• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1468-1475
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• 2023

Enhancement of wear resistance of components used in fast reactors is necessary for long service life of the components. Plasma nitriding is a promising surface modification technology to impart high hardness and improved wear resistance of various steel components. This study discusses the characterization of chrome nitrided SS316L casing ring used in secondary sodium pump of fast breeder reactor and its stability under long term sodium exposure. Microstructural and hardness analysis showed that stress relieved component could be chrome nitrided successfully to a thickness of about 100 ㎛. Assessment of in-sodium performance of the chrome nitrided casing ring subjected to long term exposure up to 5000h at 550℃, showed retention of chrome nitrided layer with a case depth almost similar to that before sodium exposure. A slight decrease in the hardness was observed due to prolonged high temperature sodium exposure. Tribological studies indicate very low coefficient of friction indicating the retention of good wear resistance of the coating even after long term sodium exposure.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.215-222
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• 2024

Ni-rich cathode materials have been developed as the most promising candidates for next-generation cathode materials for lithium-ion batteries because of their high capacity and energy density. In particular, the electrochemical performance of lithium-ion batteries could be enhanced by increasing the contents of nickel ion. However, there are still limitations, such as low structural stability, cation mixing, low capacity retention and poor rate capability. Herein, we have successfully developed the nanorod-type Ni-rich cathode materials by using co-precipitation method. Particularly, the nanorod-type primary particles of LiNi_0.7Co_0.15Mn_0.15O₂ could facilitate the electron transfer because of their longitudinal morphology. Moreover, there were holes at the center of secondary particles, resulting in high permeability of the electrolyte. Lithium-ion batteries using the prepared nanorod-type LiNi_0.7Co_0.15Mn_0.15O₂ achieved highly improved electrochemical performance with a superior rate capability during battery cycling.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2014

리튬이차전지의 고에너지 밀도화를 위해 전지 구성요소들의 무게 및 부피를 저감하려는 요구가 증가하고 있다. 분리막은 리튬이온의 이동통로를 제공할 뿐만 아니라 양극과 음극의 직접적인 접촉을 방지하는 핵심 부품이다. 본 연구에서는 연신 비율을 달리하여 습식방법을 통해 두께가 16, 12, $9{\mu}m$ 인 폴리에틸렌 분리막을 준비하였고, 각각의 기계적 강도 및 열적특성을 평가하였다. 또한 양극($LiCoO_2$), 음극(Graphite)을 사용한 Coin type full-cell을 제작하여 율속 특성 및 500cycle까지 사이클 수명특성을 평가하였다. 수명특성 평가를 통해 사용된 모든 두께의 분리막에서 500cycle 까지 큰 차이 없이 80% 정도의 용량유지 결과를 확인하였다. 율속 특성에서는 가장 얇은 $9{\mu}m$ 분리막이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 흥미롭게도 $9{\mu}m$의 분리막이 $16{\mu}m$ 경우보다 열 수축률 평가에서 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.226-233
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• 2023

본 연구에서는 콘크리트 2차제품 제조시 기체상의 이산화탄소를 주입하는 In-situ 탄산화 기술의 적용 가능성 분석을 위해 이산화탄소 주입량에 따른 콘크리트 인터로킹 블록의 기초물성 및 미세구조 분석을 실시하였다. 안정적인 이산화탄소 주입을 위해 CO₂ 가스 주입용 콘크리트 혼합 설비를 구축하였으며, 이산화탄소 주입량을 시멘트량 대비 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 wt.%로 제어하였다. 기초물성 시험 결과, 이산화탄소 주입량이 0.3 %까지 증가할수록 기존 배합 대비 높은 강도 거동을 보였으며, 주입량 0.5 % 이후에는 기존 배합보다 낮은 강도를 보였으나 콘크리트 2차제품의 강도 기준(보차도용 콘크리트 인터로킹 블록)을 만족하는 것으로 나타났다. 이는 콘크리트 인터로킹 블록 제조시 이산화탄소 주입에 따른 CaCO₃ 결정 및 C-S-H 등의 수화물 생성이 촉진된 것으로 판단되었다. 따라서 배합중 이산화탄소를 주입하는 탄산화기술을 다양한 콘크리트 2차제품 제조 공정에 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제17권3호
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• pp.254-268
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• 2007

다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 $\alpha$-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 $CO_2/N_2$ 분리거동을 $CO_2/N_2$ 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 $30^{\circ}C$에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 $SiO_2$ 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 $SiO_2$ 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 $CO_2/N_2$ 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 $CO_2$ 탈착이 전체 $CO_2$ 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권1호
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• pp.52-57
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• 2007

