• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.277-284
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• 1998

To establish the calibration system of hot cathode ionization gauges as transfer gauges, researches were concentrated on measurements of the pressure ratio, the orifice conductance as well as the porous plug conductance of a ultrahigh vacuum standards system. Two ionization gauges obtained from two different vendors were calibrated in the pressure range of $7{times}10^{-7}$ to $4{times}10^{-3}$ Pa by injecting argon gas into the standards system. As a result, a 4% difference was revealed in non-linearity of the extractor ionization gauge due to the pressure difference between high vacuum and ultrahigh vacuum, and 3% for the stabil ionization gauge. It has been understood that the extractor ionization gauge is able to be used within the 10% error, the uncertainty of the extractor ionization gauge, if properly regulating the sensitivity of the gas. The stabil ionization gauge was also proved to be useable in the maximum error margin of 4% without the control of the gas sensitivity.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.139-140
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• 2017

본 논문에서는, 원통형셀의 직렬조합에 의한 직렬배터리팩 구성(16S1P) 시, 배터리팩의 외형(정사면체;$4{\times}4$/직사면체;$2{\times}8$)차이에 의한 내부 열분포의 기초해석을 Comsol 프로그램을 통해 실시하였다. 동일한 전류프로파일을 적용하였을 때, 각 배터리팩 내부의 셀 간 열분포 및 외형의 차이에 의한 두 배터리팩의 열분포 비교 분석을 실시하였다. 기초해석 논문이므로, 실제 산업계에서 사용되는 원통형셀의 실험조건 대신에 Comsol 프로그램에서 제공하는 18650 타입의 원통형셀의 음극(anode)와 양극(cathode)의 시뮬레이션 조건을 적용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.459-464
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• 2016

In this study, the electrochemical characteristics of porous silicon/carbon composite anode were investigated to improve the cycle stability and rate performance in lithium ion batteries. In this study, the effect of TEOS and $NH_3$ concentration, mixing speed and temperature on particle size of nano silica was investigated using $St{\ddot{o}}ber$ method. Nano porous Si/C composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of nano $SiO_2$, magnesiothermic reduction of nano $SiO_2$ to obtain nano porous Si by HCl etching, and carbonization of phenolic resin. Also the electrochemical performances of nano porous Si/C composites as the anode were performed by constant current charge/discharge test, cyclic voltammetry and impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved inorganic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1vol%). It is found that the coin cell using nano porous Si/C composite has the capacity of 2,006 mAh/g and the capacity retention ratio was 55.4% after 40 cycle.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.95-95
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• 2000

탄소나노튜브는 그 고유한 전자적, 기계적 특성 때문에 미래의 여러 전자부품 소재로서의 무한한 가능성을 지니고 잇는 것으로 알려져 있으며, 최근에는 디스플레이의 전자방출소자로서 관심이 집중되고 있다. 특히, 큰 aspect ratio를 갖는 나노튜브의 특성 때문에 높은 전계향상효과를 얻을 수 있으므로, 전계방출디스플레이의 음극소재로서 유망하다. 하지만 탄소나노튜브가 전계방출디스플레이의 음극소재로서 적용되기 위해서는 수직배향, 전자방출의 ebs일성 및 장시간 안정성, 그리고 낮은 온도에서의 성장 등의 문제점들이 해결되어야만 한다. 탄소나노튜브의 여러 제조방법들 중에서 위에서 제시된 문제점들을 해결할 수 있는 것으로써 CVD 법이 제일 유망하며, 이는 CVD 공정이 여러 제조 방법들 중에서 가장 낮은 온도조건에서 나노튜브의 합성이 가능하고, 저가격, 특히 응용 디바이스에 기존의 공정과 호환하여 사용될 수 있는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 열 CVD 공정에 의해서 탄소나노튜브를 제조한후, 그 물성 및 전계 방출 특성을 평가하였다. 특히 CVD 공정을 이용한 탄소나노튜브의 제조시 필수적으로 요구되는 촉매의 형태 및 물성을 바꾸어 줌으로써, 성장하는 나노튜브의 수직 배향성, 밀도 등의 물성을 변화시켰으며, 촉매가 나노튜브의 성장에 미치는 영향을 고찰하였다. 이러한 다양한 물성 및 형태를 갖는 나노튜브를 제조한 후, 형광체를 이용한 발광형상을 통해 전계방출 현상을 관찰함으로써, 전계방출소재로서의 우수한 특성을 나타낼 수 있는 탄소나노튜브의 제조조건을 확립하고자 하였다. 또한 고밀도의 탄소나노튜브에서 나타날 수 있는 방출면적의 감소 및 불균일성을 해결하고자 탄소나노튜브를 기판에 선택적으로 성장시킴으로써 해결하고자 하였다. 또한 위에서 언급된 열 CVD 공정을 이용한 탄소나노튜브의 제조 및 평가 이외에 보다 더 낮은 온도에서의 탄소나노튜브 합성을 위하여 본 연구에서는 열 CVD 공정에 플라즈마를 첨가하여 저온합성을 유도하였다. 일반적인 열CVD 공정은 80$0^{\circ}C$에서 진행되었으나 플라즈마를 도입한 공정에서는 그 제조온도를 $600^{\circ}C$정도로 낮출 수 있었으며, 이에 따른 물성 및 전계 방출 특성을 위와 비교, 평가하였다.

