• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.57-64
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• 2017

오늘날 EU환경규제로 포장용 완충재로 사용되는 EPS(스티로폼) 대체용 공기 충진 완충재는 출시 이후 점진적으로 시장이 확대되는 포장업계 블루칩이다. 공기충진형 완충재는 뛰어난 완충능력과 친환경성으로 EPS를 대체하여 빠르게 시장을 확장하고 있다. 기존 공기 충진 완충재에 대비하여 원료절감과 공정향상, 직관적 미관 향상을 모두 충족하는 새로운 선택 충진형 공기 충진재 제조기술이다. 본 연구는 다단 에어셀 충진 밸브성형기술은 선택충전 기술을 바탕으로, 밸브형성 구조기술을 적용하여 선택적으로 다양한 형태로 충진이 가능한 기술이다. 다단 에어셀 충진 밸브성형기술의 구조도는 밸브단이 구분된 제1주입필름, 밸브필름, 제2주입필름 등 3겹의 필름을 적층하여 복수의 주입구를 형성한 기술이다. 기존의 기술은 연결된 다수의 공기주머니에 공기를 주입하기 위한 별도의 외부 공기주입로가 필수적으로 구성되어야 하나, 본 연구는 공기 주머니의 내부에 외부 공기주입로가 형성되어 공기를 주입하기 위한 외부 공기주입로가 외견상 없어짐으로써 그에 따른 원재료 및 공정이 감소하고, 공기가 주입되어 원형 튜브로 팽창하는 과정에서 단면의 길이가 63~66%로 축소되는 공기주머니와 다르게 공기주입 후 내부 공기가 배출되고 단면이 원래의 길이를 유지하여 불필요하게 접힌 채 붙어 있는 외부 공기주입로를 내부에 일체화 하여 완충재의 미관이 향상되는 기술적 특징과 다수의 연속된 공기주머니에 선택적으로 공기를 충전할 수 있는 선택충전에 관한 것으로 기존 기술대비 뛰어난 차별성을 갖는 스마트한 공기충전형 완충재 제조 기술이다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-6
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• 2014

팽창흑연과 탄소나노튜브를 이용한 복합 산화전극을 나피온용액에 다양한 비율로 에폭시를 혼합한 결합제를 이용하여 제작하였으며, 산화전극 결합제에 함유된 에폭시량이 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 산화전극 결합제에 에폭시의 함량이 증가함에 따라 산화전극 구성 물질들의 물리적 부착력은 점차 증가하였으나, 활성화저항과 오옴저항의 증가로 인한 내부저항이 증가하였다. 산화전극 결합제로 에폭시를 혼합하지 않고 나피온용액 만을 사용한 대조구의 경우 $1,892mW/m^2$에 달하였으나 산화전극 결합제에 에폭시 함량이 증가함에 따라 미생물연료전지의 최대전력밀도는 점차 감소하였다. 산화전극 결합제에 에폭시함량이 50%일 때 최대전력밀도는 $1,425mW/m^2$로서 대조구의 75.3%까지 감소하였으나, 고가의 나피온용액 사용량을 감소시키고 산화전극 결합제의 물리적 부착력을 높일 수 있다는 측면에서 고려할 때 나피온용액과 에폭시를 같은 비율로 혼합한 물질은 산화전극결합제로서의 좋은 대안이 될 수 있는 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.426-438
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• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.