• 대한기계학회논문집B
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• 제31권7호
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• pp.588-595
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• 2007

The water transport inside a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) varied according to the anodic supply mode. The performance characteristics of a PEFC which can be affected by the water transport were observed with the anodic supply mode. In the flow-through and recirculation mode the performance showed no reduction with time because the flow in the anode was not stagnated. In the dead-end mode, without any discharged gas, the water remains inside of the anode, which caused the reduction of the performance with the lapse of time. However, even in the dead-end mode, little reduction of the performance with time was shown when only the anode was humidified externally. It means that the back-diffusion was the major factor to the accumulation of water in the anode rather than external humidification.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.330-333
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• 2003

Recently electrokinetic process is known to be a promising remediation technology for the contaminated soils with heavy metals, radionuclides, organic matters, and so on. The contaminants in electrokinetic technology are removed mainly by three mechanisms; electroosmosis, electromigration, and electrophoresis. When direct current is introduced between two electrodes planted in soil, a large amount of hydrogen ions is formed and moves from anode to cathode with the other cations contained in electrolyte. The water flow caused by tile movement of cations is called as electroosmosis. Especially for non-ionic pollutants, the electroosmotic flow(EOF) is the most important removal mechanism among them and transports contaminants from anode to cathode along the water flow. In this study, characteristics of electroosmotic flow was investigated according to the resistance state of soil. The decrease, maintenance, and increase of soil resistance could be obtained by controlling ions in soil. When the resistance of soil was decreasing or maintained, the EOF is proportional to electric current and voltage, respectively and when the resistance was increasing, the EOF is proportional to only electric current not voltage.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-10
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• 2021

Water electrolysis technology, which generates hydrogen using renewable energy resources, has recently attracted great attention. Especially, the polymer electrolyte membrane water electrolysis system has several advantages over other water electrolysis technologies, such as high efficiency, low operating temperature, and optimal operating point. Since research that analyzes performance characteristics using test bench have high cost and long test time, however, model based approach is very important. Therefore, in this study, a system model for water electrolysis dynamics of a polymer electrolyte membrane was developed based on MATLAB/Simulink®. The water electrolysis system developed in this study can take into account the heat and mass transfer characteristics in the cell with the load variation. In particular, the performance of the system according to the stack temperature control can be analyzed and evaluated. As a result, the developed water electrolysis system can analyze water pump dynamics and hydrogen generation according to temperature dynamics by reflecting the dynamics of temperature.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.23-23
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• 2010

전북 서해안 새만금 지역에 조성되는 간척지 면적 28,300ha의 30%인 8,400ha 정도가 농업용지로 사용되는 계획이 확정됨에 따라 해당 용지를 효율적으로 사용 할 수 있는 다양한 활용 방안이 요구되고 있다. 대단위 농업지구가 들어설 예정지인 새만금 광활 간척지는 네덜란드와 유사하게 토양의 대부분이 미사질 양토로 이루어져있어 적용 가능한 화훼류를 적절히 선발하고 적합한 재배기술을 도입한다면 대규모 화훼제배 단지로서의 성장 가능성이 충분할 것으로 판단된다. 따라서 전북 농업기술원에서는 2004년부터 7년에 걸쳐 새만금 간척지의 농업적 활용도 제고와 경관농업 육성을 통한 관광자원화 가능성을 확인하기 위하여 72종의 원예작물 적응시험을 실시하였으며 22종의 자생식물과 튤립, 아이리스, 수선화, 히아신스, 참나리 등 5종의 구근 화훼류를 적합 화훼류로 선발하였다. '08~09년에는 내염성과 저온 및 풍해 저항성이 있는 아펠톤, 골든아펠톤, 네그리타, 프랑소와즈, 키스네리스 등을 간척지적용 가능 주요 튤립 품종으로 선발 하였는데 선발된 품종들을 대상으로 높은 염농도 하에서의 체내축적 무기성분을 조사한 결과, K와 Mg은 증가되는 경향이었으나 Ca은 감소되었으며, Cl이온은 현저하게 증가하였다. 또한 튤립체내의 산도 및 전기전도도와 항산화효소의 활성이 증가하였는데 스트레스 반응결과 유해산소가 체내에 축적되고, 이를 중화시키기 위하여 수소이온을 소모함으로써 체내의 산도는 상승된 것으로 추정되며 염분함량이 높을수록 삼투압에 의하여 뿌리에서 흡수는 양분이 적은 반면 잎 줄기의 증산작용은 동일하기 때문에 상대적으로 체내의 농도가 높아져 전기전도도가 상승된 것으로 판단된다. 식물 스트레스의 지표물질로 사용되고 있는 proline 함량도 토양내의 염도가 상승되면서 증가되었으며 엽록소 함량은 감소되는 경향을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2003

