• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권3호
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• pp.373-387
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• 2024

The layout of the cathode flow field largely determines the net output power of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). To make the normal mass transfer effect best, the longitudinal channel was waved based on four serpentine flow channels, and the effects of sag depth and longitudinal channel width on the output efficiency of the cell were explored. The results show that the wave channel design systematically enhances the forced convection between adjacent channels, which can prevent a large zone of oxygen starvation zone at the outlet of the channel. The increase of the normal velocity in the gas transmission process will inevitably induce a significant enhancement of the mass transfer effect and obtain a higher current density in the reaction zone. For the longitudinal channel width, it is found that increasing its size in the effective range can greatly reduce the channel pressure drop without reducing the output power, thereby improving the overall efficiency. When the sag depth and longitudinal channel width gradient are 0.6 mm and 0.2 mm respectively, PEMFC can obtain the best comprehensive performance.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.643-648
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• 2010

출구부가 폐쇄된 데드앤드 모드 운전은 연료이용률이 높고, 부가장치 소모동력이 작기 때문에 소형연료전지 분야에 널리 적용되고 있다. 하지만 수증기나 질소 등과 같은 불순물의 축적으로 인해 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 성능 저하의 요인 중 수분 축적의 영향을 알아보기 위해 부하 방식에 따른 거동, 퍼징 전후 분극 성능, 수분 축적 분포, 공기극 상대습도에 따른 성능을 알아보았다. 본 실험에 적용된 운전 조건에서의 성능 거동은 정전압 부하(0.4V)보다 정전류밀도 ($600mA/cm^2$)부하에서 보다 안정적으로 나타났다. 가시화 창을 통해 수소극에 축적된 대부분의 수분은 출구부에 가까운 부분에 분포함을 알 수 있었다. 또한 공기극 상대습도(0.15, 0.4, 0.75 RH)가 높아질수록 성능 유지 시간은 감소한 반면 성능 감소율은 증가하였다. 특히, 상대습도 0.15에서의 성능 기준으로 평균출력밀도는 51% 증가하였고, 평균성능유지시간은 25% 감소하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제3권4호
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• pp.131-139
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• 2004

Effects of PbO on the repassivation kinetics and characteristics of passive film of Alloy 690 were examined to elucidate the influences of PbO on the SCC resistance of that alloy. The repassivation kinetics of the alloy was analyzed in terms of the current density flowing from the scratch, i(t), as a function of the charge density that has flowed from the scratch, q(t). Repassivation on the scratched surface of the alloy occurred in two kinetically different processes; passive film initially nucleated and grew according to the place exchange model in which log i(t) is linearly proportional to q(t), and then grew according to the high field ion conduction model in which log i(t) is linearly proportional to 1/q(t) with a slope of cBV. The cBV is found to be a parameter representing repassivation rate and hence SCC susceptibility of the alloy. The lower the value of cBV, the faster the repassivation rate and the higher the SCC resistance of an alloy. Addition of PbO to pH 4 and 10 solutions increased the value of cBV of alloy 690, reflecting slower repassivation rate than without PbO. The change in the value of cBV was grater in pH 10 than in pH 4. The increase in SCC susceptibility of alloy 690 with the addition of PbO to solution was presumably due to the Cr-depletion in the outer parts of passive film of the alloy with an incorporation of Pb compounds in the film, which was revealed by Mott-Schottky, AES and XPS analyses.

• Molecules and Cells
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• 제37권11호
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• pp.777-784
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• 2014

Epidemiologic studies have shown that low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) is a strong risk factor, whilst high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) reduces the risk of coronary heart disease (CHD). Therefore, strategies to manage dyslipidemia in an effort to prevent or treat CHD have primarily attempted at decreasing LDL-C and raising HDL-C levels. Cholesteryl ester transfer protein (CETP) mediates the exchange of cholesteryl ester for triglycerides between HDL and VLDL and LDL. We have published the first report indicating that a group of Japanese patients who were lacking CETP had extremely high HDL-C levels, low LDL-C levels and a low incidence of CHD. Animal studies, as well as clinical and epidemiologic evidences, have suggested that inhibition of CETP provides an effective strategy to raise HDL-C and reduce LDL-C levels. Four CETP inhibitors have substantially increased HDL-C levels in dyslipidemic patients. This review will discuss the current status and future prospects of CETP inhibitors in the treatment of CHD. At present anacetrapib by Merck and evacetrapib by Eli Lilly are under development. By 100mg of anacetrapib HDL-C increased by 138%, and LDL-C decreased by 40%. Evacetrapib 500 mg also showed dramatic 132% increase of HDL-C, while LDL-C decreased by 40%. If larger, long-term, randomized, clinical end point trials could corroborate other findings in reducing atherosclerosis, CETP inhibitors could have a significant impact in the management of dyslipidemic CHD patients. Inhibition of CETP synthesis by antisense oligonucleotide or small molecules will produce more similar conditions to human CETP deficiency and may be effective in reducing atherosclerosis and cardiovascular events. We are expecting the final data of prospective clinical trials by CETP inhibitors in 2015.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.689-693
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• 2010

