• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.71.1-71.1
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• 2010

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내의 기체확산층(GDL)은 셀 내의 물 관리에 중요한 역할을 수행한다. 일반적으로 다공성 기제(GDBL) 위에 미세기공층(MPL)을 코팅한 2층 구조의 기체확산층이 사용되는데, 이 미세기공층은 카본파우더와 테프론의 혼합물로 이루어져 있으며 촉매층에서 발생한 물을 셀 밖으로 빠르게 배출하는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 다양한 기공분포를 갖는 미세기공층을 제조하여 고분자 전해질 연료전지 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 미세기공층 슬러리내에 암모늄염 계열의 기공형성제를 혼합하여 다공성 기제 위에 코팅한 후 다양한 온도조건에서 건조함에 따라 기공분포가 다른 미세기공층을 제조하였다. 이렇게 제조된 미세기공층의 물성은 수은기공도계, FE-SEM, 자체적으로 제조한 기체투과도 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, 단위 전지 성능 측정은 두 개의 가습조건(RH100%, RH50%)에서 실시하였다. 기공분포 측정결과 건조온도가 높은 미세기공층은 건조온도가 낮은 미세기공층에 비해 직경이 1,000 - 20,000 nm 인 대공극(macropore)의 수가 많지만, 직경이 100 nm 이하의 미세공 (micropore)의 수가 적은 것을 확인하였다. 전지성능 측정 결과 고가습 조건 (RH100%)에서는 미세공 (micropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 보여고, 저가습 조건 (RH50%)에서는 대공극 (macropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 물배출에 유리한 미세공 (micropore)의 성질과 원료 기체의 이동에 유리한 대공극(macropore)의 성질에 의한 것으로 판단된다. 따라서 셀 운전 가습조건에 따라 최적화된 기공구조를 갖는 미세기공층을 사용함으로써 셀 운전 성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.120-125
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• 1998

CO$_{2}$gas중에서 산화된 활성탄소섬유를 77K에서 질소흡착에 의해 흡착등온곡선을 구하였다. 미세공부피와 외부표면적은 t-법으로 구하였으며, 평균기공크기와 기공분포는 Dubinin-Astakhov법으로 구하여 기공발당과정을 고찰하였다. 산화반응 초기(약 40% burn-off까지)에 섬유내부에 발달하는 미세공은 burn-off가 40%를 넘으면 서서히 큰 미세공으로 성장하며, burn-off가 약 60%이상되면 미세기공은 확대 또는 합체되어 점차 중기공으로 성장하는 것으로 관찰되었다. 또한 고온산화반응으로 발달한 기공은 저온에서 생성된 기공보다 크다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.04a
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• pp.9-10
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• 2001

용융공정 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(123) 초전도체는 고자장 하에서도 통전특성이 우수하다 그러나 123 초전도체에는 미세균열이나 기공과 같이 초전도체의 통전특성에 유해 한 요인들도 다수 포함된다. 미세균열은 고온 정방정 상이 저온 사방정상으로 상변 태 시 발생하는 웅력에 의해 생성된다. 반면, 기공은 123 성형체를 녹이는 과정에서 123 상에 포함된 산소원자들이 격자로부터 이탈되고, 이 산소원자들이 모여 액상에서 기공을 형성한다. 제조공정에 따라 기공의 크기와 밀도가 다르지만 대략 수십 이크론 정도로 대단히 크다 생성된 기공 중 일부는 열처리 중에 소멸되나, 어떤 것들은 그대로 남아 초전도체의 치밀화를 방해한다. 본 연구에서는 123의 용융 및 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(211)과 액상으로의 분해 과정 및 포정반응과 관련된 미세조직을 조사하여 기공생성과 소멸과정을 조사하였고, 123의 최종 미세조직에 대한 기공의 영향에 대 하여 연구하였다. 열처리 스케쥴은 123-211-액상의 그림 l의 2원 상태도를 기초로 하여 결정하였다. 먼저 부분 용융상태에서의 기공의 분포를 알고자 시편을 105$0^{\circ}C$에서 0.5-1 시 간 유지한 후, 액체 질소통에 넣어 냉각하였다 (그림 2의 열처리 경로 CD)$\circled1$부분 용 융상태에서 급랭할 경우 211과 액상 상태가 그대로 유지되므로 액상에서의 기공분 포를 관찰할 수 있다. 또 다른 시편들은 그림 2의 @$\circled2$경로로 열처리하였다. 이 시편에서는 고온에서 생성된 211과 액상이 반웅하여 123 결정이 생성, 성장하므로 123 결정립 내의 기공분포를 알 수 있다. 그림 3은 시편에서의 기공과 액상포켓의 분포를 모식도와 각 부위의 미세조직 사진이다. 시편에는 산소가스 발생으로 인해 생성된 수형의 기공이 관찰된다. 기공은 시편의 중앙에 집중되며, 시편 바깥부분은 기공에 액상이 채워진 액상포켓이 관찰된다. 기공의 생성과 소멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.

