• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.87-94
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• 1997

화학공장에는 수많은 장치들이 있고 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 이러한 화학공장은 장치집약적인 특징으로 인해 항상 장치의 고장 또는 조업자의 실수로 인한 사고가 일어날 가능성을 안고 있다. 따라서 화학공정에서의 사고를 예방하고 안전을 확보하기 위해서는 잠재적인 사고 가능성 및 위험요인을 사전에 분석하고 예방하는 것이 중요하다. HAZOP 분석은 정성적인 평가 방법 중 가장 체계적이고 논리적인 방법으로 평가받고 있다. 이러한 HAZOP 분석과 같은 안정성 평가를 위해서는 많은 인력, 자원, 시간이 필요하다 따라서 전문가의 인력과 시간을 줄이며 일관된 결과를 얻기 위해 위험성 평가의 자동화가 요구된다. 그리고 자동화를 위한 여러 연구와 방법론이 있었으나 나름대로의 한계가 있었다. 본 연구에서는 기존 방법론의 한계를 극복하기 위해서 화학공정의 안정성 분석자동화 시스템을 구축하고자 한다. 이를 위해 일반적인 위험성 평가에 필요한 지식을 모델링한 다중모델 접근방법을 사용하여 물질지식베이스, 구조지식베이스, 장치지식베이스로 분하여 모델링 하였고, 안전성 분석을 수행하는 세가지의 추론 알고리듬 Deviation Analysis Algorithm, Malfunction Analysis Algorithm, Accident Analysis Algorithm을 개발하여 화학공저의 안정성 분석 자동화 시스템 AHA(Automated Hazard Analyzer)를 구축하였다 이것은 전문가 개발 도구인 G2를 이용하여 구축하였고, 제안된 시스템을 Olefin dimerization 공정의 feed section에 적용하여 유용성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.10-17
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• 2017

빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 전기화학회지
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• 제18권2호
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• pp.68-74
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• 2015

본 실험에서는 리튬이차전지의 고용량 음극활물질로 주목받는 Si 합금의 부피팽창을 억제하기 위한 방법의 하나인 비활성-matrix상을 이용하고, 상태도를 이용하여 동일한 용량을 발현하는 Si계 이원계 합금 (Cr-Si, Ni-Si) 조성에서의 미세구조 및 전기화학적 특성을 비교/분석하였다. 급속응고공정(Rapid Solidification Process, Melt-spinning법)를 이용하여 동일조건하에서 리본 모양의 합금을 제작하였고, 제작된 리본합금은 동일조건에서 분쇄하여 X-선회절 (X-Ray Diffraction) 분석을 실시하였다. XRD 분석 결과, 상태도에서 예측된 것과 같이, 두 합금 모두 Si 상 및 비활성-matrix상($CrSi_2$ 및 $NiSi_2$)이 관찰되었으며, 이외의 제3의 상은 관찰되지 않았다. 또한, 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 및 투과전자현미경-에너지분산분광법(TEM-EDS, Transmission Electron Microscopy - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)으로 미세구조를 살펴본 결과 Cr-Si 합금의 미세구조가 Ni-Si 합금보다 fine한 것을 알 수 있었고 이것은 상태도로부터 예측 가능하였다. 두 합금 조성에서 미세구조에 따른 전기화학적 특성을 비교 평가하기 위해 코인형 하프셀과 풀셀로 충방전 실험을 진행하였고 이와 별도로, 전극의 두께변화 측정이 가능하게 설계된 시험셀을 이용하여 반응 중 Si의 수축팽창을 측정하였다. coarse한 미세구조를 가진 Ni-Si 합금보다 fine한 미세구조를 갖는 Cr-Si 합금의 전극팽창이 비교적 잘 억제됨을 확인하였고, 충방전에 따른 수명 내구성도 우수함을 확인하였다. 이런 결과들로부터 합금의 조성에 따른 미세구조, 체적변화 및 전기화학적 열화와의 연관성을 유추할 수 있었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제18권4호
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• pp.637-652
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• 2009

