• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.589-597
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• 1995

물과 에탄올 혼합 용매에서 전도도법으로 염의 한계 당량 전도도를 구한 후, TATB법으로 이온의 당량전도도를 구하고 Nightingale법으로 이온의 보정 유효반지름을 얻고, 이온에 용매화된 용매의 부피를 계산하여 몇가지 용매화수를 제안하고 이들중에서 해당 이온에 가장 타당한 용매화수$(h_{H_2O}/+h_o)$를 구하고, 해당 이온에 대한 등용매화점을 얻었다. 물과 에탄올 혼합 용매에서의 해당 이온에 대한 등용매화점이 물과 메탄올 혼합 용매에서의 해당 이온에 대한 등용매화점보다 높은 곳에서 나타남을 알 수 있었다. 이는 용매의 $E_T$의 경향과 잘 일치했으며, 이 경향으로 결과 해석이 가능했다. 그리고 해당 이온에 가장 타당한 용매화수로부터 물과 에탄올 혼합 용매의 조성이 바뀜에 따라 해당 이온에 선택적으로 용매화하는 용매를 알았다.

• 원예과학기술지
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• 제16권3호
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• pp.352-354
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• 1998

정밀 양액제어를 위하여 양액재배시스템 및 고정도의 양액의 계측/제어가 가능한 시스템을 제작하였고, EC 제어하에서 양액중의 각 이온이 EC에 기여하는 비율을 추정하였다. 양액재배시스템에 별도의 측정조를 사용하여 센서의 세척 및 측정이 가능하도록 설계하였고, 1대의 본체로 복수의 양액재배 시스템의 정밀 계측이 가능하였다. 또한 정량조를 이용한 Overflow 방식의 양액공급장치에 의하여 양액제어 결과, $EC{\pm}0.05mS/cm$, $pH{\pm}0.05$ 이하의 범위에서 양액의 정밀 제어가 가능하였다. EC 제어상태에서 양액중의 2가이온의 증가와 활동도계수의 감소가 나타났고, 활동도계수와 당량이온전 도도를 이용한 양액중의 각 이온의 EC기여도의 변화 내용이 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.309-316
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• 1993

전도도법을 이용하여 물과 에탄올 혼합 용매에서 LiCl, NaCl, KCl 및 KBr의 한계 당량전도도를 측정한 후, TATB법을 이용하여 염을 구성하는 이온들의 한계 당량전도도를 구했다. 이온의 한계 당량전도도와 혼합 용매의 점성도의 항으로 이루어진 식을 사용하여 이온의 Stokes 반지름을 얻었으며, Nightgale법을 사용하여 이온의 보정반지름을얻었다. 또한 이온의 보정 반지름과 결정 반지름으로 부터 이온에 용매화된 용매의 부피를 구하고, 간단한 가정을 이용하여 이온의 여러가지 용매화수를 얻었다. 이들 중에서 가장 타당한 용매화수 (h$_{H_2O}$ ＋ h$_0$)를 구하고, 등용매화점으로부터 물과 메탄올 혼합 중에서 메탄올의 조성이 바뀜에 따라 이온에 선택적 용매화를 하는 용매를 알았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.399-402
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• 2006

