• 한국표면공학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-5
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• 2019

Anodic oxidized $TiO_2$ nanotube arrays are promising materials for application in photoelectrochemical solar cells as the photoanode, because of their attractive properties including slow electron recombination rate, superior light scattering, and smooth electrolyte diffusion. However, because of the opacity of these nanotube electrodes, the back-side illumination is inevitable for the application in solar cells. Therefore, for the fabrication of solar cells with the anodic oxidized nanotube electrodes, it is required to develop efficient and transparent counter electrodes. Here, we demonstrate quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs) based on the nanotube photoanode and transparent counter electrodes. The transparent counter electrodes based on Pt electrocatalysts were prepared by a simple thermal decomposition methods. The photovoltaic performances of QDSCs with nanotube photoanode were tested and optimized depending on the concentration of Pt precursor solutions for the preparation of counter electrodes.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.95.2-95.2
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• 2010

염료감응형 태양전지의 효율을 향상을 시키기 위하여, 이산화티타니아박막을 doctor-blade 방법으로 FTO 기판위에 15-16um 코팅을 한뒤, 다른 온도의 $400^{\circ}C-600^{\circ}C$ 범위에서, 소결을 하였다. 상대전극은 FTO 기판위에 5Ml의 Pt용액을 가지고, $450^{\circ}C$온도에서 제작을 하였다. 실험의 결과 이산화티타니아의 표면거칠기 및 입자사이즈의 소결의 형상에 따라 DSSC의 효율의 상관관계가 영향을 받았다. 표면의 형상은 AFM으로 측정을 하였으며, 표면의 단차가 RMS의 값이 7nm이하 일 때, 효율의 향상을 이루었다. 실험결과 $500^{\circ}C$ 이하일 때, 상대적으로 낮은 open circuit voltage를 이루었으며, 낮은 Fill-factor를 이루었다. $500^{\circ}C$이상의 온도에서는 상대적으로 높은 high circuit voltage와 높은 fill factor를 나타내었다. 실험결과 $500^{\circ}C$에서 소결된 전극을 가진 DSSC가 단락의 전압과 개방전류가 상호보완된 적정값을 가져 가장 개선된 FF와 Eff를 나타내었다. 이와 같은 특성은 이산화티타니아의 준위 모식도에서 설명이 될수 있고, 이산화티타니아의 최적의 necking 및 pore, 입자크기등이 제어될수 있음을 의미한다.

• 분석과학
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• 제13권3호
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• pp.315-322
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• 2000

시금치의 뿌리 조직과 ferrocene을 탄소반죽 전극에 고정하여 과산화수소를 정량할 수 있는 전극을 만들었다. Ag/AgCl 전극에 대하여 -0.3~0.0V의 전위의 범위에서 전극의 감도를 관찰하였으며 전극의 감응시간은 11.8sec로 나타났다. 전극의 검출한계는 $2.25{\times}10^{-6}M$ 이었으며, $1.0{\times}10^{-3}M$ 과산화수소를 이용해 15회 반복 측정한 결과, 상대표준편차는 1.87% 이었다. 효소전극의 감도는 19일 사용 후 40%로 감소하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.276-277
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• 2007

본 논문에서는 미량의 세포를 포함한 용액 내에서 세포의 산소호흡량을 측정하기 위해 FEP(Fluorinated Ethylene Propylene)를 멤브레인으로 사용한 Clark-type 센서를 제안하였다. 제안된 Clark-type 센서는 3-전극 시스템을 구성하는 유리 기판, 산소를 선택적으로 투과 시키는 FEP 멤브레인과 세포를 담을 수 있는 PDMS reservoir로 구성된다. 산소 센서의 3-전극 시스템에서 작업 전극과 상대 전극으로는 Au, 기준 전극으로는 Ag/AgCl을 사용하였다. 기준 전극은 Ag 전극을 0.1M KCl/Tris-HCl 용액에서 chlorination하여 표면에 AgCl이 형성되도록 하였고, OCP(Open Circuit Potential) test를 수행한 결과 2시간 동안 안정적인 OCP 특성을 보여 좋은 내구성을 가짐을 확인하였다. 또한, 산소 유무에 따른 cyclic voltammetry 그래프의 차이를 확인하고, amperometry로 감도 및 반응 시간, 선형성을 측정/분석하였다. 제작된 산소 센서는 40초의 90% 반응 시간과 0.994의 아주 좋은 선형 상관계수를 보여주었다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.95-100
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• 2016