본 연구는 지난 1995년부터 2007년 동안에 우리나라 제조업에서 산업별 에너지 소비가 해당 산업과 다른 산업에 어느 정도의 에너지 소비를 유도했는지에 대한 실증분석을 실시하였다. 본 연구에서 실시한 분석결과를 종합하면 다음과 같다. 첫째, 우리나라 제조업에서 에너지 소비가 이루어짐에 따라서 에너지 소비량을 증대시키는 총 산업연관효과는 감소하는 구조변동을 보였다. 이러한 산업구조적 변화는 산업별로 에너지소비의 전방효과 및 후방효과에서 유사한 결과를 나타내었다. 둘째, 우리나라 9개 산업 중에서 광물 및 금속관련 산업과 화학산업에서 해당 산업과 다른 산업들의 에너지 소비를 증대시키는 후방유발효과가 가장 크게 나타났다. 그러나 에너지 소비의 유발효과를 나타내는 간접후방효과는 1995년에는 화학 및 금속산업에서보다 다른 산업에서 상대적으로 크게 나타났으나 2007년에는 동일 산업에서 나타났다. 셋째, 에너지가 체화된 산업별 생산물의 활용 정도를 나타내는 전방효과의 경우에도 광물처리 및 금속산업과 화학산업이 가장 크게 나타났다. 후방효과와 달리 에너지 소비의 유발효과를 나타내는 간접전방효과는 전 기간 동안 화학 및 금속산업이 다른 산업에서 상대적으로 크게 나타났다. 본 실증분석결과로 볼 때, 2000년대부터 친환경산업육성정책의 정책효과는 우리나라 산업구조를 급격하게 에너지 절감형 구조로 전환시키고 있음을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.116.2-116.2
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• 2015

우리는 실리콘 마이크로구조-ZnO 나노막대 피라미드 구조의 제작 및 표면 특성에 대해서 연구했다. 실리콘 마이크로 피라미드 배열을 구성하는 에칭된 기판 위에 임의의 주기적인 계층 구조로 된 ZnO 나노막대를 성장시켰다. 습식 화학 에칭은 피라미드의 Si 미세 구조를 제작하기 위해 사용되며, 산화 아연 나노막대를 $90^{\circ}C$에서 수열 합성 방법으로 성장시켰다. 본 연구에서는 성장 시간과 피라미드 크기에 따라 ZnO 나노막대 길이와 두께를 조절하여 표면적을 넓히는 실험을 진행하였다. 성장시킨 ZnO 나노 구조들은 XRD (X-ray diffraction), FE-SEM (Field Emission Scanning electron microscopy), WCA (Water contact angle)를 통해 특성을 분석하였다. 젖음성 연구를 통해 ZnO 나노구조가 짧고 긴 성장 시간에 따라 친수성과 초친수성임을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.151-155
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• 2016

그래핀은 저차원 구조에서 기인하는 우수한 특성으로 인해 슈퍼커패시터의 전극소재로 응용이 가능한 소재이다. 본 연구에서는 2차원 구조인 그래핀의 비 표면적 향상을 위해 다공성 니켈 나노구조체 표면에 열 화학기상증착법과 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 3차원의 그래핀을 합성하였다. 주사전자현미경, 라만 분광법, X-선 광전자 분광법을 통해 합성된 그래핀의 구조적, 화학적 특성을 분석한 결과, 3차원 구조의 우수한 결정성을 지니는 다중층 그래핀이 다양한 기판 위에 합성된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.436-441
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• 2022

나노 다공성 구조를 가지는 전극은 매우 큰 전기화학적 표면적을 지니기 때문에 그 형성 방법에 대한 연구가 다양하게 이루어져 왔다. 본 논문에서는 정전위 양극 산화를 이용하여 초미세전극(ultramicroelectrode, UME) 표면에 나노 다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조를 도입하는 방법을 연구하였다. 1M KCl을 포함하는 0.1M 인산완충용액(pH 8)에서 1.3 V의 정전위를 가해 주면 잘 정의된 NPG 구조가 UME 표면에 도입되었다. NPG-UME 형성에서 인가 전위와 반응 시간, 그리고 전극의 크기가 형성된 NPG 전극의 거칠기 인자(roughness factor, R_f)에 미치는 영향을 관찰하여 양극 산화 효율을 조사하였다. 10분 정도의 짧은 시간에 2000정도의 큰 R_f 값을 가지는 NPG-UME를 만들 수 있었는데, 전기화학적 글루코오스 검출에 효과적으로 활용 가능하였다. 본 연구 결과는 적은 시료양으로 전기화학적 분석을 수행하는 경우 응용성이 클 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.536-541
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• 2009

