• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.265-271
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• 2010

활성탄에 $TiO_2$를 졸-겔 방법으로 코팅하여 탄소복합전극을 제조하였고 축전식 이온제거(Capacitive deionization : CDI) 과정에서 나타난 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 $TiO_2$는 전극의 젖음성을 향상시켜 전극과 전해질의 접촉 저항을 감소시키고, 전기이중층 흡착량을 증가시킬 수 있으므로 CDI전극재로 활성탄에 코팅하였다. TEM, XRD, XPS로 활성탄에 $TiO_2$가 코팅되었는지 확인하였다. 순환전류전압법과 impedance측정 결과 탄소복합전극이 탄소전극보다 전기이중층 용량이 증가하였으며, 전극의 확산저항이 줄어든 것을 확인하였다. 또한 이온제거율을 확인하기 위한 충전-방전 및 이온전도도 평가 결과 전해질 NaCl $1000\;{\mu}S/cm$에서 탄소복합전극이 탄소전극보다 39% 더 많은 이온을 제거하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과 CDI용 전극재료 $TiO_2$가 코팅된 탄소복합전극이 탄소전극보다 효과적인 제염효과를 보임을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.47-55
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• 2020

고에너지 밀도의 리튬이온 이차전지를 구성하기 위하여 고로딩 LiCoO₂ 양극을 구성하였으며, 이의 전극설계를 다르게 하며 전기화학적 특성을 비교하였다. 기준로딩을 적용한 전극의 경우 약 2.2 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 하고, 고로딩 전극의 경우 약 4.4 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 전극을 제조하였다. 이때 도전재인 카본블랙의 함량과 전극의 기공도를 다르게 구성하여 전극 내의 전자전도도와 이온전도도가 고로딩 전극의 성능에 주는 영향을 비교하였다. 도전재의 함량이 증가할수록 전기화학적 성능이 향상될 것으로 기대하였으나, 도전재의 함량이 7.5 질량%까지 증가하게 되면 오히려 성능의 저하가 발생하였다. 이는 도전재가 충분히 제공된 경우에는, 동일한 로딩의 전극구성에서 활물질인 LiCoO₂ 구성비의 감소로 인해 전극두께가 증가하기 때문에 이로 인한 분극증가가 원인으로 판단된다. 그리고 전극의 기공도를 증가시키게 되면 이온전달의 경로는 확장될 수 있으나, 입자들 간의 접촉이 저하되고 전극의 두께가 증가하기 때문에 전극 내 전자전달은 불리하게 된다. 따라서, 전극의 압착을 강하게 하여 기공도를 낮출수록 전자전달이 개선되어 전지의 성능이 향상되었다. 고로딩 전극의 제조에 있어서는 전자전달의 경로를 충분히 확보하면서 전극두께를 감소시키는 전극설계가 필요하다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.471-477
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• 2006

이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer metal composite, IPMC)는 낮은 구동 전압에서도 비교적 빠른 응답 속도를 갖는 전기활성고분자(electro active polymer, EAP) 재료이다. IPMC는 인간의 근육과 유사한 인성 및 변형 특성을 나타내므로 최근 인공근육용 구동체 개발을 위한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 또한 우주항공, 센서 및 펌프 등의 다양한 분야에서 적용가능성이 조사되고 있다. 본 연구에서는 액상 내피온을 이용하여 용액 캐스팅 방법으로 다양한 두께의 내피온 막을 제조하는 방법을 도입하였다. IPMC 제조방법은 Oguro가 제안한 방법을 기초로 하여 도금온도를 변화시켜 무전해 도금법을 이용하여 내피온 내부로의 1차 전극을 형성시켰으며, 형성된 1차 전극의 안정성과 표면전기저항을 낮추기 위하여 이온빔보조증착법(ion beam assisted deposition, IBAD)을 도입하여 금과 이리듐을 1차 전극표면 위에 증착하여 2차 전극을 형성시켰다. 1, 2차 무전해 도금한 IPMC와 2차 IBAD 코팅한 IPMC 전극의 표면과 단면 형상을 SEM으로 관찰하였으며, 전압을 인가할 때 IPMC 내부의 수분증발 및 이온전도도의 변화를 조사하였다. 또한 다양한 두께의 IPMC를 제조하여 두께변화에 따른 변위와 구동력을 측정하였다.

• 대한화학회지
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• 제36권5호
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• pp.638-643
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• 1992

황화이온검출기로서 2가지 형태의 연속 flow-through 전극계의 분석적 감응성질을 조사하고, 최적조건에서 그들의 감응특성을 직접 비교하였다. 두 검출계에 있어서 측정한 봉우리전위를 황화이온농도의 대수값과 관련지웠으며, 적어도 시간당 20개의 시료를 정량할 수 있었다. pH전극법에서는 투석기를 지나 흘러가는 recipient stream의 pH를 측정하였다. 장치는 연속흐름형의 기체투석기가 관형 polymer 막전극과 연결되도록 설계되어 있다. 이 방법의 최적실험조건은 recipient $5.0 {\times} 10^{-5} M NaOH ＋ 5.0 {\times} 10^{-3} M$ NaCl과 diluent 0.10M $H_2SO_4$이며, recipient stream, diluent stream 및 시료의 유속은 모두 1.0ml/min이다. 황화이온 전극법에서는 시판하는 황화이온선택성 전극을 flow-through cell 속의 황화이온을 검출하는 데에 썼다. 이 방법의 최적실험조건인 황화이온 산화방지 완충제(1.0M NaOH 용액에 3.5g 아스코르브산과 7.6g $Na_2EDTA$를 용해)와 시료의 유속은 각각 1.4 ml/min와 1.0 ml/min이다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.565-570
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• 1996