• Membrane Journal
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• v.12 no.4
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• pp.207-215
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• 2002

The hindered diffusion in confined spaces is an important phenomenon to understand in a micro-scale the filtration mechanism determined by the particle motion in membrane pores. Compared to the case of spherical colloids, both the theoretical investigations and the experiments on the hindered diffusion of polyelectrolytes is actually more difficult, due to lots of relevant parameters resulting from the complicated conformational properties of the polyelectrolyte chain. We have successfully performed the Brownian dynamics simulations upon a single polyeiectrolyte confined in a slit-like pore, where a coarse-grained bead-spring model incorporated with Debye-Huckel interaction is properly adopted. For the given sizes of both the polyelectrolyte and the pore width, the hindered diffusion coefficient decreases as the solution ionic concentration decreases. It is evident that a charge effect of the pore wall enhances the hindered diffusion of polyelectrolyte. Simulation results allow us to make sense of the diffusive transport through the micro-pore, which is restricted by the influences of the steric hindrance of polyelectrolytes as well as the electrostatic repulsion between the polyelectrolytes and pore wall.

• Composites Research
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• v.32 no.5
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• pp.199-205
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• 2019

The composite material has the advantage that the fibers can be arranged in a desired direction and can be manufactured in one piece. However, micro voids can be formed due to micro air, moisture or improper curing temperature or pressure, which may cause the deterioration in mechanical strength. In this paper, the composite panels with different thicknesses were made by varying the curing pressure in an autoclave vacuum bag process and their microporosities were evaluated. Microporosity was measured by image analysis method, acid digestion method, and combustion method and their correlation with ultrasonic attenuation coefficient was analyzed. From the test results, it was found that the acid digestion method had the highest accuracy and the lower the curing pressure, the higher the microporosity and the ultrasonic attenuation coefficient. In addition, the microporosity and the ultrasonic attenuation coefficient were increased as the thickness of the composite panel was increased at the same curing pressure.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.3
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• pp.476-481
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• 2009

The waste sheet glass cullet and hydroxyapatite is applied to make the fine porous glass. It's mechanical strength is examined, and the structure of porous glass is observed. The pore size and shapes were not homogeneous and bigger pore size when HAp was over 7%. In the sintering temperature range of $830{\sim}840^{\circ}C$, and $3{\sim}5%$ of HAp were showed about $10{\mu}m$ pore size and homogenous morphology. The compressive strength and bending strength were appeared about $18kg/cm^2$, $8kg/cm^2$ respectively.

• Composites Research
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• v.17 no.3
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• pp.1-7
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• 2004

In the vacuum assisted RTM (VARTM) process that has become the center of attention for manufacturing massive composite structures, a good evacuation of air in the fiber preform is recognized as the prime factor. The microvoids, or the dry spots, are formed as a result of improper gate/vent locations and the mold geometry. The non-uniform resin velocity at the flow front leads to the formation of microvoids in the fibers, whereas the air in the microvoids can migrate along with the resin flow during mold filling. The residual air in the internal voids of a composite structure may cause a degradation of the mechanical properties as well as the structural failure. In this study, a unified macro- and micro analysis methods were developed to investigate the formation and transport of air in resin during VARTM process. A numerical simulation program was developed to analyze the three-dimensional flow pattern as well as the macro- and microscopic distribution of air in a composite part fabricated by VARTM process.

• Polymer Science and Technology
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• v.15 no.3
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• pp.303-316
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• 2004

균일한 크기의 미세 기공이 규칙적으로 배열되어 있는 다공성 분자체 물질 (porous molecular sieve materials)은 분자 단계의 물질들을 선택적으로 분리 흡착할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 이를 이용하여 다양한 화학 반응의 촉매 및 촉매의 담체로서 널리 사용되어 왔다. 미세 기공 물질은 IUPAC 정의에 따르면 세공의 크기에 따라 기공의 직경이 1.5 nm 미만인 마이크로포러스 물질 (microporous materials), 1.5 nm 이상 50 nm 미만의 메조포러스 물질(mesoporous materials), 그리고 50 nm 이상의 매크로포러스 물질 (macroporous materials)로 나누어진다. (중략)

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.120.1-120.1
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• 2005

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.23 no.4
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• pp.57-61
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• 2016

Thick film sealing glass paste is required for cell packaging of NaS based battery for energy storage system, to join the beta-alumina electrolyte tube and the alpha-alumina battery cell cap components. This paper presents the effect of the particle sizes of seal glass powder and the sealing temperatures on the microstructure of the glass sealants was investigated. It was found that the larger in the particle size of seal glass powder, the smaller the pore volume and the number of pores in a unit area. Also, the number of pores decreased with increasing the sealing temperatures while the pore size was increased. This result enables the control of porosity, pore distribution and number of pores in a microstructure of glass sealing component by proper selection of glass powders particle size and sealing temperature.