:CO_2:CH_4:N_2$ = 0.8:0.4:1:1의 공급조건에서 수행하였으며, 질소와 수소 환원분위기로 $700^{\circ}C$에서 1시간 환원 후 $650^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$범위로 온도를 떨어뜨려가면서 반응을 수행하였다. Ce를 첨가함에 따라 $CH_4$ 전환율이 증가를 하다가 Ce2.5wt% 이후 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 높은 촉매 활성은 Ce 첨가로 인해 환원특성이 좋아지고 Ni분산도가 증가하여 담체와 강한 상호작용(SMSI)을 형성함으로 탄소침적 저항성 강화에 기인한 것이다.

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Enhanced Catalytic Activity of Cu/Zn Catalyst by Ce Addition for Low Temperature Water Gas Shift Reaction (Ce 첨가에 따른 저온수성가스전이반응용 Cu/Zn 촉매의 활성 연구)

  • Byun, Chang Ki;Im, Hyo Bin;Park, Jihye;Baek, Jeonghun;Jeong, Jeongmin;Yoon, Wang Ria;Yi, Kwang Bok
    • Clean Technology
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    • v.21 no.3
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    • pp.200-206
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    • 2015
  • In order to investigate the effect of cerium oxide addition, Cu-ZnO-CeO2 catalysts were prepared using co-precipitation method for water gas shift (WGS) reaction. A series of Cu-ZnO-CeO2 catalyst with fixed Cu Content (50 wt%, calculated as CuO) and a given ceria content (e.g., 0, 5, 10, 20, 30, 40 wt%, calculated as CeO2) were tested for catalytic activity at a GHSV of 95,541 h-1, and a temperature range of 200 to 400 ℃. Cu-ZnO-CeO2 catalysts were characterized by using BET, SEM, XRD, H2-TPR, and XPS analysis. Varying composition of Cu-ZnO-CeO2 catlysts led the difference characteristics such as Cu dispersion, and binding energy. The optimum 10 wt% doping of cerium facilitated catalyst reduction at lower temperature and improved the catalyst performance greatly in terms of CO conversion. Cerium oxide added catalyst showed enhanced activities at higher temperature when it compared with the catalyst without cerium oxide. Consequently, ceria addition of optimal composition leads to enhanced catalytic activity which is attributed to enhanced Cu dispersion, lower binding energy, and hindered Cu metal agglomeration.

The effect of MgO content on highly active Ni-MgO-$Al_2O_3$ catalysts prepared by homogeneous precipitation method (균일용액침전법으로 제조한 MgO 함량에 따른 고활성 Ni-MgO-$Al_2O_3$ 촉매에 대한 연구)

