• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.24-49
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• 2009

분리판은 수소연료전지 스택을 구성하는 부품 중에서 가장 많은 수량이 사용되는 부품의 하나로서 연료전지의 출력밀도(powder density, W/L), 비출력(specific power, W/kg) 및 가격($/kWe) 관점에서 가능한 저가의 소재 및 제조공정으로 경량/박형화가 이루어져야 하는 핵심부품이다. 이러한 저가의 경량/박형화 분리판 개발의 전제 조건은 연료전지 스택에서 요구하는 다양한 물성, 장기 수명 및 신뢰성을 나타내는 내구성을 만족해야 하는 것이다. 본고에서는 지금까지의 수소연료전지, 특히 고분자전해질 연료전지를 중심으로 분리판에서 사용되는 소재 및 제조공정기술의 현황, 분리판 개발에서 요구되는 다양한 기술적인 요소 및 그 문제점을 중심으로 살펴봄으로써 고성능, 고내구성 분리판 소재 및 제조공정 개발의 발전방향에 대하여 고찰하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.72.2-72.2
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• 2010

평판형 고체산화물 연료전지 스택의 고온 밀봉 구조에 대하여 설명하고 스택 운전 후 사후 분석을 통하여 밀봉재와 금속 분리판의 계면반응에 대하여 고찰하였다. 대표적인 고온 밀봉재인 Barium-Silicate 계 결정화 유리와 Fe-Cr 계 금속 분리판은 스택의 작동온도인 $700{\sim}850^{\circ}C$ 에서 고온 반응을 통하여 계면에 반응생성물을 형성하는 것이 확인되었다. 이러한 계면반응은 장기 운전시 SOFC 스택 성능 저하의 원인이 되고, 열 싸이클(작동온도${\leftrightarrow}$상온)을 가하면 계면반응 생성물이 delamination 되어 밀봉구조가 파괴되어 수명을 단축시키게 된다. 계면반응은 Fe-Cr 계 금속 분리판의 산화물인 Cr 산화물, Fe 산화물이 밀봉유리 소재와 반응을 일으키는 것이 주요 원인으로 판명되었다. SOFC 스택에서 열 싸이클시 계면반응에 의하여 기밀도가 감소하는 현상이 확인되었으며, 밀봉 구조의 어느 부분에서 계면반응이 진행되는지 관찰하였다. 이러한 계면반응을 막기 위해서는 금속 분리판과 밀봉유리 사이에 계면반응을 억제하는 보호층을 형성하는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 보호층으로서 밀봉유리 및 Fe-Cr 계 금속 분리판과의 계면반응성이 낮고 열팽창 계수가 비슷한 Yttria Stabilized Zirconia 층을 APS(Atmospheric Plasma Spray) 공정을 이용하여 형성하였다. 밀봉유리/YSZ 보호층/금속분리판은 gas-tight 한 밀봉 구조를 형성하였으며, YSZ 보호층은 밀봉유리와 Fe-Cr 계 금속 분리판 소재와 계면반응을 효과적으로 억제하는 것이 확인되었다.

• Journal of Korean Orthopaedic Sports Medicine
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• v.10 no.2
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• pp.61-68
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• 2011

