• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.59.1-59.1
• /
• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• 멤브레인
• /
• 제32권5호
• /
• pp.283-291
• /
• 2022

재생에너지의 보급과 기후변화를 대응하기 위한 해결책으로 수소에너지에 대한 관심이 늘어나고 있다. 수소는 미이용 전력을 대용량 장주기로 저장하기에 가장 적합한 수단이며 이러한 수소를 생산하는 기술 중 수전해는 물에 전기에너지를 인가하여 수소를 생산하는 친환경적 수소생산 기술로 알려져 있다. 수전해의 구성 요소 중 분리막은 음극과 양극을 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 생성되는 수소와 산소의 섞임 현상을 방지하며 이온의 전달을 가능하게 하는 복합적인 역할을 수행한다. 특히 기존의 수전해 기술들의 단점을 보완할 수 있는 차세대 음이온 교환막 수전해에서의 핵심은 우수한 음이온 교환막을 확보하는 것이다. 높은 이온 전도성과 알칼리 환경에서 우수한 내구성을 동시에 가지려는 많은 연구들이 진행되고 있으며 다양한 소재에 대한 탐색이 이루어지고 있다. 본 총설에서는 상용 블록 공중합체인 Polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS)를 기반으로 하는 음이온 교환막에 대한 연구에 대해 살펴보며 최신 연구 동향과 앞으로 나아가야할 점에 대해 논하고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.45-46
• /
• 1996

기존의 기체분리 방법과 비교해 볼때 막분리법은 에너지 효율이 높으며 기체를 연속적으로 분리할 수 있다는 장점을 갖고있다. 그러나 막분리법으로 기체를 분리할 경우 기체분리에 사용되는 고분자막은 고온에 약하기 때문에 상용 기체분리막을 제조하는데 사용되는 고분자의 종류는 매우 제한되어 있다. 이러한 기존의 고분자 막이 갖는 물성을 개선하기 위한 방법으로 고분자를 블렌드 시킴으로서 고분자의 기체투과 특성 및 물성을 향상시키려는 연구가 여러 연구자들에 의해 진행된 바 있다. Paul은 고분자를 블렌드시켜 막을 제조하여 기체분리에 적용한 연구에서 블렌드막이 각각 단일 고분자로 제조한 막과는 다른 물성을 나타내며 고분자와 고분자 사이의 상호작용으로 인해 막의 기체투과 특성뿐만아니라 기계적 물성에도 영향을 준다고 보고한 바 있다. 이에 본 연구에서는 Na-alginate와 PVA 등의 수용성 고분자를 사용하여 블렌드막을 제조하고 제도된 막을 대상으로 물성 및 기체투과 특성에 대해 연구함으로써 Na-alginate/PVA 블렌드가 막 물성 및 기체투과 특성에 미치는 영향에 대해 연구하고자 하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.110-114
• /
• 2004

분리막을 이용한 분리기술은 증류, 액체-액체 추출, 탄소 흡착과 같은 일반적인 수분 제거 방법[1,2]에 비해 에너지 소모가 적고 공정이 간단하다는 장점이 있어 알코올/물 혼합계에 대하여 높은 투과 선택성을 갖는 여러 가지 막 소재와 공정개발이 이루어지고 있다.(중략)

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.59-60
• /
• 1992

고분자막을 이용한 분리기술은 에너지 절약과 높은 효율성으로 인해 현재 광범위하게 연구되어 지고 있다. CO$_2$와 CH$_4$를 주성분으로 하는 natural gas 분리나 수소회수, $H_2/CO_2$ 분리등의 실제 분리목적을 수행하기 위해서는 동시에 투과도와 선택도가 높은 막의 개발이 필요한데, 이러한 두가지 분리막 특성을 향상시키기 위해 새로운 고분자 재질의 개발이나 박막화등을 시도하여 왔다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1993년도 제1회 하계분리막 Workshop
• /
• pp.57-81
• /
• 1993

해수는 약 3.5%의 여러가지 염류가 용해되어 있는 수용액으로 이로한 용존염류를 제거하여 담수를 얻는 방법으로는 증발법, 냉동법 등과 같이 물의 상변화를 이용하는 방법과 역삼투압법, 전기투석법과 같이 분리막을 이용하여 압력차, 전위차로 분리하는 방법이 실용화 되어 있다. 이 중에서 역삼투압법은 상변화가 필요없기 때문에 소요에너지가 적고 장치가 COMPACT하여 설치비 및 설치부지가 적게 든다는 이점을 가지고 있으며, 특히 최근에는 우수한 분리막의 개발 및 공정 기술의 향상으로 다른 공정들에 비해 경쟁력을 갖게 되었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1993년도 제1회 하계분리막 Workshop
• /
• pp.31-56
• /
• 1993

