• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1436-1437
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• 2006

탄소 나노튜브는 기계적인 강도가 크고, 표면적이 넘으며 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라 화학적으로도 안정하기 때문에 최근 여러분야에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있는 나노물질이다. 특히 바이오센서에서 탄소 나노튜브는 작업 전극의 활성을 증대시키는 물질로써, 안정적인 효소 고정화에 기여하는 reservior로써 그리고 반응에서 생성된 전자를 전극에 효과적으로 전달하는 매개체로써 이용되고 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소 나노튜브(multi-walled carbon nanotube ; MWNT)를 화학처리하여 작용기를 유도한 후 효소와 반응시킨 용액으로 스크린 프린팅 방법으로 제작된 탄소전극의 표면을 개질하는 방법으로 바이오센서를 제작하였다. 이렇게 제작된 바이오센서를 탄소 나노튜브를 이용하지 않은 바이오 센서와 전기화학적으로 분석한 결과 감도가 약 3배정도 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 효소반응 시 발생된 전자가 나노튜브를 통해서 전극에 효과적으로 전달됨을 의미한다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.7 no.6
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• pp.543-548
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• 1994

전기화학반응은 일반적으로 반응속도가 전류에, 반응의 구동력이 과전압에 대응하기 때문에 전류 또는 전위의 경시적 변화로 부터 적극 반응기구나 반응의 과정을 해석하는 법이 널리 이용되고 있다. cyclic voltammetry과 chrono-potentiometry을 비롯한 시간영역에서의 해석에 대해, 전극계의 동적인 특성을 주파수 영역에서 해석하는 것도 가능하며 교류임피던스법이 가장 잘 알려진 방법이다. 여기서는 교류임피던스법의 고찰법, 기본적인 측정법, 몇개의 계에 있어서 임피던스 특성 및 그 방법의 새로운 전개에 대해서 설명한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.186-189
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• 2008

Solar simulator를 이용한 메탄의 수증기 개질은 집광된 태양에너지를 이용하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 태양열에너지의 화학적 축열을 실시하기 위해 Solar Simulator를 이용한 메탄의 수증기 개질을 연구하였다. 태양열 모사 램프로 1.2kW급 Xenon-arc lamp를 사용하였다. 반응기는 앞면의 Quartz Window와 촉매지지층으로 구성되어 있다. 램프의 빛은 Quartz Window를 통하여 촉매층에 직접적으로 방사되고, 방사된 빛으로 촉매지지층에서 흡열반응이 일어난다.메탄의 수증기개질 반응은 고온에서 일어나기 때문에 촉매지지체를 열에 강한 SiC로 만들어진 Ceramic foam을 사용하였다. 이 촉매지지체에 촉매를 Wash-coat하여 사용하였으며, 담지된 촉매는 Ni을 활성성분으로 하는 ICI 46-6을 사용하였다. 반응기는 318 SUS 재질로 제작되었으며, 반응기 외부는 Insulation을 하여 열손실을 감소시켰다. 실험은 온도와 공간속도에 따른 Solar Steam reforming의 반응특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.190.2-190.2
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• 2016

청정에너지 개발은 화석연료를 대체하기 위하여 꾸준한 관심을 받고 있다. 많은 대체에너지중 수소는 그 반응물이 순수한 물로써 환경오염이 없다. 기존의 수소를 얻어내는 방법은 메탄을 고온 고압에서 수증기와 반응시켜 얻는데 이 때 이산화탄소가 생성이 된다. 전기화학적 물분해 방법은 물을 수소와 산소로 선택적으로 분해시킬 수 있는 방법이다. $TiO_2$는 전기적으로 합성할 때 표면의 구조제어가 쉽고 열역학적, 화학적 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되고 있으며 최근에는 물분해 전극으로도 적용하는 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 낮은 전압에서도 물을 분해할 수 있는 촉매제의 도핑이 연구되고 있으나 대부분 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이다. 본 연구에서는 저가촉매로써 몰리브덴을 도핑한 후 농도별 성능을 비교하였다. 전극의 성능비교를 위해 각 촉매의 농도별로 다른 전해질 농도조건에서 성능비교실험을 진행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.6
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• pp.381-387
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• 2017

Dehydrogenation from the hydrolysis of a sodium borohydride ($NaBH_4$) solution has been of interest owing to its high theoretical hydrogen storage capacity (10.8 wt.％) and potentially safe operation. An experimental study has been performed on the catalytic reaction rate and pressure drop of a $NaBH_4$ solution over both a single microchannel with a hydraulic diameter of $300{\mu}m$ and a staggered array of micro pin fins in the microchannel with hydraulic diameter of $50{\mu}m$. The catalytic reaction rates and pressure drops were obtained under Reynolds numbers from 1 to 60 and solution concentrations from 5 to 20 wt.％. Moreover, reacting flows were visualized using a high-speed camera with a macro zoom lens. As a result, both the amount of hydrogenation and pressure drop are 2.45 times and 1.5 times larger in a pin fin microchannel array than in a single microchannel, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.159-159
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• 2011