플라즈마 중합 아크릴산 필름을 원격 플라즈마 방식으로 Si과 KBr 기판 위에 증착하였다. 플라즈마 출력, 반응 압력, 간접 플라즈마 방식이 필름의 성장속도, 화학적 구조 및 화학 결합 상태 등에 미치는 영향을 조사하였다. 화학 구조와 화학적 상태는 FT-IR, XPS 분석과 curve fitting 기법으로 분석하였다. 플라즈마 출력에 따른 필름의 성장속도는 100 W에서 포화값을 보이지만, 압력에 대해서는 300 mtorr에서 최대값을 나타내었다. 플라즈마 출력을 높이거나 압력을 낮추면 단위 입자들에게 가해지는 에너지 값(W/FM)이 증가하여 아크릴산 분자의 파괴가 촉진되었다. XPS curve fitting 분석 결과, W/FM값이 커질수록 카르복실 COO 결합은 감소하지만 에테르 C-O 결합과 카보닐 C=O 결합은 증가하여 서로 반대의 경향을 보임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.55-61
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• 2024

연료전지의 산소환원반응용 백금 촉매의 높은 비용을 극복하기 위하여 나노 구조 제어를 통한 고성능의 백금 합금 촉매 개발 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 탄소에 담지된 니켈-니켈 질화물 복합체와 백금 이온 간의 갈바닉 치환 반응 시 용액의 pH 조절을 통한 촉매의 나노구조를 중공형이나 코어-쉘 구조로 제어하는 방법을 제시하였다. X선 회절 분석과 투과전자현미경, 유도결합 플라즈마를 이용한 분석을 통해 합성 조건에 따른 금속의 상태와 함량 및 합금 입자의 형상에 대한 물리적 특성 평가를 수행하였다. 제조된 촉매를 산소환원반응 촉매로 적용하였으며 상용 백금 촉매 대비 1.7배(중공형 촉매) 및 1.9배(코어-쉘 구조 촉매) 개선된 전기화학적 활성 면적 당 활성을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.627-634
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• 1995

하이드로탈시이트류 음이온성 점토광물로 잘 알려진 증상이중수산화물($Mg-Al-CO_3$ 체계)을 마그네슘과 알루미늄의 비를 달리하면서 공침전법으로 합성하였다. 얻어진 생성물들의 특성을 원소조성분석, 분말 X-선회절분석, 열분석(시차주사열량분석과 열무게분석), FT-IR분광분석 및 $^{27}$/Al-MAS NMR분석등으로 규명하였다. 분말 X-선회절분석으로 생성물들이 층상구조를 이루고 있음을 확인하였다. 시차주사열량분석결과에서는 20-280$^{\circ}C$ 영역에서 표면수 및 층간수의 이탈로 인한 흡열피크가 관찰되며, 280-500$^{\circ}C$ 영역에서격자수 및 이산화탄소의 이탈로 일어나는 화학변화에 의한 강한 흡혈피크가 관찰되었다. 열무게분석결과에서는 두 영역의 질량감소량을 측정할 수 있었다(LDH4의 경우 각각 16.2%와 28.6%). FT-IR 분광분석결과층간의 탄산이온은 층과 평행하게 $D_{3h}$ 대칭구조로 존재하며, $^{27}$/Al-MAS NMR분석결과 층안의 알루미늄은 마그네슘과 마찬가지로 수산화이온에 의해 6배위환경으로 존재하였다. 공기분위기하의 560$^{\circ}C$에서 3시간 소성되어진 시료는 본래의 층상구조가 파괴된 균일한 혼합금속산화물로 변화하며, 이 물질은 크롬산이온 수용액에서 빠르게 재수화반응을 일으켜 본래의 층상구조를 회복하였다.