We synthesized $(La_{1-x}Sr_x)MnO_3$ as a cathode for SOFC by glycine nitrate process (GNP) and knew the different properties of $(La_{1-x}Sr_x)MnO_3$ by using nitrate solution and oxide solution as a starting material. In case of using nitrate solution as a starting material, main crystal phase peak of $LaMnO_3$ increased as Sr content added up and a peak of $Sr_2MnO_4\;and\;La_2O_3$ was showed as a secondary phase. We added Mn excess to control a crystal phase. In this case, the electrical conductivity had a high value 210.3 S/cm at $700^{\circ}C$. On the other side, when we used oxide solution as a starting material, we found main crystal phase of $LaMnO_3$ to increase as Sr content added up and a peak of $La_2O_3$ as a secondary phase. Similary, we added Mn excess to control a crystal phase in this case. We knew $(La,Sr)MnO_3$ powder to sinter well and the electrical conductivity of the sintered body at $1200^{\circ}C$ for 4 h was 152.7 S/cm at $700^{\circ}C$. The sintered $(La,Sr)MnO_3$ powder at $1000^{\circ}C$ for 4 h got the deoxidization peak, depending on the temperature and in case of using nitrate solution as a starting material, the deoxidization peak was showed at $450^{\circ}C$ which is lower than used a oxide solution as a starting material. As a result, when $(La,Sr)MnO_3$ powder was synthesized to add Mn excess and to use nitrate solution as a starting material, we found it to have the higher deoxidization property and considered it as a cathode for SOFC properly. And we found it to have different electrical conductivity the synthesized $(La,Sr)MnO_3$ powder by using different starting materials like nitrate solution and oxide solution which influence a sintering density and crystal phase.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.217-228
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• 2003

Li 이차 전지 음극용 활물질인 $Co_3O_4$의 초기 충방전 효율을 향상시키기 위해 chemical reduction method나 mechanical milling법을 이용하여 $Co_3O_4$에 Ni을 첨가하여 $Ni-Co_3O_4$, 복합물을 제조하였다. 그 결과 초기 충방전 효율이 약 69%에 불과한 $Co_3O_4$에 비해 mechanical milling법을 이용하여 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물은 약 79%이상의 대폭 향상된 초기 충방전 효율 특성을 나타내었다. 하지만 chemical reduction method를 이용하여 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물은 약 71%의 초기 충방전 효율 특성만을 나타내었다. SEM 분석을 통해 각 물질의 표면 형상을 관찰한 결과 mechanical milling법과 chemical reduction method를 통해 제조된 $Ni-Co_3O_4$ 복합물에서는 $Co_3O_4$ 표면에 분포된 Ni의 균일성의 차이가 존재하였다. $Co_3O_4$가 $Li_2O$의 분해, 형성에 의해 충방전되고 Ni이 $Li_2O$의 분해를 촉진시키는 효과를 가지고 있음을 고려할 때 이러한 균일성의 차이는 결국 Ni 과 $Co_3O_4$ 사이의 접촉면적의 차이로 이어져 $Ni-Co_3O_4$ 복합물의 초기 충방전 효율 특성이 그 제조 방법에 따라 달라지는 것으로 보인다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.28-33
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• 2011

The thermal shock properties of SiC materials were investigated for high temperature applications. In particular, the effect of thermal shock temperature on the flexural strength of SiC materials was evaluated, in conjunction with a detailed analysis of their microstructures. The efficiency of a nondestructive technique using ultrasonic waves was also examined for the characterization of SiC materials suffering from a cyclic thermal shock history. SiC materials were fabricated by a liquid phase sintering process (LPS) associated with hot pressing, using a commercial submicron SiC powder. In the materials, a complex mixture of $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$ powders was used as a sintering additive for the densification of the microstructure. Both the microstructure and mechanical properties of the sintered SiC materials were investigated using SEM, XRD, and a three point bending test. The SiC materials had a high density of about 3.12 Mg/m3 and an excellent flexural strength of about 700 MPa, accompanying the creation of a secondary phase in the microstructure. The SiC materials exhibited a rapid propagation of cracks with an increase in the thermal shock temperature. The flexural strength of the SiC materials was greatly decreased at thermal shock temperatures higher than $700^{\circ}C$, due to the creation of microcracks and their propagation. In addition, the SiC materials had a clear tendency for a variation in the attenuation coefficient in ultrasonic waves with an increase in thermal shock cycles.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권2호
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• pp.196-203
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• 2011

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.339-345
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• 2004

In this study we reported the Smoke Density values of interior materials of railroad passenger car and investigated the specific smoke density(Ds) by NBS smoke chamber to the variance of some test conditions. First we compared the result of Ds from ISO 5659-2 with that from ASTM E 662 for same material. Secondary studied the Ds value to the variance of specimen shape and thickness and to the variance of other conditions.