• Title/Summary/Keyword: 이온저장

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Enhancing Carbon Dioxide Storage Efficiency in Aquifers through Surfactant Application (계면활성제 활용에 따른 공극 규모 이산화탄소 저장 효율 향상)

  • Gang, Seokgu;Jung, Jongwon
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.39 no.11
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    • pp.63-70
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    • 2023
  • Underground carbon dioxide (CO2) storage emerges as a pivotal strategy for mitigating atmospheric CO2 emissions and addressing global warming concerns. This study investigates techniques to optimize storage efficiency in aquifers, which stand out for their superior capacity compared to other geological layers. The focus is on the application of nonionic and anionic surfactants to enhance CO2 storage efficiency within confined spaces. A specialized micromodel facilitating fluid flow observation was employed for the evaluation. Experimental results revealed a noteworthy minimum 40% increase in storage efficiency at the lowest injection rate when utilizing nonionic and anionic surfactants, in comparison to pure water injection. Interestingly, no significant variations in storage efficiency were observed based on the ionicity and concentration of the surfactants under investigation. These findings have implications for guiding the selection and concentration determination of surfactants in future underground CO2 storage endeavors.

리튬이온전지용 탄소기반 음극재의 리튬저장능력 향상을 위한 나노구조체 설계에 관한 연구

  • Kim, Han-Bin;Lee, Myeong-Hun;Kim, Yeon-Won;Kim, Dae-Yeong;Gang, Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.137-137
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    • 2018
  • 이 연구에서는 리튬이온전지용 음극 활물질의 리튬이온 저장 용량을 최적화시키기 위한 새로운 방법이 제안되었다. 그 방법은 솔루션 플라즈마 프로세스를 사용하여 원자 단위의 리튬을 탄소 기반 물질의 내부에 도핑 시키고, 열처리를 통해 그 내부를 재설계하는 것이다. 리튬이온전지용 음극 활물질로 리튬금속 자체를 사용하려는 시도는 있었으나, 이는 충전 및 방전 사이클이 반복됨에 따라 리튬이 수지상으로 석출되어 내부를 단락시키거나, 리튬금속 자체의 폭발성에 의한 취급상의 제약이 있었다. 한편, 원자 단위로 탄소 내부에 도핑 된 리튬은 열처리 과정 동안 탄소 내부에서 확산함으로써 더 많은 리튬이 저장될 수 있는 공간을 만들었고, 사이클이 반복됨에 따라 서서히 충전 및 방전 반응에 참여함으로써 전지의 성능을 개선시켰다. 리튬이 도핑 된 탄소의 전기화학적 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 실험 결과에서 보여진 초기 고용량 및 장기 사이클 특성은 탄소 내부에 도핑 된 리튬이 전지 성능의 향상에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다. 또한, 사이클이 반복됨에 따라 점차 증가하는 용량은 첫 사이클에서 형성된 solid electrolyte interphase의 비가역 용량을 보상할 수 있을 것으로 생각된다. 이상의 결과를 통해, 탄소 내부에 원자단위의 리튬을 도핑시키는 새로운 접근은 리튬이온전지의 성능 개선을 위한 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 보이며, 향후 리튬 이외의 다른 원소들, 즉 소듐과 같은 물질에 대하여 도핑을 시도한다면 새로운 분야에서 이와 같은 접근법이 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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The study of beam characteristics for Ga LMIS and In LMIS (갈륨액체금속 이온원과 인듐액체금속 이온원의 빔 특성에 대한 연구)

  • Hyun Jeong Woo;Yim Youn Chan;Jung Kang Won;Jung Won Hee;Park Cheol Woo;Lee Jong Hang;Kang Seung Oun
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.360-363
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    • 2005
  • 본 연구에서는 인듐 액체금속이온원을 제작하여 빔 특성에 대해 연구를 하였으며, 기존의 연구를 하였던 갈륨 액체금속 이온원의 빔특성과 비교분석 하였다. 빔특성 분석을 위해 빔 안정도, 전류-전압특성곡선, 에너지 퍼짐을 측정하였다. 액체금속이온원에 사용되는 액체금속 저장소 및 바늘전극(tip)은 $500{\mu}m$의 직경을 갖는 텅스텐을 사용하였으며, 국내에서 제작된 제품을 사용하였다. 액체금속 저장소의 구조는 이전에 구상하여 연구가 이루어진 6개의 pre-etching된 텅스텐와이어(wire)가 묶여진 형태를 사용하였다.