현재까지 연료전지 전해질 막으로는 Nafion으로 잘 알려져 있는 perfluorosulfonic acid(PFSA)막이 주를 이루고 있다. 이 막들은 $80^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도의 연료전지에서 가장 좋은 성능을 보인다. PFSA 막들은 탄소-불소로 이루어진 사슬의 특성상 산화, 환원의 조건에서도 뛰어난 안정성을 보이며 이온 전도도가 0.1S/cm 이상으로 기존에 알려진 전해질 막들 중 가장 우수한 성능을 나타낸다. 하지만 연료전지의 작동온도가 $100^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 는 막에 존재하던 수분이 제거되면서 수소이온 전도도가 떨어지며 기계적 물성도 떨어지는 문제점을나타낸다. $100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 연료전지를 작동시키면 양쪽의 전극에서 일어나는 촉매반응의 속도가 향상되며, 물의 끓는점 이상에서 작동되므로, 전지 내에서 다양한 상을 고려하지 않고 기화된 물만을 고려하여 설계를 할 수가 있다. 따라서 최근 이러한 고온/저가습 운전을 위 한 전해질 막의 개발을 위해 기존의 Nafion 막에 전도성 무기 입자를 도입하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 무기 입자로서 $ZrO_2$나노입자를 합성하고, 이를 상용 10 wt.% Nafion 용액에 분산하여 solution casting 방법을 통해 $61{\mu}m$ 두께의 유기-무기 복합막을 제조하였다. 제조한 유기-무기 복합막의 성능 평가를 위하여 함수율, 이온 전도도, 당량무게 및 단위 전지를 이용한 전류-전압 곡선을 측정하여 상용 Nafion 112 막과 비교해 보았다. $ZrO_2$ 입자는 전도성이며 동시에 친수성을 나타내기 때문에 상용 막에 비하여 함수율 및 수소이온 전도도가 우수하게 나타났다. 복합막의 이러한 물성은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 전해질 막 내의 물 관리를 용이하게 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.625-632
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• 2012

본 논문은 고분자 전해질 연료전지 공기극 유로 내부에서 당량비에 따라 발생하는 플러딩 현상을 가시화를 통해 확인하고, 전류 변화에 따른 물의 운송 특성에 관한 연구를 수행하였다. 공기극 당량비는 1.5, 2.0, 연료극 당량비는 1.5로 고정하여 실험을 수행하였다. 연료전지 공기측 당량비 2.0로 공급하였을 때 1.5와 비교하여 짧은 시간에 물이 생성되기 시작하였으며, 플러딩 영역이 빠르게 생성되는 결과가 나타났다. 또한, 공기극 당량비 1.5로 유지하는 경우 플러딩 영역 이후에 건조화 7.8A 이후 구간에서 건조화가 진행되며, 8A 이후구간에서 건조화가 시작되는 공기극 당량비 2.0에서 작동하는 연료전지와 비교하여 넓은 영역에서 물 생성이 활발하게 이루어져 MEA의 내구성과 수소이온전도도가 우수한 결과를 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제27권3호
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• pp.178-182
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• 1983

비양성자성 극성용매인 탄산에틸렌과 아세톤과의 혼합용매에서 NaI, KI,$ NH_4I,\;(CH_3)_4NI,\;(C_2H_5)_4NI$, NaPic(Pic:피크린산이온), KPic, $(C_4H_9)_4NB(ph)_4$의 전기전도도를 $25{\circ}C$에서 측정하였다. 한계당량전도도를 Fuoss-Kraus식에 의하여 구한 결과 그 크기의 순위는 혼합용매의 성분비에 관계없이 $(C_4H_9)_4NB(ph)_4이었다. 이 전해질들의 해리상수로 부터 탄산에틸렌-아세톤 혼합용매는 이들에 대하여 좋은 이온화용매임을 알 수 있었다. 한계이온당량 전도도의 순위, $Na^+는 용매화수의 역순위와 일치하였다. Nightingale 방법에 의하여 구한 각 이온의 유효 용매화반지름에 의하면 피크린산이온은 용매화되어 있지 않으며, 요오드화이온은 탄산에틸렌-아세톤 혼합용매에서 상당히 용매화되어 있음을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.29-35
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• 2011

