• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.10 no.1 s.30
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• pp.43-47
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• 2006

This study attempted to examine how the hydrogen embrittlement susceptibility of the STS 444 stainless steel varies under different welding conditions and how its effect on hydrogen embrittlement differs by the impressed current density levels. For doing so, U bend test specimens was used to impress the current density at 5,10, 15, and 20 $mA/cm^2$ in the $0.5M\;H_2SO_4+0.001M\;As_2O_3$ solution with an electrochemical corrosion tester. The hydrogen embrittlement was assessed by observing the time to failure, and then the microphotographs of metal structures were compared to investigate the metal- related structural properties. The study findings suggest that the effect on hydrogen embrittlement for the STS 444 steel significantly depends on both the welding conditions, or variations in the amount of shield gas, and the levels of current density. In particular, as the impressed current density increases, the hydrogen embrittlement increases rapidly.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.202-202
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• 2008

실리콘 기판 위에 성장된 세륨 산화막(CeO2)은 고품질의 SOI(Silicon on Insulator)나 혹은 안정한 캐패시터 소자와 같은 반도체 소자에 대한 응용 가능성이 높아 여러 연구가 진행되어 왔다. 세륨 산화막은 형석 구조, 다시 말해서 대칭적인 큐빅 구조이며 화학적으로 안정한 물질이다. 또한, 세륨 산화막의 격자상수 (a = $5.411\AA$)는 실리콘의 격자상수 (a = $5.430\AA$) 와 비슷하며 큰 밴드갭(6eV) 및 높은 유전상수 ($\varepsilon$ = 26), 높은 열적 안전성을 지니고 있어 실리콘 기판에 사용된 기존 절연막인 사파이어나 질코늄 산화막보다 우수한 특성을 지니고 있다. 본 논문에서는 스퍼터링을 이용하여 세륨 산화막을 실리콘 기판 위에 형성하면서 기판가열 온도 조건을 각각 상온, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 설정하였으며, 세륨 산화막의 증착 두께 조건을 각각 80nm, 120nm로 설정한 다음 퍼니스를 이용하여 $1100^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리를 거친 세륨 산화막의 결정화 형태 및 박막의 막질 상태를 각각 X선 회절 장치 (XRD) 및 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.1
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• pp.93-97
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• 2013

A lab-sized distillation experiment was conducted using small-size packings and a horizontal distillation column. The 6.7 mm Raschig ring type packings of stainless steel and a 40 mm glass column were used, and five independent electric heaters were installed in the axial direction to adjust the column inside temperature separately. The temperature was continuously distributed along the column length to provide equivalent equilibrium to the temperature for the separation. From the experimental results, a larger HETP of the column than the vertical distillation column was obtained, but it was found that the practical separation with proper processing capacity and separation efficiency was available.

• Membrane Journal
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• v.33 no.1
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• pp.46-51
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• 2023

The purpose of this study is to analyze the utilization forms of hydrogen fuel cells, which are the core of building a smart city, and suggest ways to solve them. In the case of power plants to utilize hydrogen fuel cell, it was analyzed as the most promising form of use in the future due to the advantage of being free from intermittence problems. However, despite many advantages, local residents' opposition continues to emerge due to concerns about explosions and the problem of carbon dioxide generation in the case of certain hydrogen production methods, and it is analyzed that resolving them will be the main key to establishing the smart city. Finally, by analyzing the current hydrogen production method and identifying the problems facing it, the solution for the complete construction of the smart city was presented.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.22 no.1
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• pp.1-7
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• 2021

