• 분석과학
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• 제22권5호
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• pp.355-359
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• 2009

An enzyme electrode bound by rubber solution was newly constructed and the test of its practicability were carried out. The binder of carbon powder was styrene-butadiene rubber dissolved in toluene and enzyme source was ground tissue of cabbage root. Volatilization of the solvent made the electrode material possess a mechanical robustness and a fast signal appearance. The electrode showed electrochemically irreversible characteristics and a powerful catalytic power (detection limit=$5.0{\times}10^{-5}M$, S/N=2). The double reciprocal plot of signal current and substrate concentration was ideally linear and the symmetry factor and exchange current density of the electrode used in this work were 0.35 and $4.93{\times}10^{-5}Acm^{-2}$ respectively.

• 한국가스학회지
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• 제6권1호
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• pp.92-97
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• 2002

가스흡수식 냉온수기의 작동매체로 사용되고 있는 LiBr 수용액 중에서 열교환기 세관용 재료인 동 세관 및 동합금재인 큐프로니켈 세관의 부식특성에 관한 연두를 하기 위하여 $62\%$ LiBr 수용액 중에서 각 재료에 대한 전기화학적 분극실험을 실시하여 부식특성을 고찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다 1) 열교환기 세관재의 분극저항은 $30\%$ 큐프로니켈 세관 > $10\%$ 큐프로니켈 세관 > 동 세관의 순으로 높게 나타난다 2) 큐프로니켈 세관의 개로전위는 동 세관보다 귀전위화되면서 부식전류밑도는 더 억제된다 3) $30\%$ 큐프로니켈 세관의 부동태 영역은 $10\%$ 큐프로니켈 세관보다 전위구간이 더 크게. 나타나면서 부동태유지 전류밀도는 더 낮아진다.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.386-392
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• 2014

두 종류의 막(다공성 막, 양이온교환막)을 사용하여 아연-브롬 레독스-흐름 전지(ZBRFB, Zn-Br redox-flow battery)의 성능을 평가하였다. ZBRFB의 성능평가는 $20mA/cm^2$의 전류밀도에서 진행하였다. 다공성 막인 SF-600을 사용한 ZBRFB의 기전력(SOC 100%에서의 OVC)은 1.87 V, 양이온교환막인 Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 기전력은 1.93 V를 나타냈다. 각 막을 사용한 ZBRFB의 성능은 7회 충 방전 실험을 진행하여 평가하였다. SF600 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 89.76%, 평균 전압효율은 83.46%, 평균 에너지효율은 74.88%를 나타냈으며, Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 97.7%, 평균 전압효율은 76.33%, 평균 에너지효율은 74.56%를 나타냈다.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.173-182
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• 2019

화석연료 사용이 증가하면서 온실가스 및 대기오염가스 등의 환경오염 문제가 심각해졌다. 이를 해결하기 위한 신재생에너지, 친환경적인 대체에너지원을 찾기 위한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 연료전지는 전기에너지를 발생하며 부산물로 물만이 생성되는 친환경 에너지 발생장치다. 특히, 전해질로 음이온 교환막을 사용하는 음이온 교환막 연료전지(Anion Exchange Membrane Fuel Cell)는 높은 촉매의 활성으로 양이온 교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel cell)와 다르게 저가의 금속 촉매를 사용할 수 있는 장점 때문에 관심이 높아지고 있다. 음이온 교환막으로써 요구되는 주요 특성은 높은 이온($OH^-$) 전도도 및 높은 pH의 구동조건에서의 안정성이다. 본 연구에서는 PPO계 고분자의 화학적 가교 반응을 이용해 얻어진 가교형 고분자 막의 낮은 기계적인 특성과 치수 안정성을 높이기 위해 보다 높은 분자량을 갖는 고분자 사용과 함께 가교율 증대를 통해 보다 높은 이온 전도도와 기계적인 성질, 높은 화학적인 안정성뿐만 아니라 실제 연료전지 구동조건에서 높은 셀 성능을 갖는 AEMFC용 고분자 전해질 막을 개발했다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3377-3382
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• 2007

In proton exchange membrane fuel cell, the heat is generated at the catalyst layer as result of exothermic electrochemical reaction. This heat increases temperature of gas diffusion layer and membrane whose conductivity is very sensitive to humidity, function of temperature. So it is very important to analysis heat transfer through fuel cell to maintain temperature at specified range. In this paper numerical simulation was done including reversible, irreversible, ionic resistance, water formation loss to source term of energy equation. Results show that irreversible and water formation loss contributes mainly to energy source term and as current density increases, all of energy source terms become increased and Nusselt number is increased as results of more heat generation. Particularly irreversible loss is found to be predominant among the all energy source and water formation at cathode channel influences the temperature distribution of fuel cell greatly.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2007

A model was developed to predict the effects of rising air temperature on net photosynthetic rate of Quercus mongolica stands at Mt. Paekcheok-san, Kangwon-do in South Korea. The PFD (Photon flux density) and air temperature were determined from weather data from the research site and the Daegwallyeong meteorological station and gas exchange or release responses of each tree component were measured. Using these data, we simulated the effects of increases in mean annual air temperatures above current conditions on annual $CO_2$ budget of Q. mongolica stands. If mean annual air temperature is increased by 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 or $3.0^{\circ}C$, annual net photosynthetic rate will be increased by 8.8, 12.8, 14.5, 12.6, 9.2 and 1.0 ton $CO_2\;ha^{-1}yr^{-1}$ respectively. Simulations indicate that changes in air temperature will have a major impact on gas exchange and release in Q. mongolica stands, resulting in a net increase in the rate of carbon fixation by standing crops.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.81.2-81.2
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• 2011

