• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.124.1-124.1
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• 2010

The impurities in the methanol fuel that is used for direct methanol fuel cell (DMFC) could greatly affect the performance of membrane electrode assemblies (MEA). The most common impurities in the commercial methanol fuel are mainly ethanol, acetone, acetaldehyde, or ammonia. In this study, the effect of impurities in methanol fuel was investigated on the performance of MEA. The MEA for DMFC were prepared using a semi-automatic bar-coating machine, which can prepare the catalyst layer with uniform thickness for MEA. As a result, a single cell supplied with one of the 6 different kinds of methanol fuels showed a significant degradation of the fuel cell performance. The most common impurities in the commercial methanol fuel is mainly ethanol, acetone, acetaldehyde, or ammonia. The effects of the kind and the concentration of impurities in the methanol fuels were investigated on the performance of MEA for DMFC. We will propose the optimum compositions and limit concentration of impurities in methanol fuel for high performance of MEA for DMFC.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2002.07a
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• pp.201-202
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• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2000.04a
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• pp.57-57
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• 2000

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2000.04a
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• pp.58-58
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• 2000

• Polymer Science and Technology
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• v.15 no.5
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• pp.598-604
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• 2004

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2001.06a
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• pp.175-178
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• 2001

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.10a
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• pp.323-328
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• 1998

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.24 no.6
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• pp.495-509
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• 2013

In this study, we develop a one-dimensional (1-D), two-phase, transient-thermal DMFC model to investigate the effect of methanol concentration fluctuation that usually occurs in active-type direct methanol fuel cell (DMFC) systems. 1-D transient simulations are conducted and time-dependent behaviors of DMFCs are analyzed under various DMFC operating conditions such as anode/cathode stoichiometry, cell temperature, and cathode inlet humidification. The simulation results indicate that the effect of methanol concentration fluctuation on DMFC performance can be mitigated by proper control of anode/cathode stoichiometry, providing a guideline to optimize operating conditions of active DMFC systems.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.211-232
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• 2003

연료전지 개발 필요성; "One of the most important technologies for the early 21st century" - Bill Clinton, "Not only to encourage research and development, but to provide tax credits to enhance the marketplace of hybrid and fuel-cell vehicles" - Bush. 연료전지 장점 - 에너지 변환 고효율(70%), 무/저공해 발전, 높은 에너지 저장력 (고용량), 시장환경 - 석유 자원 유한, 환경오염에 따른 무공해 에너지원 필요, Portable Device의 장시간 사용 Needs.(중략)