• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1360-1366
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• 2018

The fungi associated with termites secrete enzymes such as laccase (multi-copper oxidase) that can degrade extracellular wood matrix. Laccase uses molecular oxygen as an electron acceptor to catalyze the degradation of organic compounds. Owing to its ability to transfer electrons from the cathodic electrode to molecular oxygen, laccase has the potential to be a biocatalyst on the surface of the cathodic electrode of a microbial fuel cell (MFC). In this study, a two-chamber MFC using the laccase-producing fungus Galactomyces reessii was investigated. The fungus cultured on coconut coir was placed in the cathode chamber, while an anaerobic microbial community was maintained in the anode chamber fed by industrial rubber wastewater and supplemented by sulfate and a pH buffer. The laccase-based biocathode MFC (lbMFC) produced the maximum open circuit voltage of 250 mV, output voltage of 145 mV (with a $1,000{\Omega}$ resistor), power density of $59mW/m^2$, and current density of $278mA/m^2$, and a 70% increase in half-cell potential. This study demonstrated the capability of laccase-producing yeast Galactomyces reessii as a biocatalyst on the cathode of the two-chamber lbMFC.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.535-540
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• 2015

디지털 X-선 촬영 장치에 응용되는 MSGC형 검출기를 설계 및 제작하였다. 기판의 재질은 실리콘기판과 유리기판을 사용하였으며, 기판위에 증착된 전극물질은 포토리소그래피 공정을 이용하였으며, 크롬을 전극의 재료를 이용하였다. 양전극의 폭은 $10{\mu}m$, 음전극의 폭은 $290{\mu}m$로 각각 제작하였다. 양전극과 음전극 사이의 거리는 $100{\mu}m$ 이고, 검출기의 유효영역은 $50{\times}50mm^2$로 설계하였다. 그리고 양전극의 수는 80개로 하였고, 양전극의 전압이 600 Volt 이상 인가한 경우 양전극과 음전극 부분이 방전되어 끊어진 현상을 확인하였다. 결과적으로 검출기체인 Ar(90%) + $CH_4$(10%) 기체 하에서 X-선관의 전압은 42 kV, 최대전류 1 mA까지 인가하여 연구를 수행하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.306-309
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• 2005

One of the most critical issues in sol id oxide fuel cell (SOFC)running on hydrocarbon fuels is the risk of carbon formation from the fuel gas. The simple method to reduce the risk of carbon formation from the reactions is to add steam to the fuel stream, leading to the carbon gasification react ion. However, the addition of steam to fuel is not appropriate for the auxiliary power unit (APU) and potable power generation (PPG) systems due to an increase of complexity and bulkiness. In this regard, many researchers have focused on so-called 'direct methane' operation of SOFC, which works with dry methane without coking. However, coking can be suppressed only by the operation with a high current density, which may be a drawback especially for the APU and PPG systems. The single chamber fuel cell (SC-SOFC) is a novel simplification of the conventional SOFC into which a premixed fuel/air mixture is introduced. It relies on the selectivity of the anode and cathode catalysts to generate a chemical potential gradient across the cell. Moreover it allows compact and seal-free stack design. In this study, we fabricated honeycomb type mixed-gas fuel cell (MGFC) which has advantages of stacking to the axial direction and increasing volume power density. Honeycomb-structured SOFC with four channels was prepared by dry pressing method. Two alternative channels were coated with electrolyte and cathode slurry in order to make cathodic reaction sites. We will discuss that the anode supported honeycomb type cell running on mixed gas condition.

• Journal of Information Display
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• 제2권3호
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• pp.66-71
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• 2001

MCFEDs (MOSFET-Contoolled Field Emission Displays) were fabricated to evaluate the validity of MCFEA for display application. The electrical properties of FEAs (Field Emitter Arrays), HVMOSFETs (High-Voltage MOSFETs), and MCFEAs (MOSFET-Controlled Field Emitter Arrays) were measured. The extraction gate voltage of the FEAs to obtain the anode current of 10 nA/tip was around 71 V. The breakdown voltages of the HVMOSFETs were above 81 V for all the samples. The I-V characteristics of the MCFEAs showed that the emission currents of the FEAs were well controlled depending on the control gate voltages of the HVMOSFETs. To avoid the harmful effects during the packaging process, the performance of the MCFEDs was evaluated in a high vacuum chamber. The emission images of the MCFEDs were controlled through very-through operation. From the comparison with a conventional FED, it was proven that the poor uniformity of FED could be improved through the integration with HVMOSFET.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.191-195
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• 2007

