• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.88.2-88.2
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• 2011

본 연구는 아연/공기전지 설계기술 개발을 위한 기초 연구로서 전산해석을 이용하여 전해질 유동에 따른 아연/공기전지의 성능 예측에 관한 것이다. 전산해석모델은 전기화학 방정식과 유체유동 방정식으로 구성하였으며, 화학종 반응에 관한 지배방정식으로는 Nernst-Planck식을 이용하였고 전극표면의 전기화학반응은 Butler-Volmer식을 이용하였다. 또한 유체유동 방정식은 Navier-Stoke식을 적용하여 전해질 유동에 따른 전기화학적 성능 변화를 모사하였다. 아연/공기전지 성능 평가 실험으로부터 얻은 I-V 곡선과 전산해석결과와의 비교/분석을 통하여 전기화학모델의 타당성을 검증하였으며, 유체 유동 방정식과의 연동해석을 적용하여 전해질 유입 위치 및 유입 속도에 따른 아연/공기전지의 성능 변화를 조사하였다. 아연/공기전지의 성능은 전해질 유입 위치가 아연극에 가까울수록, 유입 속도가 빠를수록 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.4
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• pp.640-644
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• 1997

We investigated that how both the type and the concentration of coal and the surfactant and the electrolyte added to increase the fluidity of CWM influence rheological characteristics. According to the type of coal, the viscosity of CWM was increased with increasing O/C ratio. Also, the CWM was represented the property of non-Newtonian fluid, having yield stress which was linerarly increased with increasing coal concentration. According to the surfactant used as an additive, the rheological characteristics of CWM was represented the pseudoplastic property as n<1 without relating to the concentration of added surfactants. Also, according to the increase of the amount of electrolyte, n was nearly approached 1. Therfore, we found that CWM opproched Newtonian fluid and that when more than 0.05wt.% of electrolyte were added, yield stress was not shown up.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.21-22
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• 1997

최근의 이온교환막은 종래의 양이온교환막의 표면에 polycation 등의 얇은 층을 덧붙인 다층막(multi-layer membrane)의 형태가 많이 이용되고 있으며, 정전기적 반발력의 차 등을 이용하여 원자가가 다른 이온들간의 투과성에 차를 부여하기 위하여 이용되고 있다. 이 때문에 polycation막을 통한 1가 이온과 2가 이온의 투과성을 연구하는 것은 우수한 이온교환막을 제작하는것 이상으로 중요하다. 본 연구에서는 고정전하농도(fixed charge density, $\Phi$ X)가 낮은 다공성 저전하음이온교환막을 제작하여, 양측에 대이온(counterion)은 같고 복이온(co-ion)이 다른 전해질용액을 두었을 경우에 관찰되는 막전위를 측정하였다. 이를 토대로 음이온교환막을 통한 막전위의 농도의존성에 관하여 검토하였으며, 비평형열역학(non-equilibrium thermodynamies)에 기초한 이론적 모델을 도입하여 실험치와 비교, 해석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.231-233
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• 2018

바나듐 산화 환원 유동 배터리는 긴 수명주기와 높은 에너지효율로 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다. 에너지가 저장되는 전해질을 순환시키면서 충전 과방전이 이루어진다는 이차전지 인 만큼 유지 보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있고 사용자의 요구조건에 따라 출력과 에너지 용량을 매우 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 바나듐 산화 환원 유동 배터리를 다양한 어플리케이션에 적용하기 위하여 바나듐 배터리 운용에서 여러 가지 요소들을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 충전 및 방전을 지속했을 때의 용량 감소하는 바나듐 산화 환원 유동 배터리의 특성을 고려하여 가장 까다로운 문제 중 하나인 휴지 기간에서의 자가 방전에 대해 온도와 SOC에 따라 특성 분석을 실시하였다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.1
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• pp.1-5
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• 1997