과염소산이온의 전기화학적 분해에 관한 연구가 진행되었다. 전기화학적 방법은 비교적 단순한 전처리 방법으로 가능하다. 하지만 전기화학적 방법은 과염소산이온이 분해되는 전압을 가해주었을 때 수소발생으로 인한 방해가 발생하기 때문에 사용하는 전극의 수소 과전압이 큰 것을 사용하여 수소발생을 줄이는 것이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 수소 과전압이 큰 수은박막전극을 작업 전극으로 사용하였다. Ag / AgCl (sat. NaCl) 전극을 기준전극으로 사용하였으며 Pt를 상대전극으로 사용하였다. 수은박막전극은 순환 전압-전류법(Cyclic voltammetry, CV)으로 제작하였는데 과염소산 용액에서의 CV를 고려하여 수은박막전극의 안정성을 위해 10분 동안 전착시켰다. 과염소산이온의 환원전위는 CV 방법에 의해 설정되었고, 분해실험은 시간대 전류법 (Chronoamperometry, CA)로 시행하였다. 과염소산이온의 분해율 확인을 위해 이온 크로마토그래피(Ion chromatography, IC)를 사용하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.97.1-97.1
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• 2018

본 연구는 초고온 열처리 과정에서 멀티레이어 투명전극 박막의 고내열성, 고신뢰성을 얻기 위해 보호층을 삽입한 연구이다. 먼저 보호층의 고내열 효과를 알아보기 위해 보호층을 삽입한 박막과 그렇지 않은 박막을 200, 300, 400, 500, $550^{\circ}C$로 각각 열처리하여 비교하였다. 보호층을 삽입하지 않은 박막은 $500^{\circ}C$에서 멀티레이어 박막이 응집하여 전기적 광학적 특성이 저하되었다. 반면, 보호층을 삽입한 박막은 $550^{\circ}C$에서도 투과율 (%T) 89.5% (at 550nm wavelength), 면저항 $3.5{\Omega}/sq$로 투명전극으로서 뛰어난 특성을 보였다. 또한 고신뢰성을 확인하기 위해 상대습도 85%, 온도 $85^{\circ}C$ 조건에서 120시간 동안 항온항습 테스트를 수행하였다. 보호층이 없는 투명전극의 박막은 산화가 일어나 전기적 광학적 특성이 저하 되었으나, 보호층을 삽입한 투명전극의 박막은 전기적 광학적 특성의 변화가 거의 없는 것으로 확인되어 본 멀티레이어 투명전극에서 보호층의 핵심적인 효과를 입증할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.51-51
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• 2011

1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.523-528
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• 1998

본 연구에서는 고체전해질셀 내에서 작업전극으로 사용된 $V_2O_5$의 전기화학적 특성을 알아보기 위해 YSZ를 고체전해질로 사용하여 전기화학셀(1-Butene+$O_2$, $V_2O_5{\mid}YSZ{\mid}Ag$, $O_2$)을 구성하였다. 상대전극인 Ag는 소성에 따라 sintering이 일어나고 $3{\mu}m$ 이상의 기공을 갖는 구조를 얻었다. 작업전극은 소성조건에 따라 부분산화반응에 영향을 주는 (010)면이 발생되었다. $V_2O_5$의 1-부텐에 대한 주요생성물은 부타디엔이었고 SEP (solid electrolyte potentiometry) 기술을 이용하여 작업전극상에 흡착된 화학종의 화학포텐셜을 측정하였다. 가스조성에 따른 개로전위 (OCV; open circuit voltage)를 측정하여 표면 산소종에 혼합전위의 발생을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.886-889
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• 2004

격자전극을 가진 질화탄소막을 이용하여 새로운 습도센서를 개발하였다. 결정성 질화탄소막의 감습 특성을 조사하고, 광범위한 상대습도($10%\sim90%$)에 대해 민감한 임피던스와 커패시턴스 의존도를 보였다. 특히 격자전극은 습기의 자유로운 흡 탈착을 용이 하게 하여 센서의 히스테리시스를 줄였다. 또한, 질화탄소막은 물리, 화학적으로 안정한 물질이므로 고온, 고습 및 화학적으로 열악한 환경 속에서도 뛰어난 특성 을 나타내었다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 춘계학술강연 및 발표대회강연 및 발표논문 초록집
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• pp.71-72
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• 2006