석유계 잔사유 기반 음극재 제조 및 그 전기화학적 특성

김대섭,임채훈,김석진,이영석,Kim, Daesup,Lim, Chaehun,Kim, Seokjin,Lee, Young-Seak 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.5

본 연구에서는 석유 정제 부산물인 석유계 잔사유를 이용하여 리튬이차전지용 음극재를 제조하였다. 석유계 잔사유 중 열분해 연료유(pyrolysis fuel oil, PFO), 유동접촉분해 데칸트 오일(fluidized catalyst cracking-decant oil, FCC-DO), 감압잔사유(vacuum residue, VR)를 탄소 전구체로 사용하였다. MALDI-TOF, 원소분석(EA)을 통하여 석유계 잔사유의 물리화학적 특징을 확인하였고, 잔사유로부터 제조된 음극재는 XRD, Raman 등의 분석을 통해 그 구조적 특징을 평가하였다. VR은 PFO 및 FCC-DO에 비하여 광범위한 분자량 분포와 많은 양의 불순물을 함유하는 것을 확인할 수 있었고, PFO와 FCC-DO는 거의 유사한 물리화학적 특징을 나타내었다. XRD 분석결과로부터 탄화된 PFO와 FCC-DO는 유사한 d₀₀₂값을 나타내었다. 그러나 Lc 및 La값에서는 FCC-DO가 PFO보다 더 발달된 층상구조를 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 전기화학적 특성 평가에서는 FCC-DO가 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 이러한 석유계 잔사유의 물리화학적, 전기화학적 결과로 미루어 보아 FCC-DO가 PFO와 VR보다 더 우수한 리튬이차전지용 탄소 전구체인 것으로 사료된다.

비소세포 폐암의 제한된 각도를 이용한 세기변조와 용적변조회전 방사선치료계획의 폐 선량에 관한 연구

염미숙,이우석,김대섭,백금문,Yeom, Misuk,Lee, Woosuk,Kim, Daesup,Back, Geummun 대한방사선치료학회 2014 대한방사선치료학회지 Vol.26 No.1

목 적 : 비소세포 폐암의 치료용적의 크기가 크거나 폐 용적이 작고, 몸의 정중선(Mid line)에 위치한 경우 척수의 허용선량을 고려한 방사선치료계획에서 폐 선량이 많아지게 되는데, 본 연구는 비소세포 폐암 환자의 3차원입체조형치료(Three dimensional conformal radiotherapy, 3D CRT), 제한된 각도를 이용한 세기변조방사선치료(Intensity modulated radiotherapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc therapy, VMAT) 치료계획을 각각 적용하여 전체 폐 선량을 비교 및 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : TrueBeam STx($Varian^{TM}$, USA) 10 MV 에너지를 이용하여 4명의 환자에 대하여 3D CRT, 제한된 각도를 이용한 IMRT와 VMAT 치료계획을 세우고, 총 선량 66 Gy/30 Fx 처방하였을 때, 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV), 전체 폐 그리고 척수에 들어가는 선량을 평가하였다. PTV에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity index, HI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformity Index, PCI)를 구하고, 폐의 30 Gy 용적($V_{30}$), $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$, 평균선량(Mean dose)을 평가하고, 척수의 최대선량 값을 평가하였다. 결 과 : PTV에 대한 CI, HI, PCI의 평균값은 각각 $0.944{\pm}0.009$, $1.106{\pm}0.027$, $1.084{\pm}0.016$으로 평가되었다. 전체 폐에 대한 첫 번째 환자의 $V_{20}$은 3D CRT, IMRT, VMAT 각각 30.7%, 20.2%. 21.2%, 두 번째 환자의 $V_{20}$은 33.0%, 29.2%. 31.5%, 세 번째 환자의 $V_{20}$은 51.3%, 34.3%. 36.9%, 네 번째 환자의 $V_{20}$은 56.9%, 33.7%. 40%로 제한된 각도를 이용한 IMRT 치료계획에서 가장 낮게 평가되었다. 척수에 대한 최대선량 값은 모두 허용선량 미만으로 평가되었다. 결 론 : 비소세포 폐암의 방사선치료계획에서 3D CRT와 비교했을 때, 제한된 각도를 이용한 IMRT나 VAMT을 이용하면 척수의 허용선량을 넘지 않으면서 폐 선량을 줄여줄 수 있는 치료계획을 세울 수 있었다. IMRT와 VAMT을 비교해보면 PTV의 선량포함과 척수선량을 고려했을 때 IMRT 치료계획에서 보다 좁은 각도를 이용한 치료계획이 가능하였고, 이는 폐 선량을 좀 더 줄여줄 수 있는 결과를 얻을 수 있었다. Purpose : For non-small cell lung cancer, if the treatment volume is large or the total lung volume is small, and the tumor is located in midline of patient's body, total lung dose tends to increase due to tolerance dose of spinal cord. The purpose of this study is to compare and evaluate the total lung dose of three dimensional conformal radiotherapy(3D CRT), intensity modulated radiotherapy(IMRT) and volumetric modulated arc therapy(VMAT) using restricted angle for non-small cell lung cancer patients. Materials and Methods : The treatment plans for four patients, being treated on TrueBeam STx($Varian^{TM}$, USA) with 10 MV and prescribed dose of 60 Gy in 30 fractions, 3D CRT, restricted angle IMRT and VAMT radiotherapy plans were established. Planning target volume(PTV), dose to total lung and spinal cord were evaluated using the dose volume histogram(DVH). Conformity index(CI), homogeneity index(HI), Paddick's index(PCI) for the PTV, $V_{30}$, $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$, mean dose for total lung and maximum dose for spinal cord was assessed. Results : Average value of CI, HI and PCI for PTV was $0.944{\pm}0.009$, $1.106{\pm}0.027$, $1.084{\pm}0.016$ respectively. $V_{20}$ values from 3D CRT, IMRT and VMAT plans were 30.7%, 20.2% and 21.2% for the first patient, 33.0%, 29.2% and 31.5% for second patient, 51.3%, 34.3% and 36.9% for third patient, finally 56.9%, 33.7% and 40.0% for the last patient. It was noticed that the $V_{20}$ was lowest in the IMRT plan using restricted angle. Maximum dose for spinal cord was evaluated to lower than the tolerance dose. Conclusion : For non-small cell lung cancer, IMRT with restricted angle or VMAT could minimize the lung dose and lower the dose to spinal cord below the tolerance level. Considering PTV coverage and tolerance dose to spinal cord, it was possible to obtain IMRT plan with smaller angle and this could result in lower dose to lung when compared to VMAT.

