• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.677-677
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• 2013

최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.37-44
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• 2008

본 연구에서는 퍼클로레이트 분석에 주로 사용되고 있는 IC와 LC/MS를 사용해 퍼클로레이트 분석법을 정립하고 각 분석법의 장단점 및 효율을 파악해 수질 및 토양 시료에서의 퍼클로레이트를 모니터링 하고자 하였다. 각 분석기기를 사용한 최적분석 방법을 정립한 결과 IC에서의 MDL은 1 ppb였으며 LC-MS에서의 MDL은 0.005 ppb였다. 정립된 분석방법으로 부산시 내의 지하수 및 약수터, 하수처리장과 토양 시료를 대상으로 하여 퍼클로레이트 모니터링을 실시하여 퍼클로레이트에 대한 노출정도를 평가하였다. 평균 퍼클로레이트 농도는 약수터에서는 0.013 $\pm$ 0.014 ppb, 지하수 0.031 $\pm$ 0.011 ppb로 나타났고 하수처리장 폐수에서는 0.007$\sim$0.380 ppb의 범위로 퍼클로레이트가 검출되었다. 모든 시료에서의 퍼클로레이트 농도는 EPA 기준인 24.5 ppb 이하로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1059-1066
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• 2009

근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권12호
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• pp.1166-1173
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• 2011

고체 로켓 추진기관에 적용 가능한 전기-기계식 점화안전장치를 설계하고 제작하였다. 본 전기-기계식 점화안전장치는 로터리 솔레노이드를 이용하여 장전되고 내장된 전기식 착화기를 발화하여 점화 에너지를 발생시킨다. 점화안전장치의 점화 성능을 검증하기 위한 방법으로 10-cc 밀폐용기 시험(Closed Bomb Test)을 실시하였고 점화안전장치 작동시 발생되는 고온, 고압의 가스로 인하여 밀폐용기 내부에 형성되는 압력을 계측하였다. 10-cc 밀폐용기 내부에 형성되는 압력과 점화가스 유로가 열리는 시간 등을 이상기체 방정식과 질량 및 에너지 보존 법칙을 적용한 1차원 가스 동력학 모델을 통하여 계산하였다. 모델링 예측과 CBT 시험 데이터를 비교한 결과 점화안전장치에서 발생되는 가스에 의해 밀폐용기에 형성되는 압력은 약 34%의 효율을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권6호
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• pp.667-676
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• 2012

This research investigated to reduce mass of heavy metals in AMD(acid mine drainage) by microbial mats formed on the channel bed. As, Cd, Cu, Fe, Mn and Zn components were monitored in water and microbial mats, at three points (AMD1, AMD2 and AMD3), in a total of six times. Average daily discharge mass of heavy metals was highest in July, Fe component contained more than 76% of total discharge mass. Discharge mass of heavy metals of AMD and heavy metal contents in microbial mats decreased with downstream at channel. Heavy metal components that average daily discharge mass is over 0.5 kg were Fe, Cu and Zn, and they were highest in July. Average removal efficiency of heavy metals in AMD was highest about 21% in Fe, this microbial mats were due to form from precipitation of Fe component in AMD by aerobic iron bacteria. Relative content for As component in microbial mats than AMD was over 16 times, this As components were due to absorb at iron oxide and iron hydroxide on the surface of microbial mats.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.37-45
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• 2002

구리 및 아연으로 오염된 모래토양으로부터 동전기 기술을 이용한 중금속 제거시 제거 효율을 증가시키기 위해서 세척제로 EDTA를 사용하였다. 중금속 제거를 위한 EDTA 농도 변화에 따른 회분식 탈착실험에서 90%이상 탈착이 얻어지기 위한 EDTA와 중금속간의 질량비는 10:1 였다. EDTA용액에서 pH 변화에 따른 실험에서는 EDTA용액의 pH가 3이하에서는 EDTA의 침전물이 발생하여 중금속 용해능력이 상실되어 EDTA에 의한 제거가 제한되었다. 동전기 실험에서는 EDTA를 주입하지 않은 대조구 실험에서 36시간 후 구리 및 아연이 각각 38%, 56% 제거되었으며, 양극의 pH 조절하지 않고 EDTA를 주입한 실험은 대부분 중금속 제거가 10%미만이 나타났다. 0.2N NaOH를 양극에 주입하여 pH를 조절한 실험에서는 4일간 구리 및 아연이 54%, 69%제거되었으며, 9일간 진행한 실험에서는 70%이상 중금속이 제거되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.223-228
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• 1987

