• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.202-207
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• 2022

고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 전극 열화에 대한 연구는 전극상에서 Pt의 입자 성장 및 활성면적 감소에 대한 연구가 대부분이다. 고분자막과 접해 있는 전극촉매 Pt의 열화는 고분자막 열화에 영향을 주는데, 이와 관련된 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 전극촉매 열화 가속 시험 과정에서 열화된 Pt가 고분자막 내부에 석출되는 현상과 그 영향에 대해서 연구하였다. 백금 열화 속도를 가속화시키기 위해 전압 변화(0.6 V ↔ 0.9 V)를 30,000 사이클까지 반복했다. Cathode에 산소를 유입하면서 전압 변화 사이클을 반복했을 때 질소를 유입했을 때 보다 막 내부에 석출된 Pt의 양이 더 많았다. 전압 변화 사이클 횟수가 증가할수록 막 내부에 석출된 Pt의 양이 증가하였고, cathode에서 용해된 Pt가 anode 쪽으로 이동해 20,000 사이클에서는 막 내부에 전체적으로 균일한 분포를 보였다. 이와 같은 전극촉매 열화 가속 시험과정에서 고분자막의 수소투과 전류밀도는 거의 변하지 않아서, 석출된 Pt가 고분자막의 내구성에는 영향을 주지 않음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.189-195
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• 2023

PEMFC(고분자 전해질 막 연료전지) cathode 촉매로 Pt-Co/C가 내구성 향상 때문에 최근에 많이 사용되는 추세이다. 연료전지에서 전극과 전해질은 상호 간에 성능과 내구성 면에서 밀접하게 영향을 준다. Pt/C 전극 촉매에서 Pt-Co/C로 대체되었을 때 고분자 전해질막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. PEMFC 고분자막의 전기화학적 가속 열화 과정에서 Pt-Co/C MEA(막전극접합체)의 내구성이 Pt/C MEA 내구성보다 높았다. FER (불소유출속도)와 수소투과도를 분석한 결과 Pt-Co/C MEA의 고분자막 열화속도가 Pt/C MEA보다 낮음을 보였다. OCV(개회로전압) holding 과정에서 Pt-Co/C 전극의 활성면적 감소속도가 Pt/C 전극보다 낮고, 고분자막에 석출되는 Pt 양도 Pt-Co/C MEA가 Pt/C MEA보다 작았다. 고분자막 내부의 Pt는 라디칼을 생성해서 고분자막을 열화시킴으로 Pt 석출 속도가 높은 Pt/C MEA의 고분자막 열화속도가 높게 나타났다. Pt-Co/C 촉매를 사용하면 전극 내구성도 향상되고, 고분자막에 석출되는 Pt양도 감소해서 고분자막의 전기화학적 내구성을 향상시켰다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권12호
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• pp.1354-1361
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• 2005

목 적 : 로타바이러스는 세계적으로 5세 이하 영유아 설사증의 1/3 이상을 차지하는 주요 원인체이다. 이 로타바이러스에 의한 급성위장관염의 치료는 탈수교정을 위한 경구 및 비경구 수액요법 외엔 특이한 치료법이 없는 상태로서 로타바이러스 감염에 대한 새로운 치료법이 필요한 상태이다. 이에 본 연구에서는 로타바이러스에 대한 난황 항체를 투여하여 환아에서의 로타바이러스 억제 효과 및 임상증상의 치료효과를 조사하였다. 방 법 : 본 연구는 두 부분으로 나누어 첫째 로타바이러스 위장관염 환아의 분변에서 바이러스 입자 감소 정도를 보았으며 둘째 환아에게 난황황체를 환아에게 직접 투여하여 임상증상이 개선되는 지를 보았다. 첫째로, 2001년 12월부터 2002년 9월까지 중앙대학교 용산병원 소아과에 급성 장관염을 주요 증상으로 내원한 환아의 분변을 대상으로 역수동 적혈구 응집반응으로 로타바이러스 항원의 존재 유무를 조사하였고 이중 양성인 13명의 환아의 3일간에 각각 걸친 분변시료를 재료로 정량 PCR을 시행하여 바이러스 양의 감소를 측정하였다. 13명 중 7명에게는 난황항체가 투여되었고 6명에게는 위약이 투여되었다. 둘째로는 같은 기간 로타바이러스 감염으로 진단된 36명을 대상으로 하여 18명에는 항-로타바이러스 난황항체가 함유된 난황 2.5 g을 5 mL의 물에 부유하여 하루 2회(아침, 저녁) 3일 동안 투여하였고 위약군 18명에게는 난황항체가 함유되지 않은 난황을 같은 기간 동안 같은 양을 투여한 이후 양군에서 치료 전후의 발열기간, 설사 횟수, 구토 횟수, 전해질 및 혈청 생화학치, 입원기간, 경구 섭취량, 소변 횟수를 비교 관찰하였다. 결 과 : 첫 번째 실험에서, 정량 PCR을 이용하여 환아 분변에서 바이러스 입자의 감소를 측정한 결과 위약군에서는 지속적으로 증가를 보였으나 투여군에서는 지속적인 바이러스 입자의 감소를 보였다. 두 번째 실험에서는 환아의 임상증상 치료효과 면에서 투여군에서 위약군에 비해 3일째에 설사 증상의 개선을 보였다. 결 론 : 항로타바이러스 난황항체의 로타바이러스 감염에 대한 치료효과를 본 결과 환아의 분변에서 바이러스 입자량의 감소와 함께 설사 증상의 개선의 치료 효과를 보이기 때문에 항로타바이러스 난황항체는 로타바이러스 감염증의 치료제가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.427-431
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• 2013

