• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.406-411
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• 2021

PEM(양성자 교환막) 연료 전지는 부산물로 물 만을 생성하여 친환경 에너지원으로 각광받고 있다. 이러한 연료전지의 스택을 이루는 여러 부품들 중 연료전지의 효율을 결정짓는 분리판에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 복합재료 분리판은 높은 강도와 강성 및 내식성을 갖지만 상대적으로 낮은 전기 전도도를 갖는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 가스확산층(GDL)-복합재료 분리판 조합체를 개발하고 그 성능을 실험적으로 확인하였다. 선행 연구에서 개발된 흑연 포일 코팅법을 분리판과 GDL 간의 접촉 저항을 줄이기 위해 적용하였다. 또한, 스택 내의 전자 이동경로를 향상시키고 GDL과 분리판 사이의 접촉저항을 최소화하기 위하여 금속 박막을 이용하여 GDL-분리판 조합체를 제작하였다. 실험 결과 개발된 GDL-분리판 조합체는 기존의 복합재료 분리판과 비교하여 98% 낮은 전기저항을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.24-29
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• 2017

A fluorinated polybenzimidazole (FPBI) was synthesized from 3,3-diaminobenzidine (DAB) of tetraamine, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoropropane of aromatic biscarboxylic acid, and 4,4-sulfonyldibenzoic acid of aromatic biscarboxylic acid in polyphosphoric acid (PPA). A FPBI was easily cast and made into clear films. The structure of condensation polymers and corresponding membranes were analyzed using GPC (gel permeation chromatography), $^1H$-NMR ($^1H$ nuclear magnetic resonance) and FT-IR (fourier transform infrared). TGA (thermogravimetric analysis) analysis showed that the prepared membranes were thermally stable, so that elevated temperature fuel cell operation would be possible. The proton conductivity of the FPBI membranes increased with increasing temperatures in the polymer. A FPBI membrane has a maximum ion conductivity of 45 mS/cm at $90^{\circ}C$ and 100% relative humidity.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.278-281
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• 2009

Proton exchange membrane is the key material for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). Currently widely-used perfluorosulfonic acid membranes have some disadvantages, such as low thermal stability, easy swelling, excessive crossover of methanol and high price etc. Other membranes, including sulfonated polymer, radiation grafted membranes, organic-inorganic hybrids and acid-base blends, do not satisfy the criteria for PEMFC, which set a barrier to the development and commercialization of PEMFC. Pore-filling type proton exchange membrane is a new proton exchange membrane, which is formed by filling porous substrate with electrolytes. Compared with traditional perfluorosulfonic acid membranes, pore-filling type proton exchange membranes have many advantages, such as non- swelling, low methanol permeation, high proton conductivity, low cost and a wide range of materials to choose. In this research, preparation methodology of pore-filling membranes by particularly using all hydrocarbon polymers and fuel cell performances with the membranes are evaluated.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.620-626
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• 2018

Recently, fuel cell field is receiving much attention as an environmentally friendly energy in the world. Among the various types of fuel cells, in the case of PEMFC, ions move through the membrane in the middle of the unit cell. Therefore, proper moisture is required inside the PEMFC. In the case of membrane type humidifier, flat membrane or hollow fiber membrane is mainly used. Since various parameters can change the performance, the performance investigation has to be carried out with parameters. In this study, water transport of hollow fiber membrane was investigated in terms of principle operating conditions such as temperature and flow rate.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제2권1호
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• pp.73-82
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• 1998

