• Advances in Energy Research
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• 제1권1호
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• pp.35-52
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• 2013

A model for DMFC anode performance is developed. The model takes into account potential--independent methanol adsorption on the catalyst surface, finite rate of proton transport through the anode catalyst layer (ACL), and a potential loss due to methanol transport in the anode backing layer. An approximate analytical half--cell polarization curve is derived and equations for the anode limiting current density are obtained. The polarization curve is fitted to the curves measured by Nordlund and Lindbergh and parameters resulted from the fitting are discussed.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.395-400
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• 2005

The ship hull part is always exposed to severe corrosive environments. Therefore, it should be protected in appropriate ways to reduce corrosion problems. So there are two effective methods in order to protect the corrosion of ship hull. One is the paint coating as a barrier between steel and electrolyte (seawater) and the other is the cathodic protection(CP) supplying protection current. In the conventional design process of the cathodic protection system the required current densities of protected materials have been used. However, the anode position of field or laboratory experiment for obtaining the required current density for CP is significantly different from anode position for real structures. Therefore, the recent CP design must consider the optimum anode position for potential distribution equally over the ship hull. The CP design companies in the advanced countries can obtain the potential distribution results on the cathodic materials by using the computer analysis module. This study would show how to approach the potential analysis in the field of corrosion engineering. The computer program can predict the under protection area on the structure when the boundary condition and analysis procedure are reasonable. In this analysis the polarization curve is converted to the boundary condition in material data.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.260-265
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• 2004

The materials of ship screw propeller are commonly the manganese bronze. The seawater corrosion and cavitation of the screw propeller reduce tire propulsive performance of ship. In screw manufactory, tire corrosion rust of tire screw propeller is removed by a hand grinding. The grinding work makes the dust of the heavy metals from the manganese bronze. The dust makes indoor working environment poor. A friendly-environmental and automatic corrosion removing apparatus was developed for the improvement of screw processing and working environment. The corrosion rust of a screw propeller was remarkably removed by using apparatus. And the screw surface roughness was improved by a blasting effect of the apparatus performance test. Anode polarization curves on jour processing conditions, that is to say, grinding, blasting, wire-brushing, fine sand papering, were confirmed by a potentiostat. Especially, two kinds of medias, alumina and emery, were used in the blasting processing. Then, investigated tire cavitation erosion of specimen. This result proved that tire blasting work has considerably improved the corrosion resistance of a screw propeller.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권2호
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• pp.344-350
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• 2001

This paper was studied on the characteristics of galvanic corrosion and its protection on heat exchanger tube plate in the sea water. In this paper, behavior of pitting corrosion of Ni-al bronze connected with Ti tube was measured af flow velocity of 0 m/s and 2.4 m/s. To protect galvanic corrosion, the protection characteristics of Ni-Al bronze connected with Ti tube by Zn-base alloys galvanic anode and hexagonal nylon insert was investigated. Main results obtained asre al follows: 1) The galvanic corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti-tube is more active than single Ni-al bronze. 2) As the circuit resistance increase under the cathodic protection employing Zn-base alloys galvanic anode, Ni-al bronze connected with Ti tube is cathodically unpolarized. 3) The corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti tube by nylon insert controls approximately 73% than not nylon insert.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권2호
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• pp.345-345
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• 2001

This paper was studied on the characteristics of galvanic corrosion and its protection on heat exchanger tube plate in the sea water. In this paper, behavior of pitting corrosion of Ni-al bronze connected with Ti tube was measured af flow velocity of 0 m/s and 2.4 m/s. To protect galvanic corrosion, the protection characteristics of Ni-Al bronze connected with Ti tube by Zn-base alloys galvanic anode and hexagonal nylon insert was investigated. Main results obtained asre al follows: 1) The galvanic corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti-tube is more active than single Ni-al bronze. 2) As the circuit resistance increase under the cathodic protection employing Zn-base alloys galvanic anode, Ni-al bronze connected with Ti tube is cathodically unpolarized. 3) The corrosion of Ni-Al bronze connected with Ti tube by nylon insert controls approximately 73% than not nylon insert.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.107-114
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• 2017

고분자전해질 연료전지(PEMFC: polymer electrolyte membrane fuel cell)는 일산화탄소(CO)나 황화수소($H_2S$)가 포함된 연료가 주입될 경우 성능이 저하된다. 일반적으로 멀캅탄 계열의 부취제가 첨가된 탄화수소를 개질하여 생성된 수소에는 미량의 황화수소가 포함되어 있다. 본 연구에서는 황화수소를 수소에 첨가하여 anode에 주입하였을 경우에 연료전지 성능에 미치는 영향을 파악하고, 3가지 다른 회복방법인 순수 수소 주입법, 전위 순환법과 물 순환법을 적용한 경우의 회복률을 비교하여 보았다. PEMFC의 성능은 전기화학적 방법인 polarization curve, electrochemical impedance spectroscopy (EIS)와 cyclic voltammetry (CV)를 사용하여 분석하였다. 피독에 대한 회복방법인 순수 수소 주입법과 전위 순환법을 사용한 경우에는 회복률이 적었고, 물 순환법을 사용한 경우에는 초기에 대비하여 약 95% 이상 성능이 회복된 것을 확인하였다. 직접적으로 피독에 노출된 anode에 물을 흘린 경우의 성능회복률이 높았으며, cathode에 흘린 경우에도 물의 crossover에 의한 효과로 전위 순환법보다 우수한 회복률을 보였다. 이러한 연구결과로부터 황화수소 피독에 대한 회복기법을 구축함으로서 연료전지의 내구성을 향상시킬 수 있고, 불순물이 미량 함유된 저가 수소의 사용을 가능하게 함으로서 연료전지 보급에도 기여할 수 있을 것이다.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.301-305
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• 2007

