본 연구에서는 폴리술폰 분리막을 이용한 바이오가스 정제 공정으로 고선택성 소재를 이용한 2단 공정의 높은 회 수율 및 경제성과 동등한 수준의 회수율을 확보하기 위해 저온 고압의 분리막 공정을 설계하고 평가하였다. 폴리술폰 고분자 를 4성분계 도프를 이용하여 비용매 유도 상전이법으로 중공사 분리막을 제조하였다. 기체 분리용 중공사 분리막은 1.6 m2의 유효 막면적을 갖는 샘플을 제조하여 상온 및 저온에서 기체 투과 특성을 평가하였다. 제조된 기체분리막 모듈의 온도에 따 른 기체 투과 특성을 분석하기 위하여 온도별 단일 기체 투과도를 평가한 결과 이산화탄소와 메탄 투과도는 20°C에서 각각 412, 12.7 GPU이며, -20°C에서는 각각 280, 3.6 GPU로써 이상 선택도는 32.4에서 77.8로 향상되었다. 단일 기체 투과 테스 트 후 혼합 기체에 대한 분리 테스트를 진행하였으며, 모듈 1단 구성 및 2단 구성(막 면적비 1:1, 1:2, 1:3)을 통하여 투과 거 동을 살펴보았다. 1단 구성에서는 stage-cut이 상승함에 따라 메탄의 농도가 상승하지만, 반대로 회수율은 떨어지는 결과를 나 타내었다. 2단 구성 테스트에서는 메탄 농도 97% 기준에서 막 면적비 1:1보다 1:3이 메탄의 회수율이 더 높게 측정되었으며, 공급 기체의 온도가 낮을수록 메탄의 회수율이 높아짐을 확인하였고, 최종적으로 폴리술폰 2단 공정에서 메탄 농도 97%, 회 수율 97%의 결과를 달성하였다.

지르코니아 복합체는 지르코니아 전구체, 알루미나 전구체, 그리고 유기 실란의 혼합물을 플라 스틱 기판 위에 코팅하여 졸 겔 공정과 저온의 광경화 과정, 그리고 열처리 공정 등 세 단계를 거쳐 합성하 였고, FT-IR과 XPS 분석을 통하여 지르코니아 전구체와 알루미나 전구체의 비율에 따라 합성된 복합체 내 Zr 원소와 Al 원소 비율이 일치함을 확인하였다. 코팅된 복합체는 파장이 420 nm 이상인 가시광선 영 역에서 96 % 이상의 투과도를 보였고, 기계적 강도는 연필 강도 9H 이상을 나타내었다. 특히 지르코니아 와 알루미나의 몰 비가 1:4의 비율의 복합 코팅제의 나노 압입 경도가 1.212 GPa로 가장 높은 것으로 확 인되었다.

Due to environmental pollution, regulations on existing petroleum-based fuels are increasing day by day. LNG is in the spotlight as an eco-friendly fuel that does not emit NOx or SOx, but its boiling point is -163°C, so it needs to be handled with care. Materials that can be used at the above temperature are defined by IMO through the IGC Code. Among them, 9% nickel steel has great advantages in yield strength and tensile strength under cryogenic conditions, but it is difficult to use in arc welding such as FCAW for various reasons. This study is a study to apply fiber laser welding to solve this problem. As a previous study, this study conducted a study to find a welding heat source. After performing bead on plate welding, the optimal heat source was derived by analyzing the shape of the bead and adjusting the parameters of the heat source model. In this case, by applying the multi-island genetic algorithm, which is a global optimization algorithm, not the intuition of the researcher, accurate results could be derived in a wide range.

본 연구에서는 투명도와 기계적 특성을 향상시키기 위해 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 하이브리드 복합체의 코팅 박막을 제조하였다. 하이브리드 복합체로는 ZrO2/TiO2/organosilane을 사용하였으며, 그 중 organosilane은 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate을 사용하였고 이는 저온 공정의 광경 화 반응을 위해 도입되었다. 다양한 조성비로 합성된 복합체를 폴리 카보네이트 기판 위에 저온 공정의 졸 -겔 법을 이용하여 광경화와 열처리 공정을 거처 코팅 박막을 제조하였고 이 코팅 박막의 광학 특성 및 기계적 강도를 확인하였다. 코팅 박막은 가시광선 영역에서 97.5 % 이상의 투과도를 가짐을 확인하였고 기계적 강도는 9H 이상의 연필 경도를 가진 것을 확인하였다. 특히 ZTS-2-1 코팅 박막의 나노 압입 경도는 1.14 GPa로 가장 높게 측정되었다.

