• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.3-14
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• 2019

구리는 뛰어난 전기전도성 및 열전달 특성으로 인해 많은 전자기기 및 건축 부품에 활용되고 있고 니켈 등 다른 도금의 밑 도금으로 사용되는 등 현대 산업에서 필수적으로 사용되는 소재이다. 뿐만 아니라 차세대 산업군에서 배선, 센서, 데이터 장비의 사용량과 중요도가 더욱 커지면서 그 활용도가 더욱 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 유럽발 경제위기, 중국 경제 저성장 기조, 트럼프 대통령의 공공 산업설비 투자 공약 등에 따라 가격이 급동하는 추세를 보여 안정적인 수급 확보 및 자원관리에 어려움을 겪는 실정이다. 국내 구리 사용량의 거의 대부분을 전기동을 이용하여 사용하기 때문에 본 연구에서는 상용화 되고 있는 구리 재활용 기술과 연구 단계에 머물고 있는 구리 재활용 기술을 구분하여 각각의 기술적 수준을 파악하였다. 이를 통해 각 공정별 특징과 향후 기술개발이 요구되는 분야를 고찰해 보고자 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.35-45
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• 2022

본 논문에서는 PV 시스템에서 태양광 발전 시스템의 완전한 동작을 위해 DC-DC 벅-부스트 컨버터와 MPPT (Maximum Power Point Tracking)제어 시스템에 대한 완전한 동작 시스템에 대해 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 양호한 동작을 확인하고자 한다. 이를 위해 이중층 커패시터(EDLC:Electric double-layer capacitors )를 사용한 순간전압강하 보상장치가 개발되어 적용되고 있다. 따라서 태양광 발전의 ESS(Energy Storage System)를 고려한 PCS(Power Conditioning System)를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인한다. 본 논문에서는 순간전압강하 보상장치(DVR :Dynamic Voltage Restorer)에 사용되는 전기 이중층 커패시터에 비해 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)를 적용하는 연구를 하였고, 단상 3[kW] 계통 연계형 태양광 전력변환기를 제안하였다.

• 한국재료학회지
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• 제34권1호
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• pp.27-33
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• 2024

Al₂O₃ has excellent sintering properties and is important in semiconductor manufacturing processes that require high-temperature resistance and chemical inertness in a plasma environment. In this study, a comprehensive analysis of the chemical characteristics, physical properties, crystal structure, and dispersion stability of three commercially available Al₂O₃ powders was conducted. The aim was to provide a technological foundation for selecting and utilizing appropriate Al₂O₃ powders in practical applications. All powders exhibited α-Al₂O₃ as the main phase, with the presence of beta-phase Na₂O-11Al₂O₃ as the secondary phase. The highest Na⁺ ion leaching was observed in the aqueous slurry state due to the presence of the secondary phase. Although the average particle size difference among the three powders was not significant, distinct differences in particle size distribution were observed. ALG-1SH showed a broad particle size distribution, P162 exhibited a bimodal distribution, and AES-11 displayed a uniform unimodal distribution. High-concentration Al₂O₃ slurries showed differences in viscosity due to ion release when no dispersant was added, affecting the electrical double-layer thickness. Polycarboxylate was found to effectively enhance the dispersion stability of all three powders. In the dispersion stability analysis, ALG-1SH exhibited the slowest sedimentation tendency, as evidenced by the low TSI value, while P162 showed faster precipitation, influenced by the particle size distribution.

• 전기의세계
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• 제28권4호
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• pp.53-63
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• 1979