본 연구에서는 고밀집 섬유다발체 내에 수은과 금속이온을 함유한 수용액을 동시에 주입시켜 최소 공간에서 최대한의 수은전극 면적을 갖는 수직형 순환식 수은 모세관 다발체 전극 전해반응 장치가 개발되었다. 이장치의 특성과 안정성을 평가하기 위해 수은과 수용액의 유량 변화에 따른 철(III)과 우라늄(IV)이온의 환원 voltammogram 이 측정되었다. 본 연구에서 개발된 수직형 순환식 수은 모세관 다발체 전극 전해계는 정확히 제어되는 수용액 유량조건에서 수용액내의 금속이온의 산화수 상태 및 농도의 연속적인 분석 및 전해반응 기구 해석에 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제47권2호
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• pp.115-120
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• 2003

Perfluorinated sulfonated polymer(Nafion)-ethylenediamine(en)이 화학수식된 유리탄소전극으로 Fe(II) 이온의 정량에 대해 연구하였다. Fe(II) 이온의 착화제인 en을 nafion에 고정시켜 유리탄소전극 표면에 수식하면 이 수식전극의 en은 Fe(II) 이온과 $[Fe(en)_3]^{+2}$의 착물을 형성한다. Nafion-en이 화학수식된 유리탄소전극에서 시차펄스전압전류법에 의한 Fe(II) 이온의 산화봉우리전위는 0.340${\pm}$0.015 V(vs. Ag/AgCl), 측정범위는 $5{\times}10^{-6}{\sim}0.2{\times}10^{-3} M(0.28{\sim}11.17 mg/L)$, 검출한계(3s)는 $1.89{\times}10^{-5}$M(1.056 mg/L)이었다.

• 대한화학회지
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• 제39권12호
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• pp.925-931
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• 1995

Nonactin을 이온운반체로 사용한 암모늄선택성 전극막 위에 urease를 고정시킨 형태의 요소센서는 혈액 중 여러가지 이온으로부터 방해작용을 받을 수 있다. 이 방해작용은고정화된 효소반응보다는 암모늄선택성 전극막 자체의 부적합한 선택성의 기인한 것이며 본 연구에서는 혈액 중의 요소를 측정할 경우 이들 방해이온에 의해 발생된 오차를 보정하고자 하였다. 이를 위해 혈액 속에 각 방해이온의 정상 평균농도를 포함하고 있는 용액을 검정용액으로 사용하여 이들 방해이온으로부터의 오차를 감소시키고자 하였다. 또한 칼륨이온선택성 전극을 부가적으로 사용하여 요소전극의 측정치를 보정하여 오차를 최소화하고자 하였다. 이와 같은 방법들에 의해 보정된 측정치의 오차는 보정하지 않았을 경우에 비해 현저히 감소함을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제37권8호
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• pp.773-778
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• 1993

Tl$^+$이온 센서로서 크라운 에테르 B15C5와 DB18C6를 중성운반체로 한 PVC 액체막 이온 선택성 전극을 제작하였다. 막용매로는 DOA, NPPE 및 NPOE를 사용하였으며 친유성 염, KTClPB의 농도를 변화시킨 여러가지 조성의 막을 시험하였다. B15C5와 DB18C6 막 전극의 감응전위는 농도범위, 10$^{-1}$∼10$^{-5}$M에서 직선으로 나타났으며 최대 기울기는 전극에 따라서 40∼55 mV/decade였다. 선택계수는 분리용액법으로 결정하였으며 알카리금속 이온, 알칼리토금속 이온 및 일부 전이금속 이온에 대하여 좋은 선택성을 나타냈다. 제작된 액체막 전극은 Ph > 3 에서 안정한 감응전위를 보였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.120-122
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• 2004

평판 스위치 전극에 인가되는 전압 변화에 따라서 전극 앞에서의 플라즈마 전위의 변화를 측정하고, 이를 이용하여 형성된 전계의 변화를 관찰하였다. 대부분 스위치 전각에 인가되는 펄스는 펄스 인가시간, 플래토(plateau)시간, 펄스 회복시간으로 구성되어 이들 세 가지 시간 구간에 따라서 전위의 변화를 측정하여 형성되는 전계를 관찰하였다. 빠른 방전 스위치의 동작특성을 이해하기 위하여 스위치 전극인가 전압의 인가시간 변화와 이에 따른 전압 변화율 및 인가전압의 크기에 따른 플라즈마 쉬스의 거동을 관찰하고, 그 크기가 펄스 변화율과 크기에 따라 변화함을 찾았다. 펄스의 회복시간 동안에 돌아오는 플라즈마 쉬스의 거동은 펄스의 인가시간동안의 변화와 유사한 거동을 보였으며 이때에도 펄스 회복율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 만일 펄스 변화율이 커서, 전극 앞에서의 쉬스의 거동 속도가 플라즈마 이온의 음속보다 빠르게 변할 때는 이온 매트릭스 쉬스의 거동형태를 따르고, 변화율이 늦어서 쉬스의 거동 속도가 이온의 음속보다 느리게 변하는 경우에는 Child-Langmuir 쉬스의 형태가 시간에 따라 전개됨을 알 수 있었다. 펄스 특성을 정량적으로 관찰할 수 있도록 스위치 전극에 흐르는 전류의 크기를 계산하기 위해 필요한 모델을 개발하여 실험견과와의 비교를 통하여 펄스 시간동안 플라즈마의 거동이 스위치를 흐르는 전류에 미치는 영향을 연구하였다.