• 제목/요약/키워드: Cell battery

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리튬-황 전지용 프리스탠딩 플렉서블 S/CNT/NiO 전극의 제조 및 전기화학적 특성 (Preparation and Electrochemical Properties of Freestanding Flexible S/CNT/NiO Electrodes for Li-S Batteries)

  • 신윤정;이원열;김태윤;문승근;김은미;정상문
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.184-192
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    • 2022
  • 수열합성을 통해 합성한 다공성 NiO는 리튬 폴리설파이드의 용출을 억제하기 위하여 리튬-황 전지의 전극에 사용되었다. 리튬-황 전지의 전극은 경제적이고 간단한 진공 여과 방법을 이용하여 집전체와 바인더가 없는 프리스탠딩 플렉서블 전극으로 제작되었다. 다공성 NiO를 첨가한 S/CNT/NiO 전극은 순수 S/CNT 전극에 비해 125 mA h g-1 증가한 877 mA h g-1 (0.2 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후 84% (S/CNT: 66%)의 우수한 용량 유지율을 나타내었다. 이는 방전 과정 중에서 NiO와 리튬 폴리설파이드의 강한 화학적 결합에 의하여 리튬 폴리설파이드의 전해질로 용출되는 것을 억제하여 나타난 결과이다. 또한 S/CNT/NiO 전극의 유연성 테스트를 위해 1.6 × 4 cm2의 파우치셀로 제작하여 폴딩한 상태와 하지 않은 상태에서 모두 620 mA h g-1의 안정적인 사이클 특성을 나타내었다.

리튬이온 이차전지에서 Si/CNT/C 음극 복합소재의 전기화학적 성능에 대한 바인더 및 전해액의 효과 (Effect of Binder and Electrolyte on Electrochemical Performance of Si/CNT/C Anode Composite in Lithium-ion Battery)

  • 최나현;김은비;염태호;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권3호
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    • pp.327-333
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고용량 음극 소재로 활용되는 실리콘의 부피팽창을 개선하기 위해 Si/CNT/C 음극 복합소재를 제조하였다. Si/CNT는 표면 개질에 의한 양전하 실리콘과 음전하 CNT의 정전기적 인력에 의해서 제조되었고, 수열합성에 의해서 구형의 Si/CNT/C 복합소재를 합성하였다. 전극 제조는 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), polyacrylic acid (PAA) 및 styrene butadiene rubber (SBR) 바인더를 사용하였고, 1.0 M LiPF6 (EC:DMC:EMC = 1:1:1 vol%) 전해액 및 fluoroethylene carbonate (FEC)가 첨가된 전해액을 사용하여 전지를 제조하였다. Si/CNT/C 음극 복합소재는 SEM, EDS, XRD 및 TGA를 사용하여 물리적 특성을 분석하였으며, 사이클, 율속, dQ/dV 및 임피던스 테스트를 통해 리튬이온 배터리의 성능을 조사하였다. 활물질로 Si/CNT/C 복합소재, 바인더로 PAA/SBR, 전해액으로 FEC 10 wt%가 첨가된 EC:DMC:EMC 용매를 사용했을 경우, 50 사이클 후 914 mAh/g의 높은 가역 용량과 83%의 용량 유지율 및 2 C/0.1 C에서 70%의 속도 특성을 보여주었다.

하이브리드 커패시터의 열안정성 개선을 위한 LiFePO4 복합양극 소재에 관한 연구 (Study on LiFePO4 Composite Cathode Materials to Enhance Thermal Stability of Hybrid Capacitor)