Interface recombination velocity in $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As-GaAs and $Al_{0.85}$, G $a_{0.15}$ As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$ heterojunction systems is studied as a function of lattice mismatch. The results are applied to the design of highly efficient III-V heterojunction solar cells. A horizontal liquid-phase epitaxial growth system was used to prepare p-p-p and p-p-n $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$-A $l_{x}$G $a_{1-x}$ As double heterojunction test samples with specified values of x and y. Samples were grown at each composition, with different GaAs and GaAs Sb layer thicknesses. A method was developed to obtain the lattice mismatch and lattice constants in mixed single crystals grown on (100) and (111)B oriented GaAs substrates. In the AlGaAs system, elastic lattice deformation with effective Poisson ratios .mu.$_{eff}$ (100=0.312 and .mu.$_{eff}$ (111B) =0.190 was observed. The lattice constant $a_{0}$ (A $l_{x}$G $a_{1-x}$ As)=5.6532+0.0084x.angs. was obtained at 300K which is in good Agreement with Vegard's law. In the GaAsSb system, although elastic lattice deformation was observed in (111) B-oriented crystals, misfit dislocations reduced the Poisson ratio to zero in (100)-oriented samples. When $a_{0}$ (GaSb)=6.0959 .angs. was assumed at 300K, both (100) and (111)B oriented GaAsSb layers deviated only slightly from Vegard's law. Both (100) and (111)B zero-mismatch $Al_{0.85}$ G $a_{0.15}$As-GaA $s_{1-y}$S $b_{y}$ layers were grown from melts with a weight ratio of $W_{sb}$ / $W_{Ga}$ =0.13 and a growth temperature of 840 to 820 .deg.C. The corresponding Sb compositions were y=0.015 and 0.024 on (100) and (111)B orientations, respectively. This occurs because of a fortuitous in the Sb distribution coefficient with orientation. Interface recombination velocity was estimated from the dependence of the effective minority carrier lifetime on double-heterojunction spacing, using either optical phase-shift or electroluminescence timedecay techniques. The recombination velocity at a (100) interface was reduced from (2 to 3)*10$^{4}$ for y=0 to (6 to 7)*10$^{3}$ cm/sec for lattice-matched $Al_{0.85}$G $a_{0.15}$As-GaA $s_{0.985}$S $b_{0.015}$ Although this reduction is slightly less than that expected from the exponential relationship between interface recombination velocity and lattice mismatch as found in the AlGaAs-GaAs system, solar cells constructed from such a combination of materials should have an excellent spectral response to photons with energies over the full range from 1.4 to 2.6 eV. Similar measurements on a (111) B oriented lattice-matched heterojunction produced some-what larger interface recombination velocities.ities.ities.s.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.719-730
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• 2021

본 논문에서는 산화아연/탄소 테이프/산화아연의 대칭 구조를 갖는 ZCZ-NG라는 샌드위치형 산화아연(ZnO) 압전 에너지 하베스팅 소자를 제시한다. 고품질의 ZCZ-NG 소자를 제작하기 위해 전도성 양면 접착 탄소 테이프를 활용하였으며, 이는 매우 높은 피크 투 피크 전압(V_pp)을 발생시키는 ZCZ-NG 소자의 개발로 이어졌다. ZCZ-NG 소자의 크기, 산화아연 층의 두께 그리고 벤딩 변형률 변화에 따른 ZCZ-NG 소자의 출력 성능 변화를 측정, 분석하였다. 또한 제작된 ZCZ-NG 소자의 실효성 및 응용 가능성을 검증하기 위한 실험적인 센서 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 상용 아두이노를 기반으로 한 송신, 수신 노드들로 이루어진 테스트베드에서 노드들은 각 노드에서 감지한 정보들을 무선으로 송수신한다. 본 연구에서 사용된 대칭 구조의 샌드위치형 ZCZ-NG 소자 제작 기술과 센서 네트워크와의 융합 연구가 앞으로 더 발전되어 사물인터넷 구현을 위한 자가발전 센서 네트워크 연구에 도움이 되길 바란다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.288-292
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• 1998

