• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.111-112
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• 2023

With the development of cities, the density of the population is continuously increasing as buildings become larger and more high-rise, but since the Haeundae residential complex fire in Busan in 2010, there has been a growing need to meet the fire protection performance of buildings as large-scale fires continue to occur every year. On the other hand, fire doors, which are one of the fire protection performance of buildings, have been judged unqualified in 82% of cases when fire doors constructed on the actual site were inspected after completion. The reason for this is that paper honeycomb and glasswool, which are used as core materials for fire doors, absorb moisture, reducing thermal insulation performance, and sagging due to increased weight, leading to performance degradation due to warping in empty spaces. To overcome these problems, research is underway to apply lightweight aerated concrete, an inorganic material, as a core material. Therefore, in order to select a blowing agent that produces stable bubbles prior to the production of lightweight bubble concrete for application as a fire door inner core, this study examined the physical performance according to the type of blowing agent and dilution concentration, and the following conclusions were drawn. Compared to vegetable bubbles and independent bubbles, synthetic bubbles have 3~8% higher thermal conductivity than independent bubbles, but 3~6% lower slurry density than vegetable bubbles, and 2~13% higher compressive strength, which is thought to be an improvement of synthetic bubbles.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권2호
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• pp.119-125
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• 2024

The n-type Bi_2-xSb_xTe₃ compounds have been of great interest due to its potential to achieve a high thermoelectric performance, comparable to that of p-type Bi_2-xSb_xTe₃. However, a comprehensive understanding on the thermoelectric properties remains lacking. Here, we investigate the thermoelectric transport properties and band characteristics of n-type Bi_2-xSb_xTe₃ (x = 0.1 - 1.1) based on experimental and theoretical considerations. We find that the higher power factor at lower Sb content results from the optimized balance between the density of state effective mass and nondegenerate mobility. Additionally, a higher carrier concentration at lower x suppresses bipolar conduction, thereby reducing thermal conductivity at elevated temperatures. Consequently, the highest zT of ~ 0.5 is observed at 450 K for x = 0.1 and, according to the single parabolic band model, it could be further improved by ~70 % through carrier concentration tuning.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.198-206
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• 2024

Given the high theoretical capacity (1,675 mAh g^-1) and the inherent affordability and ubiquity of elemental sulfur, it stands out as a prominent cathode material for advanced lithium metal batteries. Traditionally, sulfur was sequestered within conductive porous carbons, rooted in the understanding that their inherent conductivity could offset sulfur's non-conductive nature. This study, however, pivots toward a transformative approach by utilizing diatom shell (DS, diatomite)-a naturally abundant and economically viable siliceous mineral-as a sulfur host. This approach enabled the development of a sulfurlayered diatomite/S composite (DS/S) for cathodic applications. Even in the face of the insulating nature of both diatomite and sulfur, the DS/S composite displayed vigorous participation in the electrochemical conversion process. Furthermore, this composite substantially curbed the loss of soluble polysulfides and minimized structural wear during cycling. As a testament to its efficacy, our Li-S battery, integrating this composite, exhibited an excellent cycling performance: a specific capacity of 732 mAh g^-1 after 100 cycles and a robust 77% capacity retention. These findings challenge the erstwhile conviction of requiring a conductive host for sulfur. Owing to diatomite's hierarchical porous architecture, eco-friendliness, and accessibility, the DS/S electrode boasts optimal sulfur utilization, elevated specific capacity, enhanced rate capabilities at intensified C rates, and steadfast cycling stability that underscore its vast commercial promise.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권1호
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• pp.50-56
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• 2024

We report the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties of n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 compounds. N-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 powders are synthesized by an oxide-reduction process and consolidated via spark-plasma sintering. To explore the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties, the sintered bodies are subjected to uniaxial pressure to induce a controlled amount of compressive strains (-0.2, -0.3, and -0.4). The shaping temperature is set using a thermochemical analyzer, and the plastic deformation effect is assessed without altering the material composition through differential scanning calorimetry. This strategy is crucial because the conventional hot-forging process can often lead to alterations in material composition due to the high volatility of chalcogen elements. With increasing compressive strain, the (00l) planes become aligned in the direction perpendicular to the pressure axis. Furthermore, an increase in the carrier concentration is observed upon compressive plastic deformation, i.e., the donor-like effect of the plastic deformation in n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 compounds. Owing to the increased electrical conductivity through the preferred orientation and the donor-like effect, an improved ZT is achieved in n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 through the compressive-forming process.

