• 제목/요약/키워드: Electrode potential

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Development of Textured 0.37PMN-0.29PIN-0.34PT Ceramics-Based Multilayered Actuator for Cost-Effective Replacement of Single Crystal-Based Actuators

  • Temesgen Tadeyos Zate;Jeong-Woo Sun;Nu-Ri Ko;Bo-Kun Koo;Hye-Lim Yu;Min-Soo Kim;Woo-Jin Choi;Soon-Jong Jeong;Jae-Ho Jeon;Wook Jo
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권4호
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    • pp.362-368
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    • 2023
  • Multilayered actuators using Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(In1/2Nb1/2)O3-PbTiO3 (PMN-PIN-PT) crystals have demonstrated excellent properties, but are costly and lack mechanical strength. Textured PMN-PIN-PT ceramics exhibit robust mechanical strength and comparable properties to their single crystals form. However, the development of multilayered actuators using textured PMN-PIN-PT ceramics has not been achieved until now. This study presents the development of a multilayered actuator using textured 0.37PMN-0.29PIN-0.34PT ceramics with an Ag0.9/Pd0.1 inner electrode, co-fired at 950℃. A random 0.37PMN-0.29PIN-0.34PT ceramics multilayered actuator was also developed for comparison. The multilayered actuator consisted of 9 ceramic layers (36 ㎛ thickness) with an overall actuator thickness of 0.401 mm. The textured and random 0.37PMN-0.29PIN-0.34PT ceramics-based multilayered actuators achieved displacements of 0.61 ㎛ (0.15% strain) and 0.23 ㎛ (0.057% strain) at a low applied peak voltage of 100 V. These results suggest that the developed multilayered actuator using high-performance textured 0.37PMN-0.29PIN-0.34PT ceramics has the potential to replace expensive single crystal-based actuators cost-effectively.

고분자 전해질막 연료전지의 기체확산층 내부 잔류수 모델링 및 성능변화해석 (Modeling Residual Water in the Gas Diffusion Layer of a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell and Analyzing Performance Changes)

  • 장지원;김준범
    • 공업화학
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    • 제35권1호
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    • pp.16-22
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    • 2024
  • 고분자전해질막 연료전지는 작동온도가 낮아, 다른 종류의 연료전지에 비해 빠른 시동과 응답 특성을 가진다는 장점이 있다. 시뮬레이션 연구는 비용과 시간 측면에서 이점이 있어 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존의 수식에 단위전지의 기체확산층에 잔류하는 물의 저항을 추가하여 실제 데이터와 모델데이터를 비교했다. 실험은 25 cm2 단위 전지로 진행됐으며, 1차 임피던스 측정, 활성화, 분극곡선 데이터 획득 후 정지 시간을 0, 10, 60분으로 가지는 샘플로 나눠 실험했다. 이는 기체확산층 내부의 잔류 중인 물이 증발할 시간을 0분, 10분, 60분 부여했다고 볼 수 있다. 휴식기간을 가지지 않는 경우, 같은 전위 및 같은 유량에서 성능 향상의 폭은 큰 차이를 보이지 않았으나, 휴식기간을 가진 막전극 접합체의 경우 임피던스 측정 시 성능 향상이 확인되었다. 저항 감소크기를 과전압으로 바꿔, 연료전지모델에 잔류수가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우의 전압 차이를 비교했으며 그 결과로 농도손실이 주를 이루는 고전류밀도 영역의 오차율이 줄어든 것을 확인하였다.

5 cm 이하의 간암에서 식염수 주입방식 전극을 이용한 고주파 소작술: 국소 재발에 영향을 미치는 인자 (Radiofrequency Ablation of Hepatocellular Carcinoma (≤ 5 cm) with Saline-Perfused Electrodes: Factors Affecting Local Tumor Progression)

