• 방사성폐기물학회지
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• 제10권2호
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• pp.97-104
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• 2012

본 연구에서는 $850^{\circ}C$의 $CaCl_2$ 용융염계에서 전해환원공정을 통해 $TiO_2$로부터 금속티타늄을 제조하였다. Ni-$TiO_2$ 조합전극을 환원전극으로 그라파이트를 산화전극으로 사용하였으며, 셀전위를 제어하면서 $TiO_2$의 전해환원 특성을 관찰하였다. XRD 분석을 통해 $TiO_2$가 $CaTiO_3$, $Ti_2O$, $Ti_6O$와 같은 다양한 반응 중간생성물을 거쳐 Ti 스폰지로 환원되는 것이 밝혀졌다. 또한 SEM 분석을 통해 $TiO_2$ 전해환원 반응동안 펠렛의 바깥표면부터 환원반응이 시작되어 펠렛중심으로 진행이 되는 것이 확인되었다. 전해환원 반응도중 환원된 티타늄금속은 초기에는 다공성 스폰지 구조를 보이나 고온에서 반응이 진행됨에 따라 점차 소결에 의해 수축되어 다공성 구조가 사라지는 현상을 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.126-126
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• 2003

산화아연은 높은 열전도도와 열용량을 갖으며, 결정 부피의 44%만이 아연 및 산소 이온으로 채워져 있어 결함의 생성이 다양하여 여러 가지 전기적, 광전기적, 촉매 특성등을 부여할 수 있어 산업전반에 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초음파 분무 연소합성법을 이용하여 Zinc nitrate hexahydrate를 산화제로, Carbohydrazide를 환원제로 사용하여, 연소합성을 위한 에너지를 최대희 얻기 위해 산화수와 환원수의 비율이 1:1이 되게 조절하여 전구체의 산화ㆍ환원 반응을 이용하여 액적의 체류시간, 농도, 온도, filtering 효과등을 조절하면서 액적 단위로 연소반응을 유도함으로써 부가적인 하소과정이 필요없이 상전이가 완료된 구형의 나노크기 ZnO 분말을 in-situ로 제조하여 입자의 크기와 형 태, 결정상등을 분석하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.307-313
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• 2011

금속산화물을 이용한 2단계 산화/환원 반응은 GTL, CTL 의 반응원료인 합성가스 및 수소 생산기술이다. 이 기술은 메탄을 환원제로 사용함으로써 비교적 저온에서 산화/환원 반응을 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 반복 사이클의 시연에서 금속산화물의 소결현상으로 인한 활성저하가 이 기술의 문제점 중의 하나이다. 본 연구에서는 2.5 kW Xenon arc lamp 가 설치된 solar simulator를 사용 하였으며, 무기물 다공성 폼 (SiC foam)및 유기물 다공성 폼 (Ni, Cufoam)에 $CeO_2/ZrO_2$ 를 코팅하여 연속적인 합성가스 및 수소 생산 가능성을 알아보았다. 반응 전 후의 $CeO_2/ZrO_2$ 의 결정 구조를 SEM 과 XRD 를 통해 분석하였다.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.132-137
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• 2010

본 연구는 KOH 전해질에서 전기화학적으로 석출된 망간 산화물이 산소 환원 반응에 미치는 전기화학적 촉매 역할에 대해 고찰하였다. 나노 사이즈 망간 산화물들은 Glassy carbon(GC), Gold(Au) 그리고 Titanium(Ti)로 이루어진 전극에 전해방식으로 석출시켰으며, 각 전극 표면에 나노 사이즈로 균일하게 분포되어 있는 것이 SEM 관찰을 통해서 확인되었다. 망간산화물의 한 종류인 $\gamma$-MnOOH는 산소 환원반응에 수반되는 4-electron 반응에서 촉매 역할을 하는 것을 확인하였다. 망간산화물이 전기화학적으로 석출된 전극들은 전해석출을 하지 않은 전극들에 비해서 양극 전위가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.72.1-72.1
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• 2013