  • 권태순;박지현;강석원;정락교;한상진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권2호
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    • pp.242-246
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    • 2017
  • 고온에서 Mn 이온 용출에 의한 성능저하를 보이는 스피넬 결정구조의 $LiMn_2O_4$ 양극 하이브리드 커패시터의 대안으로 열안정성이 높은 올리빈 결정구조의 $LiFePO_4$ 기반 복합양극 소재의 적용가능성을 연구하였다. $LiFePO_4$/활성탄셀을 이용한 1.0~2.3 V의 충 방전을 통한 수명평가에서 상온($25^{\circ}C$) 및 고온($60^{\circ}C$) 조건 모두에서 충 방전 사이클이 진행됨에 따라 음극(활성탄)의 저전압화에 따른 열화로 인한 용량저하 현상이 나타났다. 이의 해결을 위해 50:50 중량비율로 $LiFePO_4/LiMn_2O_4$, $LiFePO_4$/Activated carbon 및 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극을 제조하여 모노셀 충 방전 실험을 수행한 결과, 층상구조의 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$를 사용한 전극이 안정적인 전압거동을 보였다. 또한, 2.3 V 및 $80^{\circ}C$에서 1,000시간 부하를 통한 고온 안정성 실험에서도 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극이 상용 $LiMn_2O_4$ 양극에 비해 약 2배 가량 높은 방전용량 유지율을 보였다.

고삼추출물의 in vitro 항돌연변이원성과 유전독성 연구 (In vitro Antimutagenic and Genotoxic Effects of Sophora Radix Extracts)

  • 조현조;윤현주;박경훈;이제봉;심창기;김진효;정미혜;오진아;김두호;백민경
    • 농약과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.335-342
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    • 2013
  • 고삼추출물은 한국에서 유기농업자재로 등록되어 있어 친환경농산물 재배시에 널리 사용되고 있다. 고삼추출물의 유효성분인 matrine은 쥐의 신경계에 독성을 나타낸다고 보고된 바 있으나 다른 안전성 확인 연구는 미비한 상황이다. 따라서 본 연구는 고삼추출물 2종을 이용하여 항돌연변이원성 시험과 유전독성시험 2종(복귀돌연변이 및 염색체이상 시험)을 실시하였다. 항돌연변이원성 시험은 복귀돌연변이 시험방법을 이용하여 실시하였으며, 복귀돌연변이 시험으로는 Salmonella Typhimurium TA98, TA1535와 TA1537을 이용하여, S-9 mix를 사용한 대사활성계 처리군과 PBS를 사용한 대사활성계 미처리군으로 구분하여 진행하였다. 염색체이상 시험은 Chinese hamster lung cells을 이용하여 고삼추출물 시료에 대사활성계 처리군은 6시간 노출시켰고, 대사활성계 미처리군은 각각 6시간과 24시간 노출시켜 시험하였다. 항돌연변이 시험 결과, 4-NQO에 의해 유도된 돌연변이 집락수는 고삼추출물 시료 처리에 의해 감소되어 항돌연변이 효과가 있는 것으로 나타났다. 시험결과, 복귀돌연변이 시험에서는 고삼추출물의 모든 시험 농도군에서 대사활성계의 처리 유무와 관계없이 독성이 나타나지 않았다. 반면, 염색체이상시험 결과 고삼추출물 시료 1종에서 대사활성계 미처리군에서는 250 ${\mu}g/mL$, 대사활성 처리군에서는 500 ${\mu}g/mL$ 의 농도에서 의양성이 나타났고 이 이하의 농도에서는 모두 음성으로 나타났으며, 나머지 시료 1종에서는 모든 처리농도군에서 음성으로 판정되었다. 고삼추출물의 유전독성 가능성을 더 정밀히 평가하기 위해서는 향후 battery system에 포함된 다른 in vivo 유전독성 시험을 추가로 시행하여 유전독성 여부를 최종 확인할 필요가 있다고 판단된다.