본 연구는 UVc 처리, 열수처리와 고 $CO_2$ 처리가 저온저장으로 인해 발생하는 저온장해 현상에 미치는 영향을 비교하고, 소량으로 다른 작물과 혼합 선적할 때 유지되는 $5^{\circ}C$ 이하의 저장 유통에 적용할 수 있는지 알아보기 위해 수행하였다. 각각의 처리 후 20일간 저온저장 후 상온에 5일간 저장하였다. 생체중은 MAP 조건이었던 고 $CO_2$ 처리구를 제외한 나머지 처리구에서 상온 저장후 급격히 감소하였으며, 에틸렌은 주기적으로 3% 내외의 수치를 보였다. 고 $CO_2$ 처리구는 저장 종료일인 25일에는 약 33%의 고 $CO_2$ 농도를 나타냈다. 저장 최종일에 측정한 경도는 통계적 유의성은 없었으나, 저온장해 현상이 완화되었던 열수처리에서 높았다. 저온장해 정도의 지표가 되는 전해질 용출량은 저온장해 발생온도인 $4^{\circ}C$에서는 고 $CO_2$ 처리구에서 가장 높았으며, 열수처리와 UVc처리구에서 가장 낮았는데, 비저온장해 대조구($7^{\circ}C$)와 유사한 수준이었다. 또한 저장최종일에 측정한 호흡률에서는 열수처리가 가장 낮아 저온장해가 완화되었음을 알 수 있었다. 이상의 결과로 보아 저온장해 완화 효과를 보인 열수처리와 UVc 처리는 소량으로 다른 작물과 혼합 선적할 때 유지되는 $5^{\circ}C$ 이하의 저장유통에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.877-887
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• 1996

산소 전극 시스템에 사용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야 하며, 화학적으로 불활성이고 또한 우수한 기계적 강도를 가져야 한다. 본 실험에서는 산소 전극에 적합한 막 제조에 목표를 두고, 열적 안정성과 기계적 강도가 우수한 polysulfone을 막 재료로 선택하였다. 막 제조시 용매로서 THF, NMP 그리고 methylene chrolide를 사용하여, 용매에 따른 막의 특성 변화를 조사하였다. PSf막을 통한 산소와 질소의 투과도 계수는 각각 가압법과 전기화학적 방법으로 측정하였으며, 가압법에 의해 측정한 산소의 투과도 계수가 약 20% 큰 값을 나타내었다. 가압법에 의한 투과 실험 결과, 공급부의 압력이 증가함에 따라 산소와 질소의 투과도 계수는 약간 감소하였으며, 이러한 거동은 유리상 고분자막을 통한 기체의 투과에서 일반적으로 나타난다. 한편 용매로서 methylene chrolide를 사용한 PSf막의 고분자 함량을 변화시켜 실험한 결과, 큰 차이를 나타내지 않았다. 산소 전극에의 PSf막의 밀착 문제를 완화하고자 막의 유연성을 향상시키기 위해 가소제로서 TCP를 첨가하여 막을 제조 하였으며, 가소제를 소량 첨가했을 때, 투과 특성에는 큰 영향을 미치지 않고, 막의 유연성이 증가됨을 알 수 있었다. 본 실험에서 제조한 PSf막의 산소 전극에의 사용 가능성을 조사하기 위해 PSf막을 산소 전극에 설치하여 실험하였다. -0.3~-1.0V에서 전류의 변화가 plateu를 나타내었으며, 산소 분압과 전류의 상관계수가 0.99949로서 PSf막을 산소전극에 적절하게 사용할 수 있으리라 생각된다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.16-28
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• 2016