• Clean Technology
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• v.29 no.3
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• pp.178-184
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• 2023

Transition metal chalcogenides have garnered significant attention as anode materials for sodium-ion batteries due to their high theoretical capacity. Nevertheless, their practical application is impeded by their limited lifespan resulting from substantial volume expansion during cycling and their low electrical conductivity. To tackle these issues, this study devised a solution by synthesizing a nanostructured anode material composed of porous CNT (carbon nanotube) spheres and (Ni,Co)Se₂ nanocrystals. By employing spray pyrolysis and subsequent heat treatments, a porous-structured (Ni,Co)Se₂-CNT composite microsphere was successfully synthesized, and its electrochemical properties as an anode for sodium-ion batteries were evaluated. The synthesized (Ni,Co)Se₂-CNT microsphere possesses a porous structure due to the nanovoids that formed as a result of the decomposition of the polystyrene (PS) nanobeads during spray pyrolysis. This porous structure can effectively accommodate the volume expansion that occurs during repeated cycling, while the CNT scaffold enhances electronic conductivity. Consequently, the (Ni,Co)Se₂-CNT anode exhibited an initial discharge capacity of 698 mA h g^-1 and maintained a high discharge capacity of 400 mA h g^-1 after 100 cycles at a current density of 0.2 A g^-1.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.1
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• pp.32-38
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• 2023

In this study, the electrochemical properties of dopamine coated silicon/silicon carbide/carbon(Si/SiC/C) composite materials were investigated to improve cycle stability and rate performance of silicon-based anode active material for lithium-ion batteries. After synthesizing CTAB/SiO₂ using the Stöber method, the Si/SiC composites were prepared through the magnesium thermal reduction method with NaCl as heat absorbent. Then, carbon coated Si/SiC anode materials were synthesized through polymerization of dopamine. The physical properties of the prepared Si/SiC/C anode materials were analyzed by SEM, TEM, XRD and BET. Also the electrochemical performance were investigated by cycle stability, rate performance, cyclic voltammetry and EIS test of lithium-ion batteries in 1 M LiPF₆ (EC: DEC = 1:1 vol%) electrolyte. The prepared 1-Si/SiC showed a discharge capacity of 633 mAh/g and 1-Si/SiC/C had a discharge capacity of 877 mAh/g at 0.1 C after 100 cycles. Therefore, it was confirmed that cycle stability was improved through dopamine coating. In addition, the anode materials were obtain a high capacity of 576 mAh/g at 5 C and a capacity recovery of 99.9% at 0.1 C/0.1 C.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.301-302
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• 2015

고 기계적 특성을 가지는 나노 임프린트 전극 구조체를 전극으로 이용하여 산화아연 나노와이어를 습식 도금하여 성장시키고, 열전 소자 특성을 분석하였다. 나노선 어레이 형상을 가진 몰드와 열 임프린트 방식을 이용하여 폴리머 기판 표면위에 나노선 어레이 형상을 임프린트 하고, 열 증착 방식으로 금속 박막을 올려 폴리머 기판-금속 간 높은 접합력을 가지는 금속 전극을 형성하였다. 나노 임프린트 전극 구조체를 음극으로 하여 산화아연 나노와이어를 전극 위에 도금하고, 열증착 방식으로 상부 전극을 형성하여 최종적으로 압전 소자를 제조하여, 습식으로만 형성된 산화아연 나노와이어 다발의 압전 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.92-92
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• 2010

