Methane oxidation mechanism of Pt nanoparticles supported on CeO₂ (100): effects of oxygen partial pressure

하현우,유미,최혁,강은지,안혜성,김현유 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-

금속 나노입자는 메탄 산화반응과 같은 수소 생산 반응을 위한 촉매로서 가장 널리 사용되는 촉매이다. 그러나 메탄 산화반응의 복잡한 반응 경로로 인해 촉매로 사용되는 나노입자의 정확한 반응점을 확인하기 어렵고, 이는 촉매 최적화의 걸림돌로 작용하고 있다. 본 연구에서는 백금 나노입자 (Pt NPs) 촉매가 CeO₂ 산화물 위에 지지된 시스템을 도입하여 메탄 산화반응의 반응 경로에 대한 이론적 해석을 수행하였고, 이를 통해 촉매의 반응점을 규명하였다. 실제 반응 환경에서 나타나는 반응물 분압에 의한 영향을 확인하기 위해 밀도범함수이론 (DFT) 계산을 통해 표면이 0, 0.33, 1 ML의 산소로 포화된 Pt NPs 촉매를 각각 모델링하였고, 각 촉매의 메탄 산화반응 메커니즘을 확인하였다. 실제 반응환경과 같이 산소의 분압을 고려한 경우 활성화 에너지는 변화하고, 특히 CH₄/O₂ 비율이 낮아진 분위기에 노출된 Pt NPs 촉매는 활성화 에너지가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 Pt NPs/CeO₂ 촉매가 반응 분위기에 따라 촉매 반응 메커니즘이 변화하는 것을 바탕으로 메탄 산화반응의 촉매 반응점과 활성을 규명하고자 하였다.

한국남부지역 덜꿩나무 자생지의 식생구조 및 토양특성

하현우,임효인 경상대학교 농업생명과학연구원 2017 농업생명과학연구 Vol.51 No.1

남부지역 덜꿩나무 집단 중 우점도가 높은 6개 지역을 대상으로 식생구조 및 토양특성을 분석하여 조 경용으로서 가치가 높은 덜꿩나무 자생지의 생육환경을 파악하여 생육 적지는 선정하는데 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 자생지 내의 목본식물은 교목층 13수종, 아교목층 38수종, 관목층 48수종으로 총 68수종이 분포하였다. 평균상대우점치(MIV)가 높은 수종은 소나무, 굴참나무, 생강나무, 산벚나무, 땅비싸리, 당단풍나무, 진달래, 정금나무, 작살나무 등이었으며, 전 조사지역에서 공통적으로 출현한 수 종은 졸참나무와 때죽나무 2수종이었다. 덜꿩나무와 유사한 생태적 지위를 갖는 정의 상관관계를 나타 내는 수종들은 자귀나무와 노린재나무 2수종으로 나타난 반면 굴피나무는 부의 상관관계가 있어 서로 생태적 지위가 이질적인 것으로 나타났다. 자생지의 종다양도(H’), 최대종다양도(H’max), 균재도(J’) 및 우점도(1-J’)는 각각 0.887, 1.102, 0.803, 0.196으로 나타났다. 자생지의 토양특성은 pH 4.3, 유 기물함량 10.6%, 전질소함량 0.34% 및 유효인산 0.68㎎ ㎏-1로 나타났으며, 치환성양이온은 Ca2+ (16.84 cmolc ㎏-1) > K+(6.41 cmolc ㎏-1) > Mg2+(4.26 cmolc ㎏-1) 순으로 높은 함량을 나타냈다. 남 부지역 덜꿩나무 집단은 유기물 함량이 풍부하고 양이온 치환용량이 높은 강산성 토양으로 질소의 함량 에 비해 인산의 함량이 다소 높은 곳에서 자라는 경향이 있었다. We conducted this study to investigate vegetation structure and soil conditions of six Viburnum erosum Thunb.(V. erosum) populations which showed high dominance. A total of 68 woody plants were observed to distribute: 13 in tree layer; 38 in subtree layer; and 48 in shrub layer. Based on the Mean Importance Value(MIV), the dominant tree species in the V. erosum populations were as follows in order of: Acer pseudosieboldianum(Pax) Kom., Callicarpa japonica Thunb., Indigofera kirilowii Maxim. ex Palib., Lindera obtusiloba Blume, Prunus sargentii Rehder, Quercus variabilis Blume, Rhododendron mucronulatum Turcz. and Vaccinium oldhamii Miq. In paticular, the species observed in all of the study sites were Quercus serrata Murray and Styrax japonicus Siebold & Zucc. It was found that the presence of V. erosum was positively correlated with that of Albizia julibrissin Durazz. and Symplocos chinensis f. pilosa (Nakai) Ohwi, while negatively correlated with that of Platycarya strobilacea Siebold & Zucc. According to the result, means of species diversity(H’), maxim species diversity(H’ max), evenness(J’) and dominance(1-J’) were measured at 0.887, 1.102, 0.803, and 0.196, respectively. The soil conditions properties of pH value, organic matter content, total nitrogen content, and the amount of available phosphorous indices in the study sites were 4.3, 10.6%, 0.34% and 0.68 ㎎·㎏-1, respectively. Meanwhile, the total amount of exchangeable cations of Ca2+, K+, and Mg2+ were 16.84cmolc·㎏-1, 6.41cmolc·㎏-1, and 4.26cmolc·㎏-1, respectively. Overall, Viburnum erosum Thunb. populations tend to grow in the strongly acid soil, which has great abundance of soil organic matters, a lot of exchangeable cations, and has higher amount available phosphorous than that of nitrogen.