• 한국안전학회지
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• 제39권2호
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• pp.38-43
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• 2024

Recently, with the expanding market for electronic devices and electric vehicles, secondary battery usage has been on the rise. Lithium-ion batteries are particularly popular due to their fast charging times and lightweight nature compared to other types of batteries. A secondary battery consists of four components: anode, cathode, electrolyte, and separator. Generally, the positive and negative electrode materials of secondary batteries are composed of an active material, a binder, and a conductive material. Acetylene Black (AB) is utilized to enhance conductivity between active material particles or metal dust collectors, preventing the binder from acting as an insulator. However, when recycling waste batteries that have been subject to high usage, there is a risk of fire and explosion accidents, as accurately identifying the characteristics of Acetylene Black dust proves to be challenging. In this study, the lower explosion limit for Acetylene Black dust with an average particle size of 0.042 ㎛ was determined to be 153.64 mg/L using a Hartmann-type dust explosion device. Notably, the dust did not explode at values below 168 mg, rendering the lower explosion limit calculation unfeasible. Analysis of explosion delay times with varying electrode gaps revealed the shortest delay time at 3 mm, with a noticeable increase in delay times for gaps of 4 mm or greater. The findings offer fundamental data for fire and explosion prevention measures in Acetylene Black waste recycling processes via a predictive model for lower explosion limits and ignition delay time.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.190-196
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• 2024

분리판은 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB) 스택 내 셀의 전기적 통로 및 구조적 지지 역할 수행하는 매우 중요한 부품 중 하나이다. 흑연 소재는 전기 전도성이 뛰어나 분리판에 주로 사용되지만, 셀 스택에서 전극과 분리판 사이에 높은 계면 접촉 저항(ICR)이 발생하여 VRFB의 성능에 심각한 제한이 존재한다. 본 연구에서는 ICR의 한계를 해결할 수 있는 일체형 전극-분리판 조립체를 개발하는 것을 목표로 하였다. 일체형 조립체는 핫 프레스 방법을 활용하여 열가소성 및 열경화성 폴리머와 단일 탄소 펠트를 사용하여 제작하였다. 실험 결과, 일체형 조립체가 연속적인 전기 경로로 인해 감소된 전체 저항을 나타냄을 확인하였다. 또한, 충/방전 셀 테스트 결과에서 일체형 조립체는 향상된 셀 성능을 보여주었다. 따라서 개발된 일체형 전극-분리판 조립체는 기존의 분리판 및 전극 조립체를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제16권1호
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• pp.69-83
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• 2006

본 연구는 지하유류저장공동 굴착 시 조사된 단열체계 및 수리 인자를 토대로 투수성구조영역과 수리암반영역으로 세분화하여 연구지역의 불규칙하고 복잡한 지하수유동체계를 해석해 보고자 하였다. 지하공동 내에서 확인된 단열분포특성과 지하공동굴착과 동시에 지표관측공 28개를 통해 측정된 지하수위 및 수평수벽공 95개와 수직수벽공 63개에 의해 일별로 계측된 압력 및 주입량을 통해 연구지역은 지하수의 방벽역할을 하는 3개의 투수성구조영역과 4개의 수리암반영역으로 구분이 가능하였다. 공동심도에 발달된 투수성 구조는 국지적 큰 규모 단열대인 NE-1과 2개의 국지규모 단열대로 구성되고 있으나, 수리암반영역은 국지규모 단열대에 의하여 4개 영역으로 구분된다. FZ-2 구조대와 인접한 수리암반영역 Domain-A와 B는 수평수벽공의 초기압이 최대 약 $15kg/cm^2$까지 높으며, 지하공동 굴착 시 상 하부의 지하수위변화의 차이가 $10\sim40m$로 상 하부의 수리적 연결성이 양호한 것으로 평가된다. 반면, FZ-1 구조대와 인접한 Domain-C와 D는 이중수위측정 시설 설치시 상부와 하부의 지하수위차는 최대 약 120 m로 매우 크게 나타났으며, 상부 지하수는 공동굴착 시 수위 가 크게 변화하지 않았다. Domain C, D의 하부암반의 수리 전도도$(7.2X10^{-10}m/sec)$는 상대적으로 낮은 지하수 함양량의 원인을 제공하고 있으며, 연속체개념 의 지하수유동모델링을 통해 계산된 4개 영역의 함양량은 연구지역의 20년간 평균 강수량(1,356 mm/year)의 2%로 계산되었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.561-567
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• 2011

