• 제목/요약/키워드: Electrochemical gas sensor

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고분자전해질형 연료전지의 가습 방법에 대한 연구 (A Study of Humidification Method in PEMFC)

  • 한덕수;김준범
    • 전기화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.212-216
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    • 2003
  • 고분자전해질형 연료전지에 사용되는 외부 및 내부 가습기를 통과한 반응 기체의 상대습도와 온도를 측정한 자료가 실시간으로 컴퓨터에 입력되어지는 시스템을 자체적으로 구성하였다. 이 시스템을 이용하여 측정한 경우 10-20분이 경과한 후에 습도 값이 안정되었으므로 가습 측정치에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있었으며, 여러 가지 가습의 영향을 해석할 수 있었다. 측정 장비의 이상을 초래할 수 있는 상대 습도가 $100\%$부근의 영역에서 지속적으로 측정을 수행할 경우 센서의 오작동 내지 고장의 원인이 될 수 있었으므로 실험시 주의가 필요하였다. 가습기를 통과한 반응기체는 유량이 증가할수록 가습되는 양은 증가하나, 일정 유량 이상이 되면 그 증가폭이 감소하는 경향을 보였는데 이는 가습기 출 통과하는 기체의 체류 시간 영향에 기인한 것으로 추정되어진다.

Fabrication and Characterization of DBR Porous Silicon Chip for the Detection of Chemical Nerve Agents

  • 정경선
    • 통합자연과학논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.237-240
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    • 2010
  • Recently, number of studies for porous silicon have been investigated by many researchers. Multistructured porous silicon (PSi), distributed Bragg reflector (DBR) PSi, has been a topic of interest, because of its unique optical properties. DBR PSi were prepared by an electrochemical etch of $P^{{+}{+}}$-type silicon wafer of resistivity between 0.1 $m{\Omega}cm$ with square wave current density, resulting two different refractive indices. In this work, We have fabricated a simple and portable organic vapor-sensing device based on DBR porous silicon and investigated the optical characteristics of DBR porous silicon. DBR porous silicon have been characterized by FT-IR, Ocean optics 2000 spectrometer. The device used DBR PSi chip has been demonstrated as an excellent gas sensor, showing a great senstivity to a toxic vapor (TEP, DMMP, DEEP) at room temperature.

원통형 다전극식 정전용량-전기전도도 센서를 이용한 연료전지 차량용 냉각수의 유전특성 평가 (Evaluation about Dielectric Property of Heat Transfer Fluids for Fuel Cell Vehicle using Cylindrical Multi-Terminal Capacitive-Conductive Sensor)

  • 김재훈;김주한;김윤형;최강월;한상옥;용기중
    • 전기학회논문지
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    • 제59권6호
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    • pp.1087-1094
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    • 2010
  • We have developed a cylindrical multi-terminal capacitive-conductive sensor that could be attached to the internal surface of cooling system pipe to evaluate capacitance and conductivity of heat transfer fluid. It was used as measuring system to diagnose insulating condition, by which was kept a insulating resistance of inner stack and at the same time was cooled electrochemical heat of reaction of FCEV(fuel cell electric vehicle) stack that used a compressed hydrogen gas reacting with oxygen in accordance with variation on thermal degradation of nonconductive heat transfer fluid. Also to assess diagnosis characteristics of heat transfer fluid, i.e. coolant, we have performed accelerated aging test using developed sensor attached to cooling system. Consequently, it was measured dielectric and electric resistance of coolant to estimate and analyse for dielectric properties by degradation condition.