리튬2차전지용 양극 소재 $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$의 합성 및 층상구조 연구 (Synthesis and Structure of the Layered Cathode Material $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$ for Rechargeable Lithium Batteries)

  • 최진범;박종완;이승원
    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.223-232
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    • 2003
  • 리튬2차전지용 양극소재 개발을 위해 Li[L $i_{x}$M $n_{1-x-y}$C $r_{y}$ ] $O_2$를 공침법(co-p.ecipitation method)을 적용하여 각각 $650^{\circ}C$(CR650)와 8$50^{\circ}C$(CR850)에서 합성하였다. 리트벨트 구조분석 결과 계산의 정밀도를 나타내는 R 지수값을 보면 $R_{exp}$에 대한 $R_{wp}$값( $R_{wp}$/ $R_{exp}$)은 CR650과 CR850의 각각에 대해 19.2%/10.1%과 15.9%/9.76%를 보여주며, $R_{b}$값은 각각 10.9%와 8.54%, 그리고 S(GofF)값은 각각 1.9와 1.6으로 계산되었다. 합성된 양극소재는 공간군 R3m의 층상구조(LiMn $O_2$)가 존재하였으며, 전이금속 층 내의 Mn이 Li로 치환되면서(Li[L $i_{1}$3/M $n_{2}$3/] $O_2$) 단사구조(C2/c)의 거대격자(Superlattice) 구조현상도 관찰되었다. 계산된 단위포는 공간군 R3m, CR650이 a=2.8520(2)$\AA$, c=14.248(2)$\AA$, V=100.40(1)$\AA^3$이며, CR850은 a=2.8504(1)$\AA$, c=14.2371(7)$\AA$, V=100.179(8)$\AA^3$으로 각각 계산되었다. 또한 최종 결정된 화학식은 CR650은 Li[L $i_{0.35}$M $n_{0.56}$C $r_{0.09}$] $O_2$, CR850은 Li[L $i_{0.27}$M $n_{0.61}$C $r_{0.13}$] $O_2$으로 각각 구해졌다.다...다..구해졌다.다...다..

심해 자율무인잠수정 우라시마의 잠항시험에서 취득된 북 구마노 분지 해저 선상지 시스템의 음향 영상 (Acoustic images of the submarine fan system of the northern Kumano Basin obtained during the experimental dives of the Deep Sea AUV URASHIMA)

  • Kasaya, Takafumi;Kanamatsu, Toshiya;Sawa, Takao;Kinosita, Masataka;Tukioka, Satoshi;Yamamoto, Fujio
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권1호
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    • pp.80-87
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    • 2011
  • 자율무인잠수정은 해수면탐사선에 비해 해저면에 더 가까이 접근할 수 있는 장점을 제공한다. 수심자료, 해저면 물질 정보와 해저면 하부 영상을 얻기 위해서는 자율무인잠수정에 탑재된 다중빔음향즉심기, 해저면영상탐사기 및 천부지층탐사기 등이 유용하게 사용된다. 일본해양연구개발기구는 3000m급 자율무인잠수정 우라시마를 개발하였다. 잠수정의 전력공급용 연료전지시스템의 공학적 개발과 시험과정을 거쳐 우라시마에는 신형 리튬이온전지 시스템이 설치되었다. 잠수정은 초기 공학적인 업무에서 과학적 사용 목적으로 개량되었다. 다양한 과학장비들이 추가되었고 2006년부터 과학적인 목적의 임무수행을 위한 잠항시험이 수행되었다. 2007년 시험운항에서 일본 기이반도 해역 북구마노분지 부근에서 우라시마의 해저면영상탐사기와 천부지층탐사기를 이용하여 고해상 음향영상자료를 획득하였다. 후방산란강도 도면에서는 많은 암설류가 확인되었고, 천부지층탐사단면에서 연구해역의 북동쪽 끝 부근의 하부구조가 확인되었다. 이러한 특징은 최신 선상지의 형성과 관련된 구조를 암시한다. 그러나 남서 해역에서는 해저면 하부 ~20 ms 부근에서 강한 반사층이 존재하는데, 이는 삭박특징으로 해석되며 현재는 더 젊은 해저 퇴적물로 덮여있다. 잠수정의 성능은 지속적으로 향상되고, 우라시마를 활용하여 많은 유용한 결과가 얻어질 것으로 기대된다.

