• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권7호
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• pp.15.1-15.8
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• 2019

Corexit 9500 is a dispersant commercially available in Nigeria that is used to change the inherent chemical and physical properties of oil, thereby changing the oil's transport and fate with potential effects on the environment. The aim of this study was to assess the biochemical (enzymes and electrolyte) toxicity of Corexit 9500 dispersant on the gills, liver and kidney of juveniles of Clarias gariepinus after exposure for 21 days. One hundred sixty fish were used without gender consideration. Range-finding tests were conducted over a 96-h period after acclimatisation of the test organisms in the laboratory. The test organisms (10/treatment) were exposed to Corexit 9500 in the following concentrations-0.00, 0.0125, 0.025 and 0.05 ml/l in triplicate. Twenty-one days later, fish was dissected. 0.5 g from each of the following organs-gills, liver and kidney tissues-was removed, homogenised and tested for enzymes [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), alanine aminotransferase (ALT), aspartate transaminase (AST), alkaline phosphatase (ALP)], urea, creatinine and electrolytes (sodium ($Na^+$), potassium ($K^+$), chloride ($Cl^-$), bicarbonate ($HCO_3{^-}$)) following standard methods. In the gills, SOD and ALT to AST ratio were significantly lower than in control while the creatinine was significantly higher in the toxicant. In the kidney, creatinine was significantly higher in fish exposed to the toxicant. In the liver, ALP increased in the toxicant while urea was decreased. The mean electrolyte concentrations ($Na^+$, $K^+$, $Cl^-$ and $HCO_3{^-}$) increased significantly in the concentration of the toxicant (P < 0.05). The alterations observed in the activities of these electrolytes and enzymes indicated that Corexit 9500 interfered with transamination and metabolic functions of the fish.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권3호
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• pp.183-196
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• 2017

The research efforts directed at advancing water electrolysis technology continue to intensify together with the increasing interest in hydrogen as an alternative source of energy to fossil fuels. Among the various water electrolysis systems reported to date, systems employing a solid polymer electrolyte membrane are known to display both improved safety and efficiency as a result of enhanced separation of products: hydrogen and oxygen. Conducting water electrolysis in an alkaline medium lowers the system cost by allowing non-platinum group metals to be used as catalysts for the complex multi-electron transfer reactions involved in water electrolysis, namely the hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER, respectively). We briefly review the anion exchange membranes (AEMs) and electrocatalysts developed and applied thus far in alkaline AEM water electrolysis (AEMWE) devices. Testing the developed components in AEMWE cells is a key step in maximizing the device performance since cell performance depends strongly on the structure of the electrodes containing the HER and OER catalysts and the polymer membrane under specific cell operating conditions. In this review, we discuss the properties of reported AEMs that have been used to fabricate membrane-electrode assemblies for AEMWE cells, including membranes based on polysulfone, poly(2,6-dimethyl-p-phylene) oxide, polybenzimidazole, and inorganic composite materials. The activities and stabilities of tertiary metal oxides, metal carbon composites, and ultra-low Pt-loading electrodes toward OER and HER in AEMWE cells are also described.

• 공업화학
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• 제3권2호
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• pp.230-239
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• 1992

알칼리형 연료전지의 수소극을 제작하기 위해 니켈을 사용하였다. 분극곡선을 측정한 결과 최적의 전해질 농도와 운전온도 조건은 6N KOH와 $80^{\circ}C$였다. 다양한 양의 PTFE 현탁액을 첨가하며 제조한 수소극에서의 전도도와 겉보기기공도 및 전류밀도를 비교한 결과 10wt%의 PTFE를 첨가하는 경우가 가장 적당함을 알았다. CO 화학흡착량으로부터 표면적을 구했으며 10wt%의 PTFE를 침적시키고 $340^{\circ}C$에서 소결시켜 제조한 수소극의 경우 $200mA/cm^2$ 이상의 전류밀도를 나타내었다. 전극의 표면구조를 SEM으로 관찰하였고 cold pressing, hot pressing, rolling 및 calendering 방법 등의 전극제작방법에 따른 전기화학적 특성을 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.477-486
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• 2017

