• Title/Summary/Keyword: 이온저장

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Research Trends in Bipolar Membrane for Water Dissociation Catalysts and Energy Technology Applications (바이폴라막의 물 분해 촉매 및 에너지 기술 응용의 연구 동향)

  • Do-Hyeong Kim;Sang Yong Nam
    • Membrane Journal
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    • v.34 no.1
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    • pp.10-19
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    • 2024
  • The bipolar membrane is an ion exchange membrane consisting of a cation exchange layer, an anion exchange layer, and an interface layer, and is a membrane that generates protons and hydroxide ions based on water dissociation characteristics. Using these properties, research is being conducted in various application fields such as the chemical industry, food processing, environmental protection, and energy conversion and storage. This paper investigated the concept of bipolar membrane, water dissociation mechanism, and water dissociation catalyst to provide a comprehensive understanding of bipolar membrane technology, were investigated. Lastly, we also investigated the bipolar membrane process that has been recently applied to energy technology.

Characteristics of Carbon Nano-fibers and Their Applications (탄소나노섬유의 특성과 응용)

  • Yang, Kap-Seung;Kim, Bo-Hye;Lee, Wan-Jin
    • Polymer Science and Technology
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    • v.21 no.2
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    • pp.149-156
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    • 2010
  • 전기방사 탄소섬유와 s-VGCFs는 그 미세구조의 특성 때문에 응용분야가 서로 다르다. 전기방사 탄소나노섬유는 유기물을 섬유화하고 그것을 탄화하기 때문에 VGCFs에 비해서 낮은 가격에 대량생산이 가능하고 촉매를 사용하지 않기 때문에 전극으로 사용할 경우 금속불순물에 대한 부반응의 우려가 없다. 한편, 결정성이 낮고 세공이 잘 발달되어 비표면적이 크기 때문에 이온을 흡착해서 에너지를 저장하는 전기화학 캐패시터나 가스 흡착 분리나 촉매의 지지체로 사용하는데 장점이 있다. 이에 비해서 s-VFCFs는 섬유의 직경이 기존의 VGCF에 비해서 작으면서 잘 발달된 흑연구조가 동심원 구조를 하고 있어 굴곡강도가 크고 열 및 전기전도도가 우수하여 납축전지나 Li 이온전지의 충전제로 사용하여 역학적 특성과 향상시켜 주는 역할을 한다. 또한, 금속과 복합화하여 가벼우면서도 강도를 증가시켜주는 보강재로 사용가능하다.

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Preparation and Properties of $TiO_2$ Films for Solar Energy Utilization (태양에너지이용을 위한 $TiO_2$ 박막의 제작과 특성)

  • Lee, Kil-Dong
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.30 no.3
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    • pp.90-97
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    • 2010
  • $TiO_2$ thin films for solar energy utilization were prepared on ITO coated glass by r.f magnetron sputtering with variations of working pressure, oxygen flow rate and annealing temperature. Ion insertion and extraction reaction, and ion storage properties of films were investigated by using a cyclic voltammetry. Transmittance of thin films in as-prepared, colored and bleached states was measured by UV-VIS spectrophotometer. The samples deposited in our sputtering conditions showed poor electrochromic properties. Improvement in ion storage properties of $TiO_2$ thin film was observed after annealing at temperature of $400^{\circ}C$ in air for 2 hours. It was found that $TiO_2$ thin film in electrochromic device could be used as a passive counter-electrode.

A Novel Active Cell Balancing Circuit using Selective Boost Technique for Series-Connected Lithium-Ion Battery (직렬형 리튬이온 배터리의 선택적 전압 균일화 기법을 이용한 새로운 능동형 셀 밸런싱 회로)

  • Park, Young-Hwa;Choi, See-Young;Choi, Yeong-Jun;Kim, Rae-Young
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.305-306
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    • 2016
  • 본 논문은 선택적 전압 균일화 기법을 이용하여 직렬 연결된 리튬 이온 배터리의 빠른 전압 균일화를 위한 새로운 능동형 셀 밸런싱 회로를 제안하였다. 제안한 회로는 다권선 변압기를 사용한 전하 균일화 회로에 인덕터 1개, MOSFET 스위치 1개를 추가한 회로 구성을 가지며, 기존의 빠른 밸런싱을 위한 회로 대비 수 배 적은 소자로 구성이 가능하다. 추가된 인덕터는 직렬 연결된 배터리 전압을 통해 빠르게 저장된 에너지를, 낮은 전압의 배터리로 높은 밸런싱 전류를 전달함으로써 배터리 셀 간의 빠른 전압 밸런싱을 구현하였다. 제안한 회로의 밸런싱 속도에 대한 검증을 위해서, PSIM Simulation을 통해 기존 회로와 비교 검증 하였다.