  • Jung, Youshick;Rhee, Youngwoo;Koo, Keeyoung;Jung, Unho;Youn, Wanglai;Seo, Yongseog
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.155-155
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    • 2011
  • 용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 고함량 (약 50 wt.%)으로 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 이 고함량으로 담지된 촉매는 대부분 높은 활성을 보인다. 비교적 낮은 온도 운전조건 (약 $580{\sim}620^{\circ}C$)을 가지는 MCFC 내부개질에 적용하기 위해서는 활성점인 니켈을 최대한 담지체에 고르게 분산 시켜야한다. 이를 위해서 MgO를 이용하여 촉매의 활성점을 높게 분산시키는 연구를 진행 하였다. 촉매를 제조하는 방법으로 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법을 이용하였다. 니켈함량은 50 wt.%로 고정을 한 다음, MgO 양과 $Al_2O_3$ 양을 각각 0 ~ 45 wt.%와 5 ~ 50 wt.%로 조절하면서 촉매를 제조하여 그 특성들을 분석하였다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석 (XRD) 및 TPR, 물리화학흡착 실험을 하였다. 촉매의 활성을 살펴보기 위해서, fresh 상태 및 피독 상태에서 메탄수증기 개질활성 실험을 실시하였다. MgO 함량이 없거나 적은 촉매에서는 높은 BET surface area와 작은 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 반면 MgO 함량이 높은 촉매에서 낮은 BET surface area와 비교적 큰 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 또한 XRD 분석에서 MgO 함량이 증가할 수 록 MgO 결정 피크가 명확히 나타났으며, $MgAl_2O_4$ 피크는 나타나지 않았다. TPR 분석에서 촉매들의 환원 피크를 측정한 결과, 저함량의 MgO를 포함한 촉매는 $700^{\circ}C$ 부근에 환원 피크가 관찰되었고 MgO가 고함량인 촉매는 환원 피크가 $400^{\circ}C$ 부근에서 관찰되었다. 촉매의 초기 fresh 상태에서의 활성은 고함량 MgO를 포함한 Ni-90M10A 샘플을 제외하고 모든 촉매가 거의 비슷하게 나타났다. 그러나 $K_2CO_3$ 피독 상태에서는 MgO 함량이 증가할 수 록 활성이 좋지 않았음을 알 수 있었다. 따라서 MgO가 소량 포함된 촉매의 경우 fresh 상태에서는 우수한 물성과 활성을 보이지만, 피독상태에서는 MgO가 포함되지 않은 Ni-$Al_2O_3$ 촉매가 우수한 활성을 보였다.

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Secure Disjointed Multipath Routing Scheme for Multimedia Data Transmission in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크 환경에서 멀티미디어 데이터 전송을 위한 보안성 있는 비-중첩 다중 경로 라우팅 기법)

  • Lee, Sang-Kyu;Kim, Dong-Joo;Park, Jun-Ho;Seong, Dong-Ook;Yoo, Jae-Soo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.12 no.4
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    • pp.60-68
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    • 2012
  • In recent years, the requirements on the high quality environment monitoring by using the sensor nodes which can handle the multimedia data in WSN have been increased. However, because the volume of multimedia data is tremendous, the limited bandwidth of a wireless channel may incur the bottleneck of a system. To solve such a problem, most of the existing distributed multi-path routing protocols based on multimedia data just focused on overcoming the limited bandwidth in order to enhance the energy efficiency and the transmission rate. However, because the existing methods can not apply a key-based technique to encrypt the multimedia data, they are very weak for the security. In this paper, we propose a secure disjointed multipath routing scheme for multimedia data transmission. Since our proposed scheme divides multimedia data(eg. image) into pixels and sends them through disjointed multipath routing, it can provide security to the whole network without using the key-based method. Our experimental results show that our proposed scheme reduces about 10% the amount of the energy consumption and about 65% the amount of the missed data packets caused by malicious nodes over the existing methods on average.

Variation of Harbor Response due to Construction of A New Port in Youngil Bay (영일만 신항 건설에 따른 항만 정온도의 변화)

  • Lee, Hoon;Lee, Hak-Seung;Yang, Sang-Yong;Lee, Joong-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.179-186
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    • 2004
  • Introduction of wave model, considered the effect of shoaling, refraction, diffraction, partial reflection, bottom friction, breaking at the coastal waters of complex bathymetry, is a very important factor for most coastal engineering design and disaster prevention problems. As waves move from deeper waters to shallow coastal waters, the fundamental wave parameters will change and the wave energy is redistributed along wave crests due to the depth variation, the presence of islands, coastal protection structures, irregularities of the enclosing shore boundaries, and other geological features. Moreover, waves undergo severe change inside the surf zone where wave breaking occurs and in the regions where reflected waves from coastline and structural boundaries interact with the incident waves. Therefore, the application of mild-slope equation model in this field would help for understanding of wave transformation mechanism where many other models could not deal with up to now. The purpose of this study is to form a extended mild-slope equation wave model and make comparison and analysis on variation of harbor responses in the vicinities of Pohang Old Harbor and Pohang New Port, etc. due to construction of New Port in Youngil Bay. This type of trial might be a milestone for port development in macroscale, where the induced impact analysis in the existing port due to the developemnt could be easily neglected.

