• 제목/요약/키워드: 전기화학적 처리

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침상 코크스(needle cokes)로부터 제조된 흑연질 탄소재료의 리튬 2차전지 음극특성 (Anodic Properties of Needle Cokes-derived Graphitic Materials in Lithium Secondary Batteries)

  • 박철완;오승모
    • 전기화학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.221-226
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    • 1999
  • 조직의 형태와 불순물의 함량이 서로 다른 2종류의 침상 코크스(needle cokes, NC)를 $2000\~3000^{\circ}C$온도범위에서 열처리한 후 이들의 흑연화도, 분쇄하였을 때의 입자크기, 크기분포 및 표면적을 측정하였고 리튬 2차전지의 음극특성을 조사하였다. 두 시료 모두 열처리 온도가 증가함에 따라 흑연화도가 증가하였으나, NC-B는 불순물의 영향과 분자간의 배열이 적은 모자익 조직을 포함하고 있기 때문에 흑연화도가 낮게 나타났다. 동일한 조건에서 분쇄하였을 때 입자의 평균크기는 흑연화도와 비례하였고 표면적은 반비례하였다. 흑연화도가 큰 시료일수록 입자분포의 균일도는 감소하였다 열처리 온도에 따른 음극 특성을 조사하였을 때, 2000"C까지는 결정결함을 포함하는 탄소질 층간(carbonaceous interlayers)의 감소로 인해 용량이 감소하였으나 그 이상의 온도에서는 흑연질 층간(graphitic interlayers)의 성장으로 용량이 다시 증가하였다. 분쇄한 시료는 파단면 표면에 부정합 구조가 생성되어 1.0 V이상에서 기울기를 갖는 방전곡선을 보여 주었으나, 이는 거듭된 충방전과 재열처리에 의해 0.25 V 이하에서 방전되는 흑연질 구조로 전환되었다.

열처리 및 기계화학적 처리를 통한 폐LFP 배터리로부터 가용성 리튬으로의 전환 연구 (Study of Conversion of Waste LFP Battery into Soluble Lithium through Heat Treatment and Mechanochemical Treatment)

  • 김보람;김희선;김대원
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권3호
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    • pp.21-29
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    • 2024
  • 전 세계적으로 탄소 중립 전략에 따른 탈탄소화와 관련하여 전기자동차의 수요가 급증하고 있다. 전기자동차의 주요 부품인 리튬이온 배터리의 수요 또한 급증하게 되었고, 이는 폐배터리의 발생으로 이어진다. 이에 폐배터리를 재활용하여 유가 금속을 회수하기 위한 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 폐LFP 배터리의 양극재로부터 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자 하였다. 양극재 분말 내 포함된 바인더를 제거하여 반응 표면적 증대 및 반응성을 높이기 위하여 대기 및 질소 분위기 그리고 다양한 온도 범위에서 열처리하였고, 이후 기계화학적(Mechanochemical) 공정을 통하여 수침출 하였다. 먼저, 열처리 후 분말을 과황산나트륨(Na2S2O8)과 기계화학적 반응을 이용하여 가용성 리튬화합물로 전환하였고, 이후 증류수를 이용하여 수침출 하였다. 본 연구에서 열처리를 통한 양극재 분말의 특성 변화를 확인하였고, 최종 질소 분위기에서 열처리하여 모든 온도 범위에서 리튬의 침출율은 약 100%로 선침출할 수 있었다.

기능성 어육단백질의 젤화 특성과 산업적 응용-1. 가열변성 중 화학결합에 미치는 pH의 영향 (Gelation Properties and Industrial Application of Functional Protein from Fish Muscle-1. Effect of pH on Chemical Bonds during Thermal Denaturation)

