• Membrane Journal
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• 제22권5호
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• pp.285-300
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• 2012

Vanadium redox flow battery is believed to be one of important energy storage technologies, because it has many advantages, including long cycle life, high energy efficiency, low cost of maintenance, and environmental friendship. As one of the key components of vanadium redox flow battery system, an ion exchange membrane is required to prevent cross-mixing of the positive and negative electrolytes while allowing ionic continuity. However, ion exchange membrane such as Nafion using in VRBs still face some challenges in meeting performance and cost requirements for broad penetration. Therefore, to resolve these problems, developed various ion exchange membranes are investigated and compared with Nafion membranes in terms of their performance in vanadium redox flow battery.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.192.2-192.2
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• 2016

최근 차세대 휴대용 전자기기나 전기자동차의 상용화 연구가 활발히 이루어짐에 따라 리튬이온 배터리가 주력 에너지 저장장치로써 활발히 개발되고 있다. 이러한 리튬이온 배터리의 음극 물질로써 주로 탄소재료가 많이 사용되어 왔지만 낮은 이론용량 (372 mAh/g)으로 인하여 좀더 높은 용량을 가지는 금속이나 합금 등이 주목을 받게 되었다. 그 중에서도 주석이 탄소재료에 비해 3배 정도 높은 이론 용량 (993 mAh/g)을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 주석의 경우 리튬이온 배터리의 충방전 과정 중에 급격한 부피 변화가 발생하여 음극이 손상되고 이에 따라 용량이 급격하게 감소하는 한계점이 있다. 이 한계를 극복하기 위한 많은 방법들 중 하나가 구리-주석 합금을 음극으로 사용하는 것이다. 구리는 비활성 금속으로 충방전 중의 부피 변화에 완충제 역할을 하고, 연성과 전기전도성이 있어서 배터리의 전기화학적 성능 또한 향상시켜 준다. 이에 따라, 본 연구에서는 주석이 풍부한 구리-주석 합금 도금을 통하여 구조적으로 튼튼한 리튬이온 배터리의 음극을 만들었고 그 성능을 확인하기 위하여 반쪽전지 실험을 통하여 500회 충방전 동안의 싸이클 특성 및 효율을 확인하였고 순환전압전류 실험 또한 진행하였다.

• Information and Communications Magazine
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• 제33권7호
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• pp.47-52
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• 2016

전기 자동차 및 신재생에너지 시장 확대로 EV, HEV, LEV 등 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 2020년을 기점으로 백만개 이상의 리튬-이온 폐배터리가 생성될 것으로 예상되고 있다. 그러나 이러한 폐배터리는 잔여용량이 80%수준에서 교체되고 있어서 화학적 분해를 통한 재활용 이전에 안정적인 에너지저장장치로서 재사용할 수 있는 가능성을 보유하고 있다. 본고에서는 향후 지속적으로 발생이 예상되는 전기자동차의 폐배터리를 이용하여 에너지저장장치를 구성하는 방법에 대하여 다양한 다양한 국내외 기관들의 기술 및 연구동향에 대해 알아보고, 이를 바탕으로 효율적인 에너지저장장치 구성방법과 이를 확산하기 위한 사업화 방안 등을 알아본다.

• Food Science and Preservation
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• 제17권1호
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• pp.107-116
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• 2010

We prepared extracts from Ulmus davidiana (root, Korean source; URK) and Ulmus davidiana (bark, Korean source; UBK). URK extracts obtained with all tested solvents showed the highest antioxidant effects on fish oils. Both treatments containing 0.1% (v/v) extract from URK and UBK each showed that peroxide values of 30 meq/kg were maintained for 6 h and levels of 40 meq/kg were apparent for up to 18 h, indicating that antioxidative activity seemed to sustain during all tested time periods. Compared with commercial antioxidants, butanol and methanol extracts diluted to 0.05% (v/v) had similar antioxidative effects. Water and butanol UBK extracts diluted to 0.1% (v/v) both showed the highest antioxidative activities. After addition of metal ions, methanol and butanol URK extracts diluted to 0.1% (v/v) showed enhanced antioxidative activity. UBK ethanol extracts displayed superior antioxidative activity and a constant peroxide value throughout storage. However, in the case of Perilla oil, $\alpha$-tocopherol which is known as a natural antioxidant did not show any antioxidative activity except in the BHT. Methanol and butanol URK extracts diluted to 0.2% (v/v) showed superior antioxidative activities throughout the experiment. A methanolic UBK extract (0.2%, v/v) also had a similarly increased antioxidative effect. In tests involving addition of metal ions to all extracts, the methanolic UBK extract (0.2%, v/v) showed excellent antioxidative activity. When lard was tested, antioxidant levels did not differ significantly among extracts prepared using four different solvents at either 0.05% or 0.1% concentrations (both v/v). Addition of metal ions at levels of 0.05% or 0.1% (w/v) to these extracts had no significant additive effect on oxidation.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.394-401
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• 2022