동전기 정화기술을 이용한 오염토양 정화시에 단점으로 지적되는 $10^{+}$에 의한 전기삼투 흐름의 유속 저하와 $OH^{-}$에 의한 중금속의 침전 현상을 감소시키기 위하여 새로운 방법이 제시되었다. 이는 양극과 음극의 전해질을 직접 순환시킴으로서 양극과 음극의 전해질 pH를 조절하여 동전기 정화기술을 적용한 토양 정화시에 오염토양 복원을 위한 조업기간의 연장, 전기경사 증가율의 감소, 그리고 대상 중금속인 납 제거율을 향상시킬 수가 있었다. 이는 전해질의 pH 조절을 통하여 토양 pH를 조절함으로써 가능하였다. 또한 전해질 순환공정을 적용할 경우 유출수가 발생하지 않아 일반적으로 동전기 정화기술의 적용시의 단점으로 지적되는 유출수의 2차 처리에 대한 문제점을 해결하였으며, 유출수의 발생이 제거됨에 따라 조업시에 사용되는 전해질의 사용량 또한 획기적으로 감소시킬 수가 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.41-48
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• 2023

미생물에 의한 탄산칼슘 침전(MICP)은 생물학적 기술로 지반의 공학적 특성을 향상시키는 개량공법이다. 본 논문에서는 식물 생장에 MICP 약액의 농도가 미치는 영향을 분석하였다. 큰김의털 종자를 주문진 표준사로 채워진 식물 용기에서 생장시킨 다음에 표면 처리법으로 MICP 약액을 살포하였다. 실험 결과는 MICP 약액이 처리된 식물의 줄기 생장은 무처리 식물과 비교하여 억제되었다. MICP 약액으로 인한 토양의 화학적 성분 변화를 분석하기 위해 pH와 전기전도도를 측정하였으며, pH는 MICP 약액 처리와 상관 없이 모든 경우에서 pH 7에 가까운 중성상태를 보였지만, 전기전도도는 MICP 약액의 농도가 높을수록 증가하였다. MICP 처리 과정에서 발생한 이온들이 식물 뿌리 주변 토양의 삼투압을 증가시켜 식물 성장에 필요한 물과 양분의 흡수를 저해하였고, 궁극적으로 식물 생장을 억제하였기 때문이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.5-14
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• 2006

본 논문에서는 유기물질로 오염된 퇴적토에서 동전기 침전 및 정화 기법을 이용하여 초연약한 퇴적토의 침하를 촉진시켜 밀도를 증진시키는 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 인체에 무해한 에틸렌글리콜 유기물질을 일반수와 적정하게 섞은 오염수에 카오리나이트 점토를 혼합하여 함수비가 높은 슬러리 상태를 조성하여 만든 오염된 퇴적토를 시료로 사용하였다. 일반적으로 동전기기법을 이용한 전기영동 및 전기삼투에 의하여 슬러리내의 고형물 입자를 음극으로 이동시키고 간극수를 양극으로 배제시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 오염된 퇴적토에 대하여 고형물함량, 공급전압 및 오염농도를 변화시키면서 동전기침전 및 동전기정화 시험을 연속적으로 동시에 수행하였으며 동전기침전 및 동전기정화 공정에서 발생한 시료의 침하 및 밀도 변화에 대하여 살펴보았다. 시험결과 오염퇴적토의 침하량은 공급전압이 클수록 고형물함량 및 오염농도가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 오염퇴적토의 밀도는 동전기 침전단계에서는 시료의 침하에 의하여 증가하고 동전기 정화단계에서는 물보다 무거운 유기물질의 유출에 의하여 감소하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.513-519
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• 2006

