• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.131.1-131.1
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• 2010

고분자연료전지(PEMFC)에서 기체확산층(GDL)은 다공성의 카본 종이/천 위에 마이크로한 다공층을 가치는 구조로 촉매층을 지지하고 촉매층과 분리판 사이의 전류전도체 역할을 한다. 또한 촉매층에 연료와 공기 확산 및 생성된 물의 통로 역할을 하며 소수성인 전기전도성 물질로 이루어져 있다. 현재 연료전지에 쓰이는 가스확산층은 대부분 국외 회사에서 제조 수입 사용하는 현황이고 국내에서는 협진 I&C가 연구하고 있으나 상용화는 아직 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 탄소섬유의 전도성을 개선하고자 탄소섬유 표면에 금속코팅 시 최적의 접촉계면유지를 위한 표면처리 방법 및 공정을 조사 분석 후 최적 개선방법(농도/온도/압력/시간)을 설정하고자 하였다. 또한 선정된 공정인자별 수준별 시험 후 샘플링 된 시료를 토대로 금속물질이 탄소섬유 표면에 코팅(도금)된 금속-탄소섬유를 대하여 평가하여 최적화시키고자 탄소섬유로부터 carbon paper GDL의 모재를 개발할 계획이다. 앞에서 설명한 바와 같이 탄소섬유를 이용하여 paper making, resin impregnation, molding, carbonization/graphitization의 제조공정을 거쳐 paper형태의 GDL을 생산 및 평가하고자 하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.10
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• pp.832-837
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• 1997

본 연구에서는 반도체 소자의 수율을 현저히 저하시키는 반도체 습식 세정 시 건조 후 웨이퍼 표면에 형성된 water mark의생성 원인을 고찰하였다. 이를 위해 초순수수의 물방울을 다른 접촉각의 시편 위에 고의로 잔류시킨 후 질소 및 산소 분위기에서 건조시켰다. 건조 분위기와 상관없이 HF 처리된 소수성의시편 뿐만 아니라 친수성의 시편에서도 water mark이 관찰되었다. 생성된 water mark의 크기는 분위기에 무관하게 접촉각이 증가함에 따라 감소하였다. 그러나 산소 분위기에서 HF처리된 시편은 건조 후 질소 분위기에서 생성된 water mark의 크기보다 2배이상 크게 형성되었다. 이들 산소 및 질소 분위기에서 HF 처리된 실리콘 시편 위에 생성된 water mark의 성분을 AES(Auger Electron Spectroscopy)로 분석한 결과 water mark는 실리콘과 산소의 화합물 형태로 존재함을 확인하였다. AAS(Atomic Absorption Spectroscopy)분석 결과 건조 분위기에 상관 없이 HF처리된 실리콘 시편 위에 물방울을 30분 잔류시 물방울 내의 실리콘 농도가 증가하였다. 또한 물방울내 ozone을 첨가하여 실리콘 표면을 산화 시켰을 때 물방울과 표면의 접촉각 감소와 water mark의크기의 증가를 초래하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.89-89
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• 2011

Cellulose섬유의 염색시 섬유가 물속에 침지되면 섬유표면은 음전하가 형성되어, 용액 속에서 음이온으로 존재하는 염료와의 반발력으로 인해 염료가 섬유에 접근하기가 어려워지며 따라서 염색이 원활하게 이루어지지 않는다. 그러나 염욕에 염화나트륨(sodium chloride, NaCl)이나 망초 즉, 황산나트륨(Glauber's salt, sodium sulfate, Na2SO4)과 같은 전해질을 첨가하면, 양이온인 sodium 이온이 섬유표면과 음이온 염료사이의 반발력을 감소시킨다. 따라서 음이온의 염료는 섬유표면에 접근할 수 있고, 고유한 인력으로 염색이 가능하게 된다. 현재 Cellulose섬유의 상업적인 반응성염료 염색공정뿐만 아니라 최근 연구에서는 전해질 중 대부분 분말망초를 대부분 사용하고 있다. 그러나 분말망초는 별도의 용해과정이 필요할 뿐 아니라, 과량 사용시 용해되지 않은 분말이 섬유 표면에 흡착될 경우 불균염을 초래할 우려 등의 단점이 있다. 이와 같이 작업효율성을 향상시키고 염색을 효율적으로 진행시키기 위해 최근 액상형의 망초가 도입되고 있다. 이 연구에서는 분말 및 액상 망초를 조제로 사용하여 3종류의 Cellulose섬유를 반응성염료로 염색하였다. 담색, 중색, 농색 3가지 염료 농도에 대해 투입하는 망초의 type에 따라 각각의 Cellulose섬유별 균염성 정도에 대하여 비교해 보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.3
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• pp.287-291
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• 2009