Purpose: We evaluated the clinical outcome after arthroscopic repair in full thickness rotator cuff tears with and without delamination. Materials and Methods: From March 2006 to October 2008, we included 48 consecutive shoulders (31 males, 17 females; mean age 57.6 years; 45~68) who had arthroscopic double row repair for fullthickness tears of the rotator cuff. Mean rotator cuff tear size was 2.8 cm (range: 1.2~3.6) and the techniques of tendon-to-bone fixation varied according to the presence of delamination; separate row fixations of bursal and articular layer were used in delaminated tear. The mean follow-up was 26 months (range: 18~33) and functional and structural results were evaluated by American Shoulder and Elbow Surgeons (ASES), University of California at Los Angeles (UCLA) scale, isokinetic strength testing and magnetic resonance imaging (MRI) obtained mean 8 months (range:6~13) postoperatively. The patterns of delamination, age, sex, symptom duration, size of tear, satisfaction rate, retear rate ware compared and significance was set at p values < 0.05. Results: Postoperative functional shoulder score improved significantly in 44 shoulders (91.7%). Delamination was observed in 15 shoulders (31%) and it extended proximally and posteriorly in the majority of shoulders, and the articular layer was thicker (8/15, 53%) and more retracted (9/15, 60%) compared with the superficial bursal layer. Final follow up functional shoulder scores showed no differences between non-delaminated and delaminated tears and the presence of delamination had no correlations with sex, symptom duration, tear size and satisfaction rate, however, older age had more delaminated tears (p=0.041). Follow up MRI in 29 shoulders revealed that fourteen (48%) shoulders had complete healing; nine (31%), partial healing; six (21%), complete retear but the half of the retear group showed favorable clinical results. 79% (15/19) in non-delaminated tear and 80% (8/10) in delaminated tear were judged as healed tendon on MRI and double-layer double row repairs in delaminated tears resulted in nearly same rate of structural integrity of single-layer double row repairs (p=0.165). Conclusion: The incidence of delamination in our series was 31% and older age had more delaminated tears. Sex, symptom duration, preoperative size of the tear, functional results and satisfaction rate had no significant correlations with the presence of delamination. Nearly the same postoperative structural integrity was noted in both delaminated and non-delaminated tears.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.90.1-90.1
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• 2011

연료전지 분리판은 연료, 공기, 수분이 흐를 수 있는 채널들이 포함되어 있으며, 전지들에 의해서 생산되는 전류를 흐르게 할 수 있는 전기전도성을 가져야 할 필요가 있다. 일반적인 금속판들은 연료전지 스택 내의 산성 분위기에 존재해야 하기 때문에 표면 부식이 쉽게 발생한다. 그라핀(graphene)은 우수한 전기전도성을 가지고 있을뿐만 아니라 물리화학적 내식성 및 내구성을 가지고 있어 연료전지 분리판으로서 응용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 일반적으로 널리 사용하고 있는 스테인리스강(stainless steel)을 모재로 사용하였으며, 그라핀을 전기분무법(electro spray coating)으로 코팅하여 스테인리스강의 내식성 및 전기전도성을 동시에 향상시키고자 하였다. 그라핀은 에탄올을 용매로 사용하여 분산하였으며, 분산제로 소량의 다이페닐다이에톡시실란(diphenyldiethoxysilane)을 첨가하여 코팅용액을 제작하였다. 코팅공정은 15kV 전압을 가하여 1시간동안 코팅을 진해하였으며, 그라핀-스테인리스강 모재의 미세구조를 전자현미경과 광학현미경을 통하여 관찰하였다. 또한 X-선 회절분석법을 이용하여 그라핀의 결정구조를 분석하였다. 한편 스택의 내부와 유사한 산화성 분위를 모사하기 위해 $80^{\circ}C$의 0.1N $H_2SO_4+2ppm\;F^-$ 용액에서 내식성 실험을 수행하였고, 면간접촉저항도 측정하였다. 그라핀이 코팅된 스테인리스강 시편은 고분자전해질 연료전지 분리판의 요구조건을 만족하였으며, 연료전지 분리판으로서의 적용가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.646-648
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• 2002

본 논문에서는 차량번호판의 용도구분 문자를 자소 단위로 분리하는 효율적인 방법을 제안하고, 신경망을 이용하여 자소를 인식하는 방법을 소개한다. 용도구분 문자(가, 거, 나, 너‥‥)는 실제 번호판의 훼손, 카메라의 성능, 기타 여러 가지 조건에 의해서 번호판 영상에 많은 잡영이 포함된다. 따라서 차량번호판 한글문자를 자소분리하는 것은 어려운 작업이다. 제안하는 이진 영상처리 기법(morphological operation, connected component labeling 등) 으로 분리된 자소가 인식시스템으로의 입력벡터로 입력되었을 때 높은 인식률을 보이는 것을 실험을 통하여 확인하였다

