• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.1022-1030
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• 2009

Numerical analysis was carried out to investigate the effect of GDL (Gas diffusion layer) porosity on the performance of PEMFC (proton exchange membrane fuel cell). A complete three-dimensional model was chosen for single straight channel geometry including cooling channel. Main emphasis is placed on the heat and mass transfer through the GDL with different porosity. The present numerical results show that at high current densities, the cell voltage is influenced by the GDL porosity while the cell performance is nearly the same at low current densities. At high current densities, low value of GDL porosity results in decrease of the fuel cell performance since the diffusion of reactant gas through GDL becomes slow with decreasing porosity. On the other hand, for high GDL porosity, the effective thermal conductivity becomes low and the heat generated in the cell is not removed rapidly. This causes the temperature of fuel cell to increase and gives rise to dehydration of the membrane, and ultimately increase of the ohmic loss.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.163-172
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• 2017

다공성 단열재는 탁월한 단열 효과로 단열공간을 최소화하여, 기존 단열재 대비 내부 공간을 활용할 수 있어 여러 산업 분야에서 사용되고 있다. 특히 높은 단열 효과뿐만 아니라 경량화가 요구되는 항공우주 산업분야에서는 이와 같은 다공성 단열재의 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 다공성 단열재의 정확도가 높은 유효 열전도율 예측 모델을 새롭게 제안하고, 기존 예측 모델 및 시험 결과와 비교 검증하였다. 이를 위해, 기존 유효 열전도율 예측 모델에 대하여 문헌조사를 수행하였고, 다공성 단열재의 고체 부피율에 따른 열전도율 시험결과 값과 비교하였다. 또한 유효 열전도율 시험 결과와 비교하여 가장 높은 정확도를 가진 Zehner-Schlunder 모델 및 시험 결과 데이터를 기반으로 새로운 유효 열전도율 예측 모델을 정의하였으며, 시험 결과 데이터와 비교하여 기존 유효 열전도율 예측 모델보다 유사한 정확도를 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 개선된 유효 열전도율 예측 모델을 적용하여 초고속 비행체 열방어구조의 과도 열전달 해석을 수행하였으며, 열전달 시험 결과와의 비교를 통해 예측 모델의 유효성을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권2호
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• pp.88-94
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• 2022

알칼리막 연료전지에 사용되는 음이온 교환막은 OH^-을 전달하는 역할을 하며 연료전지의 성능에 많은 영향을 미친다. 따라서 음이온 교환막의 정확한 OH^- 전도도를 측정하는 것은 매우 중요하다. 그러나 OH^-은 대기 중의 CO₂에 의해 중탄산염 형태로 쉽게 피독되어 전해질막의 정확한 OH^- 전도도를 측정하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 음이온 교환막의 정확한 OH^- 전도도를 측정하기 위하여 전기화학적 이온교환 처리법을 검증하였다. 또한 CO₂에 노출된 전해질막의 거동을 OH^- 전도도 변화를 통하여 확인하였다. 상용 음이온 교환 막인 Fumatech사의 FAA-3-50과 Orion Polymer사의 Orion TM1와 함께 본 연구 그룹에서 개발한 QPP-6F를 사용하여 정확한 OH^- 전도도 측정 및 CO₂ 피독 효과에 대해서 분석하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.34-42
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• 2012

Gas diffusion layers (GDLs) of carbon composite type in polymer electrolyte fuel cells were prepared by simple and cheap manufacturing process. To obtain the carbon composite GDLs, carbon black with polymer binder was mixed in solvent, rolled to make sheet, and finally heat-treated at $340^{\circ}C$. The performance of fuel cell using composite GDLs was changed by PTFE content. The physical properties of composite GDLs for pore, conductivity and air permeability were analyzed to compare with the variation of fuel cell performance. The conductivity of composite GDLs was very similar to carbon paper as commercial GDL but pore properties and air flux were considerably different. The porosity, PTFE content and conductivity for composite GDLs did not have an influence on the cell performance much. The increase of pore diameter and air flux led to enhance cell performance.