  • 김동호;정동진;조세현;한준열
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권3호
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    • pp.620-631
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    • 2020
  • 목적 5 cm 이하 크기의 간암을 가진 92명의 환자군에서 식염수 주입방식 전극을 이용한 고주파 소작술의 국소 재발률과 예후인자를 평가하였다. 대상과 방법 2009년부터 2015년까지 간암으로 식염수 주입전극 고주파 소작술을 받은 92명 환자(148개 간암)를 대상으로 하였다. 후향적으로 기술적인 성공과 효능, 국소 재발률을 분석하였다. 국소 재발의 가능한 예후인자로써 혈관주위종양, 횡경막하종양, 인공복수 유무, 2 cm이상 크기, 이전 간동맥색전술 치료 여부를 평가하였다. 결과는 각각의 병변 별로 분석하였다. 결과 1~97.4개월의 추적관찰 기간 동안 누적 국소 재발률은 1년, 3년, 5년에서 각각 7.9%, 11.4%, 14.6%였다. 5년 누적 국소 재발률은 혈관주위간암과(35.1%; p = 0.009) 횡경막하간 암에서(38.9%; p = 0.002) 각각 비교군에 비해 유의미하게 높았다. 다른 예후인자들에서 국소 재발률의 유의미한 차이는 없었다(p > 0.05). 결론 식염수 주입전극을 이용한 고주파 소작술은 5 cm 이하 크기의 간암을 국소 재발률 증가없이 안전하고 효과적으로 치료할 수 있다. 그렇지만 식염수 주입전극으로도 혈관 주위와 횡경막하 위치의 간암은 다른 부위에 비해 국소 재발률이 높으므로, 혈관주위간암과 횡경막하간암은 식염수 주입전극을 이용한 고주파 소작술에서도 국소 재발의 위험성이 크다는 것을 유념하여야 한다.

광자극에 대한 역돔의 심전도 (Response of Electrocardiogram of Nile tilapia, Oreochromis niloticus to Light Stimuli)

  • 김영기;양용림
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권3호
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    • pp.217-225
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    • 2002
  • 광자극에 대한 역돔, Oreochromis niloticus[Linnaeus]의 심전도를 구명하기 위하여 16~18$^{\circ}C$ 수온에서 어체내에 전극을 삽입하여 3가지 광자극 (10, 100, 400 lu$\chi$)에 대한 심전도를 서간과 야간으로 구분하여 60분간 연속적으로 조사한 심전도를 상태별로 분석한 심박수와 생체전위는 다음과 같다. 1. 역돔은 마취 후 3분 뒤에 안정상태에 도달하였고, 안정상태에서 평균심박수는 서간에 47.6 beat/min, 야간에 45.1 beat/min였고, 평균생체 전위는 서간에 1.04 $\mu\textrm{V}$, 야간에 1.24 $\mu\textrm{V}$로 나타났다. 2 자극별 평균심박수는 \circled1 자극상태에서, 10 lu$\chi$인 경우 서간에 39.7 beat/min, 야간에 38.2 beat/min였고, 100 lu$\chi$인 경우 서간에 38.7 beat/min, 야간에 36.9 beat/min였으며, 400 lu$\chi$인 경우 서간에 36.8 beat/min, 야간에 35.8 beat/min로 나타났고, \circled2 회복상태에서, 10 lu$\chi$인 경우 서간에 47.1 beat/min, 야간에 46.0 beat/min였고, 100 lu$\chi$인 경우 서간에 47.2 beat/min, 야간에 45.6 beat/min였으며, 400 lu$\chi$인 경우 서간에 48.1 beat/min, 야간에 46.6 beat/min로 나타났다. 3. 자극별 평균생체전위는 \circled1 자극상태에서, 10 lu$\chi$인 경우 서간에 1.22 $\mu\textrm{V}$, 야간에 0.71$\mu\textrm{V}$였고, 100 lu$\chi$인 경우 서간에 0.63 $\mu\textrm{V}$, 야간에 0.90 $\mu\textrm{V}$였으며, 400 lu$\chi$ 인 경우 서간에 1.39 $\mu\textrm{V}$, 야간에 1.63 $\mu\textrm{V}$로 나타났고, \circled2 회복상태에서, 10 lu$\chi$인 경우 서간에 1.26 $\mu\textrm{V}$, 야간에 1.59 $\mu\textrm{V}$였고, 100 lu$\chi$인 경우 서간에 2.63 $\mu\textrm{V}$ 야간에 3.65 $\mu\textrm{V}$였으며, 400 lu$\chi$인 경우 서간에 2.52 $\mu\textrm{V}$, 야간에 3.67 $\mu\textrm{V}$로 나타났다.