광촉매 활용 기술은 수질 및 대기 중의 난분해성 오염 물질 처리 등의 환경 분야에서부터 항균 및 초친수성 기능을 활용한 소재 분야, 그리고 태양광을 이용한 물분해 수소 제조 및 이산화탄소의 전환 등의 인공 광합성 연구 분야까지 그 응용분야가 대단히 넓은 기술이다. 본 강연에서는 이러한 광촉매의 반응 원리와 대표적인 응용분야인 환경 정화 분야 및 에너지 분야에서의 광촉매 기술의 활용, 그리고 현재 광촉매 관련 연구 분야의 주요 관심사 및 미래 성장을 위한 과제 등을 포괄적으로 다루고자 한다. 광촉매 반응은 반도체의 따간격 에너지 흡수에 따라 전자와 정공(+전하를 가진 전자와 같은 거동을 하는 입자)가 발생한 뒤에 일어나는 계면에서의 전자전달 반응을 기초한다. 발생한 정공과 전자는 각각 산화와 환원 반응을 유발하며 이러한 산화, 환원반응을 통해 다양한 분야로의 응용이 가능하다. 환경 정화 분야의 경우, 정공이 물 혹은 공기 속에 존재하는 수분과 반응하여 생성되는 OH 라디칼 ($OH{\cdot}$)의 강력한 산화력을 주로 이용하게 된다. OH 라디칼에 의한 다양한 난분해성 유기물질의 산화분해 반응을 활용하여 고도처리공정이 가능하게 되며, 수계 난분해성 유기오염물질의 제거뿐만 아니라 대기 중에 존재하는 VOCs, 악취물질 등의 분해도 가능하며, 아울러 바이러스나 박테리아와 같은 세균을 제거할 수 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 물 분해 수소제조 및 이산화탄소의 전환과 같은 에너지 분야 응용의 경우, 전도대의 전자를 활용한 환원반응에 기초한다. 앞서 언급한 다양한 응용분야에서 활용될 수 있는 광촉매의 종류 또한 매우 다양하며, 이사화티탄(TiO2)는 대표적인 고효율 상용 광촉매이다. 아울러, 원하는 응용 분야에서의 광활성이 높은 새로운 광촉매의 제조 및 평가가 꾸준히 진행되고 있으며, 그 가운데 태양광의 가장 많은 영역을 차지하고 있는 가시광 활성을 갖는 광촉매 개발에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이에, 현재까지 개발된 다양한 가시광 광촉매 시스템에 대한 소개 및 각 광촉매 응용분야에서 최근 새롭게 대두되고 있는 이슈들에 대하여 중점적으로 고찰하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.379-384
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• 2017

LiCl 용융염에서 희토류 산화물의환원율을 높이기 위해 NiO와 혼합하여 전해환원을실시하였다. Cyclic voltammetry (CV) 실험을 통해 LiCl 용융염 내에서 혼합산화물의 전기화학적 환원거동을 조사하였다. 혼합산화물로 제작된 환원전극과 그라파이트 산화전극 사이에 일정한 작동전압을 인가하여 이론전하량 대비 다양한 전하량을 공급한 후 중간생성물의 결정구조를 XRD를 이용하여 분석하였다. NiO 산화물을 첨가함으로써 전기전도성이 좋은 Ni 금속 주위로 희토류 산화물이 환원되어 RE-Ni 합금형태의 금속으로 완전히 전환되었으며, 합금을 형성하는 반응 메커니즘을 제시하였다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.150-158
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• 1999