차세대 웨어러블 디바이스를 위한 높은 기계적/전기적 특성을 갖는 CNT-Ni-Fabric 유연기판 (CNT-Ni-Fabric Flexible Substrate with High Mechanical and Electrical Properties for Next-generation Wearable Devices)

  • 김형구;노호균;차안나;이민정;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.39-44
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    • 2020
  • 최근 웨어러블 장치에 적용하기 위한 유연성 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 유연성 기판 중 의복에 웨어러블 장치를 적용하기 위한 전도성 섬유기판에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 면섬유 기판 표면에 CNT와 Pd복합 용액을 스프레이 법을 이용하여 형성하였고, 무전해 도금법을 이용하여 금속층을 도금하였다. 도금된 섬유기판의 형상을 분석하기 위하여 SEM 장비를 이용하였고, CNT를 증착한 섬유기판의 표면에 Ni 레이어가 형성된 것을 확인하였다. EDS 분석을 통하여 섬유기판의 표면에 형성된 물질이 Ni임을 알 수 있었다. 전기적 특성을 확인하기 위하여 4-point probe로 무전해 도금을 진행한 섬유기판의 표면저항 및 저항 분포를 확인하기 위한 맵핑을 진행하였다. 무전해 도금의 진행 시간이 길어질수록 전도성이 향상되었음을 확인할 수 있었고, 표면 위치 별 저항의 분포가 균일함을 알 수 있었다. 인장력, 굽힘, 뒤틀림 시험을 통하여 기계적 스트레스로 인한 저항변화를 측정하였다. 그 결과 도금 시간이 길어질수록 유연성 기판의 저항변화가 점점 사라지는 것을 확인하였다. UTM(Universal testing machine)을 이용하여 도금시간 변화에 대한 무전해 도금 기판의 기계적 특성 향상 여부에 대하여 분석하였다. 인장강도는 무전해 도금을 2 시간 동안 진행한 전도성 섬유기판의 경우, 면섬유 기판보다 약 16 MPa 증가하였다. 이러한 결과들을 토대로 Ni-CNT-Fabric 유연기판은 의류 일체형 전도성 기판으로 이용되기에 충분함을 확인하였고, 이러한 연구 결과는 유연기판, 웨어러블 디바이스뿐만 아니라 유연성이 필요한 배터리, 촉매, 태양전지 등에 적용되어 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

고안정성 리튬이온전지 양극활물질용 Ti 치환형 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 연구 (Study on Ti-doped LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cathode Materials for High Stability Lithium Ion Batteries)

  • 전용희;임수아
    • 전기화학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.120-132
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    • 2021
  • 기존 LiCoO2의 고전압 사용의 제약에 따른 용량적 한계와 코발트 원료의 높은 가격을 해결하기 위하여 high-Nickel에 대한 개발이 활발히 진행되고 있지만 Ni 함량의 증가에 따른 구조적 안정성의 저하에 의한 전지 특성의 저하는 상용화를 지연시키는 중요한 원인이 되고 있다. 이에 Ni-rich 삼성분계 양극소재 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2의 고안정성을 높이고자 전구체에 균일한 이종원소 Ti를 치환을 위해서 나노크기의 TiO2 서스펜젼 형태 소스를 사용하여 전구체 Ni0.6Co0.2Mn0.2-x(OH)2/xTiO2를 제조하였다. Li2CO3와 혼합하고, 열처리 후 양극활물질 LiNi0.6Co0.2Mn0.2-xTixO2 합성하여 Ti 함량에 따른 물리적 특성을 비교하였다. Field Emission Scanning electron Microscope(FE-SEM) 및 Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) mapping 분석을 통해 Ti 치환된 구형의 전구체와 입자 크기 측정을 통해 균일한 입자크기를 가지는 양극 활물질 제조를 확인하였고, 내부치밀도와 강도가 증가함을 확인 하고, X-ray Diffractometry (XRD) 구조 분석과 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) 정량분석을 통해 Ti 치환된 양극활물질 제조 및 고온, 고전압에서 충·방전을 지속하더라도 효과적으로 용량이 유지됨을 확인하였다.