결장뉴 전기활동도에 대한 Ouabain과 Vanadate의 작용 (Effects of Ouabain and Vanadate on the Spontaneous Contractions and Electrical Activity in Guinea-pig Taenia Coli)

  • 박종규;김기환;서인석
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제22권2호
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    • pp.189-206
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    • 1988
  • The effects of ouabain on the contractile and electrical activities were investigated in the isolated preparations of guinea-pig taenia coli, and compared with those of vanadate. Spontaneous contractions were recorded with force transducer, and electrical activites were measured by use of suction electrode, or single sucrose-gap technique. The contractions were induced by the electrical stimulation for 5 seconds every 1 minute with alternating current (60 Hz, 3.0 V/cm) through the platinum electrodes located in parallel with the long axis of the preparation. All experiments were performed in tris-buffered Tyrode solution which was aerated with $100%{\;}O_2$ and kept at $35^{\circ}C$. The results obtained were as follows: 1) Responses of spontaneous contractions to ouabain were concentration-dependent; $10^{-7}M$ ouabain caused a rise of basal tone. Above the concentration of $10^{-6}M$ ouabain, an initial increase followed by a decrease in tension was observed. 2) A continuous spike discharge was induced by the administration of $10^{-7}M$ ouabain. Above $10^{-6}M$ ouabain, a transient initial increase followed by a decrease in spike frequency and amplitude was produced, and finally membrane potential was sustained at a certain level without a spike discharge. 3) The characteristic response to $10^{-7}M$ ouabain was not blocked by the pretreatment with $10^{-7}M$ atropine. 4) The electrically induced contractions were completely suppressed at the concentration of $2{\times}10^{-7}M$ ouabain. These contractions were blocked more rapidly in paralled with the increase in ouabain concentration. 5) Effects of vanadate on the spontaneous activities were quite different from those of ouabain; $10^{-6}M$ vanadate increased the amplitude of contractions and $10^{-5}M$ vanadate increased slightly both amplitude and frequency of spontaneous contractions. $10^{-4}M$ vanadate showed irregular phasic contractions superimposed on the increased basal tone. 6) $10^{-5}M$ vanadate depolarized the membrane potential and shortened the interval between the bursts of spike discharge, whereas $10^{-4}M$ vanadate induced continuous spike discharge with membrane depolarization. 7) Vanadate caused a characteristic inhibitory response to the contractions induced by electrical stimulation; An initial rapid inhibition of tension development and then gradual recovery to a certain level. From the above results, the following conclusions could be made: 1) The rise of basal tone at $10^{-7}M$ ouabain is due to continuous spike discharge without a silent period. The continuous spike discharge is likely to be associated with a slight membrane depolarization caused by the blockage of Na pump. 2) The biphasic response induced by above $10^{-6}M$ ouabain seems to occur by the different mechanisms. The initial increase in tension is associated with depolarization along with an increase in spike frquency, whereas the subsequent relaxation occurs through a non-electrical mechanism. 3) The characteristic response to $10^{-7}M$ ouabain is resulted not from the action on intrinsic nerve terminal, but from its direct action on the membrane of smooth muscle cells. 4) The phasic contractions superimposed on the increased basal tone at the concentration of $10^{-4}M$ vanadate is resulted from the continuous spike discharge with membrane depolarization, of which mechanism remains unknown. 5) The inhibitory action of ouabain on the electrically induced contractions suggests that the increasein intracellular Na in some way inhibits the electrically induced $Ca^{2+}$ influx. The mechanism of vanadate action on the induced contractions remains unknown.

