• 한국재료학회지
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• 제16권10호
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• pp.656-662
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• 2006

We fabricated thermal evaporated 10 nm-$Ni_xCo_{1-x}$ (x=0.2, 0.5 and 0.8) /(poly)Si films to form nanothick cobalt nickel composite silicides by a rapid thermal annealing at $700{\sim}1100^{\circ}C$ for 40 seconds. A field emission scanning electron microscope and a micro-Raman spectrometer were employed for microstructure and silicon residual stress characterization, respectively. We observed self-aligned micro-pinholes on single crystal silicon substrates silicidized at $1100^{\circ}C$. Raman silicon peak shift indicates that the residual tensile strain of $10^{-3}$ in single crystal silicon substrates existed after the silicide process. We propose thermal stress from silicide exothermic reaction and high temperature silicidation annealing may cause the pinholes. Those pinholes are expected to be avoided by lowering the silicidation temperature. Our results imply that we may use our newly proposed composite silicides to induce the appropriate strained layer in silicion substrates.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.457-464
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• 2006

Controlled auto ignition (CAI) combustion, also known as HCCI (homogeneous charge compression ignition), offers the potential to simultaneously improve fuel economy and reduce emission. CAI-combustion was achieved in a single cylinder gasoline DI engine, with a cylinder running in a CAI mode. Standard components were used the camshafts which had been modified in order to restrict the gas exchange process. The effects of air-fuel ratio, residual EGR rate and injection timing such as early injection and late injection on the attainable CAI combustion region were investigated. The effect that injection timings on factor such as start of combustion, combustion duration and heat release rate was also investigated. From results early injection caused the mixture to ignite earlier and burn more quickly due to the exothermic reaction during the recompression and gave rise to good mixing of the fuel-air.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.465-471
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• 2006

Controlled auto-ignition(CAI) combustion, offers the potential to improve fuel economy and reduce emission simultaneously. In this study, CAI-combustion was achieved in a single cylinder gasoline DI engine with modified camshafts in order to restrict the gas exchange process. We investigated the effects of air-fuel ratio, residual EGR rate and injection timing such as early injection and late injection on the attainable CAI combustion region. The effect of injection timings on combustion characteristic such as start of combustion, combustion duration and heat release rate was also investigated. From the result early injection causes the mixture to ignite earlier and burn more quickly due to the exothermic reaction during the recompression and gives rise to good mixing of the fuel/air. On the other hand, late injection extended the operation region more than early injection but the emissions of HC and NOx were more or less increased than early injection.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.316-323
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• 2019

The adsorption of bisphenol A from an aqueous solution onto dried rice husk was investigated. Batch adsorption experiments were performed as a function of the pH, contact time, bisphenol A concentration, adsorbent dose and temperature. The concentration of Bisphenol A was measured by HPLC. The results showed that bisphenol A removal was highest at a solution pH value of 3, adsorbent dose of 4 g/L, and contact time of 75 min. The bisphenol A removal percentage decreased from 99.1 to 66.7%, when the bisphenol A concentration increased from 10 to 200 mg/L. The Langmuir isotherm and pseudo-second order kinetics provided the best fit for the experimental data. Thermodynamic parameters such as ${\Delta}G^0$, ${\Delta}H^0$ and ${\Delta}S^0$ were also evaluated and it was found that the sorption process was feasible, spontaneous and exothermic in nature. Overall, the studied absorbent can be used as an effective and low cost material to treat the industrial wastewater and aqueous solution containing phenolic compounds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.85-93
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• 2021

For accurate and reliable process design for phenol oxidation in a plug flow reactor with supercritical water, modeling can be very insightful. Here, the velocity and density distribution along the reactor have been predicted by a numerical model and variations of temperature and phenol mass fraction are calculated under various flow conditions. The numerical model shows that as we proceed along the length of the reactor the temperature falls from above 430 ℃ to approximately 380 ℃. This is because the generated heat from the exothermic reaction is less that the amount lost through the walls of the reactor. Also, along the length, the linear velocity falls to less than one-third of the initial value while the density more than doubles. This is due to the fall in temperature which results in higher density which in turn demands a lower velocity to satisfy the continuity equation. Having a higher oxygen concentration at the reactor inlet leads to much faster phenol destruction; this leads to lower capital costs (shorter reactor will be required); however, the operational expenditures will increase for supplying the needed oxygen. The phenol destruction depends heavily on the kinetic parameters and can be as high as 99.9%. Using different kinetic parameters is shown to significantly influence the predicted distributions inside the reactor and final phenol conversion. These results demonstrate the importance of selecting kinetic parameters carefully particularly when these predictions are used for reactor design.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.456-461
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• 2022

Heavy metal pollution is caused due to anthropogenic activities and is considered as a serious environmental problem which endangers human health and environment. The present study deals with biosorption, an eco-friendly technique for the removal of heavy metal Zn(II) from aqueous medium. Various natural materials have been explored for the uptake of metal ions, where most of them are physically or chemically enhanced. Dry cowdung powder (DCP) has been utilized as a low-cost, environmentally friendly humiresin without any pre-treatment, thus demonstrating the concept of Green Chemistry. Batch biosorption studies using ⁶⁵Zn(II) tracer were performed and the impact of different experimental parameters was studied. Results revealed that at pH 6, 94 ± 2% of Zn(II) was effectively biosorbed in 5 min, at 303 K. The process was spontaneous and exothermic, following pseudo-second-order reaction. The mechanism of heavy metal biosorption employing green adsorbent was therefore elucidated in order to determine the optimal method for removing Zn(II) ions. DCP has a lot of potential in the wastewater treatment industry, as seen by its ability to meet 3A's affordability, adaptability, and acceptability criteria. As a result, DCP emerges as one of the most promising challengers for green chemistry and the zero-waste idea.