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Capture and Ocean Storage of Carbon Dioxide Using Alkaline Wastes and Seawater (알칼리성 폐기물과 해수를 이용한 이산화탄소 포집 및 해양저장)

  • Lee, Junghyun;Park, Misun;Joo, Jisun;Gil, Joon-Woo
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.3
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    • pp.149-154
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    • 2017
  • We investigate the availability of $CO_2$ ocean storage by means of chemical conversion of $CO_2$ to the dissolved inorganic carbon (mainly the bicarbonate ion) in seawater. The accelerated weathering of limestone (AWL) technique, which is accelerating the natural $CO_2$ uptake process through the chemical conversion using limestone and seawater, was proposed as an alternative method for reducing energy-related $CO_2$ emission. The method presented in this paper is slightly different from the AWL method. It involves reacting $CO_2$ with seawater and quicklime obtained from alkaline wastes to produce the bicarbonate-rich solution over 100 times more than seawater, which could be released and diluted into the ocean. The released dense bicarbonate-enriched water mass could subside into the deeper layer because of the density flow, and could be sequestrated stably in the ocean.

Research Trend on Performance Diagnosis and Restoration Technology of Waste Lithium Ion Battery for Energy Storage Systems (에너지저장장치용 폐리튬이온배터리 성능 진단 및 복원 기술동향)

  • Lee, Kiyoug;Choi, Jinsub;Lee, Jaeyoung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.30 no.3
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    • pp.290-296
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    • 2019
  • Lithium-ion batteries are one of the most interesting devices in a number of energy storage systems. In particular, the usage of energy storage devices is increasing due to an increase in demand for renewable energy as a distributed power supply source, stable supply of electric power, and expansion of electric vehicles. Of late, the recycling and restoration technology of waste lithium ion batteries due to the increase in its usage amount as the energy storage system is a socially and economically important research field. In this review, we intend to describe the performance diagnosis, recycling or restoration technology of lithium ion battery and its potential development.

Combustion Characteristics and the Modeling of Ionized Methane for Battery Fires (배터리화재를 모사한 이온화 메탄의 연소특성 및 모델링)

  • Ko, Hyuk-Ju;Lee, Eui-Ju
    • Fire Science and Engineering
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    • v.33 no.1
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    • pp.23-29
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    • 2019
  • Rechargeable battery such as lithium-ion battery has been noticed as a kinds of the energy storage system in the recent energy utilization and widely used actually in various small electronic equipment and electric vehicles. However, many thermal runaway caused battery accidents occurred recently, which still is obstacle for advanced application of lithium ion battery. One of the main differences to general fires is the existence of ionized electrolyte with electron during combustion. Therefore, we simply simulated the ion addition effects of battery fires by introducing an ionized fuel in jet diffusion flames. When the ionized methane through a corona discharge was used as fuel, the overall flame stability and shape such as flame length showed no significant difference from normal methane flame, but NOx and CO emissions measured at the post flame region decreased. The ion addition effect of methane oxidation was also numerically simulated with the modeling of hydrogen addition in the mixture. It was confirmed that the hydrogen addition at a fixed temperature had a similar effects on ionization of methane and hence could be modeled successfully.

서프레서를 적용한 집속이온빔 장치 액체금속이온원의 각분포 특성연구

  • Min, Bu-Gi;O, Hyeon-Ju;Gang, Seung-Eon;Choe, Eun-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.545-545
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    • 2012
  • 집속이온빔장치(FIB: Focused Ion Beam System)에 사용하는 액체금속이온원(LMIS: Liquid Metal Ion Source)은 고 전류밀도, 고 휘도, 낮은 에너지퍼짐 등 많은 장점이 있다. 집속이온빔장치는 주로 표면 분석, 집적 회로의 수정, 마스크 교정(Repair) 및 잘못된 부분의 분석(Failure Analysis) 등에 사용되고 있는데 최근에는 고 분해능의 이온빔 리소그래피와 이온 주입의 기술 및 미세가공 기술 등의 분야에 집중되고 있으며 이를 위해서는 집속이온빔장치의 수렴성(Convergence)을 개선해 나가는 것이 중요하다. 집속이온빔장치의 수렴성은 이온빔의 에너지 퍼짐(Energy Spread)과 각 분포(Angular Distribution)에 많은 영향을 받으며 에너지퍼짐 특성은 색수차에 직접적인 영향을 준다. 수렴성을 개선하기 위해 기존의 에미터(Emitter), 저장소(Reservoir), 추출극(Extractor)으로 제작된 액체금속이온원에 서프레서(Suppressor)라는 새로운 전극을 사용하여 이 전극의 유 무에 따른 각 분포의 변화에 대해 연구하였다.

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에너지 저장 및 변환용 입자 기술

  • Jang, Hui-Dong
    • Journal of the KSME
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    • v.52 no.5
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    • pp.35-39
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    • 2012
  • 이 글에서는 에너지 저장 및 변환 장치로 대표적인 리튬이온 이차전지 및 연료전지, 염료감응형 태양전지와 관련된 입자 기술과 연구개발 동향에 대해서 소개하고자 한다.

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