The importance of high capacity energy storage devices has recently emerged for stable power supply through renewable energy generation. From this point of view, the Na-air battery (NAB), which is a next-generation secondary battery, is receiving huge attention because it can realize a high capacity through abundant and inexpensive raw materials. In this study, activated carbon-based catalysts for hybrid type Na-air batteries were prepared and their characteristics were compared and analysed. In particular, from the viewpoint of resource recycling, activated carbon (Orange-C) was prepared using discarded orange peel, and performance was compared with Vulcan carbon, which is widely used. In addition, a Pt/C catalyst (homemade-Pt/C, HM-Pt/C) was synthesized using a modified polyol method to check whether the prepared activated carbon can be used as a supported catalyst, and a commercial Pt/C catalyst (Commercial Pt/C) and electrochemical performance were compared. The prepared Orange-C exhibited a typical H3 type BET isotherm, which is evidence that micropore and mesopore exist. In addition, in the case of HM-Pt/C, it was confirmed through TEM analysis that Pt particles were evenly distributed on the activated carbon supported catalyst. In particular, the HM-Pt/C-based NAB showed the smallest voltage gap (0.224V) and good voltage efficiency (92.34%) in the 1st galvanostatic charge-discharge test. In addition, the cycle performance test conducted for 20 cycles showed the most stable performance.

• Membrane Journal
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• v.27 no.5
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• pp.425-433
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• 2017

As the problems related to the environmental pollution such as carbon dioxide emission are emerging, the need for the renewable energy and environmentally friendly energy is getting intense. Fuel cells are eco-friendly energy generation devices that generate electrical energy and produce water as a sole by-product. Compared to the traditional proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), anion exchange membrane alkaline fuel cell (AEMAFC) has a main advantage of possibility to use low cost metal catalysts due to its faster kinetics. The AEM, which conducts $OH^-$ ions, should possess high ion conductivity as well as high chemical stability at high pH conditions. We hereby introduce a crosslinked poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) having a spacer-type conducting group as novel AEM, and report a high ion conductivity ($67.9mScm^{-1}$ at $80^{\circ}C$) and mechanical properties (Young's modulus : 0.53 GPa) as well as chemical stability (6.8% IEC loss at $80^{\circ}C$ for 1,000 h,) for the developed membrane.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.1
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• pp.79-89
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• 2023

Development of efficient and stable electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) under acidic conditions is desirable goal for commercializing proton exchange membrane (PEM) water electroyzer. Herein, we report iridium-doped hydrogenated titanate (Ir-HTO) nanobelts as a promising catalyst with a low-Ir content for the acidic OER. Addition of low-Ir (~ 3.36 at%) into the single-crystalline HTO nanobelts with large exposed {100} facets significantly boost catalytic activity and stability for OER under acidic conditions. The Ir-HTO outperforms the commenrcial benchmark IrO₂ catalyst; an overpotential for delivering 10 mA cm^-2 current density was reduced to about 25% for the Ir-HTO. Moreover, the catalytic performance of Ir-HTO is positioned as the most efficient electrocatalyst for the acidic OER. An improved intrinsic catalytic activity and stability are also confirmed for the Ir-HTO through in-depth electrochemical characterizations. Therefore, our results suggest that low-Ir doped single-crystalline HTO nanobelts can be a promising catalyst for efficient and durable OER under acidic conditions.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.317-317
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• 2012

사파이어는 우수한 광학적, 물리적, 화학적 특성을 가지고 있는 물질 중의 하나이며, 청색 발광특성을 나타내는 GaN와 격자상수, 열팽창 계수가 가장 유사할 뿐만 아니라 가격도 상대적으로 저렴하여 GaN 성장을 위한 기판으로 사용된다. 실제로 사파이어는 프로젝터와 전자파장치, 군사용 장비 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 발광 다이오드(LED)를 위한 기판으로 활용됨으로써 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 사파이어 결정의 성장 중에 생길 수 있는 전위(dislocation)와 적층결함(stacking fault) 등의 결정 결함들은 결정 내에 존재하여 역학적, 전기적 성질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 사파이어가 청색 발광소자의 기판으로 사용되는 경우, 사파이어 기판 내부의 결정 결함은 증착되는 박막 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 사파이어의 보다 나은 응용을 위해서는 결함의 형성 메커니즘과 결정 결함의 평가기술 등에 대한 이해가 필요하고, 특히 결함의 정량적 평가 기술의 개발은 사파이어의 상용화에 중요한 핵심요소 중 하나이다. 결정 내 결함이 위치하는 부분은 분자나 원자간의 결합이 약하거나 높은 에너지 상태이므로, 결정의 표면을 적절한 산이나 염기 등을 이용하여 에칭하면 에칭반응은 결정의 전위 위치에 해당하는 부분부터 일어나 결정의 표면에 에치핏을 형성한다. 따라서 결정 표면에 나타나는 에치핏의 개수를 관찰하면 결정의 전위 밀도 파악이 비교적 간단하고, 에칭반응의 이러한 특징은 전위의 정량적 평가에 이용이 가능하다. 본 연구는 4인치 사파이어 조각기판을 수산화칼륨(KOH)으로 습식에칭 후 표면에 나타나는 에치핏의 형성거동과 이의 시간 및 온도 의존성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 단결정의 전위밀도를 예측하기 위해 사파이어 조각시편의 단위면적당 에치핏의 개수를 파악하여 에치핏밀도(EPD, etch pid density)를 계산하였고, 값의 불확도(uncertainty)를 계산하여 전위밀도의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과, 사파이어 조각시편의 에치핏밀도는 단위면적($cm^2$)당 약 ${\sim}10^2$개로 확인되었고, 이 값은 약 2%의 상대불확도를 가지는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.12-12
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• 2002