새로이 합성한 계면확성제와 대표적 분산용 계면활성제의 분산효과를 상호 비교해 보기 위하여 고농도 석탄-물 슬러리계에 대한 유변학ㅈ거 성질을 측정하였다. 0~$25^{\circ}C$ 온도 범위에서 얻어진 유동곡선으로부터 여러 가지 유동 파라미터를 구한 결과, PS가 상대적으로 structure factor, C2와 shear modulus, $\chi$2/$\alpha$2 값에 있어서 큰 감소를 보여 주엇으며 특히 shear modulus는 계면활성제의 종류에 따라 큰차이를 보여주었다. 이러한 현상을 PS가 다 가음이곤 고분자 전해질과 유사한 구조를 갖고있어서 석탄 입자에 흡착시 입자간 정전기적 반발과 입체장애를 초래하여 슬러리의 유동성을 향상시킨데 따른 결과로 해석된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.4
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• pp.414-420
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• 2011

Thermal stress analysis of a planar anode-supported SOFC considering electrochemical reactions has been performed under operating conditions where average current density varies from 0 to 2000 $A/m^2$. For the case of the 2000 $A/m^2$ operating condition, Structural stress analysis based on the temperature distributions obtained from the CFD analysis of the unit cell has also been done. From this one way Fluid-Structure Interaction(FSI) analysis, Maximum Von-Mises stress under negligible temperature gradient fields occurs when cell components are perfectly bonded. The maximum stress of the electrolyte, cathode and anode in a unit cell SOFC is 262.58MPa, 28.55MPa and 15.1MPa respectively. The maximum thermal stress is critically dependent on static friction coefficient.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.543-547
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• 2016

Bubble properties such as size (chord length) and rising velocity were investigated in a bubble column with electrolyte solutions, of which diameter was 0.152m and 2.5m in height, respectively. The size and rising velocity of bubbles were measured by using the dual electrical resistivity probe method. Effects of gas and liquid velocities and ionic strength of liquid phase on the size and rising velocity of bubbles were determined. The bubble size increased with increasing gas velocity but decreased with increasing liquid velocity or ionic strength of liquid phase. The rising velocity of bubbles increased with increasing gas velocity and decreased with increasing ionic strength of liquid phase, however, it showed a slight maximum value with varying liquid velocity. The size and rising velocity of bubbles were well correlated with operating variables.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.443-443
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• 2010

액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.5
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• pp.397-404
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• 2016

The objective of this study is to determine the physical characteristics of the gel mass of vegetable soft capsules and to maintain their rheological stability for improving manufacturability. The effect of each capsule shell component on the viscosity of the gel mass was studied for 6 hours, and the effects of adding an alkalizer or electrolytes to neutralize the sulfate groups on the carrageenan molecule were also investigated. Carrageenan was identified as a major component that affects the viscosity of the gel mass, and it showed unstable properties with age. The viscosity and stability of the gel mass were remarkably improved when an alkalizer or electrolytes were added at 3.0% relative to the carrageenan. 3.6 M KCl showed the highest effect on increasing the viscosity. A stable gel mass composition for vegetable soft capsules was successfully developed, which can be considered to increase the application of the capsules in the pharmaceutical and food industries.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.2
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• pp.189-195
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• 2023

As a PEMFC (Polymer Exchange Membrane Fuel Cell) cathode catalyst, Pt-Co/C has recently been widely used because of its improved durability. In a fuel cell, electrodes and electrolytes have a close influence on each other in terms of performance and durability. The effect on the electrochemical durability of the electrolyte membrane when Pt-Co/C was replaced in the Pt/C electrode catalyst was studied. The durability of Pt-Co/C MEA (Membrane Electrode Assembly) was higher than that of Pt/C MEA in the electrochemical accelerated degradation process of PEMFC membrane. As a result of analyzing the FER (Fluorine Emission Rate) and hydrogen permeability, it was shown that the degradation rate of the membrane of Pt-Co/C MEA was lower than that of Pt/C MEA. In the OCV (Open Circuit Voltage) holding process, the rate of decrease of the active area of the Pt-Co/C electrode was lower than that of the Pt/C electrode, and the amount of Pt deposited on the membrane was smaller in Pt-Co/C MEA than in Pt/C MEA. Pt inside the polymer membrane deteriorates the membrane by generating radicals, so the degradation rate of the membrane of Pt/C MEA with a high Pt deposition rate was higher than Pt-Co/C MEA. When the Pt-Co/C catalyst was used, the electrode durability was improved, and the amount of Pt deposited on the membrane was also reduced, thereby improving the electrochemical durability of the membrane.