Two polymer precursors, polyvinylidene chloride-resin (PVDC-resin) and polyvinylidene fluoride (PVDF), are assembled into the microporous carbon by pyrolysis. Microporous carbon is advantageous as an electrode for supercapacitors that store electric charges through ion adsorption/desorption. The pyrolysis also turns the various heteroatoms of two precursors into functional groups, contributing to the additional charge storage. The analysis of the porous structure and function group during carbonization are important to develop the carbon for energy storage. Here, we analyzed the functional groups of two polymer-derived carbons through X-ray photoelectron spectroscopy. The electrochemical properties of the functional groups were explored in various pH electrolytes. The specific capacitance of two carbons in the acidic electrolyte (1 M H₂SO₄) was improved compared to that in the neutral electrolyte (0.5 M Na₂SO₄) due to the faradaic charge/discharge reaction of the quinone functional group. In particular, the carbon electrode derived from PVDC-resin exhibits a lower capacity than the carbon from PVDF due to the small micropores. In the alkaline electrolyte (6 M KOH), the highest specific capacitance and rate capability were obtained among the three electrolytes for both electrodes based on the facile adsorption of the constituent electrolyte ions (K⁺, OH^-).

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• 제14권3호
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• pp.137-143
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• 2005

Oriental melons hold at $38^{\circ}C$ for 48 hours before storage increased their soluble solid, titratable acidity, vitamin C contents and ${\alpha}$-tocopherol activity. These heat treated oriental melons maintained lower production of carbon dioxide, ethylene and acetaldehyde and loss of fresh weight than untreated them, called control, during $3^{\circ}C$ MA storage. After 39 days in storage, the last day of storage, visual quality and internal quality, such as firmness, soluble solid, titratable acidity, vitamin C and ${\alpha}$-tocopherol activity, showed higher in heat treated oriental melons. Especially, Ion leakage of flesh, index of chilling injury, increased remarkably in control, so that heat treatment had to alleviate chilling injury in oriental melon. Moreover, while Alternaria rot was shown in control plot after 25 days in $3^{\circ}C$ MA storage, oriental melons treated heat were not appeared any decomposition after 39 days in $3^{\circ}C$ MA storage. As storage life of oriental melon was calculated by regression equation between visual quality and days in storage, that was longer 8 days in heat treated than control. Consequently, heat treatment that was mild, $38^{\circ}C$ and long period, 48 hours, executed before storage, sterilized surface alleviated chilling injury and lengthened storage life in oriental melons.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제37권2호
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• pp.180.2-180.2
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• 2012

저궤도 인공위성에서 배터리는 태양전지 배열기에서 생성된 전력을 저장하여 탑재체 구동과 식구간 위성의 동작 유지를 위하여 사용된다. 최근 상용 배터리 시장에서도 리튬이온 배터리의 보급이 많이 이루진거와 마찬가지로 인공위성에서도 리튬이온 배터리의 사용이 보편화 되는 추세이다. 리튬이온 배터리가 기존에 인공위성에서 사용되던 니켈카드늄이나 니켈수소 배터리에 비하여 자연 방전량이 적다고는 하지만 이 또한 존재하며, 초기 위성 발사시 태양전지 배열기의 전개를 통한 전력 생산이 이루어질 때까지 위성의 동작을 보장하고 임수종료까지 에너지를 충방전 할 수 있는 상태를 유지하여야 하므로 위성 발사 전까지 배터리의 상태를 최적으로 유지해야 함은 필수적이다. 본 연구에서는 저궤도 인공위성의 발사 전까지 배터리의 상태를 최적화 하기위한 배터리 운용에 관하여 기술하며, 배터리 상태에 대한 실측 데이터를 제시하여 배터리의 정상상태를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.459-460
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• 2017

기존의 리튬계열 전지의 한계성을 극복하기 위해 전 세계적으로 차세대전지(new-generation battery)가 연구되고 있다. 이 중, 알루미늄이온(Aluminum-Ion) 배터리는 저렴한 가격과 고용량 가능성으로 큰 각광을 받고 있다. 이에, 본 논문에서는 향후 전기자동차(EV)와 에너지 저장장치(ESS)에 사용이 기대되는 알루미늄이온 배터리를 소개하고, 이의 직접 제조 및 전기화학적 특성분석을 실시하였다. 이를 통해, 기존 리튬계열 전지와의 유사성 및 차이점을 파악하고 어플리케이션의 적용 타당성을 판단하였다.

• Membrane Journal
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• 제26권6호
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• pp.432-448
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• 2016

In the last decade, various types of energy harvesting and conversion systems based on ion exchange membranes (IEMs) have been developed for eco-friendly power generation and energy-grid systems. In these membrane-based energy systems, high ion selectivity and conductivity properties of IEMs are critical parameters to improve efficiency of the systems such as proton exchange membrane fuel cells, anion exchange membrane fuel cells, redox flow batteries, water electrodialysis for hydrogen production, and reverse electrodialysis. This article suggests variable approaches to overcome trade-off limitation of polymeric membrane ion transport properties by reviewing various types of composite ion-exchange membranes including novel inorganic-organic nanocomposite membrane, surface modified membranes, cross-linked and pore-filled membranes.