hexagonal Boron Nitride (hBN), rhombohedral Boron Nitride (rBN)과 고밀도의 wurzitic Boron N Nitride (wBN), cubic Boron Nitride (cBN) 등의 다양한 상을 갖는 Boron nitride는 그 결정구조에 따라 저밀도, 고밀도 박막으로 분류되며 이중 hBN과 rBN은 층간 결합이 약한 $sp^2$ 결합특성을 가지고, wBN 과 cBN은 강한 $sp^3$ 결합특성을 가지고 있다. 현재까지 $sp^3$결합을 갖는 BN의 우수한 특성을 응용하기 위한 수 많은 연구들이 있어왔다. 특히 cBN은 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화 학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되고 있다. 그러나 이와 같이 BN박막의 기계적 물성과 관련한 연 구는 많이 진행되어 왔으나 전기.전자적, 광학적 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BN박막의 또 다른 웅용 분야를 탐색하고자 ME - ARE (Magnetically Enhanced A Activated Reactive Evaporation)법 에 의 해 합성 된 BN박막의 광학적 특성 에 관하여 조사하였다. BN박 막합성 은 전자총에 의 해 증발된 보론과 질소.아르곤 플라즈마의 활성 화반응증착(Activated Reactive E Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평 행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반웅효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 기본적인 특성 분 석을 위해 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 $30{\times}40mm$크기로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액 에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였으며, 광학특성 분석을 위해 $30{\times}30mm$의 glass를 아세톤으로 탈지.세척한 후 사용하였다. 박막합성실험에서 BN의 광학적 특성에 미치는 공정변수의 영향을 파악하기 위하여, 기판바이어스 전압, discharge 전류, $Ar/N_2$가스 유량비 등을 달리하여 증착하였다. 증착된 박막은 FTIR 분석을 통하 여 결정성을 확인하였으며, AFM 분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였고, UV - VIS spectormeter를 이용하여 투광특성을 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.62 no.3
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• pp.274-280
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• 2024

Machine learning techniques utilizing neural networks have been employed in various fields such as disease gene discovery and diagnosis, drug development, and prediction of drug-induced liver injury. Disease features can be investigated by molecular information of DNA. In this study, we developed a neural network to predict the length of DNA and the number of DNA species in mixture solution which are representative molecular information of DNA. In order to address the time-consuming limitations of gel electrophoresis as conventional analysis, we analyzed the dynamic data of a microfluidic concentrating device. The dynamic data were reconstructed into a spatiotemporal map, which reduced the computational cost required for training and prediction. We employed a convolutional neural network to enhance the accuracy to analyze the spatiotemporal map. As a result, we successfully performed single DNA length prediction as single-variable regression, simultaneous prediction of multiple DNA lengths as multivariable regression, and prediction of the number of DNA species in mixture as binary classification. Additionally, based on the composition of training data, we proposed a solution to resolve the problem of prediction bias. By utilizing this study, it would be effectively performed that medical diagnosis using optical measurement such as liquid biopsy of cell-free DNA, cancer diagnosis, etc.