n-well Si(100) 영역에 $BF_{2}$를 이온주입 [에너지: 30KeV, 주입량 : $5\times10^{15}cm^{-2}$] 하고 Co($120\AA$)/Ti($40\AA$)이중막을 진공증착하여 RTA-silicidation을 통해 Co/Ti 이중막 실리사이드층을 갖는 p+ -n극저접합 다이오드를 제작하였다. 제작된 소자의 이상계수와 비접촉저항 및 누설전류는 각각 1.06, $1.2\times10^{-6}\Omega\cdot\textrm{cm}^2$, $8.6\muA/\textrm{cm}^2$(-3V)로 나타났으며 실리사이드층을 갖는 이미터 영역의 면저항은 약 $8\Omega\Box$로, 실리상이드/실리콘 계면에서 보론 농도는 약 $6\times10^{19}cm^{-3}$으로, 실리사이드 두께(~$500\AA$)를 포함한 접합깊이는 약 $0.14\mu{m}$로 형성되었다. 다이오드 제작에서 Co/Ti 이중막 실리사이드 층의 형성은 소자의 누설전류를 다소 증가시켰으나 이상계수의 개선과 이미터 영역의 면저항 및 비접촉저항의 감소를 가져왔다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.7-12
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• 2024

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성에 촉매 지지체 내구성이 미치는 영향이 크다. 촉매 지지체의 가속 내구 평가는 높은 전압(1.0~1.5 V)에서 진행되어 촉매층의 촉매와 이오노머 바인더도 같이 열화되어 지지체 내구성 평가에 방해가 된다. 내구성 평가대상인 지지체가 더 열화되는 조건을 찾고자 기존의 프로토콜 (DOE 프로토콜)을 개선하였다. 상대습도를 35% 낮추고 전압변화 횟수를 감소시킨 프로토콜 (MDOE)을 개발하였다. 1.0 ↔ 1.5 V 전압변화 사이클 반복 후에 촉매 비활성도 (MA)와 전기화학적 활성면적 (ECSA), 전기이중층 용량 (DLC), Pt 용해와 입자 성장 등을 분석하였다. 비활성도 감소 40% 도달하는데 MDOE 프로토콜은 500 사이클 밖에 안되어 DOE방법보다 전압변화 횟수를 감소시키면서 카본 지지체 열화를 DOE 프로토콜보다 50% 증가시킬 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.448-454
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• 2000

IOSP를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 IOSP의 평균 지름은 $11.6{\mu}m$이고, 약$ 77{\%}$의 입자가 $5.0{\~}20.0{\mu}$의 범위에 속하며 변동계수는 $60.1{\%}$이었다. IOSP의 금속성분을 분석한 결과는 $98{\%}$가 칼슘으로서 생석회(CaO)와 같은 성분이었다. IOSP의 전자현미경 사진을 분석한 결과 표면이 매끈한 부정형의 입자로 되어 있었다. IOSP에 해수를 첨가하면 해수중의 $Mg^(+2)$ 이온과 급속하게 반응하여 입자의 표면 주위에 점질성의 $Mg(OH)_2$ 흡수층 (absorption layer)을 형성하여 응집 침전하고 해수의 pH를 10.0 정도까지 상승시켰다. IOSP는 $pH=6.2{\~}12.7$에서 $11.1{\~}50.1 mV$로서 IOSP의 입자가 완전히 용해될 때까지 positive zeta potential을 나타낸 반면 OSP는 pH=9.2, 11.9에서 각각 -42.5, -56.9mV로서 negative zeta potential을 나타내었다. $pNa=2.0{\~}4.0 (10^(-4){\~}10^(-2)M Na^+)$에서 IOSP, OSP의 zeta potential은 거의 일정한 값을 나타내었으나 $pNa=0.0 (1 M Na^+)$에서는 IOSP의 EDL이 매우 크게 압축되어 zeta potential은 거의 0.0mV를 나타내었고 OSP는 -25.4mV의 여전히 높은 negative zeta potential을 나타내었다. IOSP는 $Mg^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라 positive zeta potential이 증가하다가 $pMg=3.0 (10^(-3)M Mg^(+2))$에서 감소하는 결과를 나타내었다. 해수 중에서 IOSP는 4.8mV의 positive zeta potential을 나타내었고, OSP와 RTO는 각각 -30.7mV, -9.2mV의 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 IOSP의 $Mg(OH)_2$ 흡수층과 적조생물입자 사이에는 positive-negative EDL 반응이 일어나서 이들 둘 사이에는 항상 전기동력학적 인력이 작용하고, 동시에 $Mg(OH)_2$ 흡수층에 의한 전하중화로 인하여 입자 상호간의 응집반응은 극단적 인력이 작용하는 primary minimum에서 일어나고, DLVO 이론에 따라 응집반응은 비가역적아며 매우 신속하게 일어났다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 IOSP의 농도 50mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 IOSP의 농도가 계속 증가함에 따라서 점점 완만한 증가를 나타내었다. 즉 IOSP의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적으로 증가하였다 ($Y=53.81{\times}X^(0.1); R^2=0.9868$).응집 침전은 IOSP 400mg/l 이상에서 거의 완전히 일어났다. IOSP $100mg/l$을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시키면서 응집 실험을 한 결과 적조생물입자의 응집제거 효율이 각각 $70.5, 70.5, 81.7, 85.3{\%}$로 증가하였다. 이는 응집 반응에서 입자간 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제4권3호
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• pp.173-183
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• 2000