The heterogeneous decomposition of ammonia on a quartz surface in an inverted, stagnation-point flow reactor was investigated using a measurement reactor and a numerical model of the reactor. In the experiments, 8 mole% of ammonia in nitrogen was used and the temperature of an electric heater was set in the range $300{\sim}900^{\circ}C$ to heat the quartz surface where the decomposition took place. Gas temperatures and ammonia concentrations in the reactor obtained using in situ Raman spectroscopy were analyzed with the numerical model and it was revealed that, depending on the heater temperature, the temperature of the quartz surface was estimated to be in the range $235{\sim}619^{\circ}C$ and the activation energy of the decomposition on the surface was in the range 10.9~15.8 kcal/mol.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.67.1-67.1
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• 2017

구리는 탄성이방성이 큰 재료로 Si 박막상에 성장시키면 (111) 방향으로 우선 배향된 박막을 얻을 수 있다. 본 연구는 이러한 (111) 우선 방위를 갖는 Cu 박막의 전기도금층의 재결정 후의 매우 평탄한 표면을 갖는 박막에서 에칭에 따른 박막의 단차와 표면형상을 통해 결정방위별 에칭 특성을 비교 분석한 결과이다. 10 vol% 질산용액에서 에칭한 결과는 구리의 용해에 따라 각 결정면에 대한 고유의 facetted surface morphology를 나타내며, 대표적인 결정 방위인 (111), (110), (100)에 대해 triangular flake, ridge and rectangular pyramidal shapes을 나타내는 것을 알 수 있었다. 에칭속도의 정량적 측정을 위해 120초간 2.2M 농도의 질산용액으로 에칭을 실시하였고, nanosize의 as-plated initial region, (111), (110), (100) oriented regions의 각각에서 383, 270, 276, 317 nm/min의 에칭속도를 갖는 것을 확인하였다. Facet surface의 관찰을 통해 에칭반응이 (111) front surface를 갖는 열역학적 평형상태에서 일어나며, 이러한 결정방위별 에칭속도 차이는 각 결정S면이 갖는 Kink or ledge의 밀도의 차이에 기인할 것으로 판단된다. 즉, 에칭이 평형상태에서 step flow mechanism에 의해 열역학적 평형상태를 유지하면서 진행이 된다. 본 연구는 향후 다양한 에칭관련 용액 효과, 구리 박막의 응력 및 불순물에 의한 효과를 볼 수 있는 기본 방법을 제공해 줄 것으로 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.1
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• pp.141-153
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• 1995

SNU 1.5-MV 직렬형 반데그라프 가속기로부터 얻은 0.5~2.2 MeV He$^{++}$ 빔을 이용하여 러더포드 후방산란 분광법 (RBS, Rutherford Backscattering Spectrometry)으로 여러가지 시료의 표면적층을 분석하였다. 먼저 RBS 분석계통의 신뢰성을 확인하기 위하여 Micromatter사와 Charles Evans & Associates에서 제작한 14종 33개의 표준시료들에 대한 후방산란 실험을 수행하여, 각 층의 두께, 원소조성비 및 주입 이온의 깊이, 분포폭을 측정하였다. 결정된 이 값들은 제시된 값과 3% 이내로 일치하였다 이와 같이 본 RBS 분석계통의 신뢰성을 확인한 후, 분석을 의뢰받은 22종 87개의 시료에 대해, 빔에너지. 후방산란의 기하학적 구조 등의 최적 조건하에서 후방산란 실험을 수행하였다 그 결과, 분석가능한 두께의 한계를 벗어난 2종 3개의 시료를 제외한 나머지 모든 시료에 대해 각 층의 두께, 원소조성비 및 농도분포를 결정할 수 있었으며, 측정치의 통계오차는 8% 이내였다. 다양한 종류의 많은 시료들에 대한 표면적층 분석을 수행한 경험을 통하여, RBS 분석에서 신뢰도 높은 결과를 얻기 위해 분석계통에서 필수적으로 고려해야 할 요소들을 파악할 수 있었으며, 분석 결과에 대한 신뢰도는 분석 계통의 체계화뿐만 아니라 시료의 상태에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 결론적으로 주의 깊은 시료준비와 RBS 분석계통의 최적화를 통해 신뢰도 높은 표면적층 분석이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.11a
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• pp.90-96
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• 1994