섬유산업은 염색폐수의 농도가 높고 방출량이 많아 고도의 공해산업으로 알려져 있다. 염색폐수에는 색도물질 뿐만 아니라 다량의 유기화합물과 불용성 물질이 섞여 있다. 합성염료 중 아조(azo) 염료는 특히 오염물질의 배출이 많은 것으로 알려져 있다. 전기화학적 폐수처리방법은 전극의 산화·환원반응에 의해 색도와 유기물 등을 처리하는 방법으로 다른 폐수처리방법들에 비해 반응기가 작고 경제적이고 간단하며 오염물제거속도가 빠르다. 본 연구에서는 diazo 화합물인 CI Direct Blue 15 염색 폐수의 전기화학적 분해특성을 연구하였다. 실험은 전극재질과 조업조건을 달리하여 그에 따른 분해효율을 알아보고자 하였으며, 탈색 효율을 향상시킬 수 있는 최적전극 재질과 조업조건을 알아보고자 하였다. 조업조건으로는 전해질 농도, 전류밀도, 반응 온도, 초기 pH의 영향을 검토하였다. 음극은 stainless steel 전극을 사용하였고, 양극은 graphite와 RuO₂/Ti, PtO₂/Ti, IrO₂/Ti를 사용하여 조업조건에 따른 각 전극의 염색폐수 분해성능 실험을 수행하였다. 그 결과 전해질의 농도와 전류밀도 증가에 따라 전기분해 효율은 증가하였다. 양극 재질에 따른 전기분해 효율은 산성 전해질 조건에서 RuO₂/Ti > PtO₂/Ti > IrO₂/Ti > graphite 순이었고 중성과 염기성에서는 RuO₂/Ti > IrO₂/Ti > PtO₂/Ti > graphite의 순으로 나타났다. 따라서 염색 폐수의 전기분해 처리에는 RuO₂/Ti와 IrO₂/Ti가 가장 효율적인 양극재질이었다.

• 전기화학회지
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• 제9권3호
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• pp.124-131
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• 2006

기존의 용융탄산염 연료전지용 연료극인 Ni-Cr전극은 제조과정이 복잡하며, 운전조건에서 전극의 소결과 creep현상으로 인하여 전극의 기공률과 두께가 감소하는 문제점이 있어 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 Ni-Cr계 전극보다 creep저항성이 우수하다고 알려져 있는 Ni-Al계 합금을 사용하였다. 또한 공정의 단순화로 비용을 절감시키기 위해, 소성과정을 제외하고 tape casting과 건조과정을 거친 green sheet를 단위전지에 장착하여 전처리 과정 중에 소결시키는 in-situ 소결법에 대해 연구하였다. 그러나 기존의 전처리 방법을 이용한 단위전지 평가에서 Ni-Al 합금의 상분리 현상으로 인해 기대하였던 creep저항성 향상을 확인하지 못했고, 운전중 Ni-Al합금 연료극에 단위전지의 구성요소인 matrix 기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$)이 다량 생성되어 전해질 재분배를 일으켜 성능이 하락하는 문제점이 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 전처리 조건을 변화시키며 실험을 수행하였다. 그 결과, 비활성 기체인 질소를 일정한 구간에 사용함으로써 기존 전처리에서 발생하였던 Ni-Al 합금의 상분리 현상을 억제할 수 있었으며 이로 인해 creep저항성 또한 향상시킬 수 있었다. 그러나 운전 중 생성되는 matrix기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$) 형성비율은 억제할 수 없었다. 위의 전처리 조건을 가지고 단위전지 운전실험을 하였고, 전해질 함침비율을 조절함에 따라 성능을 향상시킬 수 있었으며 2000시간 동안 일정하게 유지함을 확인하였다. 이로부터 기존의 소성전극과 비교하여 많은 장점을 가지고 있는 in-situ 소결법의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.65-75
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• 2021