This study measured the zeta potential of both latex colloidal particles with carboxylate surface groups and glass beads (collectors) with silanol surface group employing various solution with different chemical characteristics. The results have been compared with the surface chemistry theory. The zeta potential of the particle and collector increased with increasing pH up to 5.0 regardless of the solution chemistry. For a monovalent electrolyte solution(sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (calcium chloride solution). In other words, the more the pH decreases, the larger the effect of neutral salts, such as NaCl and CaCl$_2$, have on the ζ-potential values. In this study, the PZPC(point of zero proton condition) of the particle and collector occurred below a pH of 3.1, H(sup)+ and OH(sup)- acted as a PDI (potential determining ion), and Na(sup)+ acted as an IDI(indifferent ion). The magnitude of the negative ζ-potential values of the particle and collector monotonically increased as the concentrations of Na(sup)+ or Ca(sup)2+([Na(sup)+] or [Ca(sup)2+]) decreased (the values of pNa or pCa increased). In the case of latex particles, the ζ-potential should aproach zero (isoelectric point; IEP) asymptotically as the pNa approaches zero, while in the case of calcium chloride electrolyte, ζ-potential reversal may be expected to occur around 3.16$\times$10(sup)-2MCaCl$_2$(pCa=1.5). pH, valance and ionic strength can be used in various ways to improve the water treatment efficiency by modifying the charge characteristics of the particle and collector. Predictive capability is far less certain when EDL(electrical double layer) repulsive forces exist between the particle and collector.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.371-379
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• 2010

연안지역 염수와 담수가 혼재하는 전이대에서 해수침투 피해개선을 목적으로 균열암반을 통한 담수주입시험을 수행하고 그 효과를 모니터링하였다. 담수주입은 절대적으로 그 지역의 지질학적, 수리학적 특성에 따라 좌우되며, 특히 파쇄대나 투수성 미고결 지층 등의 특성 파악이 중요하다. 연구 지역의 염담수 분포특성을 고려하여 두 개의 주요 연안 대수층인 충적층과 균열암반 구간을 통한 담수주입이 가능하도록 시추공을 설계 및 굴착하였으며, 균열암반 대수층 내 담수주입을 위하여 현장에서의 시험 준비, 이동, 조립 및 장비의 유지보수가 간단하도록 착탈식인 모듈화되어 있는 주입시스템을 제작하여 적용하였다. 시추공영상화검층을 통해 전체적인 균열의 특성을 파악하였고, 이를 바탕으로 주입공 및 관측공 간 투수성 파쇄대의 확인을 위한 구간별 담수주입 및 모니터링을 실시하여 담수주입 구간을 선정하였다. 담수주입시험 결과, 관측공의 일정 심도에서 담수가 유입되어 시간이 경과함에 따라 상부 구간의 전기전도도도 점진적으로 감소함을 보였으며, 담수주입 중단 및 패커를 해지한 후에도 유입된 심도에서 점진적으로 전기전도도값이 증가하기는 하지만 그 증가폭이 전체적으로 낮아 담수주입의 효과가 있음을 확인하였다. 또한 장기적으로 전기전도도값을 모니터링함으로써 담수주입의 효과가 수개월 후에도 지속됨을 확인하였으며, 이는 담수주입에 의해 일정 정도의 해수침투 피해에 대한 개선효과를 기대할 수 있음을 시사한다.