톨루엔에 녹인 천연고무를 탄소가루의 결합재로 사용하여 바이오센서를 제작하였을 때, 반죽은 용매가 증발한 후 기계적 물성을 보였다. 이 특성은 탄소반죽전극 실용화의 선행 조건을 만족시키는 것으로, 이 특성의 활용성을 살펴보기 위하여 과산화수소 정량을 위한 바이오센서를 제작하고, 그것의 전기화학적인 정량 및 정성적 특성을 파악하기 위하여 여러 가지 속도론적 파라메타, 즉 대칭인자(0.37), 교환전류밀도($i_0$, $0.075mAcm^{-2}$), 이중층의 축전용량($C_d$, $9.7{\times}10^{-3}F$), 시간상수(${\tau}_A$, 0.92 s), 최대전류($i_{max}$, $5.92{\times}10^{-7}Acm^{-2}$), Michaelis 상수($K_M$, $1.99{\times}10^{-3}M$) 및 기타 상수들을 도출하였다. 이 실험적 결과는 천연고무가 탄소가루의 결합재로 활용될 수 있음을 보여 주었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.29-37
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• 1996

Alkaline water electrolysis has been commercialized as the only large-scale method for a long time to produce hydrogen and the technology is superior to other methods such as photochemical, thermochemical water splitting, and thermal decomposition method in view of efficiency and related technical problem. However, such conventional electrolyzer do not have high electric efficiency and productivity to apply to large scale hydrogen production for energy or chemical feedstocks. Solid polymer electrolyte water electrolysis using a perfluorocation exchange membrane as an $H^+$ ion conductor is considered to be a promising method, because of capability for operating at high current densities and low cell voltages. So, this is a good technology for the storage of electricity generated by photovoltaic power plants, wind generators and other energy conversion systems. One of the most important R&D topics in electrolyser is how to minimize cell voltage and maximize current density in order to increase the productivity of the electrolyzer. A commercialized technology is the hot press method which the film type electrocatalyst is hot-pressed to soild polymer membrane in order to eliminate the contact resistance. Various technologies, electrocatalyst formed over Nafion membrane surface by means of nonelectrolytic plating process, porous sintered metal(titanium powder) or titanium mesh coated with electrocatalyst, have been studied for preparation of membrane-electrocatalyst composites. In this study some experiments have been conducted at a solid polymer electrolyte water electrolyzer, which consisted of single cell stack with an electrode area of $25cm^2$ in a unipolar arrangement using titanium mesh coated with electrocatalyst.

• 대한화학회지
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• 제57권3호
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• pp.329-334
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• 2013

솔잎조직과 ferrocene을 각각 효소원 및 매개체로, CSM 고무를 흑연가루 결합재로 사용하여 전류법 과산화수소 정량 효소전극을 제작하고, 그것의 특성을 전기화학적인 방법으로 관찰하였다. 낮은 퍼텐샬 영역(-100 ~ -500 mV)에서 보여준 ln($i(1-e^{nf{\eta}})$) vs. ${\eta}$ 및 Lineweaver-Burk 도시의 좋은 직선성은 신호전류의 생성이 효소의 촉매작용에 의한 것임을 확인하여 주었다. 이 때 얻어진 대칭인자(${\alpha}$, 0.17), 한계전류($i_1$, 1.99 $A/cm^2$), 교환전류밀도($i_0$, $5.86{\times}10^{-5}\;A/cm^2$), 마이클 상수($K_M$, $1.68{\times}10^{-3}$ M) 및 기타 전극 파라메터들은 전극 표면에서 소나무 과산화효소가 정량적으로 성능을 발휘하고 있음을 보여 주었다. 이런 실험적 사실들은 솔잎조직이 상업용 과산화효소를 대치하여 실용 효소전극 제작에 사용될 수 있음을 보여 주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.507-511
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• 2019

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 고분자막 내구성을 평가하는데 수소투과도가 많이 사용되고 있다. 수소투과도를 쉽게 측정하는 방법으로 선형 주사 전압 측정법(Linear Sweep Voltammetry, LSV)이 주로 사용된다. 연구자마다 LSV 측정 방법에 차이가 있어 연구 결과를 비교하기가 어려울 때가 많다. 그래서 본 연구에서는 측정하기 어렵지만 정확한 값이라고 할 수 있는 기체 크로마토그래프에 의한 수소투과도와 DOE와 NEDO의 LSV 방법을 비교하여 정확성을 확인하고자 하였다. 온도와 상대습도를 변화시키며 수소투과도를 측정해 비교했을 때, DOE LSV 방법이 GC 방법과 비교해 오차 범위 5%이하의 정확성을 보였다. NEDO LSV 방법은 DOE방법과 같이 0.3V의 전류 값으로 수소투과전류밀도를 결정했을 때 오차는 감소하였다.

• 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.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.338-345
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• 2015

폴리페닐렌옥사이드(PPO)와 폴리에테르이미드(PEI)에 대해 각각 설폰화(SPPO) 및 아민화(APEI) 반응이 이루어졌다. SPPO와 APEI의 특성평가를 위하여 FTIR, 열무게분석(TGA), 팽윤도, 이온교환용량(IEC) 및 이온전도도 등에 대한 측정을 하였다. 표면불소화를 실시한 후 표면불소화된 SPPO와 APEI 막과 불소화하지 않은 막과의 차이점을 알아보기 위하여 위에서 실시한 특성평가를 다시 수행하여 비교하였다. SPPO막의 이온교환용량을 고정시킨 후 APEI의 이온교환용량을 변경하면서 전체적으로 3개 유형의 바이폴라막을 제조하였고, 이를 차염소산 발생을 위하여 여러 전류밀도 하에서 저농도 및 고농도 소금용액에 적용하였다. 표면불소화된 막의 차염소산 생성 농도는 APEI의 이온교환용량에 의존하며 $80mA/m^2$에서 차염소산 농도 491-692 ppm의 결과를 얻었으며, $5mA/m^2$에서 18-28 ppm의 차염소산 농도를 나타내었으며 내구성이 매우 상승된 것을 보여 주었다.