  • 정춘희;김진수;진상근;김일석;정규진;최영준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1668-1675
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    • 2004
  • 근원섬유단백질과 알칼리 용액으로 처리하여 회수한 단백질의 가열 중 ANS 소수성의 변화, IR스펙트럼의 변화, SH기의 변화, 전기영동상의 변화 및 엔탈피의 변화로 비교하여 회수 단백질의 가열 변성기구를 조사하였다. 갈고등어와 냉동 꼬마민어의 근원섬유단백질은 가열 온도의 상승과 더불어 소수성 잔기가 외부로 노출되고 소수성 상호작용은 6$0^{\circ}C$ 부근에서 최대로 일어나지만, 근형질 단백질을 포함하는 회수단백질은 근원섬유 단백질과 ANS 소수성에서 차이를 보였다. pH가 증가함에 따라 1636 $cm^{-1}$ /에 해당하는 peak가 증가하였다. 반응성 SH기와 총 SH기 수의 차이는 pH 7.0과 pH 10에서 비교적 큰 것으로 나타났다. SDS-PAGE 상에서 pH가 상승함에 따라 myosin heavy chain의 중합체가 확인되었다. 알칼리 공정으로 제조한 회수 단백질을 시차주사열량계로 분석한 결과, 회수 단백질은 33.1,44.3 및 65.5$^{\circ}C$에서 전이 온도가 나타나며, myosin의 변성 에 해당하는 온도인 51.7$^{\circ}C$의 peak는 보이지 않았다. 회수 단백질의 가열 젤은 극단적 인 pH 처리에 의한 $\alpha$-helix 구조의 $\beta$-sheet 구조 전환, 가열에 의한 S-S 결합의 형성과, myosin heavy chain 중합체 형성에 의한 것으로 보인다.

플라스틱기판 미세회로구조 제조를 위한 소프트 석판 기술의 적용 (Soft-lithography for Manufacturing Microfabricated-Circuit Structure on Plastic Substrate)

  • 박민정;주형규;박진원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.929-932
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    • 2012
  • 화면표시장치 제조에 널리 이용되고 있는 미세구조 제조향 노광공정을 대신할 기반기술을 개발하고자 한다. 저가의 Polycarbonate 기판에 미세구조를 제조하기 위하여, Spin Coating으로 Polystyrene 박막을 형성하고 박막 위에 Polydimethylsiloxane 주형으로 소프트석판술을 적용하였다. 제조된 구조에 나노입자들을 배열하기 위해 계면작용을 이용하고자 하므로, 구조의 표면을 화학반응에 의해 소수성으로 개질하였다. 소수성으로의 개질은 Polystyrene 표면을 과망간칼륨으로 처리하고 Aminopropyltriethoxysilane을 반응시켜서 수행되었다. 개질된 특성은 X선광전자분광기로 분석되었다. 개질된 표면에서 친수성나노입자들이 분산되어 있는 수용액을 마이크로리터 단위의 방울로 떨어뜨리고, 수용액을 증발시킨다. 증발과정에서 계면상호작용과 미세구조의 물리적 유도로 특정 영역에 나노입자들이 배열되었다. 그리고, 이 배열의 전기적 응용을 확인하였다.

${\cdot}$저준위 방사성폐기물 유리고화체의 물리${\cdot}$화학적 특성 연구 (Studies on the Physico-chemical Properties of Vitrified Forms of the Low- and Intermediate-level Radioactive Waste)

  • 김천우;박병철;김향미;김태욱;최관식;박종길;신상운;송명재
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.839-845
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    • 2001
  • 원자력발전소에서 발생하는 폐수지, 잡고체, 붕산폐액을 유리화 하기 위하여 폐기물별 조성을 바탕으로 유리조성 연구를 수행하였다. 폐수지, 잡고체를 각각 유리화 할 수 있는 두 개 의 후보유리 RG-1과 DG-1 그리고 폐수지, 잡고체, 붕산폐액을 혼합하여 처리할 수 있는 후보유리 MG-1을 개발하였다. 각 후보유리에 대해 운전변수, 고화체 품질, 가용 효과를 평가하였으며 일부 특성들은 실험실적으로 확인하였다. 운전 변수 가운데 유리의 점도와 전기 전도도는 세 후보유리 모두 적정운전 범위값 내에 만족하였으며 밀도, 화학적 견고성, 상안정성 등 고화체의 품질 또한 우수하였다. 개발한 유리 조성 연구를 바탕으로 폐수지, 잡고체, 혼합폐기물을 유리화 할 경우 감용비는 각각 21, 89, 75로 평가되었다.

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실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

마찰대전 나노발전기의 출력 및 안정성 향상을 위한 일렉트렛 개발 (Development of Electret to Improve Output and Stability of Triboelectric Nanogenerator)