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.1
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• pp.68-74
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• 2009

The effect of physico-electrochemical properties of carbon bipolar plate(BPP) on hydrogen and formic acid fuel cell performance has been investigated. BPP made of conventional graphite and carbon fiber composite were compared with the factors of interfacial contact resistance (ICR), corrosion behaviours, and hydrophobicity. Among them, the ICR of carbon fiber composite BPP has 50% higher than conventional graphite and the surface of carbon fiber composite BPP became rougher due to weaker corrosion resistance. Fuel cell performance was strongly dependent of ICR value of carbon bipolar plate.

• Composites Research
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• v.29 no.5
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• pp.243-248
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• 2016

Although thermoset carbon fiber composite bipolar plates not only have high mechanical properties but also high corrosion resistance in acid environment, high manufacturing cost and low bulk electrical conductivity are the biggest obstacle to overcome. In this research, thermoplastic polymer is employed for the matrix of carbon composite bipolar plate to increase both the manufacturing productivity and bulk electric conductivity of the bipolar plate. In order to increase the electrical conductivity and strength, plain type carbon fabric rather than chopped or unidirectional fibers is used. Also nano particles are embedded in the thermoplastic matrix to increase the bulk resistance of the bipolar plate. The area specific resistance and the mechanical strength of the developed bipolar plate are measured with respect to the environmental temperature and stack compaction pressure.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.481-484
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• 2006

본 연구에서는 소형 카트용 스택제작에 사용하기 위한 분리판에 관한 연구를 진행하였다. 분리판의 두께가 감소해야 스택의 부피를 줄이고 출력밀도를 높일 수 있기 때문에 분리판 두께 감소를 위한 채널의 깊이 최적화 실험을 진행하였다. 이를 위해 캐소드 채널 깊이에 따른 DMFC 성능의 변화를 관찰하기 위해 캐소드 채널의 깊이를 0.3mm에서부터 1.0mm로 변화시켰다. 채널깊이가 0.5mm일 때 가장 좋은 성능을 보였는데, 원인으로는 단면적 감소에 의한 선속도의 증가와 내부 압력증가를 들 수 있다. 채널깊이 변화에 따른 영향을 분석하기 위해 마노미터를 이용하여 차압을 측정하였고, 임피던스 분석법을 통해 전극의 저항을 측정하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.14-16
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• 2008

자동차 구동용 연료전지 스택에 적용된 분리판에 대하여 연료전지 내부의 수분분포 및 농도를 측정할 수 있는 중성자 가시화 기법을 이용하여 구조진단을 실시하여 유로의 분기부 및 180도 회전부의 수분 응축과 같은 국부적인 Flooding 현상과 분리판의 반응면적 전체에 대한 불균일한 수분분포를 확인하였다. 신규 개발 스택에 적용된 분리판은 이러한 구조진단 결과를 바탕으로 변형된 유로 도입을 통한 180도 회전부 제거, 냉각수 입구와 인접한 부분에서 교차하게 되는 수소 출구 부분의 수분응축에 의한 Flooding 현상을 완화하기 위한 냉각수 유로를 적용하여 중성자 가시화 기법을 통하여 동일한 가습조건에서 부하에 따른 분리판 반응면적 전체에 대한 수분분포를 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.666-669
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• 2011

The rupture disc shapes of bulkhead type pulse separation device(PSD) are designed for new dual pulse rocket motor. Before final design PSD, that three different rupture disc are tested and confirmed the performance of the discs. Through analyzing the test results the PSD decides, two rupture disc shapes with flow holes of eight circles and eight trapezoids.