상록활엽관목으로서 꽃이 화려하고 관상가치가 높으나 멸종위기 수종인 자생만병초와 원예도입종 만병초 품종을 공시하여 내한성의 기작을 잎 운동과 광합성 활성 등의 생리적 반응을 조사하여 구명하고자 하였으며 다음과 같이 요약된다. 월동 후의 엽소 피해 정도로 측정한 내한성 정도는 자생종인 만병초와 홍만병초에서 도입종보다 크게 높았으며, 도입종 중에서도 'Nova Zembla'에서 가장 낮았고, 'Cynosure'와 'Parker's Pink'는 이보다 다소 높았다. 저온에 의한 엽각의 변화는 자생종과 'Parker's Pink' 품종에서 크게 일어났으며, 'Nova Zembla'와 'Cunningham's White'에서의 변화는 적었다. 저온에 의한 잎말림 현상도 자생종에서 크게 일어났고 도입종은 이들보다 작았으며, 도입종 중에서는 'Parker's Pink'가 다소 컸고 나머지 품종들은 작았다. 자생종의 내한성은 저온에 의한 엽각변화와 잎말림현상이 관여하는 것으로 판단되며, 내한성이 약한 'Parker's Pink'에 있어서는 잎운동 활성과의 관련성이 적어 다른 요인이 관여하고 있는 것으로 생각된다. 내한성이 강한 만병초에서 월동 전 광합성 활성이 높았고 월동 후 광합성활성의 회복이 자생종 및 도입종의 'Cynosure'에서 비교적 빨랐으며, 내한성이 가장 약했던 'Nova Zembla'에서 월동 전 광합성 활성과 월동 후 광합성활성의 회복속도가 가장 낮았다. 기공전도도는 광합성활성과 유사한 경향을 보였으며, 내한성이 강한 자생종에서 월동 후 뿌리로부터 잎으로의 수분이동이 원활하여 엽소현상이 적었고, 월동 후 기공전도도가 가장 낮았고 수분이동에 크게 제한을 받은 'Nova Zembla'에서 엽소현상이 크게 나타난 것으로 생각된다. 이상의 결과로부터 만병초 종에 있어서 월동중의 잎 운동과 월동후의 수분이동 및 광합성에 의해 축적되는 수분스트레스 관련 물질들이 종합적으로 관여하여 엽소현상으로서 나타나는 내한성을 결정하는 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.320-328
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• 2016

안동호와 임하호 주요 유입수계의 저서성 대형무척추동물 군집구조 및 군집안정성을 파악하고자, 2015년부터 2016년까지 총 8회 조사를 실시하였다. 안동호 유입수계는 다양한 미소서식처가 조성되어 있고, 하상구조 또한 상대적으로 임하호 유입수계보다 다양하게 조성되어 있어 유수성 및 정수성 환경을 선호하는 분류군이 다수 출현하였다. 안동호는 깔따구류, 꼬마줄날도래 등 특정 종의 개체수 증가로 인해, 임하호에 비해 높은 우점도 및 낮은 다양도를 보였으며, 섭식기능군은 비교적 주워먹는무리의 종수 및 개체수 비율이 가장 높게 나타났고, 강우 등 환경요인에 의해 썰어먹는무리의 종수가 및 개체수가 감소한 것으로 나타났다. 서식기능군은 모든 지점에서 붙는무리의 종수 및 개체수 비율이 높게 나타났다. 군집안정성 분석 결과 안동호는 상대적 저항력과 회복력이 뛰어난 특성군 I 그룹에 속하는 종들의 출현율이 61.3%로 임하호 59.1%보다 높게 나타났고, 상대적 저항력과 회복력이 약하고 비교적 수환경이 안정적인 곳에서 서식하는 특성군 III 그룹에 속하는 종들의 출현율은 안동호에서 15.1%로, 임하호(20.5%)에 비해 낮게 나타났다. 이화학적 수질 분석 결과, 수온이 낮을수록 용존산소량은 높게 나타났고, pH와 전기전도도는 토양수분의 염류이온농도가 높아져 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 3차 조사시 강우에 의해 유입된 점 및 비점오염원의 영향으로 BOD와 SS는 감소, COD, T-P는 일시적으로 증가하는 경향을 보였다. 상관관계 분석 결과 전기전도도 및 T-N이 종수 및 개체수와 음의 상관관계를 나타내어, 하천 인근 유역의 점오염원과 비점오염원이 저서성 대형무척추동물의 군집과 수질에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서 수생생물에 직접적인 영향을 미치는 생활하수와 유기물의 유입을 차단하는 등 지속적인 관리 및 모니터링이 요구된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.88-100
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• 1998

