• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.768-773
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• 1998

금속수소 전극의 방전시 일어나는 방전과정을 설명할 수 있는 방전반응기구에 대한 수학적 모델을 제시하였다. 유한요소법을 이용하여 방전도중의 전극전위의 변화와 금속수소 입자내의 수소농도분포를 계산할 수 있는 전산모사 프로그램을 개발하였다. 방전전류의 세기, 금속수소 입자의 크기, 금속수소입자 내에서의 수소의 확산계수 및 전극의 공극률 등을 변화시키면서 해석을 실시한 바에 의하면, 이러한 인자들이 복합적으로 작용하여 금속수소전극의 방전특성을 결정하고 금속수소 입자내의 수소의 이용율에 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서 고율방전을 하면서도 금속수소 입자내의 수소의 이용율을 높임으로써 금속수소 전극의 방전특성을 향상시키기 위해서는 전극설계인자들의 최적화가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.822-827
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• 1999

본 연구에서는 에너지 밀도가 큰 초고용량 캐패시터를 제작하기 위한 기초 연구로서 활성탄소섬유의 물성과 유기 전해질의 특성이 초고용량 캐패시터의 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기성 전해질의 경우는 이온의 크기가 수용성 전해질 보다 훨씬 크기 때문에 탄소전극의 세공크기에 많은 영향을 받으며, 용량을 발현할 수 있는 유효세공의 크기가 커야 한다는 것을 알 수 있었다. 혼합용매를 이용한 전해액의 조성은 큰 비축전용량과 빠른 충전속도, 그리고 낮은 ESR 및 방전전류의 세기에 대한 높은 비축전용량 유지성 등의 우수한 충방전 특성을 나타내는 것을 알 수 있었고, 전해질의 높은 이온전도도가 용량발현 및 자가방전 특성에 큰기여를 하고 있으며, 전해질 이온의 크기는 충전속도에 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2131-2133
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• 2004

모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템을 마이크로 시스템에 적용하여 ITO 유리기판과 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작하였다. 제작된 모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템은 일회용으로 사용가능하며 전기화학적 검출에 아주 적합한 특성을 보인다. 모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템은 주입과 분리 채널 (80 ${\mu}m$ 폭 ${\sim}$ 40 ${\mu}m$ 깊이)을 가진 PDMS 층과 유리기판 위에 검출 전극으로 사용되는 ITO가 형성된 층으로 구성된다. PDMS 층과 ITO 유리 기판은 UV-$O_3$ cleaner를 사용하여 접합하였다. 완충용액은 10 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES)를 사용하였고 분석물질은 1 mM 농도의 dopamine과 1 mM 농도의 catechol을 사용하였다. 60 V/cm 전계로 주입 및 분리를 하였으며 작업전극과 기준전극 간의 전위는 +600 mV로 유지하며 분석물질의 농도에 비례하는 전류량법으로 측정하였다. 전기화학적 검출 회로는 천기영동 전계의 간섭으로부터 분리하였다. 10 mM MES 완충용액에서 바탕 전류의 크기가 ${\sim}$10 pA 일 때 측정전류 값은 10 nA이다. 측정된 피크 값은 기존의 Au 전극과 비교하여 선택성, 감도, 분해능이 유사한 특성을 보여준다.

• 분석과학
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• 제11권4호
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• pp.235-242
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• 1998

이온 운반 물질로 키틴(poly-[$1{\rightarrow}4$]-${\beta}$-acetyl-D-glucosamine)을 사용하고, 지지체(matrix)로 Poly(vinyl chloride)(PVC)를, 가소제로는 Dioctyl sebacate(DOS)를 사용하여 키틴 막 전극을 제작하였다. 얇은 조각 형태의 키틴을 막자사발로 갈아 100 메시(mesh)의 체에 거른 후, 이때 모아진 일정 크기의 미세 가루를 사용하였다. 키틴 막 전극을 지시 전극으로 사용하여 금속 양이온들의 감응전위를 알아본 결과, 특히 $Cd^{2+}$와 $Cu^{2+}$에 대한 감응전위를 기울기(mV/decade)는 바탕 전해질이 pH 4 acetate buffer에서 각각 34.9 mV/decade, 34.0 mV/decade로 다른 금속 양이온들에 비하여 크게 나타났다. 또한 pH 영향을 조사해 본 결과, pH 2~12 범위에서 전위값이 일정하게 유지되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.23-23
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• 2010