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광 자극에 대한 향어의 심전도 (Response of Electrocardiogram of Mirror Carp, Cyprinus carpio to Light Stimuli)

  • 양용림;김영기
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권2호
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    • pp.124-132
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    • 2001
  • 광 자극에 대한 향어, Cyprinus carpio [Linnaeus]의 심전도를 규명하기 위하여, 어체내에 전극을 삽입하여 3가지 광 자극 (10,100,400 lux)에 대하여 심전도를 주간과 야간으로 구분하여 60분간 연속적으로 조사한 심전도를 현황별로 분석한 심전수와 생체전위는 다음과 같다. 1. 향어는 마취후 5분 뒤에 안정상태에 도달하였고, 안정상태에서 평균심전수는 주간에 64.9 beat/min, 야간에 65.3 beat/min였고, 평균생체전위는 주간에 36.9 nV, 야간에 32.9nV로 나타났다. 2. 자극별 평균 심박수는 1) 자극상태에서, 10 lux인 경우 주간에 68.7 beat/min, 야간에 46.0 beat/min였고, 100 lux인 경우 주간에 53.4 beat/min, 야간에 44.1 beat/min였으며, 400 lux인 경우 주간에 53.2 beat/min, 야간에 40.1 beat/min로 나타났고, 2) 회복상태에서, 10 lux인 경우 주간에 67.9 beat/min, 야간에 57.2 beat/min였고, 100 lux인 경우 주간에 68.8 beat/min, 야간에 61.0 beat/min였으며, 400 lux인 경우 주간에 69.6 beat/min, 야간에 63.6 beat/min로 나타났다. 3. 자극별 평균생체전위는 1) 자극상태에서, 10lux인 경우 주간에 59.1 nV, 야간에 24.0 nV였고, 100 lux인 경우 주간에 26.8 nV, 야간에 45.6 nV였으며, 400 lux인 경우 주간에 71.7 nV, 야간에 14.4 nV로 나타났고, 2) 회복상태에서, 10 lux인 경우 주간에 38.8 nV, 야간에 27.3 nV였고, 100 lux인 경우 주간에 29.0 nV, 야간에 39.3 nV였으며, 400 lux인 경우 주간에 66.1 nV, 야간에 21.4 nV로 나타났다.

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PVC를 원료로 탄소코팅한 Li4Ti5O12의 합성 및 전기화학적 특성 (Synthesis and Electrochemical Properties of Carbon Coated Li4Ti5O12 using PVC)

  • 현시철;나병기
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.77-84
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    • 2018
  • 리튬이온전지의 음극활물질로 사용되는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 건식 볼밀법으로 합성하였고, $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성을 향상시키기 위하여 탄소소재인 polyvinyl chloride (PVC)를 첨가하였다. PVC는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하고 난 후에 첨가하였을 때 스피넬 구조를 갖는 물질이 잘 합성되었음을 X-ray diffraction (XRD) 실험으로 확인하였다. 합성하기 전에 탄소재를 첨가하여 열처리를 한 경우에는 탄소재가 미량 첨가되더라도 다른 결정구조의 물질이 합성되는 것을 확인할 수 있었다. 탄소재를 첨가하지 않은 $Li_4Ti_5O_{12}$의 경우 전기전도도 값이 약 $10{\mu}S\;m^{-1}$으로 부도체에 가까운 매우 작은 값을 보였다. 탄소를 첨가함에 따라서 전기전도도가 크게 향상되었으며, 압력을 증가시킬 경우에 최대 10,000배 이상 증가되었다. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 분석결과 탄소를 첨가할 경우 저항에 해당하는 반원의 크기가 감소하였으며, 이는 전극내의 저항이 감소하였음을 보여준다. Cyclic voltammetry (CV) 분석에 의하면 탄소를 첨가할 경우에 산화피크와 환원피크의 전위차가 줄어 들었으며, 이는 리튬이온의 삽입과 탈리의 속도가 증가하였음을 의미한다. PVC를 9.5 wt% 첨가한 물질의 경우, 0.2 C-rate에서 $180mA\;h\;g^{-1}$, 0.5 C-rate에서 $165mA\;h\;g^{-1}$, 5C-rate에서 $95.8mA\;h\;g^{-1}$의 용량을 나타냄으로써 우수한 출력 특성을 보여주었다.