쇼핑 가치 추구 성향에 따른 쇼핑 목표와 공유 의도 차이에 관한 연구 - 전자제품 구매고객을 중심으로 (Shopping Value, Shopping Goal and WOM - Focused on Electronic-goods Buyers)

  • 박경원;박주영
    • 마케팅과학연구
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    • 제19권2호
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    • pp.68-79
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    • 2009
  • The interplay between hedonic and utilitarian attributes has assumed special significance in recent years; it has been proposed that consumption offerings should be viewed as experiences that stimulate both cognitions and feelings rather than as mere products or services. This research builds on previous work on hedonic versus utilitarian benefits, regulatory focus theory, customer satisfaction to address two question: (1) Is the shopping goal at the point of purchase different from the shopping value? and (2) Is the customer loyalty after the use different from the shopping value and shopping goal? We surveyed 345 peoples those who have bought the electronic-goods within 6 months. This research dealt with the shopping value which is consisted of 2 types, hedonic and utilitarian. Those who pursue the hedonic shopping value may prefer the pleasure of purchasing experience to the product itself. They tend to prefer atmosphere, arousal of the shopping experience. Consistent with previous research, we use the term "hedonic" to refer to their aesthetic, experiential and enjoyment-related value. On the contrary, Those who pursue the utilitarian shopping value may prefer the reasonable buying. It may be more functional. Consistent with previous research, we use the term "utilitarian" to refer to the functional, instrumental, and practical value of consumption offerings. Holbrook(1999) notes that consumer value is an experience that results from the consumption of such benefits. In the context of cell phones for example, the phone's battery life and sound volume are utilitarian benefits, whereas aesthetic appeal from its shape and color are hedonic benefits. Likewise, in the case of a car, fuel economics and safety are utilitarian benefits whereas the sunroof and the luxurious interior are hedonic benefits. The shopping goals are consisted of the promotion focus goal and the prevention focus goal, based on the self-regulatory focus theory. The promotion focus is characterized into focusing ideal self because they are oriented to wishes and vision. The promotion focused individuals are tend to be more risk taking. They are more sensitive to hope and achievement. On the contrary, the prevention focused individuals are characterized into focusing the responsibilities because they are oriented to safety. The prevention focused individuals are tend to be more risk avoiding. We wanted to test the relation among the shopping value, shopping goal and customer loyalty. Customers show the positive or negative feelings comparing with the expectation level which customers have at the point of the purchase. If the result were bigger than the expectation, customers may feel positive feeling such as delight or satisfaction and they would want to share their feelings with other people. And they want to buy those products again in the future time. There is converging evidence that the types of goals consumers expect to be fulfilled by the utilitarian dimension of a product are different from those they seek from the hedonic dimension (Chernev 2004). Specifically, whereas consumers expect the fulfillment of product prevention goals on the utilitarian dimension, they expect the fulfillment of promotion goals on the hedonic dimension (Chernev 2004; Chitturi, Raghunathan, and Majahan 2007; Higgins 1997, 2001) According to the regulatory focus theory, prevention goals are those that ought to be met. Fulfillment of prevention goals in the context of product consumption eliminates or significantly reduces the probability of a painful experience, thus making consumers experience emotions that result from fulfillment of prevention goals such as confidence and securities. On the contrary, fulfillment of promotion goals are those that a person aspires to meet, such as "looking cool" or "being sophisticated." Fulfillment of promotion goals in the context of product consumption significantly increases the probability of a pleasurable experience, thus enabling consumers to experience emotions that result from the fulfillment of promotion goals. The proposed conceptual framework captures that the relationships among hedonic versus utilitarian shopping values and promotion versus prevention shopping goals respectively. An analysis of the consequence of the fulfillment and frustration of utilitarian and hedonic value is theoretically worthwhile. It is also substantively relevant because it helps predict post-consumption behavior such as the promotion versus prevention