CIGS 박막태양전지는 박막태양전지 기술 중 가장 주목을 받고 있는 기술에 해당한다. 그 이유는 박막태양전지 기술 중 즉, CdTe, a-Si, CIGS 중 가장 셀 효율이 높게 구현되고 있으며, 특히 다양한 제조공정이 가능하기 때문이다. 현재 CIGS 박막태양전지 양산에 적용되고 있는 제조기술은 동시증발법과 스퍼터/셀렌화 공정이다. 동시증발법의 경우, CIGS 태양전지의 세계최고효율을 구현한 기술로서 다른 모든 제조기술의 기준이 되는 공정이나, 실제로는 스퍼터/셀렌화 공정을 이용한 양산 규모가 훨씬 크게 전개되고 있다. 본 논문에서는 동시증발법이 최고효율을 구사한 물질 및 공정 스펙에 대해 살펴보고, 스퍼터/셀렌화 공정에서 동시증발법에 의해 제조된 소자 스펙을 구현하기 위해 어떠한 노력을 기울여야 하는 지에 대해 기술하고자 한다. 먼저, 동시증발법이 적용된 양산기술 현황에 대해 살펴보고, 여러가지 스펙 중에서 Na 제어기술, 버퍼층 기술, 투명전극 측면에서 소자성능의 최적화를 논하고자 한다. Na의 경우, 널리 알려진 바와 같이 CIGS 내 0.1at% 정도의 함유량이 필요하다. 동시증발법과는 다른 공정온도와 이력이 사용되는 스퍼터/셀렌화의 경우, Na 함량의 제어를 위해 어떠한 노력이 필요한지 Na의 역할 측면에서 논하고자 한다. CBD 공정으로 제조되고 있는 CdS는 얇은 두께와 단순한 공정으로 인해 다소 소홀하기 쉬우나, CdS/CIGS 접합이 소자의 성능에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 CIGS 표면 물성 제어 측면에서 CdS 제조공정을 살펴보고자 한다. 마지막으로 투명전극은 CIGS 제조공정과는 무관하게 공통으로 검토가 필요한 분야이나, 동시 증발법에 의한 CIGS 표면형상이 스퍼터/셀렌화에 의한 CIGS와는 크게 다르므로 후속 투명전극공정 또한 세부적인 검토가 필요하다고 판단되는 바, 투명전극이 갖춰야하는 물성을 중심으로 소자최적화를 논하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.92-98
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• 2002

Pb(Zr$_{0.8}$Ti$_{0.2}$)O$_3$강유전체 음극의 상부 전극 크기를 변화시키며(500$mu extrm{m}$~900$\mu\textrm{m}$)비대칭 전극 구조에서의 전자 방출에 대하여 연구하였다. 펄스 전기장을 가했을 때 나타나는 분극 반전에 의한 전류 밀도는 상부 전극 크기를 감소시킴에 따라 증가하였다. 이것은 비대팅 전극 구조에 의해 강유전체 표면에서 stray-field가 발생하고, stray field가 전극의 모서리 부근의 강유전체 표면 하부에도 분극 반전을 발생시켰기 때문이다. 전기장 전산모사를 통하여 이러한 stay-field의 존재 가능성을 예측할 수 있었고, 분극 반전에 의한 전류 밀도 측정 결과 stray-field가 미치는 거리는 약 11-l4$\mu\textrm{m}$이었다. 전자방출의 문턱전계는 항전계 의 약 3배인 61-68kV/cm이었으며, 문턱전계가 단순히 강유전체의 항전계에 의해 결정되는 것이 아니라, 강유전 음극의 구조에 의해 결정되는 stray-field의 세기와 stray-field가 미치는 거리에 영향을 받음을 전산모사를 통해 예측할 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.52-52
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• 2003