수소는 산업용 전력생산, 자동차용 연료 등을 위한 대체가능한 에너지 담체로 인식되고 있다. 미래 저탄소 에너지 시스템에서 에너지 저장은 전력 수요에 유연하지 않거나 간헐적인 공급의 균형을 이루기 위한 중추적인 역할을 담당할 수 있을 것이다. 수소는 에너지 담체로서 전기에너지를 화학에너지로, 화학에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 에너지 저장 방법 중의 하나이다. 수소제조 방법 중에서, 특히, 물의 전기분해를 이용한 방법은 신재생 에너지원과의 접목을 고려할 때 가장 효율적이고 실용적인 방법으로 여겨지고 있다. 물 전기분해 수소제조 기술은 전기를 이용하여 수소를 물로부터 직접 제조하는 방법으로, 화석연료 이용 제조방법과 비교하여 수소를 제조할 때 지구환경 오염물질인 이산화탄소의 배출이 없다. 수소제조 방법 중의 하나인 물 전기분해의 원리와 물 전기분해의 종류인 알칼리 수전해(AWE, alkaline water electrolysis), 고분자 전해질막 수전해(PEMWE, polymer electrolyte membrane water electrolysis), 고온 수증기 전기분해(HTSE, high temperature steam electrolysis)에 대하여 분석하고자 하였다. 물 전기분해는 수소제조 방법의 하나로 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 PTG (power to gas)와 PTL (power to liquid) 시스템의 요소기술로도 주목을 받고 있다. 본 총설에서는 물 전기분해에 대한 원리와 종류, 특히 알칼리 수전해에 대한 최근 연구동향에 대해 설명하였다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.496-513
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• 2022

본 연구에서는 음이온 교환막 수전해 시스템에 적용가능성을 확인하고자 상용 음이온 교환막인 FAA-3-50, Neosepta-ASE, Sustainion grade T, Fujifilm type 10의 관련 물성을 평가하였다. 음이온교환막을 이용하는 특성상 음이온교환기의 확인을 위하여 SEM/EDX를 이용하여 상용막의 모폴로지와 표면의 원소를 분석하여 상용막이 포함하고 있는 작용기의 분포를 확인하였다. 또한, UTM과 TGA를 이용하여 기계적 강도 및 열분해온도를 측정하여 수전해의 구동조건을 만족하는지 확인하였다. 음이온 교환막으로서의 성능을 파악하기 위하여 중요한 특성인 이온교환용량과 이온전도도를 측정하였으며, 알칼리 환경에서 구동되기 때문에 각각의 상용막의 내알칼리성을 확인하기 위한 내구성 테스트를 진행하여 비교하였다. 최종적으로 막-전극 접합체를 제조하여 수전해 single cell test를 진행하여 60℃, 70℃, 80℃의 온도 조건에서 cell 성능을 확인하였고 장기 cell test로 다른 온도에서 20 cycle 측정하여 수전해 성능을 비교하여 상용막의 음이온 교환막 수전해에 적용가능성을 비교하여 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.132-140
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• 2023

In this study, rotary magnet holder (RMH) was manufactured to analyze the ion transport effect according to the rotating magnetic field for the hydrogen production efficiency by alkaline water electrolyte. In the experiment, the voltage signal according to the magnet arrangement inside the RMH, the rotation speed, and the rotation time was measured using the voltage measurement module. As a result of the voltage signal measurement experiment, the average potential difference increased as the rotation speed of the RMH increased. Through the results of the voltage signal measurement experiment, the most efficient magnet arrangement (case 2) was applied to the RMH to conduct a water electrolysis experiment. A 20% NaOH aqueous solution was filled in the electrolytic cell, and a direct current 2 V constant voltage was applied to measure the current value according to the RMH rotation to compare the hydrogen generation amount. When rotating at 100 RPM, the hydrogen production efficiency increased by 8.06% compared to when not rotating. Considering the area exceeding +25 mA, which was not measured at the beginning of the experiment, an increase in hydrogen production of about 10% or more can be expected.

• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.27-34
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• 2024

청정수소 중심의 수소산업 육성 계획에 따라 수전해 설비에 대한 기술개발 및 실증운전이 활발하게 이루어지고 있다. 새로 개발되고 있는 수소 사용시설 및 용품에 대해서는 위험성평가 수행을 통하여 잠재위험요인을 확인하고 안전성을 확보하고 있다. 그러나 일반적으로 대부분 산업사고는 설비의 운전 또는 사용 중에 작업자의 실수 또는 잘못된 작업 관행 등에 의해 발생한다. 특히 작업자가 직접 조작하는 운전작업, 분해 또는 해체를 하는 유지보수작업, 설비점검 시에 사고의 발생 가능성이 크다. 이러한 이유로 실증운영을 위해 개발되는 설비에 대한 주요 작업에 대하여 올바른 작업 방법을 검토하여 작업절차서를 수립하여야 한다. 이에 본 연구에서는 수전해 설비 운영에서의 주요 작업에 대해 작업안전분석(JSA: Job Safety Analysis)를 수행하여 안전한 작업 방법 및 필요한 조치사항을 도출하였다.