최근 여러 화학 반응에 대해서 일층(1L) 그래핀(graphene)이 복층(multi-layered) 그래핀보다 10 배 이상의 높은 반응성을 보인다는 사실이 알려졌다. 본 실험에서는 기판의 편평도와 기판-그래핀 간의 상호작용이 그래핀의 반응성에 미치는 영향을 이해하기 위해서, AFM(atomic force microscopy)과 라만 분광법을 이용하여 그래핀의 기체상 고온 산화반응을 연구하였다. 기계적 박리법을 통해 산화실리콘(SiO2/Si)과 마이카(mica) 기판 위에 고착된 그래핀 시료를 대조군으로 비교하였다. AFM 형상 분석으로부터 편평도가 낮은 산화실리콘 위에서는 그래핀의 두께가 작을수록 산화 속도가 크다는 사실을 확인하였다. 그러나 편평도가 높은 마이카 기판 위에서는 단일층 그래핀의 산화 속도가 산화실리콘 기판 위에서보다 현저하게 감소하고 두 겹 이상의 두께에서는 반응성의 차이가 없음을 발견하였다. 특히 마이카 위의 단일층 그래핀에서는 복층 그래핀과는 달리 산화에 의한 식각이 거의 일어나지 않아 화학적 안정성이 증대되었음을 알 수 있었다. 본 연구는 기판의 표면구조와 상호 작용을 통해 그래핀의 화학적 특성을 조절 할 수 있다는 가능성을 보여 준다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.50-56
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• 2017

Formaldehyde is one of the toxic substances without any color and smell. Several methods to remove formaldehyde has been investigated up to now. Here, both the enzymatic and chemisorptive/catalytic liquid phase formaldehyde removal were investigated, and their catalytic activities in terms of specific activities were compared. Firstly, formaldehyde dehydrogenase (FDH) enzyme from Escherichia coli K12 was cloned, and expressed in Escherichia coli BL21(DE3). And the catalytic activity was characterized as $2.49{\times}10^3sec^{-1}mM^{-1}$ of $k_{cat}/K_m$ with 8.69 U/mg of the specific activity. Secondly, the chemisorptive and oxidative catalytic removals were investigated simultaneously. Activated carbons and zeolites treated with heat, KI, and KOH were used as chemisorption medium. And $Pd/TiO_2$ was used as an oxidative catalyst for the formaldehyde removal. All of the tested chemicals showed similar formaldehyde removal efficiencies of around 50%. However, the specific activity of FDH dependent formaldehyde removal was absolutely higher than that of using chemisorptive and catalytic removal processes with the ranges of 0.01 to 0.26 U/g.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.41 no.10
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• pp.541-546
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• 1997

Manganese dioxide may react with silicon tetrachloride to form manganese(Ⅳ) oxodichloride which reacts subsequently with another molecule of silicon tetrachloride leading to manganese tetrachloride eventually in chlorinated solvents. This in situ generated manganese(Ⅳ) oxodichloride or manganese tetrachloride were found to be very effective for the chlorination of a wide variety of alcohols to the corresponding chlorides. Primary, secondary and benzylic alcohols were converted into corresponding chlorides when treated with silicon tetrachloride in the presence of manganese dioxide at room temperature.

• Polymer(Korea)
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• v.29 no.1
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• pp.91-95
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• 2005

The PVA hydrogels were prepared by the chemical and irradiation method to improve the heat resistance of these hydrogels at the high temperature. The physical properties such as the gel content, the degree of swelling and the gel strength for the synthesized hydrogels were examined. Gel content increased as the chemical reaction time and the irradiation dose increased, and gel content of the hydrogels were higher when the two-steps of chemical and irradiation method were used rather than only the chemical method. Gel strength increased as the chemical reaction time increased, and as the irradiation dose decreased. The hydrogels prepared by the chemical reaction for 5 hours and the two-steps had the heat resistance at the high temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.76-77
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• 2007

화학 기상 증착법 (Chemical Vapor Deposition)은 기체 원료의 화학반응을 이용하여 박막, 미립자, nano-tube등 고체 재료를 합성하는 증착 방법이며, 현재 공업적으로 확산되어 반도체 공정과 같은 박막제조에 이용되고 있다. 박막제조에 있어서 중요한 관심사인 기판의 증착률은 기판의 회전 속도에 의하여 영향 받을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 최적의 회전 속도를 찾아내기 위해 박막특성에 직접적으로 연관이 있는 CVD 반응기 내의 유동특성을 유한체적법 (Finite volume method)과 SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equation) 알고리즘을 사용하여 수치모사 하였고 기판에서 화학 반응을 계산하기 위해 Arrhenius 모델을 사용하였다.