본 연구는 저온플라즈마를 이용하여 배기가스중의 SOx와 NOx를 동시에 처리하는 공정을 개발하는 것으로서, 최적의 반응제 선정과 효율적인 공정의 구성을 위해 SOx, NOx와 반응제와 반응기구를 밝히고자 하였다. 실험은 1.0 N㎥/h의 모사가스를 이용한 기초실험과 20 N㎥/h의 실제 연소가스를 이용한 실험으로 진행되었으며, 반응제로는 NH3와 파리핀계 및 올레핀계 탄화수소를 사용하였다. NH3를 반응제로 한 SO2 제거반응은 비플라즈마 조건에서는 NH4HSO3, 플라즈마 조건에서는 (NH4)2SO4의 생성반응이었고, 두 조건 모두 높은 제거율을 나타냈다. 반응제를 사용하지 않은 플라즈마 조건에서 SO2는 환원반응이 일어나고 O2 농도의 증가는 역반응을 증가시키는 화학평형에 의해 SO2의 제거율이 감소되었다. 플라즈마 조건에서 NO는 O2농도가 낮은 경우는 NO의 환원반응이 주로 일어나고, O2 농도가 높을 경우는 산화반응이 지배적이었다. 올레핀계 탄화수소는 플라즈마 조건에서 NO 산화 반응에 탁월한 효과를 보였을 뿐만 아니라 SO2 제거에도 효과를 보여 최대 40%의 제거율을 나타냈으며, NH3의 사용을 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제8권1호
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• pp.137-142
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• 1999

지구 온난화 현상의 주된 원인인 CO2 가스의 분해를 위해, 스트론튬 페라이트를 이용한 CO2 가스 분해 반응에 대해 연구하였다. CO2 가스 분해를 위한 반응 매체로 스피넬형 조성과 마그네토프롬바이트형 조성의 스트론튬 페라이트 미세분말을 공침법으로 제조한 후, H2 가스로 환원시켜 산소부족형 스트론튬 페라이트 분말을 제조하였다. 이 산소부족형 스트론튬 페라이트 분말은 CO2 가스를 환원, 분해시키면서 산화된다. 이러한 원리를 이용한 CO2 분해 반응에서 스피넬형 조성 스트론튬 페라이트 분말이 마그네토프롬바이트형 조성 분말 보다 빠르게 많은 양의 CO2 가스를 분해 시켰다. 페라이트 중의 스트론튬이 산화·환원 반응을 촉진시키는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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• pp.63-64
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• 2006

본 연구에서는 광에너지를 화학적인 에너지로 변환할 때, 디바이스의 전하전달 매개를 위한 electron transfer mediator로서 널리 이용되는 Viologen이 자기조립화된 수정진동자률 전기화학법의 하나인 순환전압전류법(Cyclic Voltammetry)을 이용하여 산화 환원 반응 (redox reaction) 특성과 주사속도와 피크전류와의 상관관계를 분석하였다. 먼저 수정진동자를 친수 처리한 후, 메탄올 용액과 아세토니트릴 용액을 섞은 용매에 Viologen 분자를 자기조립 (self-assembly)하여, 전해질 용액의 농도 변화에 따른 산화 환원반응 특성과 피크전류의 값을 측정하였다 주사 속도를 2 배씩 증가하여 피크전류와의 상관관계를 조사한 결과, 선형적인 증가를 보였으며, 이를 통해 가역적인 반응(reversible reaction)이 일어났음을 확인할 수 있었다. 또한, 산화 환원 반응과 동시에 측정된 수정진동자의 공진 주파수(resonant frequency) 변화로부터 전하이동(charge transfer) 특성에 의해 반응에 참가한 이온의 질량을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제51권1호
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• pp.14-20
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• 2007

금(Au) 전극 위에 전해 석출한 철족 원소(Fe, Co, Ni)를 전극으로 phthalate 완충 용액에서 철족 원소의 부식과정을 조사하였다. Phthalate 완충용액의 pH의 변화에 대한 부식전위와 부식전류를 측정하여 각 원소(Fe, Co, Ni)전극의 산화반응과 환원반응에 대한 Tafel 기울기를 구하였으며 Tafel 기울기를 포함한 정량적인 전기화학 인자를 측정하여 전극의 산화반응과 환원반응에 대한 반응 메커니즘을 제안하였다. Phthalate 완충 용액에 존재하는 화학 종의 흡착은 철족 원소 전극의 산화반응에 영향을 미치는 것으로 보인다.