본 연구에서는 유리(glass)와 석영(quartz)을 재질로 사용하여 MEMS(micro-electro mechanical systems) 공정을 통해 전기영동(electrophoresis)을 위한 microchip을 제작하였다. UV 광이 실리콘(silicon)을 투과하지 못하는 점에 착안하여, 다결정 실리콘(polycrystalline Si, poly-Si) 층을 채널 이외의 부분에 증착시킨 광 차단판(optical slit)에 의해 채널에만 집중된 UV 광의 신호/잡음비(signal-to-noise ratio: S/N ratio)를 크게 향상시켰다. Glass chip에서는 증착된 poly-Si 층이 식각 마스크(etch mask)의 역할을 하는 동시에 접합표면을 적절히 형성하여 양극 접합(anodic bonding)을 가능케 하 였다. Quartz 웨이퍼에 비해 불순물을 많이 포함하는 glass 웨이퍼에서는 표면이 거친 채널 내부를 형성하게 되어 시료용액의 미세한 흐름에 영향을 미치게 된다. 이에 따라, HF와 $NH_4F$ 용액에 의한 혼합 식각액(etchant)을 도입하여 표면 거칠기를 감소시켰다. 두 종류의 재질로 제작된 채널의 형태와 크기를 관찰하였고, microchip electrophoresis에 적용한 결과, quartz과 glass chip의 전기삼투 흐름속도(electroosmotic flow velocity)가 0.5와 0.36 mm/s로 측정되었다. Poly-Si 층에 의한 광 차단판의 존재에 의해, peak의 S/N ratio는 quartz chip이 약 2배 수준, glass chip이 약 3배 수준으로 향상되었고, UV 최대흡광 감도는 각각 약 1.6배 및 1.7배 정도 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.810-815
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• 2011

역삼투막을 이용한 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수 내에는 고농도의 $Na^+$ 이온이 포함되어 있으며, 이를 경제성 있는 NaOH 용액으로 회수하기 위해 전기분해를 적용하였다. 실험실 규모의 전기분해장치를 구성하여 실험조건의 변화에 따른 NaOH 용액의 합성농도를 비교하였다. 이온교환막의 종류(CIMS 막, Nafion 막), 이온교환막의 전처리 유무, 농축수의 유입 유속(73 mL/min ~ 200 mL/min), 모의 농축수의 농도(1.5 M ~ 5 M), 전류(1.5 A, 2 A) 등의 인자를 변화시켜 전기분해를 수행한 결과, CIMS 막은 Nafion 막에 비하여 NaOH 용액의 합성효율은 뛰어나지만, 장시간운전 이후에 염소가스에 대한 내구성이 떨어졌다. 또한, 모의 농축수의 $Na^+$ 이온농도와 전류가 높을수록 NaOH 용액의 합성효율은 증가하였으나, 모의 농축수의 유입 유속이 낮을수록 합성효율은 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.513-518
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• 2015

농도차발전은 전 세계적으로 높은 잠재적 에너지량으로 인하여 최근 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 양이온과 음이온의 선택적 분리를 통하여 전기를 생성하는 역전기투석을 이용하여 다양한 농도 공급원의 조합으로부터 성능을 평가하였다. 역전기투석 장치의 분극곡선은 전류가 증가할 때 전압이 선형적으로 감소하였고, 최대출력밀도는 내부저항과 외부저항이 일치하는 부분에서 얻어졌다. 내부 유로두께가 감소하고 공급유량이 증가할 때 역전기투석 장치에서 생성되는 출력이 증가하는 것을 발견하였고, 공급유체의 펌핑에 의해 발생되는 출력 손실을 고려한 정미출력은 공급유량이 22.5mL/min 에서 최대값을 가졌다. 최종적으로 담수화 브라인, 해수, 강물, 폐수, 기수를 조합하여 역전기투석 장치의 성능을 평가하였고 정삼투 과정에서 발생하는 브라인과 강물을 이용할 때 $1.75W/m^2$ 으로 최대값을 얻었다.