shopping goals orientation. Because our primary goal is to understand how the post consumption feelings influence the variable customer loyalty: word of mouth (Jacoby and Chestnut 1978). This research result is that the utilitarian shopping value gives the positive influence to both of the promotion and prevention goal. However the influence to the prevention goal is stronger. On the contrary, hedonic shopping value gives influence to the promotion focus goal only. Additionally, both of the promotion and prevention goal show the positive relation with customer loyalty. However, the positive relation with promotion goal and customer loyalty is much stronger. The promotion focus goal gives the influence to the customer loyalty. On the contrary, the prevention focus goal relates at the low level of relation with customer loyalty than that of the promotion goal. It could be explained that it is apt to get framed the compliment of people into 'gain-non gain' situation. As the result, for those who have the promotion focus are motivated to deliver their own feeling to other people eagerly. Conversely the prevention focused individual are more sensitive to the 'loss-non loss' situation. The research result is consistent with pre-existent researches. There is a conceptual parallel between necessities-needs-utilitarian benefits and luxuries-wants-hedonic benefits (Chernev 2004; Chitturi, Raghunathan and Majaha 2007; Higginns 1997; Kivetz and Simonson 2002b). In addition, Maslow's hierarchy of needs and the precedence principle contends luxuries-wants-hedonic benefits higher than necessities-needs-utilitarian benefits. Chitturi, Raghunathan and Majaha (2007) show that consumers are focused more on the utilitarian benefits than on the hedonic benefits of a product until their minimum expectation of fulfilling prevention goals are met. Furthermore, a utilitarian benefit is a promise of a certain level of functionality by the manufacturer or the retailer. When the promise is not fulfilled, customers blame the retailer and/or the manufacturer. When negative feelings are attributable to an entity, customers feel angry. However in the case of hedonic benefit, the customer, not the manufacturer, determines at the time of purchase whether the product is stylish and attractive. Under such circumstances, customers are more likely to blame themselves than the manufacturer if their friends do not find the product stylish and attractive. Therefore, not meeting minimum utilitarian expectations of functionality generates a much more intense negative feelings, such as anger than a less intense feeling such as disappointment or dissatisfactions. The additional multi group analysis of this research shows the same result. Those who are unsatisfactory customers who have the prevention focused goal shows higher relation with WOM, comparing with satisfactory customers. The research findings in this article could have significant implication for the personal selling fields to increase the effectiveness and the efficiency of the sales such that they can develop the sales presentation strategy for the customers. For those who are the hedonic customers may be apt to show more interest to the promotion goal. Therefore it may work to strengthen the design, style or new technology of the products to the hedonic customers. On the contrary for the utilitarian customers, it may work to strengthen the price competitiveness. On the basis of the result from our studies, we demonstrated a correspondence among hedonic versus utilitarian and promotion versus prevention goal, WOM. Similarly, we also found evidence of the moderator effects of satisfaction after use, between the prevention goal and WOM. Even though the prevention goal has the low level of relation to WOM, those who are not satisfied show higher relation to WOM. The relation between the prevention goal and WOM is significantly different according to the satisfaction versus unsatisfaction. In addition, improving the promotion emotions of cheerfulness and excitement and the prevention emotion of confidence and security will further improve customer loyalty. A related potential further research could be to examine whether hedonic versus utilitarian, promotion versus prevention goals improve customer loyalty for services as well. Under the budget and time constraints, designers and managers are often compelling to choose among various attributes. If there is no budget or time constraints, perhaps the best solution is to maximize both hedonic and utilitarian dimension of benefits. However, they have to make trad-off process between various attributes. For the designers and managers have to keep in mind that without hedonic benefit satisfaction of the product it may hard to lead the customers to the customer loyalty.

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