• 전기화학회지
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• 제4권4호
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• pp.146-151
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• 2001

위상이동 방법을 이용하여 다결정 Ni|0.05M KOH수용액 계면에서 음극 $H_2$발생 반응을 위한 과전위 전착(흡착)된 수소의 Frumkin 흡착등온식을 연구조사 하였다. 다결정 Ni|0.05M KOH수용액 계면에서, 최적중간주파수일 때 위상이동$(0^{\circ}\leq{\phi}\leq90^{\circ})$ 거동은 표면피복율 $(1\geq{\theta}\geq0)$ 거동에 정확하게 상응한다. 최적중간주파수일 때 위상이동 변화 $(-{\phi}\;vs.\;E)$즉 위상이동 방법은 다결정 Ni|0.05M KOH수용액 계면에서 음극 $H_2$발생 반응을 위한 과전위 전착(흡착)된 수소의 Frumkin흡착등온식$(\theta\;vs.\;E)$을 추정할 수 있는 새로운 방법으로 사용될 수 있다. 다결정 Ni|0.05M KOH 수용액 계면에서, 표면피복율에 따른 과전위 전착(흡착)된 수소의 표준자유에너지 변화율(r), Frumkin 흡착등온식의 상호작용 파라미터(g), 표면피복율$(\theta)$에 따른 과전위 전착(흡착)된 수소의 흡착평형상수(K)와 표준자유에너지$({\Delta}G_{\theta})$는 각각 $24.8kJ mol^{-1},\;10,\;5.9\times10^{-6}{\leq}K{\leq}0.13,\;and\;5.1\leq{\Delta}G_{\theta}\leq29.8kJ\;mol^{-1}$이다. 전극속도론적 파라미터$(r,\;g,\;K,\;{\Delta}G_{\theta})$는 표면피복율${\theta}에 따른다.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.242-249
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• 2003

아연 전극은 고농도의 KOH전해질 용액의 알카리 전지용 양극재료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 급속한 전기화학적 반응과 높은 용해도에 의한 수지상의 생성에 의해 사이클 수명이 현저하게 짧아지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용액온도 $25^{\circ}C$의 $40wt.\%$ KOH 전해질에 $Ca(OH)_2$, Citrate, Tartrate 및 Gluconate 등의 첨가제를 첨가하고 그리고 $Pb_3O_4\;5wt\%$를 아연 전극에 혼합하였을 때 아연 전극의 전기화학적 거동에 미치는 Pb,04와 첨가제의 효과를 동전위 분극 곡선, 순환전위전해분석법, 가속수명시험 및 SEM사진 분석을 통하여 고찰하였다. $Pb_3O_4$의 첨가는 아연 전극의 부식 속도를 확실히 감소시키는 효과가 있었으며 그리고 $Pb_3O_4$의 첨가에 의한 아연 전극의 부식 전위는 순수아연 전극에 비하여 다소 높았으나 개로 전압에는 거의 영향이 없었다. 그리고 4가지 종류의 첨가제는 내식성과 가속 수명시험시의 사이클 수명을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 Tartrate 첨가는 4가지 종류의 첨가제 중에서 상대적으로 충방전 특성을 개선할 뿐 아니라 양호한 내식성 효과가 확인되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.453-462
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• 1995

사용후 핵연료 저장구조재의 구조적 안정성자 관련해서, 감마선 조사 생성물로 알려져 있는 $H_2O$$_2$를 전해질에 주입시키었을 때, $H_2O$$_2$가 저장구조재인 304L스텐리스강의 부식거동에 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 실험결과, $H_2O$$_2$는 304L 스텐리스강의 부식전위를 상승시키고 Pitting 전위를 감소시킴으로써 부동태 영역을 줄이고 pitting 저항성을 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 감마선 조사에 의한 부식 거동 변화와 유사한 결과라고 볼 수 있으며, 또한 산소농도증가에 의한 부식거동 변화와 유사한 결과로 해석되었다. 재부동태형성전위가 $H_2O$$_2$의 존재로 증가하는데, 이로써 응력부식균열임계전위는 약간 상승할 것으로 추론되었다. 그러나, $H_2O$$_2$ 농도가 6.3$\times$$10^{-6}$M 이하로 떨어질 경우, $H_2O$$_2$는 부식거동에 영향을 주지 못했다. 이는 대기압상태에서 용존된 $O_2$환원반응속도에 비해 $H_2O$$_2$환원반응속도가 작기 때문이라고 해석되었다. 중성용액보다 산성 및 염기성 용액에서, $H_2O$$_2$가 부식거동에 미치는 영향이 작아졌는데, 이는 산성용액에서는 높은 H$^{+}$ 농도 때문에, 염기성용액에서는 le Chatelier의 원칙 때문인 것으로 해석되었다.