연료전지 운전 중에 스택(stack) 분리판 접착부위나 다른 경로로 부동액이 누설될 경우에는 화학적 반응에 영향을 주어 성능의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 부동액이 누설되었을 경우의 성능 거동을 관찰하는 실험을 수행하였다. $400mA/cm^2$ 전류밀도 조건에서 마이크로 펌프를 이용하여 부동액을 주입하였으며 상대습도 100%/100%와 수소와 공기의 양론비는 1.5/2.0으로 고정하여 실험을 수행하였다. 3 cell stack을 이용하여 부동액을 주입한 후 정전류 회복 실험을 수행한 결과 cathode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되었고 anode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되기 어려운 것으로 나타났다. Anode측이 회복되지 못하는 이유로는 ethylene glycol의 산화반응에서 발생하는 불순물에 의한 피독 현상과 GDL과 3상 계면에 ethylene glycol이 물리적으로 흡착하였을 경우 반응에 필요한 연료 공급의 방해로 인한 성능 저하를 예상할 수 있다. 성능 저하에 영향을 주는 두 가지 변수를 확인하는 실험을 수행하였다. 회복 실험은 anode측에 water pump를 이용하여 질소 기체와 물을 동시에 공급하는 방법으로 실험을 수행하였고, 1시간 간격으로 성능 회복 유무를 확인하였다. 성능 평가는 polarization curve, cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS)를 사용하였으며, 정량분석은 gas chromatography를 이용하여 분석하였다. 부동액 주입 후 성능은 크게 저하되었고 정전류 회복 실험에서도 성능 회복은 미미하게 나타났다. 이 후 물 주입회복 실험을 수행하였고 회복 실험을 수행한 2시간 이후에는 93% 이상의 회복을 관찰할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.58-64
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• 2001

기체/전해질/LSM $(La_{0.85}Sr_{0.15}MnO_3)$ 공기극이 만나는 삼상계면 (triple phase boundary) 주위에 YSZ ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) 코팅막 (coating film) 을 형성하여 추가로 삼상계면을 크게 늘린 새로운 전극 미세구조를 갖는 복합 공기극 (composite cathode) 을 개발하였다. 이 복합 공기극을 전해질 두께가 약 $30{\mu}m$인 연료극 (anode)v 지지체 위에 형성하여 $700\~800{\circ}C$의 온도에서 전류전압 특성 및 교류 임피던스 분석을 실시하였다. $800^{\circ}$, 공기 및 수소 조건에서 교류 임피던스 분석 결과 1000Hz주파수 영역을 대변하는 저항성분 R1은 연료극 분극 저항에 해당하였고 100Hz주파수 영역의 저항성분 R2는 공기극 분극 저항 성분, 그리고 10Hz이하 영역의 저항성분 R3는 전극을 통한 기체확산 저항성분으로 특히, 작동 조건인 공기 및 수소 분위기에서는 연료극 쪽 반응기체에 의한 기체확산 저항 성분임을 알 수 있었다. 전지성능 측정 결과 이 복합 공기극을 장착한 전지는 $800^{\circ}C$, 공기 및 산소 조건에서 각각 $0.55W/cm^2$ $1W/cm^2$의 높은 전지성능을 나타내었다. 전류전압 곡선은 기울기가 다른 두 구간으로 구분되었으며, 낮은 전류밀도 하에서 보이는 급격한 전압감소 구간은 공기극 분극저항이 주된 성능 저하의 원인인 반면, 높은 전류밀도 하에서 나타나는 완만한 전압 감소 구간은 전해질에 관련된 분극저항이 주된 성능 저하의 원인이었다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.205-206
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• 2002

In this paper we examined the contribution of mechanical and electrochemical factors in corrosive wear for Zr-alloy against $Al_2O_3$ ball in $Na_2SO_4$ solution. Normal load and the area of metallic specimen was varied to change the corrosion behavior. At the commence of sliding, the potential drop took place, which increased with load due to the great exposure of fresh surface. Wear volume was linearly proportional to load. The corrosion factor was about 15%. By increasing the Aa/Ac ratio, corrosion factor to total wear decreases and saturates above Aa/Ac=0.15.

• 한국표면공학회지
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• 제48권6호
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• pp.343-348
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• 2015

In this paper, arc Zn thermal spray coating was carried out on the SS400 steel, and then various electrochemical characteristics and surface damage behavior of Zn thermal spray coating layer were analyzed. As the results, the potential of Zn thermal spray coating layer presented driving voltage above 300 mV compare to that of SS400 steel. The passivity characteristic in anodic polarization curve was not presented. It was adequate to as sacrificial anode material. In the surface damage after galvanostatic experiments, uniform corrosion tendency of Zn thermal spray coating layer was clearly observed with acceleration of the dissolution reaction. In conclusion, Zn thermal spray coating could be determined to represent the corrosion protection effect by stable sacrificial anodic cathodic protection method in seawater because it had sufficient driving voltage and uniform corrosion damage tendency for the SS400 steel.