• 제목/요약/키워드: Energy-friendly composite

검색결과 54건 처리시간 0.02초

환원된 그래핀 옥사이드/전도성 고분자 복합체를 이용한 플렉시블 에너지 저장 매체의 개발 (Preparation of flexible energy storage device based on reduced graphene oxide (rGO)/conductive polymer composite)

  • 정현택;조재봉;김장훈;김용렬
    • 한국응용과학기술학회지
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.280-288
    • /
    • 2017
  • 에너지 저장 매체는 소형화, 고효율화 및 그린에너지 정책에 부합하면서 연구개발이 진행되고 있으며 유연성과 신축성을 갖는 디스플레이나 웨어러블 전자기기의 발전에 상응하는 에너지 저장 매체의 개발이 시급한 상황으로 이를 실현 할 수 있는 물질가운데, 탄소나노 재료중의 하나인 그래핀과 그래핀 하이브리드와 같은 뛰어난 전기화학적 특성을 지니고 있는 나노 재료가 각광을 받고 있다. 또한 슈퍼커패시터와 배터리 및 연료전지 등과 같은 에너지 저장 소자에 응용하기 위한 연구가 활발하게 진행 중에 있으며, 여러 가지 에너지 저장 매체 중 단시간에 고출력을 구현하고 장시간 신뢰성을 갖추며, 빠른 충 방전 순환특성을 가지는 슈퍼커패시터는 차세대 에너지원으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 플렉시블한 특성을 갖는 그래핀과 전도성 고분자 하이브리드 전극을 기반으로 하는 슈퍼커패시터를 개발하고자 하였으며 환원된 그래핀 옥사이드/폴리피롤 복합재료를 이용하여, 전기화학적 특성을 최대화 하였다. 그 결과 굽힘 시험 전 전극의 초기 용량값은 $198.5F\;g^{-1}$ 이었으며, 500번의 굽힘 시험 후 $128.3F\;g^{-1}$로 감소하는 것을 확인하였으나, 전극의 초기 전기 용량 값의 65 %의 성능을 유지하였다.

친환경용매 기반의 술폰화 폴리아릴렌 에테르 술폰 랜덤 공중합체 Thin Film Composite 제조 (Preparation of Disulfonated Poly(arylene ether sulfone) Random Copolymer Thin Film Composite Membranes Using a Benign Solvent)

  • 이창현;제임스 맥그라스;베니프리만
    • 멤브레인
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.292-300
    • /
    • 2014
  • 내염소성을 갖는 염제거공정용 술폰화 폴리아릴렌 에테르 술폰 랜덤 공중합체(SPAES) thin film composite (TFC)막이 모노글라임 용매를 이용하여 제조되었다. 모노글라임은 선택층인 SPAES만을 용해시키며, 다공성 폴리술폰(예 : Udel$^{(R)}$)층에 대해 비용해성을 지녀, TFC 제조를 위한 선택적 용매로 사용될 수 있다. 또한 개미산이나 디에틸글리콜과는 달리, 환경적으로 무해하며, 매우 낮은 끊는점을 지녔다는 점이 또 다른 장점이 될 수 있다. 다공성 Udel$^{(R)}$ 지지체 위에 코팅시, 코팅용액이 기공구조에 침투하여 유수량을 감소시키는 기공투과현상이 발생하는데, 이를 최소화하기 위해 지지체를 이소프로필알콜과 글리세린 혼합액에서 전처리 후에, 코팅-건조 공정을 통해 결함이 없는 SPAES TFC로 제조된다. 또한, SPAES 선택층의 술폰화도, 고정이온의 염상태 및 물리-화학적 가교효과를 SPAES TFC막을 통한 투과거동과 관련하여 관찰하였다.

FRP선박의 일괄 재처리 방법의 개선 (Developing Advanced Total Recycling Method of FRP Boats)

  • 이승희;윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.53-59
    • /
    • 2013
  • 1990년대 이후, 중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 친 환경적이면서도 경제적 재활용의 장점을 가지고 있다. 그러나 효율적으로 로빙층과 매트층을 분리하는 기술과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하는 방법은 아직 개발이 이루지지 않고 있다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. 또한 다양한 로빙층의 구성에도 자동적으로 절단위치를 분석하는 절단시스템과 최종생산물의 유용성을 확보할 수있는 다양한 크기의 유리섬유를 생산할 수있는 세단기를 개발하였다. 본 연구 결과로 광학적 인식기술과 유연한 절단기술 그리고 다양한 세단기술이 융합된 폐 FRP의 분리 공정의 단순화와 자동화를 달성하게 되었다.