EC 기준의 순환식 수경재배시스템에서 재사용 양액 내의 이온 농도의 변화와 각 이온의 EC 기여 비율의 변화는 안정적인 양액 관리를 위해서 고려되어야 할 중요한 요인이다. 본 연구는 초기 생육단계 파프리카의 EC 기준 순환식 수경재배에서 교체 주기에 따른 재사용 양액 내 이온 농도, 이온균형 및 이온의 EC 기여도의 변화를 조사하여 재사용 양액의 적정 분석 주기를 규명하고자 수행하였다. 실험은 파프리카의 평균 마디수가 13마디일 때 시작하였고, 처리 종료시점에서는 평균 마디수가 18마디였다. 1개의 암면 슬라브당 3주의 파프리카가 재배되었다. 처리는 재사용 양액의 교체 주기에 따라 각각 1주, 2주, 3주, 4주 교체 처리구로 구성되었다. 양액은 일사비례제어방식으로 급액되었다. 배액은 배액 탱크에 수집된 후에 당일 관수가 종료된 후 혼합 탱크에서 EC $2.69dS{\cdot}m^{-1}$가 될 때까지 희석되었다. 혼합된 양액은 익일의 양액으로 사용되었다. 재사용 양액은 주기적으로 수집하여 분석되었다. 교체 주기에 따른 이온 농도의 변화는 처리별 차이가 나타나지 않았다. 모든 처리구에서 이온 농도의 변화 범위는 각각 $K^+$ 5-8, $Ca^{2+}$ 11-14, $Mg^{2+}$ 2.0-2.7, $Na^+$ 0.5-0.6, $NO_3{^-}$ 14-19, ${SO_4}^{2-}$ 4-5, ${PO_4}^{3-}$ 1-4, $Cl^-$ $0.3-0.5meq{\cdot}L^{-1}$와 같았다. 교체 주기에 따른 이온 균형 변화는 크지 않았다. 그러나 전체 처리구에서 이온 비율의 변화는 일정한 경향을 나타냈다. 양이온 비율 변화는 $K^+$ : $Ca^{2+}$을 중심으로 나타났으며, 음이온은 ${SO_4}^{2-}$ : ${PO_4}^{3-}$를 중심으로 나타났다. 양액 중의 $K^+$, $NO_3{^-}$, $H_2PO_4{^-}$의 1가 이온과 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$의 2가 이온의 활동도 계수는 각각 0.8-0.9, 0.5-0.6 사이에서 변하였고, 시간 경과와 함께 각 이온의 활동도 계수는 일정한 경향을 나타냈다. 각 이온이 양액의 EC에 기여한 비율은 $K^+$와 $NO_3{^-}$가 가장 컸고, 다음으로 $Ca^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 본 실험에 적용한 교체 주기 4주는 초기 생육단계의 파프리카를 EC 기준 순환식으로 수경재배 할 경우, 이온 농도 변화와 이에 따른 EC 기여도의 변화는 안정적인 범위 이내라고 판단된다.

• 폴리머
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• 제24권1호
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• pp.133-139
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• 2000

분자량이 200 또는 400인 poly(ethylene glycol) (PEG 200, PEG 400)을 알칼리 존재하에서 다양한 linking agent (CH$_2$C1$_2$, CH$_2$Br$_2$, CH$_2$I$_2$, Br(CH$_2$)$_3$Br)와 반응시켜 oxyalkylene-linked poly(oxyethylene) 공중합체를 합성하였다. 얻어진 공중합체의 분자량은 alkali/CH$_2$C1$_2$/PEG의 당량비를 달리하여 조절하였으며 PEG 200을 사용하였을 경우 약 500~8500, 그리고 PEG 400을 사용하였을 경우 약 1000~2000정도이었다. 말단의 -OH기 농도 적정에 의한 분자량과 GPC에 의해 얻어진 분자량은 서로 거의 일치하였다. PEG 400으로부터 얻어진 공중합체는 유리전이온도가 약 -75$^{\circ}C$정도였고, 용융온도가 1$0^{\circ}C$정도였으며 결정화도가 0~25% 정도이었다. 또한 PEG 200을 이용하여 합성된 공중합체의 경우는 분자량이 2500이하에서는 완전한 비정형 물질임을 알 수 있었다.