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A Study on Lithium-Ion Battery Modeling for Hybrid Photovoltaic System (태양광 하이브리드 시스템을 위한 리튬-이온 배터리 모델링 연구)

  • Lee, Hyun-Koo;Kang, Byung-Kwan;Kim, Seung-Tak;Bae, Sun-Ho;Kim, Hee-Jung;Park, Jung-Wook
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1388-1389
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    • 2011
  • 태양광 발전 시스템은 화석연료를 대체하는 가장 대표적인 신재생 에너지이다. 하지만 신재생 에너지는 발전량이 일정하지 않고, 예측 불가능 하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 기존 태양광 발전 시스템에 에너지 저장장치를 붙인 하이브리드 태양광 발전 시스템이 각광받고 있다. 본 논문에서는 리튬-이온 배터리를 모델링하고, 시스템 시뮬레이션을 통해 타당성을 검토한다.

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EDTA 함유폐액의 시멘트 고화연구

  • 김종현;김준형;이익환;이경구
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05c
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    • pp.501-506
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    • 1996
  • 원자력발전소의 2차 냉각계통 제염 공정인 EPRI/SGOG 공정에서는 EDTA를 제염제로 사용하고 있다. EDTA는 수용액 상에서는 20$0^{\circ}C$까지 안정하며 제염후 존재하는 유리 EDTA (EDTA-2NH$_4$)는 시멘트 수화반응에 의해 생성되는 Ca이온과 결합하여 EDTA-Ca 착이온이 형성된다. 따라서 CSH(Calcium Silicate Hydrate)겔의 형성을 억제함으로써 시멘트 경화반응을 지연시킨다. 현재 우리나라에서는 EDTA가 함유한 제염폐액의 처리방법의 미결정으로 인하여 자체 저장하고 있으나 고화체의 최종 처분조건을 만족하며 감용률을 최대화 할 수 있는 처리방법이 필요하다. 본 연구에서는 유리 EDTA가 소석회의 발생을 억제시켜 경화반응에 영향을 주는 점을 고려하여 유리 EDTA 용액에 소석회로 전처리 하여 시멘트 고화한 고화체의 물성시험을 수행하였다. 연구결과 EDTA와 소석회 반응 몰비가 1이 되게 전처리할 경우 시멘트에 대한 물의 배합비는 27%이상이 되어야 하며, 유리 EDTA 함량이 20wt%인 용액에서 폐액/시멘트/소석회비가 33.4/65/1.6일때 최대의 감용률을 나타내는 건전한 고화체의 조성비를 얻었다.

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양극산화 조건에 따른 TiO2 나노 튜브의 내경 및 외경 제어

  • Lee, Jae-Won;Lee, Hyeon-Gwon;Lee, Gi-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.193.1-193.1
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    • 2016
  • 극미량의 fluoride 이온이 첨가된 전해질을 사용하여 Ti 기판 위에서 양극산화를 하여 형성된 TiO2 나노 튜브는 광촉매, 태양전지, 에너지 저장 및 변환 장치 뿐 아니라 의료용 재료로 많이 연구되고 있다. 양극산화를 통해 형성된 TiO2의 구조는 fluoride 이온의 농도, 용매의 종류 등과 같은 전해질조건, 온도, 교반등과 같은 환경조건, 전압 또는 전류로 대표되는 전기적 조건에 의하여 제어 된다. 대표적인 구조적 특징인 나노튜브의 직경은 전압에 의하여 제어되어지는데 전압이 높을수록 직경이 커진다고 알려져 왔다. 하지만 대부분의 보고는 외경에 대한 제어일 뿐 내경에 대한 보고는 찾기가 쉽지가 않다. 더욱이 일반적인 양극산화 조건에서는 외경 역시 최대 150nm 이상으로 넓이기는 쉽지가 않다. 본 발표에서는 다양한 전해질 조건과 전기적 조건의 변화를 통하여 TiO2 나노 튜브의 외경 뿐 아니라 내경도 제어 할 수 있음을 보였다. 또한 최적 조건에서는 그 내경이 최대 350nm를 가지는 TiO2 나노 튜브를 형성 할 수 있게 되었다.