전북대학교에서는 우리나라 최초로 0.4 및 2.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설 구축사업을 진행하고 있으며, 이를 이용한 응용 분야 별 선행연구를 수행하고 있다. 구축 시험 시설의 핵심장치인 MW 급 대출력 초음속 열플라즈마 발생기로는 양극과 음극 사이에, 전기적으로 절연된 도넛 형태의 간극을 다수 삽입하여 아크 길이를 늘림으로써, 플라즈마 출력을 비례하여 높일 수 있는 Segmented 형 아크 직류 토치를 사용하고자 하며, 제작을 위해 설계 중인 토치는 0.4 및 2.4 MW 출력에 대해, 마하 2 이상의 초음속 유동에서 각각 13 및 20 MJ/kg 이상의 플라즈마 비엔탈피 구현을 목표로 하고 있다. 특히, 이와 같은 고엔탈피 초음속 유동의 달성은 0.4MW 급의 경우엔 공기유량 0.01 kg/s 이상에서, 2.4 MW 급의 경우엔 0.05 kg/s 이상에서 10Torr 이하의 진공과 투입된 MW 규모의 열량을 지속적으로 유지 및 제거할 수 있는 시설이 있어야 구현 가능하므로 이를 위한 건축과 지원시설 구축을 동시에 진행하고 있다. 본 발표에서는 0.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설을 중심으로, 상기 MW 급 Segmented 형 아크 직류토치와 이를 구동하기 위한 대출력 초음속 열플라즈마 시험 시설에 대해 그 동안 전북대학교에서 진행되어 온 개념설계 내용을 소개하고자 한다. 덧붙여, 최근 본 사업단에서 선행 연구 중인 고엔탈피 초음속 열플라즈마 진단 계측 기법과 향후 응용분야 및 핵심 연구개발 과제 등에 대한 간략한 소개도 함께 하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.4
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• pp.487-492
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• 2021

In this study, the electrochemical properties of pitch coated silicon sheets/graphite anode materials were investigated. Using NaCl as a template, silicon sheets were prepared through the stöber method and the magnesiothermic reduction methode. In order to synthesize the anode composite, the silicon sheets and graphite were combined with SDBS. The pitch coated silicon sheets/graphite was synthesized using THF as a solvent for the anode material composite. The physical properties of the prepared anode composites were analysed by XRD, SEM, EDS and TGA. The electrochemical performances of the prepared anode composites were performed by the current charge/discharge, rate performance, cyclic voltammetry and EIS tests in the electrolyte LiPF₆ dissolved solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%). As the silicon composition of silicon sheets/graphite composite material increased, the discharge capacity also increased, but the cycle stability tended to decrease. The anode material of pitch coated silicon sheets/graphite composite (silicon sheets:graphite=3:7 weight ratio) showed the initial discharge capacity of 1228.8 mAh/g and the capacity retention ratio of 77% after 50 cycles. From these results, it was found that the cycle stability of pitch coated silicon sheets/graphite was improved.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.62 no.1
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• pp.19-26
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• 2024

In this study, the electrochemical properties of SiOx@C composite materials were prepared to alleviate volume expansion and cycle stability of silicon and to increase the capacity of anode material for LIBs. SiO₂ particles of 100, 200, and 500 nm were synthesized by the Stӧber method, and reduced to SiOx (0≤x≤2) through the magnesiothermic reduction method. Then, SiOx@C anode materials were synthesized by carbonization of PVC on SiOx. The physical properties of prepared SiOx and SiOx@C anode materials were analyzed by XRD, SEM, TGA, Raman spectroscopy, XPS and BET. The electrochemical properties were investigated by cycling performance, rate performance, CV and EIS test. As a result, the SiOx@C-7030 manufactured by coating carbon at SiOx : C = 70 : 30 on a 100 nm SiOx with the smallest particle size showed the best electrochemical properties with a discharge capacity of 1055 mAh/g and a capacity retention rate of 81.9% at 100 cycles. It was confirmed that cycle stability was impoved by reducing particle size and carbon coating.