Development of Reinforced Bio-filament Composites Composed of Agricultural By-product for 3D Printing Technologies

  • Cheong, Kyu Min;Kim, Hye Been;Seo, Yu Ri;Lim, Ki Taek
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
    • /
    • pp.108-108
    • /
    • 2017
  • In this study, biocomposite filaments with agricultural by-products can be used in extrusion-based 3D (Three-dimensional) printing. Extrusion-based 3D printing stands as a promising technique owing to its versatility. We hypothesized that bio-filament composite consisted of something derived from agricultural by-products could be used as 3D printing materials that could overcome the drawbacks of PCL (poly-caprolactone). Bio-filament mixed with PCL and agricultural by-products was defined as r-PCL in this study. In order to find it out the optimal mixing ratio of filaments, we had investigated PCL, r-PCL 10%, r-PCL 20%, r-PCL 50% separately. The morphological and chemical characteristics of the filaments were analyzed by FE-SEM (Field emission scanning electron microscope) and EDX (Energy-dispersive X-Ray spectroscopy), and the mechanical properties were evaluated by stress-strain curve, water contact angle, and cytotoxicity analysis. Results of this study have been shown as a promising way to produce eco-friendly bio-filaments composite for FDM (Fused deposition modeling) method based 3D printing technology. Thus, we could establish biomimetic scaffolds based on bio-printer filaments mixed with agricultural by-product.

  • PDF

도심의 교통시스템에 적합한 복합소재의 연료전지 차체설계기술 개발 (Development of Design and Technology for Fuel cell Carbody with Composite Suitable to the Urban Transportation System)

  • 오경원;이상진;정종철;박미영;조세현;목재균
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.434-439
    • /
    • 2005
  • In order to prevent the global warming, Korea has had a ratification to the Kyoto Protocol which is specified the air pollution level should be lower the condition of the year 1990 until the year 2012, in hence the traffic system produced mostly the air pollution has been faced to big change. According to the reinforcement of higher level for environmental condition, alternative way to the conventional traffic system is required, so that is fuel cell technology of commercialized R&D program used by hydrogen fuel, and further for the optimized high energy efficiency it has been considered the advanced development of traffic system used the conventional railroad system. But it is moreover expected the huge amount of initial investment, so at the current, next new traffic system is needed. This study is for the improvement of urban traffic system in domestic which should be seriously changed for environmental friendly through the reduction of air pollution by fuel gases of vehicle and human convenience to be easily approached. In hence it is proposed the development of superior high efficiency-'Fuel-cell Rubber-tired Tram' system manufactured by the composite car-body.

  • PDF

CAC 및 석고혼입 CAC를 사용한 초속경 콘크리트-폴리머 복합체의 공학적 특성 (Engineering Character of Ultra Rapid Hardening Concrete-Polymer Composite using CAC and Gypsum Mixed CAC)

  • 구자술;유승엽;김진만
    • 한국건축시공학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.97-105
    • /
    • 2016
  • 최근 국내에서는 노후화된 도심지 도로 등을 신속하게 보수하기 위하여 초속경 콘크리트-폴리머 복합체를 사용하는 사례가 증가하고 있다. 그러나, 초속경 콘크리트-폴리머 복합체의 주재료로 사용되는 초속경시멘트와 폴리머의 높은 가격과 큰 환경부하로 보다 경제적이고 친환경적인 재료의 개발이 요구된다. 이에 본 연구에서는 제강슬래그를 재활용하여 환경부하가 작은 CAC 및 GC를 초속경시멘트에 일부 치환한 초속경 콘크리트-폴리머 복합체의 특성을 폴리머 종류별로 검토함으로써 초속경시멘트의 대체재로서 CAC 및 GC의 활용가능 여부와 초속경 콘크리트-폴리머 복합체의 성능향상 가능성을 검토하였다. 그 결과 CAC 및 GC를 초속경시멘트에 일부 치환한 경우의 압축강도, 인장강도, 휨강도, 접착강도 및 탄성계수는 초기재령인 3시간에서는 기존보다 명확히 높은 값을 보였고, 그 이후의 재령에서는 거의 동등한 수준의 값을 보였다. 폴리머 디스퍼션 종류에 따라서는 BPD를 사용한 경우가 강도측면에서는 전반적으로 우수하였지만, 탄성계수는 동등한 수준을 보였다. 이상의 결과로부터 초속경 콘크리트-폴리머 복합체 제조용 시멘트로서 CAC 및 GC의 일부 대체사용이 가능하고, 폴리머 디스퍼션으로 BPD를 사용 시 초속경 콘크리트-폴리머 복합체의 성능향상도 가능한 것으로 나타났다.