환경색센서에 관한 기술 전망 (Propectives of Environmental Colorimetric-Sensors)

  • 김영훈;이병환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.393-399
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    • 2011
  • 지난 수십년 동안, 환경오염물질에 대한 광학적 전기화학적 검출 방법에 관한 다양한 연구가 진행되었다. 최근에는 저렴하고, 장치가 불필요한 육안 식별 가능한 환경색센서가 개발되고 있다. 시각적 정성분석은 대상물질에 대한 즉각적인 정보를 제공하여, 실시간 현장 분석이 가능하게 해준다. 또한 정량분석이 가능한 색센서에 대한 관심도 높아지고 있다. 환경색센서는 기상의 VOC, 액상의 중금속 분석용으로 주로 개발되고 있다. 이에 본 총설에서는 다양한 환경색센서의 활용분야를 살펴보고, 기존 색센서의 문제점을 파악한 다음 환경색센서 기술의 발전방향에 관하여 전망하였다.

액상 펄스 레이저 어블레이션에 의한 친수성 그라파이트 나노입자의 제조 및 센서 응용 (Hydrophilic Graphite Nanoparticles Synthesized by Liquid Phase Pulsed Laser Ablation and Their Carbon-composite Sensor Application)

  • 최문열;김용태
    • 전기화학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.236-241
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    • 2012
  • 일반적으로 그라파이트는 높은 결정성으로 인해 나노입자상으로 제조하기 어려우며 특히 표면에 친수성을 부여하기가 쉽지 않은 재료로 알려져 왔다. 본 연구에서는 박막 증착에 널리 활용되어 오던 펄스 레이저 어블레이션 기법을 액상에 적용하여 친수성이 부여된 그라파이트 나노입자를 합성하였다. 타겟으로는 그라파이트 로드를 사용하였으며 레이저 출력을 조절하며 액상에서 어블레이션을 실시한 결과 매우 높은 분산 안정성을 갖는 친수성 그라파이트 나노입자를 합성할 수 있었다. FT-IR 분석결과 합성된 친수성 그라파이트 나노입자는 카르복시기 및 카르보닐기 등이 나노입자의 형성과 동시에 표면에 도입된 것이 밝혀졌으며 이는 제타 포텐셜로도 확인할 수 있었다. 최종적으로 Polyethyleneglycol(PEG)과 컴포지트하여 아세톤 센서에 적용한 결과 기존의 카본 블랙 대비 우수한 감도를 나타내었다.

수정진동자를 이용한 센서시스템의 원리와 응용 (Principle of Sensor Systems by using a Quartz Crystal and Their Applications)

  • 김종민;장상목;김우식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권6호
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    • pp.655-668
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    • 2009
  • 본 총설에서는 수정진동자 센서의 원리와 질량, 점성, 점탄성의 변화에 기초한 수정진동자 센서의 응용에 관하여 고찰하였다. 수정진동자의 기본원리와 공진주파수-공진저항 다이어그램에 관하여 상세히 기술하였다. 카본을 피막한 가스센스, 혈액응고를 이용한 센스, 전기화학분석, 결정화 분석 등에 관한 응용 예를 소개하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 새로운 바이오센서나 화학센서 개발 가능성에 관하여 고찰하였다.

Dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene와 ozone을 이용한 cobalt oxide의 원자층 증착 공정

  • 최규하;진광선;한별;이원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.113-113
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    • 2011
  • Cobalt oxide 박막은 gas sensor, electro-chromic 소자 그리고 energy storage 소자등 광범위한 분야에서 연구되고 있으며 sputtering, CVD 그리고 electrochemical deposition 를 포함한 다양한 방법으로 증착할 수 있다. 최근에는 원자층 증착 방법을 이용한 cobalt oxide박막 증착이 연구되었는데, cyclopentadienyl계열의 전구체와 ${\beta}$-diketonate계열의 전구체를 이용하였다. 하지만 전구체의 낮은 증기압으로 인해 낮은 growth rate (약 0.02~0.05 nm/cycle)을 보였다. 본 연구에서는 증기압이 높은 전구체인 CCTBA (dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene) 를 선정하여 원자층 증착 공정의 growth rate를 향상시키고자 하였다. 반응기체로는 O3을 사용하여 cobalt oxide 박막을 증착하였다. 반응기체의 주입시간 및 공정온도를 달리하여 시편을 증착한 결과 $80^{\circ}C$에서 0.1 nm/cycle로 기존의 보고된 growth rate보다 높은 수치를 얻을 수 있었다. 또한 증착된 cobalt oxide 박막내 조성분석과 I-V 측정 등을 이용하여 물리적, 전기적 특성을 규명하였다