본 논문에서는 Tension Leg Platform(TLP)에 작용하는 파랑하중을 간단한 Morison 방정식을 이용하여 효율적으로 산정할 수 있는 방법에 대해서 연구하였다. 본 방법에서는 MacCamy-Fuchs 산란파이론에 기초를 둔 파동력 감소계수를 도입하여 파의 산란효과를 근사적으로 고려하였으며, Morison 방정식 상에서는 무시되는 연직기둥의 바닥에 작용하는 수직력을 이 면에서의 동압력과 수직방향의 부가질량에 관련된 관성력으로 산정하여 고려하였다. 수치해석은 1000 ft 수심에 위치한 가상적인 구조물에 $0^{\circ}$ 및 $45^{\circ}$로 입사하는 파에 대하여 전술한 방법 및 이론적으로 보다 정확한 산란파이론에 의한 방법을 사용하여 수행하였으며, TLP 운동 및 tether의 상단 인장력의 전달함수(RAO)를 구하여 비교 검토하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.817-824
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• 2010

본 연구에서는 개선된 액막 분열 모델을 개발하였고 그에 따른 계산격자 의존성을 고찰하였다. 액막 및 액적 추적을 위해 라그랑지-오일러 액적 추적 모델을 사용하였기 때문에 계산격자의 크기에 한계가 있으므로 매우 작은 격자를 사용하는데 제약을 받는다. 또한 유동장내로의 분사기의 액막 주입 시선회유동이 존재하므로 선회 유동을 정확히 예측하기 위해서는 계산격자가 충분히 작아야 한다. 이러한 상반된 조건으로부터 두 목적을 달성하기 위해 10$\times$10mm부터 0.625$\times$0.625mm까지 다양한 계산격자를 구성하여 수치적 고찰을 수행하였고 가장 효율적인 격자의 크기는 1.25$\times$1.25mm인 것을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.311-315
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• 2015

섬유체적비에 따라 복합재료의 기계적 열적 특성이 크게 달라지기 때문에, 복합재료 설계시 섬유체적비를 올바르게 측정하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 섬유체적비를 측정하는 여러 방법은 산화되지 않는 유리섬유나 세라믹섬유를 사용한 복합재료의 경우에는 적합하고 효율적이다. 하지만 산화현상이 있는 탄소섬유의 경우에는 산화 방법과 조건에 따라서 다른 결과를 가져오게 되며 그러므로 올바른 섬유체적비를 측정이 어렵다. 본 연구에서는 Thermogravimetric analysis를 수행하여 산화되는 탄소섬유의 질량 감소량을 보정하여 탄소섬유 복합재료의 섬유체적비를 측정하였고 현미경 단면 이미지를 이용하여 그 결과를 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1083-1091
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• 2013

미사일 설계에서는 매우 효율적이며 치명적인 극히 작은 탄두를 필요로 한다. 탄두에서 각 관통자의 관통성능과 관통자의 총 개수는 탄두 파괴성능에 영향을 미치는 주요 요인이다. 관통자 L/D 의 설계는 탄두의 공간과 중량에 직접적인 관련되어 있다. L 과 D 는 발사체의 길이와 직경이다. AUTODYN-3D code 가 관통자 관통의 영향을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 경사각도, 관통자의 L/D 와 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다. $L/D{\leq}4$ 에서의 초기 충격속도 증가는 잔류질량과 잔류속도를 감소시킨다.