흙타설 벽체의 현장 시공 가능성 검토 (Evaluation as to whether field pour earth wall construction is possible)

  • 황혜주;강남이;양준혁
    • KIEAE Journal
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.99-104
    • /
    • 2012
  • In event of selecting construction materials, taking ones found easily around make embodied energy saved. The earth construction could be an eco-friendly engineering from a views of keeping the embodied energy. The pour earth method construction, as one of earth constructions, improves liquidity of earth-mixed properties to build walls or foundations. This study is aimed at evaluating possibilities as to machinery constructions using pumping cars or excavators to be applied on natural non-dried earth which are purchased from sites neighboring to subject building. The study showed that the pumping car used construction was smoothly carried out without any remarkable difficulties and further, a compressed strength was found to keep a certain degree to possibly construct low-story buildings. However, it showed some different levels as to a compressed strength by locations of buildings. In the construction course, we couldn't use remicon plants or a remicon due to field conditions and we are forced to take excavators in compounding or mixing works. But, it is evaluated that actually liquidity or compressed strength will be better than in case of using machineries like remicon plants. These results make us determine that the wall construction using machineries is possible.

Seismic upgrading of reinforced concrete frames with steel plate shear walls

  • Korkmaz, Hasan H.;Ecemis, Ali S.
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.473-484
    • /
    • 2017
  • The objective of this paper is to report on a study of the use of unstiffened thin steel plate shear walls (SPSWs) for the seismic performance improvement of reinforced concrete frames with deficient lateral rigidity. The behaviour of reinforced concrete frames during seismic activities was rehabilitated with an alternative and occupant-friendly retrofitting scheme. The study involved tests of eight 1/3 scale, one bay, two storey test specimens under cyclic quasi-static lateral loadings. The first specimen, tested in previous test program, was a reference specimen, and in seven other specimens, steel infill plates were used to replace the conventional infill brick or the concrete panels. The identification of the load-deformation characteristics, the determination of the level of improvement in the overall strength, and the elastic post-buckling stiffness were the main issues investigated during the quasi-static test program. With the introduction of the SPSWs, it was observed that the strength, stiffness and energy absorption capacities were significantly improved. It was also observed that the experimental hysteresis curves were stable, and the composite systems showed excellent energy dissipation capacities due to the formation of a diagonal tension field action along with a diagonal compression buckling of the infill plates.

경량화용 CFRP 단일 모자형 부재와 CFRP 이중 모자형 부재의 계면수 변화에 따른 정적압궤특성 (The Static Collapse Characteristics of CFRP Single and Double Hat Shaped Section Members according to the Interface Number for Lightweight)

  • 황우채;차천석;양인영
    • 한국안전학회지
    • /
    • 제27권6호
    • /
    • pp.20-25
    • /
    • 2012
  • Currently, the most important purpose in designing automobile is environment-friendly and safety performance aspect. CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) of the advanced composite materials as structure materials for vehicles, has a wide application in lightweight structural materials of air planes, ships and automobiles because of high strength and stiffness. In this study, experimental investigations are carried out for CFRP single and double hat shaped section member in order to study the effect of various stacking condition. They were cured by heating to the appropriate curing temperature($130^{\circ}C$) by means of a heater at the vacuum bag of the autoclave. The stacking conditions were selected to investigate the effect of the interface numbers. The CFRP single and double hat shaped section members which manufactured from unidirectional prepreg sheets were made of 8ply. The static collapse tests performed and the collapse mode and energy absorption capability were analyzed according to interface number.

Facile Electrodeposition Technique for the Fabrication of MoP Cathode for Supercapacitor Application

  • Samanta, Prakas;Ghosh, Souvik;Murmu, Naresh Chandra;Lee, Joong Hee;Kuila, Tapas
    • Composites Research
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.345-349
    • /
    • 2021
  • The continued environmental pollution caused by fossil fuel consumption has prompted researchers around the world to develop environmentally friendly energy technologies. Electrochemical energy storage is the significant area of research in this development process, and the research significance of supercapacitors in this field is increasing. Herein, a simple electrodeposition synthetic route was explored to develop the MoP layered cathode material. The layered structure provided a highly ion-accessible surface for smooth and faster ion adsorption/desorption. After Fe was doped into MoP, the morphology of MoP changes and the electrochemical performance was significantly improved. Specific capacitance value of the binder-free FeMoP electrode was found to be 269 F g-1 at 2 A g-1 current density in 6 M aqueous KOH electrolyte. After adding Fe to MoP, an additional redox contribution was observed in the redox conversion from Fe3+ to Fe2+ redox pair, and the charge transfer kinetics of MoP was effectively improved. This research can provide guidance for the development of supercapacitor electrode materials through simple electrodeposition technology.