투과증방법은 역삼투법보다 더 먼저 개발이 진행되었으나 에너지의 소비가 증류법보다 높아 상업화가 진행되지 못하다가 연료용 에탄올의 탈수공정중 공비혼합물 분리공정에서 고순도의 에탄올제조시 증류법과 혼합하여 사용되고 있다. 그러나 다른 유기물의 분리에 적용하기 위해서는 막재료의 개발이 시급히 요구되고 있다. 이 외에도 가스분리, 투석등도 상업화가 진행되고 있지만 아직은 초기단계에 머무르고 있는 실정이므로 여기에서는 막분리기술의 공정설계를 설명하기 위하여 가장 많이 보급되고 개발이 많이 진행된 역삼투막 공정을 중심으로 공정설계를 설명하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.487-487
• /
• 2012

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 공정 절차가 간단하고 가격 경쟁력이 매우 뛰어나 일찌감치 대형 평판 디스플레이 시장을 주도해 왔으며 빠른 응답 속도를 기반으로 한 생생한 화질의 구현으로 3D TV 시장에서도 꾸준한 사랑을 받고 있다. 향후 더 큰 화면을 요구하는 PID(Public Information Display) 시장에서도 PDP 는 두각을 나타낼 수 있을 것으로 보인다. 하지만 PDP 는 여전히 LCD, OLED 등의 디스플레이에 비해 발광 효율이 낮고 소비 전력이 높다는 단점을 가지고 있다. 또한 미국 환경청(EPA)과 에너지부(DOE)가 공동으로 마련한 전자 제품의 효율 등급제인 에너지 스타(Energy Star) 제도가 끊임없이 개편되면서 소비 전력에 대한 규제가 점차 강화되고 있기 때문에 발광 효율 및 소비 전력 특성의 개선은 현재 PDP 업계가 해결해야 할 가장 중요한 과제라고 할 수 있다. 발광 효율의 개선과 관련하여 최근에는 PDP의 보호막으로 널리 쓰이고 있는 MgO 보다 2차 전자 방출 계수가 높아 PDP의 구동 전압을 낮추는 동시에 휘도와 발광 효율 특성을 개선시킬 수 있는 신 보호막에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. MgO를 대체 가능한 신 보호막으로 언급되는 물질은 SrO 혹은 CaO 등이 대표적이다. 하지만 이러한 물질들은 공기 및 수분에 대한 용해도가 높기 때문에 증착된 막이 이후의 공정 과정(합착 및 가열 배기 등)에서 대기 중에 노출 될 경우 심하게 변질될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 신 보호막 위에 기존의 MgO 보호막을 얇게 증착하여 공기로부터의 접촉을 차단하거나 펠렛을 제조하는 과정에서 MgO 에 신 보호막 물질을 소량만 첨가하는 등의 방법들이 제안되어 왔으며 그 결과 기존의 PDP 대비 구동 전압을 낮추고 발광 효율을 획기적으로 개선하는데 성공한 결과들이 지속적으로 보고되고 있다. 하지만 신 보호막이 공기 및 수분에 민감한 만큼, 고온의 공정으로 인해 PDP의 하판 유리로부터 상판에 증착된 박막으로 확산되는 불순물에 의해서도 오염되며 이 역시 신 보호막의 특성을 구현하는데 방해 요소로 작용한다. 본 연구에서는 PDP 하판의 불순물이 상판의 박막으로 확산되는 것을 방지하고자 하판 형광체 인쇄전 PECVD 증착법으로 확산 방지막을 1 가량 형성하였다. 이후 SIMS 분석을 통하여 하판 불순물의 확산이 효과적으로 차단됨을 확인하였고 신 보호막의 오염을 최소화하여 결과적으로 PDP의 구동 전압을 낮추고 효율을 획기적으로 개선하는데 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.229-238
• /
• 2021

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6 MV X선)을 조사한 갑상선의 소포세포막 모델에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도차이가 세포내부와 세포외부사이로 갑상선호르몬의 구성성분인 요오드이온의 농도차이로 발생하고 갑상선호르몬의 생성량에 영향을 미치는데 이러한 영향을 구명하기위해서 소포의 세포막을 통한 요오드의 선택적 투과전달 특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 피리딘 양이온을 고정전달자로 한 poly(4-vinylpyridine- co-acrylonitrile :VP-AN)분말을 인장강도의 강화용인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이(0~62 %)에서 36.5 ℃로 방사선을 조사한 소포의 고분자 막(세포막모델)은 형태학적 변화인 인장강도가 비 조사된 세포막모델보다 약 1.2 ~ 1.8배 정도 감소되었다. 방사선을 조사한 갑상선의 소포세포막모델 [2mole AN%(w/w)]에서 막의 두께차이, 고정전달자[VP-AN% (w/ w)]의 농도차이, OH-이온의 농도 차이로 발생하는 요오드이온의 선택적 투과플럭스는 비 조사된 세포막모델보다 막의 두께가 변화 할 때 각각 약 2.1 ~ 4.5배, 약 2.2 ~ 2.5배, 약 2.1 ~ 2.67배 정도 감소되었다. 결국 방사선조사로 인해서 갑상선의 소포세포막에서 요오드이온의 선택적 투과 전달기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하고 갑상선호르몬의 생성량 감소도 동반하게 되었다고 사료됐다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.143-148
• /
• 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)