CO oxidation mechanism of Au nanoparticles supported on CeO₂ nanocrystals under reaction condition

하현우,김현유 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

금 나노입자 (Au NPs) 촉매는 저온에서의 CO 산화반응에서 우수한 촉매 성능으로 인해 많은 주목을 받고 있고, Au NPs 촉매의 CO 산화반응에 대한 촉매 성능은 산화물 지지체의 크기와 형태의 조절을 통해 물리 화학적 특성을 제어함으로써 더욱 최적화 될 수 있다. 본 연구에서는 CeO₂ 산화물 지지체의 표면 구조와 Au NPs의 상호작용을 통해 나타나는 CO 산화반응의 이론적 해석을 수행하였고, 이를 실험과의 조합 연구를 통해 검증하였다. 산화물 지지체의 영향을 확인하기 위해서 밀도범함수이론 (DFT) 계산을 통해 (100) 및 (111)의 두 가지 CeO₂ 표면을 모델링 하였고, 실제 반응 환경에서의 촉매 반응을 묘사하기 위해 표면을 CO로 포화시켜 촉매의 CO 산화반응 메커니즘을 규명하였다. 위의 결과를 실험을 통해 확인해 본 결과 각 면의 반응성은 약 4배까지 차이를 가짐을 확인 할 수 있었다. 본 연구는 계산과 실험 분석을 이용한 조합 연구를 통해 CeO₂의 형태와 CO/O₂의 비율에 따라 CeO₂ 산화물 지지체와 Au NPs 로 이루어진 촉매의 촉매 반응 메커니즘과 촉매 반응성의 차이를 물질의 계면에서 일어나는 촉매 반응에 초점을 맞추어 규명하고자 하였다.

오토 인코더 기반 소리 - 이미지 복원 신경망 모델 구현

하현우(Ha Hyunwoo),김성빈(Kim Sungbin),Arda Senocak,오태현(Tae-Hyun Oh) 대한전자공학회 2021 대한전자공학회 학술대회 Vol.2021 No.6

When given an ambient sound, humans can imagine a visual scene corresponding to that sound. In this paper, we study the task of reconstructing a visual scene from an ambient sound. We design and train the deep neural network on AVE dataset to perform this task. During training, our model learns to generate an image embedding from an audio, which then is used to reconstruct an image. By leveraging a pre-trained image decoder, the model is able to reconstruct a high-resolution image on the training set. We evaluate our network qualitatively on seen and unseen dataset and visualize the audio embedding.

대화형 프로젝션 시스템을 위한 컴퓨터 비전 기반의 그림자 제스처 인식

하현우(Hyunwoo Ha),김대운(Daewoon Kim),지중현(Joonghyun Ji),윤동호(Dongho Yun),Abid Hasan,Mamona Awan,고광희(Kwanghee Ko) (사)한국CDE학회 2014 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.8

This paper proposes a vision-based shadow gesture recognition method for interactive projection system. Gesture recognition method is based on the screen image obtained the web camera installed in the same position as the projector. Recognition method separates only the shadow area by combining the binary image with learning algorithm isolated background from the input image. The region of interest is set by labeling the shadow of separated regions, and then it can isolate hand shadow using defect, convex-hull and moment of each region. To distinguish hand gestures, Hu’s invariant moment method is used. In addition, we have used the multiscale retinex algorithm to solve the problem that camera cannot recognize the gesture in bright place. Optical Flow algorithm is used for tracking the fingertip and OpenGL is used for representing the result of drawing.

