• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.80-81
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• 1996

일반적으로 고분자전해질은 고유의 독특한 특성으로 고분자 분리막, 이온교환수지, 의료용고분자등에 널리 응용이 되고 있다. 이러한 고분자전해질은 음이온성과 양이온성이 있으며, 그 이온적성질으로 인하여 반대의 전하를 띄는 고분자전해질들끼리 결합하는 성질을 가지고 있다. 이러한 고분자전해질 착체는 고분자전해질과는 또 다른 고유한 특성을 나타내고 있으며, 특히 고분자분리막과 의료용재료 분야에 응용가능성이 큰 물질이다. 특히 양이온성과 음이온성을 동시에 보유하고 있는 구조적 특성에 의하여 산성과 염기성 모두에서 감응성을 나타낼 수 있다. 일반적으로 고분자 겔의 경우 산성 또는 염기성 영역에서 해리되는 특성에 의하여 pH 감응성을 나타내지만 한쪽 영역에서만 특성을 나타내고 있다. 본 실험에서는 키토산과 폴리아크릴산으로 제조된 고분자전해질착체를 이용하여 pH변화에 따른 함수거동을 관찰함으로써 양쪽의 pH 감응성을 고찰해보고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.88.2-88.2
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• 2010

고분자전해질연료전지(PEMFC)의 성능은 고분자막의 이온전도도에 따라 큰 영향을 받으며 가습조건에 따라 연료의 수화정도에 비례하여 증가하는 경향을 보인다. 현재 고분자막을 가습하는 방법에는 여러 가지가 있는데, PEMFC에 많이 사용되고 있는 Bubbler 형태의 가습장치는 고온이 필요하며 가습 효율이 수동적인 단점을 가지고 있다. 이에 비해서 막을 이용한 가습방법은 스택의 냉각시스템을 이용하여 가습 시, 별도의 에너지가 필요하지 않다. 이에 본 연구에서는 비교적 저온에서도 가습 효율이 증대하고 시스템 간소화의 장점을 가진 막가습기를 제작하여 고분자전해질 연료전지에서 열 및 습도조절에 대한 효율성을 비교 연구하였다. 막가습기에 사용된 가습막의 두께에 따른 가습도 변화 및 유로 구조에 따른 압력강화를 관찰하였으며 막가습기를 판형 모듈 형태로 제작하여 고분자전해질연료전지에 적용하여 성능을 평가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.221-223
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• 2007

고분자전해질연료전지의 효율과 수명은 고분자 전해질 막과 밀접하게 관련되어있다. 연료전지 상용화를 위해 내구성과 안정성은 반드시 확보되어야 한다. 본 연구에서는 고분자전해질연료전지용 막전극접합체에 대해서 제작과정, 체결과정 및 운전 중에 발생할 수 있는 물리적 손상이 연료전지에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실제 고분자전해질연료전지 조건에서 구멍이 생기는 경우를 모사하기 위해 막전극접합체에 다양한 크기 및 형상의 물리적 손상을 형성시켰다. 또한 여러 위치에서의 손상도 비교하였다. 손상시킨 막전극접합체에 대해 단위전지 성능평가와 순환전압전류 실험을 비교 분석하였다. 막전극접합체의 결함이 커질수록 수소기체투과도는 증가하고, OCV와 성능은 감소하였다. 또한 성능과 수소기체투과도는 서로 관련이 있음을 알 수 있었다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.3
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• pp.103-111
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• 2000

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.07a
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• pp.167-215
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• 2004

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.05a
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• pp.143-148
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• 2002

SPE(solid polymer electrolyte) 수전해법은 고체고분자전해질 막(membrane)을 전해질로 사용하는 방법으로서 이 전해질 막은 알칼리 수전해에서의 KOH전해질과 격리막을 합쳐놓은 것과 같은 역할을 수행한다. SPE 수전해는 양극(anode)에서 촉매 전극에 의해 물로부터 산소기체(O$_2$)와 수소이온(H$^{+}$)이 발생되며 수소이온(H$^{+}$)은 다량의 물($H_2O$)분자와 함께 고체고분자전해질 막을 통하여 음극으로 이동하여 외부회로를 통해 도달한 전자(e)와 음극(cathode)에서 만나 수소기체(H$_2$)를 발생시키는 방법이다.(중략)

• Clean Technology
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• v.19 no.1
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• pp.59-64
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• 2013

Pt/carbon Electrode catalysts for PEMFC were synthesized using colloidal method. PSA (platinum sulfite acid) was used as a Pt precursor and CPA (chloroplatinic acid) was also used to replace relatively expensive PSA. Electrode catalysts prepared using PSA showed Pt particle size less than 3.5 nm and Pt yield higher than 90% in 10~40 wt% Pt loading. Electrode catalysts prepared using CPA also showed Pt particle size less than 4.4 nm and Pt yield higher than 80% in 10~40 wt% Pt loading. The MEA (membrane electrode assembly) using 20 wt% Pt/VXC72 showed equivalent I-V curve comparing with commercial electrode catalyst in single cell test.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.6
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• pp.695-700
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• 2014

Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) can generate hydrogen and oxygen from water by electrolysis. But the electrode and polymer electrolyte membrane degrade rapidly during PEM water electrolysis because of high operation voltage over 1.7V. In order to reduce the rate of anode electrode degradation, unsupported $IrO_2$ catalyst was used generally. In this study, Pt/C catalyst for PEMFC was used as a water electrolysis catalyst, and then the degradation of catalyst and membrane were analysed. After water electrolysis reaction in the voltage range from 1.8V to 2.0V, I-V curves, impedance spectra, cyclic voltammograms and linear sweep voltammetry (LSV) were measured at PEMFC operation condition. The degradation rate of electrode and membrane increased as the voltage of water electrolysis increased. The hydrogen yield was 88 % during water electrolysis for 1 min at 2.0V, the performance at 0.6V decreased to 49% due to degradation of membrane and electrode assembly.

• Membrane Journal
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• v.16 no.4
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• pp.276-285
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• 2006

Acid-doped sulfonated poly(aryl ether benzimidazole) (S-PAEBI) copolymers were synthesized by a direct polymerization technique and a doping with phosphoric acid as a dopant, and the polymer electrolyte membranes were fabricated from them by a solution casting method. To optimize the reaction condition, the degree of sulfonation and doping level were varied in the ranges of $0{\sim}60%\;and\;0.7{\sim}5.7$, respectively. Physiochemical properties of the doped membranes were investigated by AFM, TGA and the measurement of proton conductivity. It was found that proton conductivities depend on doping levels of membranes. Conductivity determined at the condition of $130^{\circ}C$ and no humidity was $7.3{\times}10^{-2}S/cm$ for the $H_3PO_4$-doped PAEBI membrane with a doping level of 5.7.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.4
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• pp.345-350
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• 2007

During PEMFC operation, OCV(open circuit voltage) and low humidity conditions accelerate the degradation of perfluorosulfonic acid membrane. There have been no studies that clearly explain why these conditions accelerate the membrane degradation. In this study, the hydrogen permeability through the membrane, I-V polarization of MEA, fluoride emission rate(FER) and $H_2O_2$ concentration in condensed water were measured during cell operation under OCV and low relative humidity(RH). The experimental results were evaluated with oxygen radical mechanism the most commonly known for membrane degradation. It seems that low RH of anode is a good condition for $H{\cdot}$ radical formation on the Pt catalyst and the OCV condition accelerate the $H{\cdot}$ to form $HO_2{\cdot}$ radical attacking the polymer membrane.