In this study, we estimated the performance of PEMFC's unit cell as changing operating temperature in different inlet humidity condition at cathode side but anode dry, and tried to match experimental results with 1-dimensional simulation. We used $Nafion^{\circledR}112$ membrane and a self-manufactured PEMFC with active area of $25cm^{2}$ was used in this study. The range of operating temperature was $40{\sim}70^{\circ}C$ and oxygen through bubbled humidity chamber was supplied $0{\sim}80$% humidity condition as changing water temperature in humidity chamber. For figuring out governing equations, represent water contents in electrolyte membrane, the linear forward difference method was applied about time progress and quadratic central difference method was used about space progress. It was assumed that pressure terms were linearly changed due to thin electrolyte membrane. In low operating temperature condition, $40{\sim}60^{\circ}C$, increasing temperature rarely effected cell performance but we can see performance drop at $70^{\circ}C$. By modifying Henrry's constant and/or diffusion coefficient, the modified one-dimensional model was accomplished for calculation.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권5호
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• pp.265-269
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• 2006

We have deposited NiO films by RF sputtering on $Al_2O_3/SiO_2/Si$ and 100 nm-thick Gd doped $CeO_2$ covered $Al_2O_3/SiO_2/Si$ substrates at various $Ar/O_2$ ratios. The deposited films were reduced to form porous Ni thin fllms in 4% $H_2\;at\;400^{\circ}C$. For the films deposited in pure Ar, the reduction was retarded due to the thickness and the orientation of the NiO films. On the other hand, the films deposited in oxygen mixed ambient were reduced and formed porous Ni films after 20 min of reduction. We also investigated the possibility of using the films for the single chamber operation by studying the electrical property of the films in the fuel/air mixed environment. It is shown that the resistance of the Ni film increases quickly in the mixed gas environment and thus further improvements of Ni-base anodes are required for using them in the single chamber operation.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.149-154
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• 2010

전기분해와 공침법을 이용한 해수 중의 납 제거 가능성에 대하여 실험하였다. 전기분해조는 음이온교환수지를 채운 격막으로 분리되었다. 전기분해가 진행됨에 따라 음극식의 pH는 상승하여 콜로이드 형태의 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$이 생성되었다. 넓은 표면적을 가지는 콜로이드 입자는 납 이온을 흡착하여 침천되었다. 전류밀도를 변화시키면서 바닷물의 전기분해하였으며 바닷물에 남아있는 Mg, Ca, Pb의 양을 적정법과 ASV 방법을 이용하여 측정하였다. 전류밀도와 pH가 증가함에 따라 바닷물 중의 납은 대부분 효과적으로 제거되었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.589-593
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• 2016

미생물연료전지(Microbial Fuel Cell; MFC)는 전기화학활성미생물로 불리는 미생물을 촉매로 이용하여, 유/무기물의 산화환원 반응을 통해서 전기에너지를 생산할 수 있는 장치이다. 단일 MFC에서 발생하는 낮은 전기생산량을 극복하기 위해, 다수의 형태의 MFC를 직렬 또는 병렬로 연결하는 방법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 6개의 단위 막전극접합체(Separator Electrode Assembly; SEA)로 구성된 침지평판형과 직립평판형 MFC 스택을 운전하였다. 단위 MFC와 MFC 스택의 전기발생량을 비교하였으며, 이를 통해서 MFC의 최적 스택기술을 확보하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 모든 SEA가 산화전극부를 공유하고 있는 침지평판형 MFC의 경우, 직렬과 병렬을 함께 사용할 경우, 단일 연결 방식을 사용하는 것보다 전압의 손실이 더 크게 나타났으며, 단일 연결방법 중 병렬연결 하는 것이 손실을 최소화 할 수 있는 것으로 나타났다. 직립평판형 MFC의 경우, 산화전극부를 공유하고 있는 SEA만 직렬 연결할 경우에는 전압의 손실이 크게 나타났으며, 산화전극부를 공유하고 있는 SEA간에 병렬 연결 후, 병렬 연결된 SEA를 직렬연결하는 방식이 전압의 손실을 최소화 할 수 있을 것으로 나타났다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제34권4호
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• pp.343-352
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• 2017

A space plasma facility has been operated with a back-diffusion-type plasma source installed in a mid-sized vacuum chamber with a diameter of ~1.5 m located in Satellite Technology Research Center (SaTReC), Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). To generate plasma with a temperature and density similar to the ionospheric plasma, nickel wires coated with carbonate solution were used as filaments that emit thermal electrons, and the accelerated thermal electrons emitted from the heated wires collide with the neutral gas to form plasma inside the chamber. By using a disk-type Langmuir probe installed inside the vacuum chamber, the generation of plasma similar to the space environment was validated. The characteristics of the plasma according to the grid and plate anode voltages were investigated. The grid voltage of the plasma source is realized as a suitable parameter for manipulating the electron density, while the plate voltage is suitable for adjusting the electron temperature. A simple physical model based on the collision cross-section of electron impact on nitrogen molecule was established to explain the plasma generation mechanism.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.329-335
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• 2020

재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.