• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.152-153
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• 2012

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 전해질 속 각종 이온농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. 이 소자의 기본 구조는 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며 게이트 컨택 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다 [1]. ISFET는 기존의 반도체 CMOS 공정과 호환이 가능하고 제작이 용이할 뿐만 아니라, pH용액에 대한 빠른 반응 속도, 비표지 방식의 생체물질 감지능력, 낮은 단가 및 소자의 집적이 용이하다는 장점을 가지고 있다. ISFET pH센서의 감지특성에 결정하는 요소 중 가장 중요한 것은 소자의 감지막이라고 할 수 있다. 감지막은 감지 대상 물질과 물리적으로 직접 접촉되는 부분으로서 일반적으로 기계적/화학적 강도가 우수한 실리콘 산화막(SiO2)이 많이 사용되어져 왔다. 최근에는 기존의 SiO2 보다 성능이 향상된 감지막을 개발하기 위하여 Al2O3, HfO2, ZrO2, 그리고 Ta2O5와 같은 고유전 상수(high-k)를 가지는 물질들을 EIS 센서의 감지막으로 이용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 지속적인 high-k 물질들에 대한 연구에도 불구하고 각각의 물질이 갖는 한계점이 드러났다. 본 연구에서는 SOI기판에서 SiO2 /HfO2 (OH), SiO2/Al2O3 (OA) 이단 적층 그리고 SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 삼단적층 감지막을 갖는 ISFET을 제작하고 각 감지막의 특성을 평가하였다. 평가된 특성의 결과가 아래의 표1에 요약되었다. 그 결과, 각 high-k 물질이 갖는 한계점을 극복하기 위하여 제안된 OHA감지막은 기존에 OH, OA가 갖는 장점을 취하면서 단점을 최소화 시키는 최적화된 감지막의 감지특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.339-339
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• 2015

타이타늄을 2단계로 양극산화하여 색을 유지하며 표면에 튜브형태를 갖는 산화막을 제조하였다. 타이타늄을 양극산화 시, 전해질 농도, 양극산화 전압, 시간 등에 따라 다양한 색을 띄게 되는데, 기름기 등의 오염물질로 인한 색 변화, 내 지문성 등의 문제가 유발된다. 이에 타이타늄을 양극산화하여 나노튜브를 성장시킨 후, 기존 산화막 제조와 같은 조건으로 다시 양극산화하였다. 그 결과 기존 barrier 형태의 산화막 색이 구현되면서, 표면의 돌기형태에 따른 접촉각이 변화하게 되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.311-312
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• 2012

PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 방법으로 인한 마그네슘 합금의 산화막 코팅시 Sodium Aluminate의 역할을 알아보았다. 전해액 내에 Sodium Aluminate 의 농도가 증가할수록 Plasma arc 발생에 필요한 전압의 상승이 빨라졌으며 그 산화막이 치밀해짐을 알 수 있었다. 또한 치밀한 산화막의 기공률은 분석하여 이를 내식성 결과와 비교함으로써 산화막의 기공률이 내식성에 미치는 영향을 고찰해보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.5
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• pp.550-555
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• 2013

A hydrogel electrolyte consisting of potassium poly(acrylate) (PAAK) (3 wt%) in 6 M KOH aqueous solution is coated on poly(acrylonitrile) nonwoven separator to examine high-rate characteristics of activated carbon supercapacitor adopting the separator. The hydrogel is homogeneously coated on the surface pores of the nonwoven separator. The electrolyte uptake of the PAAK hydrogel maintains for 24 days higher than 230% and the coated separator shows slightly lower ionic conductivity ($2.9{\times}10^{-2}Scm^{-1}$) than that ($3.6{\times}10^{-2}Scm^{-1}$) of using 6 M KOH only. The activated carbon supercapacitor adopting the coated separator shows a specific capacitance higher than $27Fg^{-1}$ at $1000mVs^{-1}$ and a retention ratio higher than 97% after the 1000th cycle. This is due to strong interfacial contact of coated hydrogel electrolyte between the activated carbon electrode and the nonwoven separator.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1992.06b
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• pp.49-49
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• 1992

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.142-142
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• 2007

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2005.05a
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• pp.75-78
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• 2005

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.2
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• pp.159-166
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• 2003

The preparation method for composite membranes of high temperature operation above $100^{\circ}C$ for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMFCs ) was presented, using perfluorosulfonylfluoride Nafion resin and mordenite, in addition to the physical properties, proton conductivity and single cells performance for it. The composite membranes were fabricated via melting of Nafion resin with various mordenite content. As the increase of mordenite content, at high temperature range, proton conductivity of the composite membrane increased due to the late dehydration rate of existent water in the mordenite. Also, from the result of the current-voltage relationship for single cells under $130^{\circ}C$ operation condition, the composite membrane cell with l0 wt% mordenite content showed better performance than that of the others over the entire current density range. This result indicated that the existent water in the composite membrane with l0 wt% mordenite content was higher than that with the others, thereby maintains its conductivity. Based upon the results of experiments, therefore, a Nafion/mordenite composite membrane prepared by this work is thought to be a satisfactory polymer electrolyte membrane for PEMFC operation above $100^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.6
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• pp.597-601
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• 2006

The degradation of the Nafion membrane by oxygen radical (OH, $HO_2$) was investigated in Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Nafion membrane was degraded in Fenton solution consisted with hydrogen peroxide (10-30％) and ferrous ion (1-4 ppm) at $80^{\circ}C$. After degradation in Fenton solution, C-F, S-O and C-O chemical bonds of membrane were broken by oxygen radical attack. Breaking of C-F bond reduced the mechanical strength of Nafion membrane, and hence induced pinholes, resulting in increase of $H_2$ crossover through the membrane. Decomposition of S-O and C-O bonds decreased the ion exchange capacity of the electrolyte membrane. The performance of unit cell composed the membrane, which was degraded in 30％ $H_2O_2$ with 4ppm $Fe^{2+}$ solution for 48 hr, was about half times as low as one with normal membrane.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.1
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• pp.44-48
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• 2014

Sulfonated poly(arylene ether sulfone)-cerium composite membranes with improved oxidative stability were prepared for proton exchange membrane fuel cell application. Oxidative stability of the composite membranes changed depending on the amount of incorporated metal. Their water uptake, IEC and proton conductivity were also affected. ICP analysis confirmed trace of cerium ion in the composite membranes and $^1H$-NMR indicated successful coordination of sulfonic acid groups with the metal ions. Increasing amount of the cerium ion resulted in decrease in proton conductivities and water uptake, but enhanced oxidative stabilities. A hydrogen peroxide exposure equipment was used for the test of oxidative stability of the composite membranes, which enabled to mimic fuel cell operating condition compared with conventional Fenton's test.