결정질 암반내에 발달하는 단열은 지하수유동의 주요 경로가 되므로, 유동성 단열의 특성 규명은 유동체계를 해석하는데 매우 중요하다. 암반 내 단열 중 유동성 단열을 추출하기 위해 편마암 지역내 폐광산을 대상으로 단열특성을 파악했다. 연구지역내 지표 노두와 항내에 발달하는 단열 중, 단층은 방향성, 단층폭, 연장성, 운동감각, 충전물질, 절리의 경우는 방향성, 길이, 간격, 틈(aperture), 충전물질, 조도(roughness), 타 절리들과의 교차 및 연결성을 조사했다. 한편, 지표 하에 발달하는 단열특성 파악을 위해 연구지역내 5개 지점에 시추를 실시하여 이를 통해 회수된 코아시료를 정밀 로깅했다. 그 중, 3개 시추공을 대상으로 초음파주사검층을 실시하여 단열의 방향성과 단열종류를 구분하고 획득한 자료를 처리.분석하였다. 조사결과에 따르면 지표상에 발달하는 대표 단열군은 GSet 1: N50-82$^{\circ}$E/55-90$^{\circ}$SE, GSet 2: N2-8$^{\circ}$E/56-86$^{\circ}$SE, GSet 3: N46-72$^{\circ}$W/60-85$^{\circ}$NE, GSet 4:Nl2-38$^{\circ}$W/15-40$^{\circ}$SW 단열군으로 나타났다. 이에 대응되는 지표하 단열군은 HSet 1: N50-90$^{\circ}$E/55-90$^{\circ}$SE, HSet 2: N10-30$^{\circ}$E/50-70$^{\circ}$SE, HSet 3: N20-60$^{\circ}$W/50-80$^{\circ}$NE, HSet 4: N10-50$^{\circ}$E/$\leq$40$^{\circ}$NW로 분류되었다. 이 단열군들 중 GSet 1 및 GSet 3, 그리고 HSet 1 및 HSet 3은 연구지역내 가장 우세하게 발달하는 단열군이다. HSet 1은 평균 단열간격이 30~47 m이며, 이 단열 중 등급(code) 1 단열(단층, 열린단열) 등이 21.0~42.9%를 구성한다. HSet 3은 55~57 cm의 평균 단열간격을 보이고, 등급 1 단열이 15.4~26.9%를 차지한다. HSet 4는 239 cm의 평균 단열간격을 보여 연구지역내 우세 단열군 중 가장 넓은 단열간격을 가지나, 등급 1 단열의 비율이 54.5%에 이른다. 등급 1 단열과 유사한 특성을 갖는 단층이나 열린단열은 다른 성질의 단열에 비해 상대적으로 수리전도성이 큰 것으로 알려져 있음을 통해, N55-85$^{\circ}$E/50-80$^{\circ}$SE 단열군과 N20-60$^{\circ}$W/50-75$^{\circ}$NE 단열군, 그리고 N10-30$^{\circ}$E/$\leq$30$^{\circ}$NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압주입시험에서도 확인된다.