수정된 폴리올 방법을 적용하여 합성한 PtM 촉매들의 산소환원반응성 연구 (A Study on Oxygen Reduction Reaction of PtM Electrocatalysts Synthesized by a Modified Polyol Process)

  • 양종원;현규환;추천호;권용재
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.78-83
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    • 2014
  • 본 연구에서는 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금-이트륨 및 백금-니켈 합금 촉매들의 성능 및 특성 평가를 진행하였다. 그렇게 합성된 합금 촉매들은 고분자전해질연료전지의 공기극 촉매로 사용되며 그 촉매들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능이 측정되고 상업적으로 사용되는 백금 촉매와 해당하는 결과들이 비교되었다. 성능 및 특성 비교를 위해, 백금 합금 촉매들의 입자크기와 분포는 투과전자현미경에 의해 관측되었고 활성표면적은 반복주사 전압-전류법에 의해 측정되었으며 그들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능은 회전원판 및 회전-고리 원판전극을 이용한 선형주사 전압-전류법 및 완전지 테스트를 통해 평가되었다. 그 결과 백금 합금 촉매들의 구조적 특성인 입자크기 및 분포 및 활성표면적은 상용 백금 촉매와 그 특성이 비슷하였다. 촉매들의 산소환원반응성의 경우에도 백금 합금 촉매들은 상용 백금 촉매와 비슷하거나 더 나은 반파장전위, 속도론적 전류밀도, 산소분자당 전이되는 전자수, 과산화수소 생성율을 나타내었다. 촉매의 구조적 특성 및 산소환원반응성에 입각해서 완전지 성능을 평가했을 때, 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 더 우수한 0.6 V에서 전류밀도 및 최대출력밀도 값을 나타내었다. 이를 토대로 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 비슷하거나 우수한 산소환원반응성 및 완전지 성능을 가질 수 있음을 제시하였다.

고성능 액체 크로마토그래피/방사흐름 전기화학전지를 이용한 안트라사이클린계 항생제의 동시 정량 (Simultaneous determinations of anthracycline antibiotics by high performance liquid chromatography coupled with radial-flow electrochemical cell)

  • 조용희;한영희
    • 분석과학
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    • 제20권4호
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    • pp.308-314
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    • 2007
  • 방사흐름 전지를 연결한 고성능 액체 크로마토그래프를 사용하여 독소루비신, 에피루비신, 노갈라마이신, 다우노루비신 및 아이다루비신을 동시에 정량 할 수 있는 역상 크로마토그래피법을 개발하였다. 안트라사이클린계 항생제들은 이동상 용매 중에서 은/염화은 (0.01 M NaCl) 기준전극에 대하여 확산 전류를 나타내는 -0.74 V에서 검출되었다. 부피 흐름속도 ($V_f$)를 1.0 mL/min로 고정하였을 때 독소루비신, 에피루비신, 다우노루비신 및 아이다루비신은 각각 6.4 분, 7.4분, 12.7분 및 18.4분의 머무름 시간 ($t_r$)에서 나타났으며, $V_f$ 0.6 mL/min 에서는 독소루비신, 에피루비신, 노갈라마이신, 다우노루비신 및 아이다루비신의 $t_r$은 각각 9.9분, 11.5분, 13.5분, 19.6분 및 28.7분에서 나타났다. 주입된 각각의 안트라사이클린계 항생제의 농도 ($2.40{\times}10^{-7}M{\sim}1.42{\times}10^{-5}M$)에 대하여 봉우리 면적 (전하)를 도시하였을 때 상관계수의 제곱 ($R^2$)은 0.999 이상으로 직선 성이 우수하였다. 다섯 가지 안트라사이클린계 항생제의 검출한계는 $1.0{\times}10^{-8}M{\sim}1.5{\times}10^{-7}M$이었으며 정밀도는 $0.7{\mu}M$ 이하의 농도를 제외하고는 상대 표준편차3%($1.00{\times}10^{-6}M{\sim}1.42{\times}10^{-5}M$) 미만이었다. 사람의 혈청 중에 포함된 $1.00{\times}10^{-5}M$ 에피루비신, $0.48{\times}10^{-5}M$ 노갈라마이신 및 $1.52{\times}10^{-5}M$ 다우노루비신을 $C_{18}$ 카트리지로 고상 추출하였을 때 회수율은 각각 97%, 100% 및 90% 이었다.