플라즈마 불소화에 의해 제조된 불소 도핑 PVDF의 표면 및 부식방지 특성

김석진 ( Seokjin Kim ),임채훈 ( Chaehun Lim ),김대섭 ( Daesup Kim ),이영석 ( Young-seak Lee ) 한국공업화학회 2021 공업화학 Vol.32 No.6

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 우수한 가공성을 가지고 있어 코팅 재료로 유망하지만 다른 불소계 고분자에 비하여 소수성이 약하여 부식 방지 등 그 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 PVDF의 부식방지 특성을 향상시키고자 사불화탄소(CF₄) 가스를 이용하여 플라즈마 불소화를 수행하였고, 유량에 따른 불소 함량 및 소수성 변화를 고찰하고 부식방지 특성을 확인하였다. PVDF 막 표면의 불소 함량은 사불화탄소 유량이 증가함에 따라 46.70%로 증가하였으나 그 표면자유에너지는 불소함량의 증가와 일치하지 않았다. 한편, PVDF 표면의 표면 거칠기는 불소화 유량에 따라 최대 150% 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 플라즈마 불소화는 불소화 기능기 도입 및 표면식각으로 인하여 표면자유에너지에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한, PVDF 코팅된 철판의 부식 정도는 미처리 철판에 비하여 표면 산소 함량이 49.2%에서 19.0% 이하로 크게 개선되었으며, 특히, 불소화 처리된 PVDF의 산소함량은 13.6%으로 불소화 처리되지 않은 PVDF보다 28.4 % 정도 낮아져 우수한 부식방지 특성을 보이는 것으로 관찰되었다. Polyvinylidene fluoride (PVDF) is a promising coating material because of its outstanding processability. The PVDF coating, however, has limitations in anti-corrosion application due to its weak hydrophobicity compared to that of other fluoropolymers. In this study, plasma fluorination was performed using carbon tetrafluoride (CF₄) gas to improve anti-corrosion properties of PVDF. The fluorine content and hydrophobicity of PVDF were investigated in different CF₄ flow rates, followed by the determination of anti-corrosion properties. The fluorine content on the surface of the PVDF film increased by up to 46.70%, but the surface free energy was independent of CF₄ flow rate. Meanwhile, the surface roughness of the PDVF film tended to increase by up to 150% and then decrease with increasing CF₄ flow rate. It is considered that the plasma fluorination affects the surface free energy due to the introduction of fluorine functional groups and surface etching. In addition, the degree of corrosion of the PVDF-coated Fe plate was significantly reduced from 49.2% to 19.0% compared to that of the uncoated Fe plate. In particular, the degree of corrosion of the fluorinated PVDF-coated Fe plate was 13.6%, which was 28.4% lower than that of the PVDF-coated Fe plate, showing improved anti-corrosion protection.

플라즈마 및 직접 기상 불소화에 의해 제어된 산소결핍 불소화 WO₃ 광촉매의 광분해 특성

이혜련,이란은,김대섭,이영석,Lee, Hyeryeon,Lee, Raneun,Kim, Daesup,Lee, Young-Seak 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.2

To enhance the photocatalytic activities of WO₃ photocatalysts, fluorine doping was performed to induce the oxygen vacancies. Both plasma and direct vaper fluorination were carried out for fluorine doping, and photocatalytic activities were examined by using methylene blue dye. Oxygen vacancies of the plasma and direct vaper fluorinated WO₃ photocatalysts were measured to be 14.65 and 18.59%, which increased to about 23 and 56% at pristine WO₃ photocatalysts. The degradation efficiency of methylene blue was also determined about 1.7 and 3.4 times higher than pristine WO₃ photocatalysts, respectively, depending on oxygen vacancies increased. In addition, it was confirmed that the bandgap process energy decreased from 2.95 eV to 2.64 and 2.45 eV after fluorine doping. From this result, it is considered that the direct vaper fluorination has an advantage for increasing the photocatalytic activities of WO₃ compared to that of the plasma fluorination.

[화학] 유리 용융물의 고온에서 전기 전도도 측정

김태삼(Taesam Kim),김대섭(Daesup Kil),정헌생(Hunsaeng Jung),강은희(Eunhee Kang),윤석승(Soksung Yoon) 한국분석과학회 2000 분석과학 Vol.13 No.6