• 전기화학회지
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• 제11권1호
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• pp.51-58
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• 2008

고분자 전해질 연료전지의 성능향상을 위한 방법으로 유동채널의 형상을 변경한 많은 연구가 진행되어 왔으나 동일한 유동채널 형상에서 유동방향 변경에 따른 연구는 많이 진행되지 못하였다. 본 연구에서는 동일한 반응면적과 동일한 유동채널의 고분자 전해질 연료전지의 수소와 산소의 유동방향을 Co-flow에서 Counter-flow로 변경될 경우의 연료전지의 성능변화를 분석하기 위하여 연료극과 공기극이 포함된 3차원 수치해석모델을 개발하였다. 개발된 수치해석모델을 활용하여 Co-flow와 Counter-flow의 유동채널 내부의 압력손실, 반응물질의 농도분포, 고분자 전해질 막을 통한 Water Transport, 고분자 전해질 막의 이온전도도 및 I-V 성능곡선을 비교하였다. 그 결과 반응물질의 농도분포, Water Transport, 고분자 전해질 막의 이온전도도가 우수한 Counter-flow 유동조건에서의 성능이 Co-flow 유동조건에 비하여 더욱 우수하였다.

• 토지주택연구
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• 제15권2호
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• pp.29-37
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• 2024

본 논문에서는 공공건축물 그린리모델링 과정에서 철거되는 단열재 샘플을 수거하여 열전도율과 밀도 등 단열성능과 관련된 물성치에 대한 측정 결과를 제시하였다. 단열재의 장기 열저항은 제조 초기 단계의 열전도율을 추정하기 위한 자료가 남아있지 않다는 한계로 인해 정확한 변화 양상을 도출하기 어려웠지만, 설계도서를 통해 추정한 정보에 기반하여 비드법 단열재의 경우 기존 지식과 동일하게 설치 후 10년 이상 경과 시 성능변화가 크지 않다는 결과를 얻을 수 있었다. 하지만 동일 등급, 동일 경과 기간의 단열재에서 측정된 열전도율의 편차가 크고, 특히 단열재 샘플의 밀도가 설계도서상에 기재된 설치 단열재의 등급 기준에 크게 못 미친다는 결과를 얻었다. 준공 시점 및 운영 단계의 성능 관리가 되지 않고 있다는 것을 보여주는 실험 결과이며, 그린리모델링 등 건축물에너지 성능 개선을 적절히 평가하기 위해서는 건물생애주기에 걸친 성능 검증인 빌딩커미셔닝의 적용이 중요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2137-2139
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• 2004

Cancer cell lysis at pulsed DC is realized using micromachined electrodes. In this research, quantitative analyses are performed on cell lysis results. The cell volume increasing at the pulses applied are analyzed in different medium conditions on osmotic pressure and conductivity, and the cell lysis procedures are studied in detail experimentally. Phosphate buffered saline (PBS) is used as the medium. To change the conductivity of PBS, NaCl concentration of PBS is adjusted, and inositol is used with PBS to control the effects of the osmotic pressure to cell lysis performance.

• 한국가시화정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.45-50
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• 2005

Electro-osmotic flow (EOF) instability in a microchannel has been experimentally investigated using a micro-PIV system. The micro-PIV system consisting of a two-head Nd:Yag laser and cooled CCD camera was used to measure instantaneous velocity fields and vorticity contours of the EOF instability in a T-shape glass microchannel. The electrokinetic flow instability occurs in the presence of electric conductivity gradients. Charge accumulation at the interface of conductivity gradients leads to electric body forces, driving the coupled flow and electric field into an unstable dynamics. The threshold electric field above which the flow becomes unstable and rapid mixing occurs is about 1000V/cm. As the electric field increases, the flow pattern becomes unstable and vortical motion is enhanced. This kind of instability is a key factor limiting the robust performance of complex electrokinetic bio-analytical devices, but can also be used for rapid mixing and effective flow control fer micro-scale bio-chips.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.269-269
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• 2006

The molecular structure of poly(2,6-dimethyl-4,4' -phenylene oxide)-g-poly (styrenesulfonic acid) (PPO-g-PSSA) graft copolymer was designed, and synthesized via living radical polymerization. Obtained graft copolymers were transformed into proton exchange membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) application. The performance of the membranes was measured in terms of water uptake, proton conductivity, methanol permeability, and thermal stability. Very low methanol permeability and good proton conductivity were observed by adjusting grafting frequency and PSSA block content.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권3호
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• pp.89-92
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• 2013

Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) polymers with different electric conductivities were synthesized directly on a FTO substrate via a chemical polymerization method and applied as a platinum (Pt)-free counter electrode for dye-sensitized solar cells (DSSCs). The catalytic properties of the PEDOT as a function of electrical conductivity were studied using cyclic voltammograms, J-V measurements and impedance spectroscopy. The PEDOT counter electrode with around 340 S/cm conductivity exhibited the best performance as a counter electrode for tri-iodide reduction. The ability to modulate catalytic activity of PEDOT with changes in conductivity shows one of promising routes for developing new counter electrode of Pt-free DSSCs.