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Hydrogen sensing of Nano thin film and Nanowire structured cupric oxide deposited on SWNTs substrate: A comparison

  • ;;오동훈;;정혁;김도진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.52.1-52.1
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    • 2009
  • Cupric oxide (CuO) is a p-type semiconductor with band gap of ~1.7 eV and reported to be suitable for catalysis, lithium-copper oxide electrochemical cells, and gas sensors applications. The nanoparticles, plates and nanowires of CuO were found sensing to NO2, H2S and CO. In this work, we report about the comparison about hydrogen sensing of nano thin film and nanowires structured CuO deposited on single-walled carbon nanotubes (SWNTs). The thin film and nanowires are synthesized by deposition of Cu on different substrate followed by oxidation process. Nano thin films of CuO are deposited on thermally oxidized silicon substrate, whereas nanowires are synthesized by using a porous thin film of SWNTs as substrate. The hydrogen sensing properties of synthesized materials are investigated. The results showed that nanowires cupric oxide deposited on SWNTs showed higher sensitivity to hydrogen than those of nano thin film CuO did.

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연료전지 자동차용 질소/응축수 통합배출시스템 및 기술 개발 (Development of the Integrated Exhaust System and Techniques of Nitrogen and Condensate for Fuel Cell Electric Vehicle)

  • 심효섭;김효섭;김재훈;권부길;이현준;김치명;박용선
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.516-524
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    • 2014
  • Proper discharge of nitrogen gas and water condensate is required in a conventional fuel cell system for performance, stability and durability of fuel cell stacks. Present study covers the development of integrated unit and its functioning logic for simultaneous nitrogen gas purge and water condensate drainage in a fuel cell vehicle system. Configuration of condensate drainage pipe, purge valve and level sensor is considered and optimized in physical integration. As a key factor, discharge time is considered and optimized based on the test result of constant-current operation with various operating temperature in logic development. Consequently, derived optimal values are applied and verified in actual vehicle drive mode test. Increase of system design flexibility, weight reduction and cost reduction are anticipated with this study. Additional study for physical and logical improvement is currently being implemented.

층상자기조립법을 이용한 나노구조체의 제조와 응용 (Preparation of Nanostructures Using Layer-by-Layer Assembly and Applications)

  • 조진한
    • 한국진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.81-90
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    • 2010
  • 층과 층 사이의 정전기적인력, 수소결합 또는 공유결합을 이용하여 층당 두께를 수 옹스트롱에서부터 수십 나노미터까지 제조할 수 있으며 박막의 표면 형태를 흡착시키고자 하는 물질 및 박막 후처리 공정을 통해 제어할 수 있으며 더 나아가, 삽입하는 물질의 특성에 따라 박막의 기능성을 집적화 및 다양화시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 층상자기조립방법의 특성을 이용하여 반사방지막, 초소수성 필름 및 전기화학센서로의 응용가능성을 제시하였다. 반사방지막의 경우, 구형의 블록공중합체를 유리기판 위에 다층박막으로 적층시킴으로써 박막 굴절률을 1.25까지 감소시켰고 이를 통해 약 99.5%의 빛 투과도를 달성할 수 있었다. 더 나아가 바이오물질인 엔자임을 다층박막에 삽입시킬 경우, 활성 산소를 분해시키는 전기화학센서로의 제조가 가능함을 보인다. 본 연구는 본인이 이미 발표한 논문(J. Am. Chem. Soc. 128, 9935 (2006); Adv. Mater. 19, 4364 (2007); Electro. Mater. Lett. 3, 163 (2007))들을 정리하여 층상자기조립법에 관해 소개하는 논문이다.