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Recent Research Trend in Electrodes of Lithium Ion Battery based on Computational Materials Science Approaches (전산재료과학 기반 리튬이온전지 전극 소재의 연구동향)

  • Kang, Haisu;Lee, Seung Geol
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.23 no.1
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    • pp.42-54
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    • 2020
  • 계속적인 충·방전이 가능하여 반영구적으로 사용이 가능한 2차 전지는 친환경 소재로 주목받고 있으며, 노트북 컴퓨터와 휴대전화, 캠코더 등 소형 전자기기뿐만 아니라 전기자동차의 핵심소재이다. 전기자동차 시장의 성장과 더불어 중대형 에너지 저장용 2차 전지 시장의 규모는 더욱 확대되고 있어 관련된 소재의 개발 경쟁과 관심이 날이 갈수록 뜨거워지고 있다. 따라서 소재개발 측면에서 2차 전지 핵심 소재의 물성 발현의 원리 등을 이해하고 최적 소재 설계를 위해서는 원자 레벨에서의 소재 설계 접근법이 필요하다. 따라서 실험적인 연구가 어려운 부분과 원자단위에서의 물질 현상에 대한 이해 그리고 연구 개발의 효율성 증진을 위해서 전산재료과학(computational materials science) 기술이 광범위하게 활용될 수 있다. 본 기고문에서는 리튬이온전지에서의 전극 소재에 대한 전산재료모사의 활용과 연구동향에 대하여 소개하고자 한다.

The Changes in Firmness, Ca Content and Polygalacturonase and Pectinesterase Activities during Oyijangachi Preparation (오이장아찌 제조중 경도, 칼슘 함량, Polygalacturonase 및 Pectinesterase 활성 변화에 관한 연구)

  • 정순택;이홍열;박현진
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.24 no.5
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    • pp.796-802
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    • 1995
  • Oyijangachi, a traditional Korean brinded cucumber, was prepared by brinning the cucumbers in five different solutions for 48 hrs and then, was dipped into dipping sources(Kochujang, Doenjang and Ganjang) for 30 days of aging. Firmness, calcium content and enzyme activities(pectinesterase and polygalacturonase) changes were measured among the cucumbers which were treated by five different solutions during aging. The firmness of Kochujang Oyijangachi were the lowest after 10 days of aging for all from the five brining solutions because of "hollow phenomena" of cucumbers. Calcium contents of cucumbers after dipping into the five solutiosn increased as calcium content of the solutions increased and also increased when the cucumbers dipped into the dipping bases(Kochujang, Doenjang and Ganjang) because of calcium migration from the dipping sources into the cucumbers during aging. The calcium contents of the three dipping bases were ranged from 70mg% to 120mg% of Ca. The activity of polygalacturonase in the Oyijangachi decreased generally during aging and decreased rapidly during initial 5 days of aging. The activity of pectinesterase of cucumbers treated with 12% salts solutions(treatment 3, 4 and 5) were higher than those of cucumbers treated with 6% salts solutions(treatment 1 and 2).

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Effect of Additives on the Conidial Viability of Aspergillus sp. PS-104 (Aspergillus sp. PS-104의 분생포자 생활력에 미치는 첨가제 효과)

  • Kang, Sun-Chul;Kim, Eun-Lyang
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.26 no.1
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • A fungus, Aspergillus sp. PS-104, with the high phosphate-solubilizing activities was isolated from Korean upland soil and formulated into a solid powder type with various additives. For the long-time preservation of conidia, some additives (Tween 80, SDS, Triton X-100, glucose, glycerol, corn oil, bio-ceramic, PEG 200, $Cu^{++}$, $Mo^{+++}$, $Fe^{++}$, $Ca^{++}$ and $Zn^{++}$) were supplemented in the rice-cooked hard medium with various concentrations (0, 0.001, 0.01, 0.1, 1.0 and 5.0%). In case of surfactants. the highest relative viability of the Aspergillus sp. PS-104 conidia was recorded nearly to 80% by the addition of 0.01 to 0.1% Tween 80, while 50% in control. The number of conidia were found to be about 100 times higher when treated at 0.01 to 0.1% Tween 80 as compared to control. Relative viability of the conidia was decreased in order of Tween 80 $\geq$ SDS > Triton X-100 during the storage at $25^{\circ}C$. As regards the organic additives, the relative viability of Aspergillus sp. PS-104 conidia was also recorded nearly to 80% by the addition of 1.0% bio-ceramic, and 5.0% glucose and sucrose during the storage at $25^{\circ}C$. In case of metal ions, the relative viability of Aspergillus sp. PS-104 conidia was decreased in order of $Cu^{2+}>Ca^{2+}>Mo^{3+}>Zn^{2+}>Fe^{2+}$ during the storage at $25^{\circ}C$.