  • 감동익;장순민;윤영철;배홍은;이영진;라윤상;조수민;서경덕;차경제;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.93-99
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    • 2022
  • 초소형, 웨어러블 기기 기술의 빠른 발전에 따라, 전자기기 구동을 위한 시공간적인 제한이 없는 지속적인 전기 공급을 필요로 한다. 이에 따라, 두 가지 다른 재료의 접촉과 분리로 만들어지는 정전기를 활용하는 마찰대전 나노발전기(Triboelectric nanogenerator, TENG)는 간단한 원리 덕분에, 복잡한 과정 및 설계 없이도 자연에서 버려지는 다양한 형태의 에너지들을 효과적으로 수확하는 수단으로 활용되고 있다. 하지만, TENG의 실생활의 적용을 위해서는 전기적 출력의 증가가 필요하다. 또한, 전기적 출력의 증가뿐만 아니라 전기적 출력의 안정적인 발생은 TENG의 상용화를 위해서 해결해야 될 과제이다. 본 연구에서는 TENG의 출력을 향상시킬 뿐만 아니라, 향상된 출력을 안정적으로 나타낼 수 있는 방법을 제안하였다. 출력의 향상 및 안정성을 위해서 TENG 구성 요소 중 하나인 접촉층을 일렉트렛으로 사용하였다. 활용된 일렉트렛은 Fluorinated ethylene propylene (FEP) 필름에 코로나 차징과 열처리 과정을 순차적으로 진행함으로써 제작되었다. 코로나 차징으로 인해 인위적으로 주입된 전하가 열처리 과정에 의해서 깊은 트랩으로 들어가게 되어 전하의 이탈 현상이 최소화된 일렉트렛을 제작하고 이를 TENG 제작에 활용하였다. 제작된 일렉트렛의 출력 성능은 수직 접촉 분리 모드 TENG의 전압 출력을 측정함으로써 검증되었고, 코로나 차징 과정을 거친 일렉트렛은 어떠한 처리도 되지 않은 FEP 필름에 대비 12배 높은 출력 전압을 나타냈다. 일렉트렛의 시간 및 습도 안정성은 일반 외부 환경 및 극한의 습도 환경에 일렉트렛을 노출시킨 후, TENG의 출력 전압을 측정함으로써 확인되었다. 또한, 박수를 모티브로 한 Clap-TENG에 일렉트렛을 적용하여 LED를 작동시킴으로써 실생활에 적용할 수 있음을 보여주었다.

제주산 재래 마육의 등심부위와 볼기부위의 물리화학적 특성 (Physicochemical Properties of Loin and Rump in the Native Horse Meat from Jeju)

  • 김영붕;전기홍;노정해;강석남
    • 한국축산식품학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.365-372
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    • 2005
  • 본 연구는 제주산 재래 마육의 등심 부위 및 볼기 부위의 물리화학적 특성을 분석하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 시험에 사용한 마육의 등심과 볼기 부위의 일반 성분은 수분 함량 72.2 및 $73.8\%$, 조단백질 20.1 및 $21.2\%$, 조지방 2.42 및 $3.08\%$ 그리고 조회분 0.13 및 $0.14\%$의 결과를 각각 보였다. 아미노산에서는 glutamic acid가 가장 높게 나타났으며 등심 부위와 볼기 부위에서 각각 3,275 mg/100g과 3,572mg/100g 함량을 보였다. 무기질 함량에서는 K 함량이 388.0mg/100g으로 제일 높고, 그 다음으로 P>Na>Mg>Ca의 순이었다. 지방산 조성에서 oleic acid가 가장 높게 나타났으며 불포화 지방산 함량은 등심과 볼기 부위에서 각각 62.64와 $63.77\%$의 결과를 보였다 콜레스테롤 함량은 등심 및 볼기 부위에서 각각 43.25와 43.57mg/100g으로 나타나서 부위별로 차이를 보이지 않았다. pH를 측정한 결과, 등심과 볼기 부위에서 각각 5.60과 5.75의 결과를 보여, 부위에 따른 차이를 발견할 수 없었고 보수력은 볼기 부위가 등심보다 높았으나 유의적인 차이는 없었다. 조직감의 경우, springiness는 등심이 볼기보다 높았으나 다른 측정 항목에서는 유의적인 차이가 없었다. 색깔의 경우, 볼기의 적색도가 등심보다 높았으며 관능 검사 결과, 색깔과 이취에서 부위에 따른 유의적인 차이를 보였다. 전체적인 기호도에서 등심이 볼기 부위보다 높은 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 본 실험의 결과로서 제주산 재래 마육은 식육자원으로 훌륭한 가치가 있는 것으로 판단되었다.있음을 확인할 수 있었다.1(최고값=0.03)이였다. 마지막으로, 우리는 한반도 지역에 대해서 2001년 동안 총 36개로 구성된 정규화 지표반사도 값의 데이터베이스를 구축하였다.(p<0.05). T3와 T4는 T2에 비해 조섬유 및 조회분의 소화율이 증가하였다(p<0.05). 대조구는 T3와 T4에 비해 필수아미노산인 arginine, leucine, phenylalanine의 소화율이 높았으나(p<0.05), T3와 T4 처리구는 T2 처리구에 비해 필수아미노산 arginine, lysine 및 thereonine과 비필수아미노산 alanine의 소화율이 개선되었다(p<0.05). 이러한 결과들로부터 건조 잔반의 AO 배양조건 구명과 영양소 이용율 시험을 통해 FW사료의 품질이 기초사료에 비해 영양소 이용율이 낮고, AFW 사료가 AO에 의해 개선될 수 있음을 시사한다라서 이러한 수문자료 연산 프로그램(JydroDB Solution)은 수문자료의 신뢰도를 분석할 수 있을뿐만 아니라 IRWMS 내부의 여러 모형과 연동이 가능하도록 개발하였고 수자원 전문가에 의해 테이터베이스관리가 손쉽게 이루어지도록 구성하였다. 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게