악성종양을 치료하는 방법중 방사선과 온열요법은 가장 강력한 치료방법으로 연구되어왔으며 이를 병용함으로 서 상승효과를 얻을 수 있다. 인체조직에 41$^{\circ}C$ 이상의 열을 가하면 세포질의 단백질변성으로 세포에 손상을 주어 세포가 사멸하게 되며 세포의 생존율은 가열시간 즉 열량에 따라 지수적으로 감소한다. 온열은 세포주기중 방사선 저항성이 매우 큰 DNA 합성시기와 산도가 높을 때 감수성이 매우 크기 때문에 방사선과 병용요법은 상호 상승효과를 가져온다. 이와 같이 온열을 이용한 악성종양의 치료가능성은 생물학적 기초연구와 임상시험에서 경이적인 효과를 얻을 수 있었으나 아직 까지 가열방법과 온도분포측정이 큰 과제로 남아있으며 주위건강조직의 가열을 피하면서 인체 깊은 곳에 존재하는 종양에만 집중 가열하는 방법인 삽입형 온열치료방법에 대한 연구가 집중되었다. 한편 방사선 치료방법은 주위 건강조직의 피폭을 최소로 줄이고 종양에만 집중 조사가 요구되며 자궁암, 유방암, 뇌암등 부피가 작고 집중적 치료를 요하는 종양은 방사성동위원소를 이용한 근접 삽입치료 (Brachyradiotherapy)가 큰 효과를 나타내고 있다 방사선과 온열의 병행 치료를 위하여 방사선 삽입 치료에 사용한 선원 삽입관을 그대로 두고 삽입관 속에 방사성 동위원소 대신 온열 전극을 넣어 열을 가하는 방사선 온열 병용치료방법을 고안하였으며 방사선과 온열병용에 사용할 최적 삽입관의 제작과 이에 따른 온도분포의 측정과 최적삽입방법을 결정하였다. 방사선 삽입치료용 폴리에찌렌 삽입관의 외부에 금박을 입혀 라디오파 첨극을 삽입할 때 서로 연결되도록 고안 제작함으로서 방사선 삽입치료와 자입식 온열치료를 동시에 만족하게 수행할 수 있는 병용삽입관 (Flexible thermoradiotherapy probes)을 제작하였다. 전도율이 큰 금박부위가 직접 조직에 접촉됨으로 라디오파의 전달이 용이하며 금박의 길이를 2 cm 에서 5 cm 로 구분제작 함으로서 종양의 크기와 모양에 따라 선택할 수 있도록 하였다. 라디오파를 이용한 온열분포의 측정은 인체조직과 전기적 특성이 비슷한 물질인 한천 팬텀 제작하여 사용하였으며 온도분포 측정은 열전대와 서머그람으로 시행하였다. 생체조직 내에서의 온도분포와 온열효과를 관찰하기 위하여 직접 개의 뇌를 이용하여 시행하였으며 4 개의 전극을 이용하여 43$^{\circ}C$로 50분간 가열하고 일주일후 개를 회생시켜 개 뇌에 대한 조직학적 검사를 시행하였다. 한편 팬텀 표면에서 중앙부로 안테나 길이가 2 cm 인 4 개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90% 등온곡선이 반경 1.25의 원형으로 균일하게 분포되었고 종단면상 삽입관의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어졌다. 전극을 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 90% 등온곡선이 1.75 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었으나 전극의 간격이 증가하면 전도율이 떨어져서 전극 중심부에 불균일한 온도분포를 형성하였다. 동물실험에서 정상 개의 뇌 실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 43$^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 polymorphonuclear leukocytes들의 회백질에서 급성기에 관찰되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특정이었으며 후기변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.403-409
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• 2000

본 연구는 3차원 유한요소 몸통 모델을 이용한 제세동 시뮬레이션 연구로서, 제세동 자극인가시 임상에서 사용되는 세가지 전극의 위치와 크기가 심장에서의 전류밀도 분포특성에서 미치는 영향과 시뮬레이션에 사용되는 조직의 비저항 값이 시뮬레이션 결과에 미치는 영향에 대하여 시뮬레이션 하였다. 몸통 모델은 타원형 실린더를 사용하여 흉곽을 모델링하였고, 나머지 부분은 Visible Human의 2차원 영상들을 통하여 3차원 모델링을 하였다. 그리고, ANSYS 5.4를 통하여 유한요소의 전류밀도 해를 구하였다. AP(anterior-posterior) 전극 위치의 경우, 몸통 표면에서 인가한 전류가 가장 효과적으로 심장으로 흘러들어 갔으며, LL(Lateral-lateral) 전극 AP(anterior-posterior) 전극 위치의 경우, 몸통 표면에서 인가한 전류가 가장 효과적으로 심장으로 흘러들어갔으며, LL(lateral-lateral) 전극위치는 가장 균일한 전류밀도 분포특성을 나타내었다. 그러나, 전극의 크기변화는 전류밀도 분포특성에 거의 영향을 주지 않았다. 조직의 비저항 값의 변화에 대한 전류밀도 분포 실험결과는 심근의 비저항 값의 변화가 최소·평균·최대 전류밀도 해에 가장 큰 영향을 주었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.73-80
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• 2010

접지임피던스는 접지전극의 크기를 증가시켜도 낮아지지 않고, 토양의 특성과 주파수 조건에 따라 접지 임피던스가 최소값을 보이는 접지전극의 길이가 존재하며, 이 접지전극의 길이를 각 토양 특성과 주파수에 따른 임계길이라 한다. 본 논문에서는 대지구조의 조건을 고려하는 새로운 분포정수회로모델을 제안하였으며, 새로이 제안된 해석모델을 적용하여 MATLAB프로그램으로 수직접지전극의 임계길이와 접지임피던스를 해석하였다. 그 결과, 수직접지전극의 임계길이와 접지임피던스의 주파수의존성에 대한 대지구조의 영향이 크며, 접지시스템의 최적 설계를 위해서는 대지구조를 고려하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.