상호작용하는 그림자를 이용한 3D 모바일 증강현실

하현우(Hyunwoo Ha),지중현(Joonghyun Ji),윤동호(Dongho Yun),이정현(Junghyun Lee),고광희(Kwanghee Ko) (사)한국CDE학회 2014 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.2

This paper proposes a method of 3D augmented reality using an interactive shadow on mobile (Android platform). The existing technology of human Interaction augmented reality, in the portion of scalability and speed, there was a number of limitations in the rendering and image processing in a single hardware such as mobile and PC. However, in the proposed method, by image processing Human Interaction from the PC, and then the virtual object augmented processing in Mobile, it is improved in terms of scalability and application speed. In the experiment, after produced on white screen the shadow of the user using the beam projector, an event that recognizes the hand shadows is generated corresponding to the movement of the hand by using a web camera for tracking. The marker is projected on a screen for the creation of the virtual object, and two camera of smartphone are used in order to watch in 3D the change of marker corresponding to the event.

한려해상국립공원 동부지역 특정도서의 식물상

안현철,김종섭,추갑철,박삼봉,안종빈,하현우,김진중,김봉규,박정근 경상대학교 농업생명과학연구원 2015 농업생명과학연구 Vol.49 No.4

본 연구는 한려해상국립공원 동부지역에 위치한 8개 특정도서의 관속식물상을 조사·분석하여 특정도서의 생태계를 보전하고 관리하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 조사지역에서 양치식물 3과 4속 4종 1변종 5분류군, 나자식물은 1과 1속 2종 2분류군, 피자식물중 쌍자엽식물은 49과 108속 130종 1아종 16변종 1품종 148분류군, 단자엽식물은 8과 33속 33종 6변종 1품종 40분류군으로 총 61과 146속 169종 1아종 23변종 2품종 195분류군이 출현하였다. 특정도서별로 어유도는 47과 94속 96종 13변종 109분류군, 등대섬 44과 92속 89종 1아종 14변종 2품종 106분류군, 갈도 44과 73속 74종 7변종 1품종 82분류군, 송도 38과 71속 72종 8변종 80분류군, 홍도 11과 15속 15종 1변종 16분류군, 소병대도는 9과 13속 12종 2변종 14분류군, 소다포도는 9과 13속 14종 14분류군, 대병대도는 8과 11속 12종 12분류군이 조사되었다. 한국특산식물 1종, 귀화식물은 2과 5속 5종 5분류군, 희귀식물 4과 4속 3종 1변종 4분류군이 조사되었다. 식물구계학적 특정식물종은 Ⅰ등급 33종, Ⅲ등급 7종, Ⅳ등급 1종, Ⅴ등급 1종이 출현하였다. This study was carried out to offer for the conservation and management of ecosystem by surveying and analysing of vascular plants growing at specific islands located in eastern area of Hallyeohaesang National Park. In order to investigate the vegetation of this area, we conducted a total of 20times including the preliminary investigation from April 2011 to October 2013. As the results, a total of 195taxa comprising of 61families, 146genus, 169species, 23varieties, and 2forma including gymnosperm(2taxa), angiosperms(188taxa), and pteridophyte(5taxa) were investigated. According to specific islands in eastern area of Hallyeohaesang National Park, 109taxa of 47families, 94genus, 96species, and 13varieties in Eoyu-do, 106taxa of 44families, 92genus, 89species, 1subspecies, 14varieties, 2forma in Deungdae-seom, 82taxa of 44families, 73genus, 74species, and 7varieties in Gal-do, 88taxa of 38families, 71genus, 72species, and 8varieties in Song-do, 16 taxa of 11 families, 15genus, 15species, and 1varieties in Hong-do, 14taxa of 9families, 13genus, 12species, and 2varieties in Sobyeongdae-do, 14taxa of 14families, 13genus, and 14species in Sodapo-do, and 12taxa of 8families, 11genus, and 12species in Daebyeongdae-do were investigated. 1 species of the endemic plants, 5 species of the naturalized plants, and 4species of the Korean rare and endangered plant species were investigated. The floristic special plants at specific islands located in eastern area of Hallyeohaesang National Park were a total of 42 taxa such as 33 species in class I, 7species in class III, 1species in class Ⅳ, and 1species in class Ⅴ. However, the class II in this area was not appear.