The gas diffusion layer (GDL) consists of two main parts, the GDL backing layer, called as a substrate and the micro porous layer (MPL) coated on the GDBL. In this process, carbon particles of MPL penetrates to the GDBL consequently forms MPL penetration part. In this study, the micro porous layer (MPL) penetration thickness is determined as a design parameter of the GDL which affect pore size distribution profile through the GDL inducing different mass transfer characteristics. The pore size distribution and water permeability characteristics of the GDL are investigated and the cell performance is evaluated under fully/low humidification conditions. Transient response and voltage instability are also studied. In addition, to determine the effects of MPL penetration on the degradation, the carbon corrosion stress test is conducted. The GDL that have deep MPL penetration thickness shows better performance in high current density region because of enhanced water management, however, loss of penetrated MPL parts is shown after aging and it induces worse water management characteristics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1252-1254
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• 1997

Direct methanol fuel cell based on a proton-exchange membrane electrolyte was investigated. 60% Pt-Ru/C and 60%Pt/C catalysts were employed for methanol oxidation and oxygen reduction, respectively. Morphologies of the catalysts were investigated by x-ray power diffraction, energy dispersive x-ray spectroscopy, and transmission microscopy. Electrochemical characteristics of the catalysts were tested by using cyclic voltametry technique. I-V characteristics of the fuel cell were tested by changing methanol concentration, temperature, and Nafion type as a proton-exchange membrane electrolyte. AC impedance technique was used to investigate the electrochemical performance of the fuel cell. The performance of single cell was enhance with increasing cell temperature. High operation temperature attributed to the combined effects of the reduction of ohmic resistance and polarization. High cell voltage was obtained from the concentration of 205M methanol. With Nafion 112, a current density of $230mA/cm^2$ at 0.55V was obtained from the concentration of 2.5M methanol.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.161-170
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• 2012

고분자 전해질 연료전지에서 물 관리는 연료 전지성능에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 공급되는 수분의 양이 적을 경우 수소이온의 이동을 담당하는 전해질의 건조현상으로, 수분의 양이 과다할 경우 반응이 일어나는 촉매층과 전해질 삼상 계면에서의 홍수현상으로 성능을 감소시키거나 동작을 멈추게 하므로 이 부분에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 연료전지 수분에 영향을 주는 요소 중, 연료극과 공기극에 공급되는 상대습도를 100%로, 동작온도를 $80^{\circ}C$로 설정한 후, 입구 측에 압력을 변화하면서, 다중물리응용 수치해석을 포함하고 유한요소를 통하여 비선형 편미분 방정식이 결부된 상용코드를 이용하여 전체적인 전기화학반응 및 성능에 대한 해석을 수행하고 공기극 측의 가스 확산층에 각 위치별 전류밀도 분포와 수분포화의 분포, 압력차에 의한 동작물질의 속도 등을 분석하여 보았다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 연료전지의 성능은 압력의 세기에 따라 달라지며 압력이 높을수록 성능과 위치별 최대 전류밀도가 높게 나타났으며, 공기극의 가스 확산층에서의 수분함량은 높은 압력에서보다 낮은 압력에서 수분함량이 많은 것으로 나타났으며 특히 전극의 바로 아래 부분에서의 수분이 더 많이 응축되어 나타났으며 공기극 가스 확산층에서의 동작물질의 속도는 동작물질의 입구방향에서 출구측으로 진행할수록 그 변동 폭이 크게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.157-162
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• 2014

해당 연구에서는 수정된 폴리올법을 이용하여 합성한 카본블랙 탄소지지체의 Pt촉매의 전기적, 전기화학적 특성을 평가하였다. 또한 Polyol_Pt/C 촉매는 고분자전해질연료전지의 공기극에 적용하여 산소환원반응성을 측정하였다. 산소환원반응성과 고분자전해질연료전지 성능평가를 통해 상용 Pt/C (JM_Pt/C)촉매와 비교하여 전기화학적인 촉매성능을 비교하였다. 촉매의 활성표면적을 구하기 위해 순환전압전류주사법을 이용하였고, 산소환원반응성을 측정하기 위해 회전원판전극으로 선형주사전류법을 이용하였다. 또한 고분자전해질연료전지 완전지 성능 측정을 진행하였다. 그 결과 Polyol_Pt/C 촉매의 활성표면적 ($196m^2g^{-1}$)은 JM_Pt/C 촉매의 그 값 ($183m^2g^{-1}$) 보다 우수하였다. 촉매들의 산소환원반응성에 경우에도 Polyol_Pt/C 촉매는 JM_Pt/C 촉매보다 우수한 반파장전위 및 한계전류밀도를 나타내었다. 또한 완전지 평가시, MEA 공기극을 위한 Polyol_Pt/C 촉매 담지량을 기존의 0.4에서 0.15로 줄였을 때, 성능저하가 적게 나타났고, 300시간의 장기간 성능 평가에서도 연료전지 성능이 거의 일정하게 유지되었다. 이를 토대로 수정된 폴리올법에 의해 합성된 Polyol_Pt/C 촉매는 경제적인 이용 및 우수한 내구성을 가지고 있음을 밝혀내었다.