본 연구는 마이크로파 저온진공건조 기술을 이용하여 고효율 인삼개발을 하고자 하였다. 홍삼 제조 공정에서 증삼 후 60-70℃에서 24시간 동안 건조하고 다시 40℃에서 72시간동안 건조한 열풍 건 조 홍삼과 증삼 후 마이크로파 저온진공건조기에서 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg 조건으로 5시간동 안 건조하고 다시 750 mmHg로 2시간동안 건조한 홍삼으로 조직 관찰, 관능평가, 진세노사이드 및 조 사포닌 함량 변화 등을 비교하였다. 그 결과, 마이크로파 저온진공 홍삼은 색도가 밝은 색으로, 표면적 은 다공성 조직으로 변화하였으며, 향미를 높이고 쓴 맛을 크게 감소시킴과 동시에 단 맛을 증가시켜 종합적인 선호도를 높였다. 또한, 단시간에 진세노사이드 Rg1과 Rb1 함량을 열풍 건조 홍삼에 비해 1시 간대에서 약 6배, 8배가 증가되었으나, Rg3 함량에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 마지막으로 조사포 닌 함량은 10-20분대부터 크게 증가하여 이후 지속적으로 높은 함량이 나타났다. 이와 같은 결과를 종 합해보면, 마이크로파 저온진공홍삼은 열풍 건조 홍삼에 비해 다공성 조직 변화를 통해 단시간에 진세노 사이드 및 조사포닌에 대한 추출 수율을 높이고 향미와 식감을 개선시켜 홍삼에 대한 선호도를 높일 수 있음을 확인되었다.

저온진공건조 조건에 따른 곶감의 건조특성 및 품질적 변화를 분석하였다. 곶감의 건조 특성 은 전형적인 항율건조기간과 감율건조기간이 존재함을 확인 할 수 있었다. 진공압력이 높을수록 가열온 도가 높을수록 곶감의 당도, 당 함량, 경도 값은 높게 나타났으며 이에 비해 명도 값은 낮게 나타남을 알 수 있었다. 기존 천일 및 열풍건조를 대처할 수 있는 진공건조의 최적 조건은 진공압력이 40~50kPa abs., 가열온도 30℃, 건조시간은 3~4일 이었다.

Solution-based Sb-doped SnO2 (ATO) transparent conductive oxides using a low-temperature process werefabricated by an electrospray technique followed by spin coating. We demonstrated their structural, chemical, morphological,electrical, and optical properties by means of X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, field-emission scanningelectron microscopy, atomic force microscopy, Hall effect measurement system, and UV-Vis spectrophotometry. In order toinvestigate optimum electrical and optical properties at low-temperature annealing, we systemically coated two layer, four layer,and six layers of ATO sol-solution using spin-coating on the electrosprayed ATO thin films. The resistivity and opticaltransmittance of the ATO thin films decreased as the thickness of ATO sol-layer increased. Then, the ATO thin films with twosol-layers exhibited superb figure of merit compared to the other samples. The performance improvement in a low temperatureprocess (300oC) can be explained by the effect of enhanced carrier concentration due to the improved densification of the ATOthin films causing the optimum sol-layer coating. Therefore, the solution-based ATO thin films prepared at 300oC exhibitedthe superb electrical (~7.25×10−3Ω·cm) and optical transmittance (~83.1%) performances.

Fe-based amorphous coatings were fabricated on a soda-lime glass substrate by the vacuum kinetic spray method. The effect of the gas flow rate, which determines particle velocity, on the deposition behavior of the particle and microstructure of the resultant films was investigated. The as-fabricated microstructure of the film was studied by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Although the activation energy for transformation from the amorphous phase to crystalline phase was lowered by severe plastic deformation and particle fracturing under a high strain rate, the crystalline phases could not be found in the coating layer. Incompletely fractured and small fragments 100~300 nm in size, which are smaller than initial feedstock material, were found on the coating surface and inside of the coating. Also, some pores and voids occurred between particle-particle interfaces. In the case of brittle Fe-based amorphous alloy, particles fail in fragmentation fracture mode through initiation and propagation of the numerous small cracks rather than shear fracture mode under compressive stress. It could be deduced that amorphous alloy underwent particle fracturing in a vacuum kinetic spray process. Also, it is considered that surface energy caused by the formation of new surfaces and friction energy contributed to the bonding of fragments.

The effect of carrier gases (He, ) on the properties of Ti coating layers were investigated to manufacture high-density Ti coating layers. Cold spray coating layers manufactured using He gas had denser and more homogenous structures than those using gas. The He gas coating layers showed porosity value of 0.02% and hardness value of Hv 229.1, indicating more excellent properties than the porosity and hardness of gas coating layers. Bond strengths were examined, and coating layers manufactured using He recorded a value of 74.3 MPa; those manufactured using gas had a value of 64.6 MPa. The aforementioned results were associated with the fact that, when coating layers were manufactured using He gas, the powder could be easily deposited because of its high particle impact velocity. When Ti coating layers were manufactured by the cold spray process, He carrier gas was more suitable than gas for manufacturing excellent coating layers.