스마트폰 어플리케이션 품질 특성 요인에 대한 사용자와 개발자의 관점 연구

임병하,하현우 韓國生産性學會 2012 生産性論集 Vol.26 No.4

As there is a wide spread and rapid development of smartphones, the number of smartphone application is dramatically increasing. The transformation from wired to wireless Internet to mobile Internet environment leads to the important roles played by smart phone applications. Thus, the study aims to develop and propose the quality assessment model that is appropriate to smartphone applications, which is distinguishable from general purpose software assessment and examines the difference in perception on the quality factors between developers and user groups. The model consists of five external characteristics and the corresponding fifteen internal attributes that contribute to the evaluation of complicated elements included in smartphone applications. The authors applied the Analytic Hierarchy Process(AHP) method among multiple decision making methods and thus improved the reliability by assessing the subjective characteristics of related elements in an objective manner in order to evaluate the quality factors of developer groups, and tested the research hypothesis based upon the Technology Acceptance Model(TAM) in order to examine the impact of smartphone quality factors on the user group's willingness to use consistently. The study revealed that the perception on the degree of importance of the quality factor was different among departments even within developer groups, and there was a significant difference in the perception on quality factor between developers and users. Through such processes, it was found that the planners had the most similar perception on the quality factor of smartphone application to the users concerned. In addition, it was found that the maximization of functionality, usability, and mobility led to the satisfaction of both users and developers while fulfilling the efficiency and security in order for the survival of applications, which leads to the development of high quality smartphone applications.

Pt 기반 이원계 나노입자의 산소 및 일산화탄소 흡착 특성에 대한 전자밀도함수이론 연구

안혜성,하현우,유 미,최 혁,김현유 한국재료학회 2018 한국재료학회지 Vol.28 No.6

We perform density functional theory calculations to study the CO and O2 adsorption chemistry of Pt@X core@shell bimetallic nanoparticles (X = Pd, Rh, Ru, Au, or Ag). To prevent CO-poisoning of Pt nanoparticles, we introduce a Pt@X core-shell nanoparticle model that is composed of exposed surface sites of Pt and facets of X alloying element. We find that Pt@Pd, Pt@Rh, Pt@Ru, and Pt@Ag nanoparticles spatially bind CO and O2, separately, on Pt and X, respectively. Particularly, Pt@Ag nanoparticles show the most well-balanced CO and O2 binding energy values, which are required for facile CO oxidation. On the other hand, the O2 binding energies of Pt@Pd, Pt@Ru, and Pt@Rh nanoparticles are too strong to catalyze further CO oxidation because of the strong oxygen affinity of Pd, Ru, and Rh. The Au shell of Pt@Au nanoparticles preferentially bond CO rather than O2. From a catalysis design perspective, we believe that Pt@Ag is a better-performing Ptbased CO-tolerant CO oxidation catalyst.

2LO-20 계산-실험 조합연구를 통한 Pt-CeO₂/TiO₂ 삼원계 촉매 디자인

유미,하현우,이시원,정우철,김현유 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1

본 발표에서는 Density Functional Theory 계산과 실험의 조합을 통해 Anatase-TiO₂ 파우더에 형성된 CeO₂ 나노 구조체를 이용하여 Pt single atom 혹은 sub-nanometer-sized Pt cluster를 안정화 시킬 수 있는 Pt-CeO₂/TiO₂ 복합 촉매를 디자인하였다. Pt-CeO₂/TiO₂ 촉매는 CeO₂/TiO₂가 이루는 이종 계면에 Pt가 강하게 부착된 형태를 가지고 있으며, Pt와 CeO₂/TiO₂ 사이의 삼중 계면에 존재하는 산소 이온이 Pt에 흡착된 CO를 (Pt-CO^*) 산화시켜 CO 산화반응을 활성화 시킨다. 다양한 Pt 함량을 가지는 Pt-CeO₂/TiO₂ 촉매의 반응성과 구조-반응성 상관관계 분석을 통해 0.5 wt%의 함량을 가지는 Pt-CeO₂/TiO₂ 촉매에서 Pt의 CO 산화반응에 대한 mass activity가 최대값을 가지는 것을 발견하였다. 이는 원자단위로 분산되어 CeO₂/TiO₂ 계면에서 안정화된 Pt single atom 촉매의 영향으로 판단된다. 본 연구의 결과는 높은 반응성과 안정성을 가지면서 Pt사용량을 최적화 할 수 있는 방법론을 새롭게 제시하고 검증하였다는 점에 그 의의가 있으며 multi-oxide 계면을 이용한 촉매 디자인의 효용성을 증명하였다는 점에서도 가치가 크다.