목적 : 간특정 MR 조영제를 이요하여 간세포의 세포막을 통한 물분자의 교환 및 세포막 투과율을 정확히 측정 할 수 있는 MR 기법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 쥐의 간세포를 분리하여 낸 후 NMR 측정을 시도하엿다. 모든 실험은 0.02MHz부터 60 MHz까지 양성자의 Larmor 주파수를 변화시킬 수 있는 IBM형 field cycling relaxometer를 사용하여 시행하였으며 spin-echo 펄스열을 사용하여 T1 자기이완시간을 측정하였다. 전오도의 간특정 조영제인 Gd-EOB-DTPA를 함유하고 있는 간세포 샘플로부터 획득한 T1 데이터를 연속분포 분석법을 사용하여 분석하였으며 이때 이론적 모델로는 Two compartmental exchange 모델을 이용하였다. 결과 : 간세포내의 물분자의 평균 거주시간은 약 250 msec이며 간세포막의 투과율에 대한 최저치는 $(1.3{\pm}0.1){\;}{\times}{\;}10^{-3}cm/sec$ 이었다. 자기이완시간의 연속적인 분포도를 구할 수 있는 CONTIN 분석기법을 적용한 결과 확산적 물분자 교환이 일어남을 밝혔고 이러한 확산적 교환의 정도가 간세포의 경우 세포내 공간에서는 작지 않다는 사실을 규명 할 수 있었다. 결론 : 연속분포 분석기법을 적용하는 경우 Gd-EOB-DTPA는 간세포에서의 물분자의 교환정도 및 세포막의 물분자에 대한 투과율을 측정하는데 매우 유용한 방법임을 확인하였고 간세포에서의 물분자의 교환속도는 적혈구에서의 물분자 교환 속도에 비해 매우 느리다는 사실을 확인하였다. 따라서 조직 특정 조영제는 해당 조직 혹은 세포의 세포막 투과율과 같은 생리학적 정보를 알아낼 수 있는 기능적 조영제로서의 유용성을 입증할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1361-1362
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• 2007

There is great interest in the applicability of electrogenerated hydrogen peroxide to a wide variety of industrial processes, usually involving oxidation of organics. Hydrogen peroxide is now employed for the bleaching of mechanical pulp and the bleaching of chemical pulp in the pulp and paper industry, thus displacing the traditional alkaline treatments with chlorine-based chemicals. This psper reperts a comparative study of $H_{2}O_{2}$ electogeneration on gas-diffusion electrode in divided cell with several $Nafion^{(R)}$ protonexchange membranes, Russian cation-exchange membrane MK-40 and SPEEK membrane. The influence of different PEMs on electrochemical cell voltage, current efficiency and energy consumption of hydrogen peroxide electrogeneration has been stadied.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.44-48
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• 2014

양성자교환막연료전지에서 사용할 탄화수소계 전해질 막 (술폰산화 폴리아릴렌에테르설폰)의 산화안정성을 향상시키기 위하여 세륨이온이 도입된 전해질 복합막을 제조하였다. 세륨이온의 함유 농도에 따른 산화안정성의 변화를 관찰하였고, 함수율 및 수소이온전도도에 미치는 영향을 조사하였다. ICP 분석을 통해 세륨이온의 함침여부를 검증하였고, NMR 피크의 화학적 이동으로 금속이온과 술폰산 그룹과의 배위여부를 확인하였다. 세륨이온의 함량이 증가함에 따라 이온전도도 및 함수율은 감소하였으나, 산화안정성은 향상되었다. 특히, 과산화수소폭로 가속화장치를 이용하여, 기존의 펜톤산화실험에 비해 실제 연료전지운전과 매우 유사한 조건에서 전해질 막의 산화안정성을 평가하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.76-83
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• 2014

During PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) operation monitoring and diagnosis are important issues for reliability and durability. Stack defect can be followed by a critical cell voltage drop in the stack. One method for monitoring the cell voltage is CVM(Cell Voltage Monitoring), where all cells in the stack are electrically connected to a voltage measuring system and monitored these voltages. The other methods are based on the EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) and on nonlinear frequency response. In this paper, intermodulation(IM) method for diagnosis PEMFC stack is introduced. To detect one or more critical PEMFC cell voltage PEMFC stack is excited by two or more test sinusoid current, and the frequency response of the stack voltage is analyzed. If one or more critical cell voltage exists, higher harmonics on the voltage frequency spectrum will appear. For the proposed IM method, stack simulation and experiments are conducted.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.227-236
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• 2019

In this work, preparation and characterizations of hybrid membranes containing sulfonated poly(arylene ether sulfone) (SPES) and sulfonated poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (SPVdF-co-HFP) (20, 30 or 40 wt%) were carried out. The structure of hybrid membranes was confirmed using X-ray diffraction (XRD) analysis and the Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The prepared SPAES/SPVdF-30 membrane exhibits higher ionic conductivity of 68.9 mS/cm at $90^{\circ}C$ and 100% RH. Besides, the other studies showed that the hybrid membrane has good oxidation stability, thermal stability, and mechanical stability. Thus, we believe that the prepared hybrid membrane is suitable for the development of membranes for fuel cell applications.