코인형 전지는 리튬 이차 전지 연구의 주요 평가 플랫폼으로써 새로운 소재 및 개념을 발굴하고 차세대 전지의 기초 연구에도 큰 기여를 하고 있다. 리튬 금속 전지는 500 Wh kg^-1 이상의 에너지 밀도를 구현할 수 있어 유망한 차세대 리튬 이차 전지 후보군으로 고려되고 있으나, 덴드라이트 형태의 리튬 전착과 함께 극심한 부피 변화 및 표면적 증가라는 성능 열화에 매우 취약하다. 특히, 리튬 금속 전지의 수명은 전해질 양, 리튬 두께, 내부 압력 등과 같은 전지 설계 및 구조에 매우 의존하기 때문에 코인셀 수준에서의 성능 평가 및 신뢰성에 치명적이다. 따라서, 기존 코인셀 구조를 개선한 리튬 금속 음극 특화 전지 설계 및 규격화가 요구된다. 본 연구에서는 상용수준에서의 주요 전지 설계 인자인 극소량의 전해질과 높은 양극 로딩 레벨, 박막 리튬 사용 등의 환경에서 성능 및 재현성을 확보한 코인셀 구조를 제안한다. 양극과 음극의 면적비를 1에 근접하게 제어하여 비활성 공간을 최소화하고 용량 저하현상을 완화시켰다. 또한, 코인셀 내 압력을 정량화하여 압력의 균일성이 중요한 인자임을 규명하고 유연성 고분자 (PDMS) 필름 도입과 내부 부품의 변화를 통해 기존보다 높고 (0.6 MPa → 2.13 MPa) 균일한 압력(표준편차: 0.43 → 0.16)이 가하도록 개조하였다. 이를 통해 최적의 설계를 정립을 통해 기존보다 향상된 재현성을 확인하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제27권1호
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• pp.13-25
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• 1993

To study the regulation of amniotic fluid volume and electrolyte concentration by the Membranes surrounding the amniotic fluid, the rate of $Li^+$ disappearance from amniotic sac of expired fetuses were examined while increasing the amniotic volume and osmolarity in rabbits. After intraamniotic injection of 1 ml isosmotic saline (about 20% of the amniotic fluid volume) containing 15 mM LiCl and 0.5 g/L Censored, the time courses of $Li^+$ and Censored disappearance were determined. From there the $Li^+$ clearance through the extrafetal routes was estimated and compared with that obtained from living fetuses. The volume, $Na^+$ concentration and osmolarity of amniotic fluid were measured and their relationships with $Li^+$ disappearance were evaluated. The fellowing results were obtained: 1. The rate of disappearance from amniotic fluid of living fetuses during the first 30 minutes was strikingly higher for $Li^+$ than for Censored, suggesting that extrafetal routes exist. At 60 and 90 minutes, however, the disappearance rate of $Li^+$ was less than that of Censored, suggesting the possibility of $Li^+$ reentry through fetal urination. 2. The disappearance of $Li^+$ from the amniotic fluid of the expired fetus was substantial, although lower than that of living fetuses, throughout the experimental period. 3. The $Na^+$ concentration and the osmolarity of the amniotic fluid of expired fetus measured 30 minutes after an intraamniotic injection of isoosmotic saline showed wide variation, but thereafter they changed gradually towards the normal extracellular fluid level. 4. When the amniotic fluid was iso- or hyposmolar, the rate of $Li^+$ disappearance from the amniotic fluid of the expired fetuses showed little variation. However, when the amniotic fluid was hyperosmolar, the rate at 30 minutes was markedly lower than those of isosmotic or hyposmotic amniotic fluid. At 90 minutes, the rate of $Li^+$ disappearance in hyperosmolar fluid reached a similar level to the rate in isosmolar fluid. 5. The intraamniotic injection of 400 mOsm/L saline solution decreased the disappearance rate of $Li^+$ from expired fetuses, while the injection of mannitol into the maternal vein induced no significant change. From these results it is concluded that: 1) a significant amount of $Li^+$ may leave the amniotic fluid via filtration through the membranes surrounding the amniotic fluid, 2) during hyperosmolar challenge to amniotic fluid, osmotic bulk flow might counteract the filterable loss, and 3) $Li^+$ disappearance might continue even after the volume and osmolarity of the amniotic fluid have recovered to control values.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.95-102
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• 2006

알파분광법에 의한 $^{237}Np$ 의 정량방법을 검토하였다. 황산염 매질에서 전류세기, 전착시간 및 유기물 첨가제 둥의 변화에 따른 $^{237}Np$ 의 전착조건을 찾은 결과 $1.2{\sim}1.5$ A에서 유기첨가제 없이 $1{\sim}1.5$ 시간 동안 전착하는 것이 효율적이었다. $^{237}Np$ 을 4.16 Bq에서 0.0264 Bq(1ng) 까지 전착한 결과 농도가 낮을수록 전착율 및 재현성이 낮아졌으며 1 ng 까지 측정이 가능하였다. 사용후 핵연료 합성용액에서 $^{237}Np$을 분리한 후 알파분광법으로 측정하여 정량한 결과 $98.8{\pm}5.1%$(n=4)의 회수율을 나타내었다. 사용후 핵연료 시료용액 중 $^{237}Np$ 을 정량하였으며 계산 값과 비교한 결과 10% 이내에서 서로 일치하였다.