ECR PECVD법에 의한 페로브스카이트상(Pb, La)$\textrm{TiO}_3$ 박막 증착 연구 (A Study on the Fabrication of Perovskite (Pb, La)$\textrm{TiO}_3$ Thin Films by ECR PECVD)

  • 정성웅;박혜련;이원종
    • 한국재료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-39
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    • 1997
  • ECR PECVD법에 의해 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ 다층 기판 위에 $480^{\circ}C$에서 순수한 페로브스카이트상의 PLT박막을 증착하였다. PLT 박막 증착전 ECR산소 플라즈마내에서의 $Pb(DPM)_{2}$ pre-flowing처리는 $Pb(DPM)_{2}$의 공급을 안정화시켜주며 박막증착초기에 Pb성분이 풍부한 분위기를 조성해 줌으로써 페로브스카이트 핵생성을 용이하게 하여 PLT박막 특성을 향상시켰다. Ti-source 유입량을 변화시킬 때 PLT박막의 증착특성, 조성, 결정상 그리고 전기적 특성을 관찰하였다. PLT박막은(100)으로 우선 배향되었으며 화학양론비가 잘 맞는 경우 높은 페로브스카이트 X-선 회절강도와 높은 유전율을 나타내었다.

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9학년 과학교과서 물질변화에서의 규칙성 단원 실험 분석과 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 개발 (Analysis of Experiments for the Rules of Material Change Unit in 9th Grade Science Textbooks and the Development of Experiments Applying Small-Scale Chemistry)

  • 유란영;김동진;황현숙;박세열;이상권;박국태
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.529-540
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    • 2011
  • 이 연구는 9학년 과학교과서 물질변화에서의 규칙성 단원에 제시되어 있는 실험의 분석과 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위하여 9학년 9종 과학교과서의 물질변화에서의 규칙성 단원에 제시되어 있는 앙금생성, 물의 전기분해, 과산화수소수의 분해 실험들을 분석하고, 13명의 과학교사들에게 과학교과서의 실험들을 수행하게 하여 문제점과 개선해야할 사항들을 추출하였다. 개선해야할 사항들을 바탕으로 SSC를 적용하여 개발한 실험들을 19명의 예비교사들에게 과학교과서의 실험과 함께 수행하게 한 후 SSC를 적용한 실험의 장점과 단점을 조사하였다. 연구 결과, 요오드화납 앙금생성 실험과 Hoffman식 물의 전기분해 실험, 그리고 이산화망간을 촉매로 사용하는 과산화수소수의 분해 실험이 9학년 과학교과서에 가장 많이 제시되어 있었다. 과학교과서의 실험들에서 개선해야할 사항들로는 시약의 소모량, 실험시간, 실험장치 규모 등이었다. SSC를 적용하여 개발한 실험들의 장점은 적은 양의 시약 사용으로 폐액 처리의 용이성과 실험의 안전성을 높여주며, 실험시간의 단축과 재현성이 있는 실험결과들을 얻을 수 있는 것 등이었다. 반면에 단점은 적은 양의 시약 사용으로 실험관찰에서 다소간의 어려움과 성취감의 감소, 작은 규모의 실험 기구 사용의 미숙함 등이었다. 그러나 SSC를 적용하여 개발한 실험들을 9학년 과학실험으로 활용한다면, 적은 양의 시약을 사용하여 간편하게 재현성이 있는 실험을 이론수업과 병행하여 실시할 수 있어, 학생들이 물질변화에서의 규칙성에 대한 과학적인 개념을 형성하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.