• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.3
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• pp.305-309
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• 2020

In this study, a series of ionic liquids based electrolytes for lithium batteries were prepared by mixing the anion functionalized ionic liquid, [DMIm][MPEGP] (1,3-dimethylimidazolium (2-methoxy(2-ethoxy(2-ethoxy)))-ethylphosphite), with the lithium salt, LiTf₂N (lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide), and the concentration of lithium salt was varied between 0 and 3.0 molar ratio. We observed the ionic mixtures became opaque and spontaneously aggregated to form a thermotropic ionic liquid crystal. Extensive spectroscopic examinations of the ionic liquid crystals were carried out to investigate their self-organized structures and the ion transport behavior depending on the concentration of lithium salt. An increase in the ionic conductivity was observed for the ionic liquid crystals related to the ability to form ion diffusion pathways along the ordered structures, resulting in improved electrochemical performances of lithium batteries.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.12
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• pp.87-94
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• 2008

This parer presents the soil ionization phenomena and parameters associated to characterize the transient performances of grounding system under lightning impulse Currents. Ionization properties in occurring some soil media were experimentally investigated. The cylindrical test cell was employed in order to facilitate the analysis of soil breakdown field intensity and ionized radius. The soil breakdown field intensity, dependence of impedance on the amplitude of impulse current, V-I curves and transient impedances were discussed based on the voltage and current oscillograms. It was found that the ionization process and dynamic behaviors were strongly dependent on the types of soil and two current peaks were not observed in highly water-saturated soils. The results presented in this paper will provide useful information on the improvement of transient performance of a grounding system subjected to lightning impulse Current considering the soil ionization.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.137-138
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• 1997

1. 서론 : 이온교환막이란 합성 폴리머의 이온교환수지를 막상으로 만든 것으로 고분자 매트릭스에 특정 전하가 고정되어 있어 이러한 성질 때문에 보통의 격막에서는 볼 수 없는 특징을 가지고 있으며 바닷물의 농축에 의한 소금의 제조, 탈염에 의한 공업용수 및 음료수의 제조, 도금공장의 폐수처리, 식품과 의약품공업, 고체 고분자 전해질에 근거한 수소생성 등에서 폭넓게 이용되고 있다. 본 연구에서는 상용막에 대체가능한 이온교환막을 제조하기 위하여 내열성, 내약품성, 내산성과 우수한 기계적성질 등을 가지고 있어 membrane 소재로 널리 사용되는 polyethersulfone(PES)를 술폰화시켜 sulfonated PES를 합성한 후 양이온 교환막을 제조하여 특성을 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.9
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• pp.32-39
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• 2008

This paper presents the soil ionization phenomena and the parameters with the transient characteristics of model grounding system under lightning impulse voltages. lonization properties of dry and wet sands were investigated by using two test cells of concentric cylindrical electrode system with different dimensions. As a result non-linear electrical behavior of sand under high impulse voltage is caused by ionization process. The transient impedance of sand depends not only on the water content but also on the magnitude of applied impulse voltages. The grounding impedance is decreased with increasing the water content and the magnitude of a lied voltages. The results resented in this paper will provide useful information on the design of high performance grounding systems against lightning surge.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.21 no.4
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• pp.343-350
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• 2004

The charge exchange (or transfer) due to collision with hydrogen has important effects on the physical characteristics of astrophysical plasma. In this paper, collisional ionization equilibrium in the temperature range of ${\sim}1,000--80,000K$ are investigated for C, N, and O ions including the effects of charge exchange. The calculated ionic abundance fractions are compared with those of previous works. The ionic abundance fractions calculated in the paper can be used in understanding the spectroscopic properties of warm interstellar medium. It is also found that the ratio between the degree of ionization of oxygen and that of hydrogen shows big difference with the previously well-known result for the environment where the collisional ionization is not important. This implies that investigations on the collisional ionization in the warm interstellar medium are required.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.183-183
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• 2012

최근 환경오염과 천연자원의 고갈로 태양광을 이용한 수소와 산소를 제조하는 광전기화학적 물분해 반응이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 란타늄 알루미네이트 단결정 기판 위에 니오븀을 도핑한 이산화 티타늄을 증착 시킨 후 two-step sol-gel법을 이용하여 아나타제 이산화티탄늄 나노막대를 성장시켰다. 성장시킨 아나타제 티타늄산화 막대는 구조적인 특징과 모양, 크기를 전구체 용액의 수소이온화지수(pH)를 조절함으로써 변화 시킬 수 있다. 니오븀을 도핑한 이산화 티타늄 기판 위에 높은 수소이온화지수(pH 10 이상)을 이용하여 우선 배향된 아나타제 나노 막대를 성장 시킬 수 있으며, 주사전자현고해상도 투과전자현미경, x선 회절 분석기를 통해 구조적 특성을 평가하였다. 또한 수소이온화지수를 조절(pH 9)하여 만든 다결정질 아나타제 나노구형과 우선배향된 나노막대의 전하이동특성을 분석하기 위하여 기체 색층분석법(GC), 광전기화학법(PEC), 임피던스를 측정하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.6
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• pp.801-808
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• 2014

Ion diffusion and chemical binding to acrylic polymer were investigated in a solid film. The composition of acrylic monomers containing amino group and carboxylic acid was adjusted for rapid ion migration in the film. p-Methylred (PMR) and phenolphthalein derivatives were optically sensitive to the concentration of proton and hydroxyl anion, respectively and verified the ion migration through the film layers. A rapid proton migration was observed in the film of a high amino content. On the other hand, $OH^-$ migration occurred rapidly in a high content of carboxylic acid group. The proton migration occurred through the internal layer as well as surface layer of a film and was reversible during 50 repetition examination. Copper(II) ion migration was examined with a Rhodamine-containing polymer film. The light absorption and emission spectra of a Rhodamine-Cu complex showed the key contribution of carboxylic acid group to the Cu(II) migration in a film.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2000.12a
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• pp.15-26
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• 2000

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.189-198
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• 1994

The adsorptive behaviors of carbon monoxide and methanol over $V_2O_5$catalyst were studied by means of thermal desorptlon spectroscopy (TDS) under ultrahigh vacuum conditions. Carbon monoxide adsorbed on oxygen-deficient V sites as well as on V=O groups of the $V_2O_5$ surface. CO adsorbed on the V sites desorbed at 380 K while CO adsorbed on the V=O groups formed carbonate species with surface oxygen of $V_2O_5$ and desorbed as $CO_2$ resulting in the reduction of the surface of she $V_2O_5$catalyst. The amount of CO adsorbed in the form of carbonate species increased by both the pre- and post-adsorbed oxygen. The adsorptive behavior of methanol over the catalyst was studied by thermal desorption experiments of $CH_3OH$, HCHO, CO, and $H_2$ upon methanol adsorption at 298 K. The results showed that methanol was adsorbed dissociatively on the $V_2O_5$catalyst as methoxy and hydroxyl groups at 298K.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.