• 보존과학회지
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• 제32권2호
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• pp.223-234
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• 2016

2액형 에폭시 수지는 문화재 보존처리에 매우 광범위하게 사용되고 있으나 사용 시 주제와 경화제의 배합비율에 따라 경화특성, 기계적 강도, 화학 구조 등이 달라질 수 있고 대상 문화재의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 설문조사 결과, 보존처리 실무자들은 소량의 에폭시수지를 눈대중으로 혼합하거나 가사시간을 줄이기 위해 인위적으로 경화제를 과량 첨가하는 경우가 있는 것으로 조사되었다. 이 연구에서는 속경화형 2종과 일반경화형 2종의 에폭시수지를 대상으로 주제에 대한 경화제의 비율을 0.25~4배로 설정하여 각 경우의 경화특성, 기계적 강도, 화학 작용기를 분석하였다. 그 결과 속경화형 에폭시수지는 경화제가 0.5~2배일 때 높은 반응열과 함께 경화반응이 빠르게 나타났으며, 경화제 비율이 제조사에서 공시된 정비율보다 적을 때 더 높은 기계적 강도가 나타났고 에폭시의 가교결합도 활발히 일어난 것으로 관찰되었다. 일반경화형 에폭시수지는 대부분 경화반응열이 낮고 느린 반응속도로 경화가 진행되며, 경화제가 정비율 이하에서 가장 높은 기계적 강도를 나타냈다. 그러나 경화제 비율이 2배 이상 일 때는 경화속도가 매우 느려지고 접착강도도 낮아지는 것으로 나타났다. 따라서 배합비가 정비율 이하에서는 비교적 빠른 반응속도와 유사한 기계적 강도를 나타내는 반면 정비율 이상에서는 물성이 급격하게 저하되므로 구현하고자 하는 성능에 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.818-823
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• 2015

본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 마이크로채널 내부의 Fischer-Tropsch(FT) 반응을 모사하였고, 나아가 반응채널의 너비와 높이, 냉각채널과의 거리 그리고 채널 사이 간격을 변수로 두고 채널 내부 온도에 대해 민감도 분석을 수행하였다. 마이크로채널 반응기는 채널 간의 열교환을 고려하기 위한 5개의 반응채널과 냉각채널을 대신한 냉각면으로 이루어져 있으며 채널의 높이와 너비를 포함한 변수들의 길이는 0.5 mm ~ 5.0 mm 범위에서 설정하였다. 반응물로는 $H_2$와 CO의 혼합기체($H_2/CO$ molar ratio=2)를 사용하였으며 반응기의 운전 조건은 $GHSV=10000h^{-1}$, 압력 20 bar와 온도 483 K($210^{\circ}C$)이다. 민감도 분석의 결과로 반응채널 내부의 최대 온도는 채널의 높이에 비례하며 너비에 대해서는 특정 길이 이상에서 영향을 받지 않는 것을 확인하였으며 이 중에 냉각채널과의 거리와 채널 사이 간격은 채널 내부 온도에 거의 영향을 미치지 않았다. 따라서 채널 레이아웃에서 반응채널의 높이는 짧을수록(약 2 mm 이하), 너비는 길수록(약 4 mm 이상) 열제거뿐만 아니라 생산량 측면에서 이득을 얻을 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.79-85
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• 2014

리튬2차전지용 음극활물질로 연구되고 있는 실리콘은 흑연에 비하여 높은 이론용량 (4200mAh/g for $Li_{4.4}Si$)을 가지기 때문에 고용량 음극소재로 각광받고 있다. 이러한 실리콘 음극은 반복적인 충방전에 의해 활물질 입자의 심각한 부피변화와 균열에 의한 새로운 표면이 전해액에 계속적으로 노출되는 문제로 인하여 두껍고 불안정한 피막생성을 유도한다. 불안정한 구조의 피막은 실리콘 음극의 전기화학적 성능뿐만 아니라 고온 열안정성을 저해할 수 있기 때문에 본 연구에서는 실리콘의 열안정성 향상을 위해 전해액 첨가제를 도입하여 피막구조를 변경하고자 한다. 전해액 첨가제인 lithium bis(oxalato)borate (LiBOB)가 실리콘 음극표면에 피막을 효과적으로 형성하였으며, 만충전 상태의 실리콘 음극의 $60^{\circ}C$ 저장시 용량유지 특성을 개선하였으며 고온에서의 열안정성 크게 향상시켰다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.177-180
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• 2009

본 연구에서는 HTPE 추진제 원료 및 HTPE 둔감 추진제 조성 2종에 대하여 DSC와 TGA를 사용하여 열분해 특성을 고찰하였다. AN이 포함된 HTPE 002는 약 $125^{\circ}C$에서 AN의 상전이 과정($II{\rightarrow}I$)을 거친 후, 약 $200^{\circ}C$범위까지 BuNENA와 AN이 함께 발열특성을 가지고 분해됨을 알 수 있었다. 추진제 HTPE 001과 HTPE 002의 열폭발에 대한 임계온도, $T_c$,를 Semenov의 열폭발 이론과 몇 가지 가열속도에서 측정된 비등온 곡선으로부터 계산되었고, 임계온도 계산에 사용된 열분해에 대한 활성화 에너지는 Kissinger방법으로 측정하였다.