본 연구는 에너지를 집중적으로 사용하는 발전소와 대규모 공장 단지에서 발생하는 배기가스 중에 포함된 황산화물의 제거 방법에 관한 것으로서, 활성탄의 적절한 전처리를 통해 이산화황 흡착능을 향상시켜 머지 않은 장래에 엄격히 적용될 대기오염 기준을 만족시킴과 동시에, 오염 물질의 제거 효율이 높고 폐기물 매립의 부담이 없는 건식 탈황 공정의 효율향상에 기여하는 것을 목적으로 하고 있다. Activated Char나 활성탄을 이용하여 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하기 위해서는 Carbon 표면을 적절하게 처리함으로써 활성탄의 촉매활성을 향상시키는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 활성탄을 열 및 $O_2$-NH$_3$ 혼합가스로 전처리하여 표면의 특성 변화와 SO$_2$ 흡착능에 미치는 영향을 살펴보았다. Coconut Shell로부터 제조한 활성탄을 NH$_3$의 농도를 변화시켜가며 $O_2$와의 혼합가스로 973~1173K에서 열처리하는 방법에 의해 전처리하여, 이률 고정층 반응기에서 SO$_2$흡착 및 반응실험을 수행하였고, 이 과정 중의 활성탄 표면의 특성변화를 원소분석, TPD(Temperature Programmed Desorption), FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy), Acid-Base Titration, SEM(Scanning Electrolic Microscopy)등의 분석 방법을 통해서 알아보았다. 그 결과, 활성탄을 열 및 $O_2$-NH$_3$혼합가스로 처리하여 환원성 분위기 하에서 표면 활성점을 증가시킴으로써 황산화물 흡착제거율이 향상됨을 얻었다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.52 no.4
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• pp.233-238
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• 2019

The formation behavior of zinc phosphate conversion coating (ZPCC) on SCM430 alloy was investigated in 25 vol.% of 1M ZnO + 170 ml/L solution containing various $Fe(NO_3)_2$ concentrations, using open-circuit potential(OCP), electrochemical impedance spectroscopy(EIS), cyclic polarization(CP) curve and tape peel test. OCP of SCM430 alloy and corrosion current density increased with increasing $Fe(NO_3)_3$ concentration. Resistance of films formed on SCM430 alloy by chemical conversion treatment decreased with increasing $Fe(NO_3)_3$ concentration. Color and adhesion of chemical conversion coatings became darker and worse, respectively, with increasing $Fe(NO_3)_3$ concentration. It is concluded that addition of $Fe(NO_3)_3$ into a zinc phosphating bath leads to faster reaction to form porous surface coatings with poor adhesion and corrosion resistance.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.2
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• pp.83-89
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• 2012

We investigate the electrocatalytic activities for oxygen reduction at nanoporous gold (NPG) surfaces fabricated by selective dissolution of Ag from electrodeposited Ag-Au layers on electrode surfaces. The structure of NPG was controlled by changing the concentration ratios of precursor metal complexes during the electrodeposition of Ag-Au layers and the corresponding surface morphology and surface area was examined. NPG structures with Ag/Au ratio of 2.0 exhibited the highest electrocatalytic activity for oxygen reduction, where the nanoporous structure plays a key role, but the surface area does not affect on the electrocatalytic activity. The mechanism of electroreduction of oxygen was investigated by rotating disk electrode techniques. In acidic media, oxygen was first reduced to hydrogen peroxide followed by further reduction to water through 2-step 4-electron mechanism, whereas the oxygen was reduced directly to water by 4-electron mechanism in basic media.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.200-206
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• 1998

The effect of surface tension and viscosity of polymer solution on the thickness of water casting membranes was studied. Spreading of polymer solutions on water surface was governed by the surface tension and viscosity of the polymer solution. The thickness of water casting membrane was affected by these two factors. The properties, mentioned above, were proportional to the polymer concentration. The order of magnitude in surface tension was PVC>PS>CA and that of viscosity was CA>PS>PVC. The difference of surface tension between water and polymer solution acts as driving force for spreading of polymer solution, but the viscosity as resistance. The thickness of polymeric membrane prepared by water casting was PS>CA>PVC. The order of membrane thickness was not as same as that of surface tension. This phenomena were due to the viscosity which acts as more effective spreading resistance than the surface tension.