This study investigated the effects of annealing environment for the densification and purification properties of pure titanium coating layer manufactured by cold spraying. The annealing was conducted at /1 h and three kinds of environments of vacuum, Ar gas, and mixture gas were controlled. Cold sprayed Ti coating layer (as sprayed) represented 6.7% of porosity and 228 HV of hardness, showing elongated particle shapes (severe plastic deformation) perpendicular to injection direction. Regardless of gas environments, all thermally heat treated coating layers consisted of pure -Ti and minimal oxide. Vacuum environment during heat treatment represented superior densification properties (3.8% porosity, 156.7 HV) to those of Ar gas (5.3%, 144.5 HV) and mixture gas (5.5%, 153.1 HV). From the results of phase analysis (XRD, EPMA, SEM, EDS), it was found that the vacuum environment during heat treatment could be effective for reducing oxide contents (purification) in the Ti coating layer. The characteristic of microstructural evolution with heat treatment was found to be different at three different gas environments. The controlling method for improving densification and purification in the cold sprayed Ti coating material was also discussed.

Oxide semiconductors Thin-film transistors are an exemplified one owing to its excellent ambient stability and optical transparency. In particular zinc oxide (ZnO) has been reported because It has stability in air, a high electron mobility, transparency and low light sensitivity, compared to any other materials. For this reasons, ZnO TFTs have been studied actively. Furthermore, we expected that would be satisfy the demands of flexible display in new generation. In order to do that, ZnO TFTs must be fabricated that flexible substrate can sustain operating temperature. So, In this paper we have studied low-temperature process of zinc oxide(ZnO) thin-film transistors (TFTs) based on silicon nitride (SiNx)/cross-linked poly-vinylphenol (C-PVP) as gate dielectric. TFTs based on oxide fabricated by Low-temperature process were similar to electrical characteristics in comparison to conventional TFTs. These results were in comparison to device with SiNx/low-temperature C-PVP or SiNx/conventional C-PVP. The ZnO TFTs fabricated by low-temperature process exhibited a field-effect mobility of 0.205 cm2/Vs, a thresholdvoltage of 13.56 V and an on/off ratio of 5.73×106. As a result, We applied experimental for flexible PET substrate and showed that can be used to ZnO TFTs for flexible application.

Dynamic plastic deformation behavior of copper particles occurred during the cold spray processing was numerically analyzed using the finite element method. The study was to investigate the impact as well as the heat transfer phenomena, happened due to collision of the copper particle of in diameter with various initial velocities of into the copper matrix. Effective strain, temperature and their distribution were investigated for adiabatic strain and the accompanying adiabatic shear localization at the particle/substrate interface.

원자력발전소에서 발생하는 이온교환수지와 가연성잡고체 혼합폐기물을 유리화하기 위하여 유도 가열식 저온용융로를 이용한 실증시험을 수행하였다. 금속 티타늄 고리(Ti-ring)를 이용한 유리의 초기점화에 필요한 에너지는 약 290 kWh로 평가되었다. 혼합폐기물의 투입 중 고주파발생기의 출력은 160∼190 kW로 임피던스는 0.55∼0.65 범위 내에서 안정적으로 유지되었다. 이온교환수지 단독투입 시 보다 가연성잡고체와 혼합 할 경우 CO 발생농도는 1/40 정도로 낮아졌는데, 이는 1.8배 정도 높은 연소에너지를 갖는 가연성잡고체가 혼합폐기물의 완전연소를 유도한 것으로 평가되었다. 혼합폐기물의 공급량에 적당한 최적 산소 버블링에 의해 유리 용탕 내부로의 미연폐기물의 함침은 발생하지 않았으며 유리 용탕은 지속적으로 공정 건전성을 유지하였다. 유리 용탕의 부피가 증가하는 팽창(swelling) 현상 때와 정상 일 때 발생가스를 측정, 비교한 결과 swelling 현상 때는 NO와 같이 환원성 가스의 농도 보다 산화성 기체인 의 농도가 높은 것으로 나타났다. 실증시험에 사용된 이온교환 수지와 가연성잡고체의 각각 투입량은 368kg과 751kg 이었으며, 74 정도의 감용비를 달성하였다.

본 연구에서는 resorcinol과 formaldehyde를 이요하여 수상에서 축중합시켜 겔을 만든 후 저온 초임계 건조 공정을 이용하여 겔 구조의 변형없이 용매를 제거하여 내무 표면적과 같은 에어로겔의 최종 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 고형분의 농도(2-5%)를 변화시켜 실험한 결과 초기 반응조건이 반응시간 및 최종물성에 변수가 됨을 알 수 있었다. 또한 제조된 에어로겔에 100-300˚C까지 온도를 가하며 표면 특성을 분석한 결과 열을 가함에 따라 기공의 크기가 커지고 표면적이 감소됨을 관찰할 수 있었다.