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An Efficient Addressing Scheme Using (x, y) Coordinates in Environments of Smart Grid (스마트 그리드 환경에서 (x, y) 좌표값을 이용한 효율적인 주소 할당 방법)

  • Cho, Yang-Hyun;Lim, Song-Bin;Kim, Gyung-Mok
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.1
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    • pp.61-69
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    • 2012
  • Smart Grid is the next-generation intelligent power grid that maximizes energy efficiency with the convergence of IT technologies and the existing power grid. Smart Grid is created solution for standardization and interoperability. Smart Grid industry enables consumers to check power rates in real time for active power consumption. It also enables suppliers to measure their expected power generation load, which stabilizes the operation of the power system. Smart industy was ecolved actively cause Wireless communication is being considered for AMI system and wireless communication using ZigBee sensor has been applied in various industly. In this paper, we proposed efficient addressing scheme for improving the performance of the routing algorithm using ZigBee in Smart Grid environment. A distributed address allocation scheme used an existing algorithm has wasted address space. Therefore proposing x, y coordinate axes from divide address space of 16 bit to solve this problem. Each node was reduced not only bitwise but also multi hop using the coordinate axes while routing than Cskip algorithm. I compared the performance between the standard and the proposed mechanism through the numerical analysis. Simulation verify performance about decrease averaging multi hop count that compare proposing algorithm and another. The numerical analysis results show that proposed algorithm reduce multi hop than ZigBee distributed address assignment and another.

레이저 유도 형광법(Laser Induced Fluorescence)을 이용한 플라즈마 방전 표시기(Plasma Display Panel)내의 전계 측정에 관한 연구

  • 김정훈;이준학;최영욱;양진호;황기웅
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.232-232
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    • 1999
  • 교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)에 사용되는 플라즈마는 그 부피가 너무 작아서 플라즈마에 변화를 일으키지 않고 그 물성을 관측하기란 쉬운일이 아니다. 그래서 주로 PDP 내의 물성을 관측하는 데 시뮬레이션에 의존하게 된다. 그 물성중에 PDP내의 전계 분포에 대한 정보는 방전의 형성 및 소멸에 대한 많은 단서를 제공하고 있다. 특히 AC PDP의 경우, 유전체에 형성되는 벽적하(wall charge)가 방전의 형성 및 PDP 구동에 중요한 역할을 하는데, 이는 PDP 내의 전계 분포를 살펴봄으로써 대략 예측할 수 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션에 의존하지 않고, 직접 레이저 유도 형광법을 이용하여 AC PDP 내의 전계를 측정하였다. 방전 가스인 헬륨(He)의 에너지 준위는 전계의 크기에 따라 에너지 준위가 변화하여, Rydberg(n$\geq$8) 준위가 여러 개의 준위로 나누어지는 현상이 일어나는데, 이를 Stack 효과라고 한다. 따라서 전계의 세기가 커짐에 따라서 각 준위와 준위 사이 값(splitting)이 커지는데, 이를 이용하면 전계를 측정할 수 있다. 즉, 헬륨 원자를 여기시키는 레이저 파장을 변화시키면서 관측되는 레이저 유도 형광 신호를 관측하면, 준위의 splitting을 관측할 수 있다. 본 연구에서는 PDP 내의 전계의 시간적 변화를 관측하였다. 50%, 40kHz의 구형파를 PDP의 두 전극에 가하였을 때, 플라즈마가 켜진 상태뿐만 아니라 플라즈마가 꺼진 후에도 전계에 의한 Splitting 신호가 관측이 되었는데, 전계로 환산하였을 때, 그 값은 대략 수 kV/cm의 값을 갖았는데, 이는 wall charge에 의한 값으로 사료된다.결과로 생각되어진다.플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러

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