• 제목/요약/키워드: Fuel Cells

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Effects of Sr Contents on Structural Change and Electrical Conductivity in Cu-doped LSM ($La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_{3{\pm}{\delta}}$)

  • 류지승;노태민;김진성;정철원;이희수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2011
  • Strontium doped lanthanum manganite (LSM) with perovskite structure for SOFC cathode material shows high electrical conductivity and good chemical stability, whereas the electrical conductivity at intermediate temperature below $800^{\circ}C$ is not sufficient due to low oxygen ion conductivity. The approach to improve electrical conductivity is to make more oxygen vacancies by substituting alkaline earths (such as Ca, Sr and Ba) for La and/or a transition metal (such as Fe, Co and Cu) for Mn. Among various cathode materials, $LaSrMnCuO_3$ has recently been suggested as the potential cathode materials for solid oxide fuel cells (SOFCs). As for the Cu doping at the B-site, it has been reported that the valence change of Mn ions is occurred by substituting Cu ions and it leads to formation of oxygen vacancies. The electrical conductivity is also affected by doping element at the A-site and the co-doping effect between A-site and B-site should be described. In this study, the $La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_{3{\pm}{\delta}}$ ($0{\leq}x{\leq}0.4$) systems were synthesized by a combined EDTA-citrate complexing process. The crystal structure, morphology, thermal expansion and electrical conductivity with different Sr contents were studied and their co-doping effects were also investigated.

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고효율 소형 연료전지의 개발 : I.유기-무기 나노복합 전해질막의 합성 (Development of High-Efficient Small Euel Cells : I. Synthesis of Organic-Inorganic Nanocomposite Electrolyte Membranes)

  • 박용일;문주호;김혜경;김석환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.50-55
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    • 2005
  • (3-Mercaptopropyl) trimethoxysilane(MPTS)의 thoil기(-SH)의 적절한 산화 및 (3-glycidoxypropyl) trimethooxysilane(GHS)와의 수화/중축합 반응을 통하여 얻어진 고분자 기질을 사용하여 새로운 고 프로톤 전도성 유기-무기 나노복합막을 성공적으로 합성하였다. 합성된 나노복합막으로부터 얻어진 프로톤 전도도는 $25^{circ}C$에서 $10^{-2} S/cm$ 이상의 높은 값을 나타내었으며, 온도와 상대습도를 $70^{circ}C$$100RH\%$로 증가시킴에 따라 전도도는 $3.6{\times}10^{-1}$ S/cm까지 증가하였다. 복합체의 높은 프로톤 전도도는 MPTS 말단의 thiol의 산화에 의해 얻어지는 아황산기$(-SO_{3}^{-})$가 프로톤 donor로서 작용하고, GHS로부터 유도된 'pseudo polyethylene oxide' 네트워크가 프로톤의 전도 path로 작용하고 있음을 나타낸다.

DC 누설 전류 검출 알고리즘을 내장한 누전 차단기 개발 (Development of ELCB with Built-in Algorithm for DC Leakage Current Detection)

  • 주남규;김남호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.165-169
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    • 2014
  • 손쉬운 제어성, 운용성 등 다양한 이유로 디지털 부하가 급증하고 있고 이와 함께 부하의 소비 패턴은 직류화 되고있다. 그러나 공급되는 전력은 교류 전원이므로 실질적으로 필요로 하는 부하의 공급 전원인 직류 전원을 만족하기 위하여 교류 전원을 다시 직류로 변환하여 사용하고 있다. 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생 에너지원의 경우 직류 발전을 하는 발전원으로 교류로 변환을 통해 계통에 유입되고 다시 직류로 변환되어 부하에 공급하게 되는 다단 변환을 하게 되어 손실은 지속적으로 증가하게 된다. 에너지원의 효율적인 사용을 위한 직류 기반의 배전 시스템이 필요로 하나, 부하뿐만 아니라 보호 기능을 구현하기 위한 직류 배선용 누전 차단기의 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 직류 누설 전류에 대한 검출 알고리즘을 구현하고, 이를 위하여 센서에 대한 성능을 검증하고 이를 활용하여 직류를 기반으로 하는 누전 차단기에 적용함으로써 직류 배전 시스템 운용에 있어 보호가 가능할 것으로 기대된다.

탄소나노섬유 모형을 이용한 천공된 다각형 코발트 산화물 합성 (Synthesis of Perforated Polygonal Cobalt Oxides using a Carbon Nanofiber Template)

  • 신동요;안건형;안효진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.350-355
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    • 2015
  • Perforated polygonal cobalt oxide ($Co_3O_4$) is synthesized using electrospinning and a hydrothermal method followed by the removal of a carbon nanofiber (CNF) template. To investigate their formation mechanism, thermogravimetric analysis, field-emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy are examined. To obtain the optimum condition of perforated polygonal $Co_3O_4$, we prepare three different weight ratios of the Co precursor and the CNF template: sample A (Co precursor:CNF template- 10:1), sample B (Co precursor:CNF template-3.2:1), and sample C (Co precursor:CNF template-2:1). Among them, sample A exhibits the perforated polygonal $Co_3O_4$ with a thin carbon layer (5.7-6.2 nm) owing to the removal of CNF template. However, sample B and sample C synthesized perforated round $Co_3O_4$ and destroyed $Co_3O_4$ powders, respectively, due to a decreased amount of Co precursor. The increased amount of the CNF template prevents the formation of polygonal $Co_3O_4$. For sample A, the optimized weight ratio of the Co precursor and CNF template may be related to the successful formation of perforated polygonal $Co_3O_4$. Thus, perforated polygonal $Co_3O_4$ can be applied to electrode materials of energy storage devices such as lithium ion batteries, supercapacitors, and fuel cells.

플라즈마 스프레이 (LaSr)(CrCo)O3 코팅된 STS-430 합금의 고온 산화 거동 및 전기적 특성 (Oxidation and Electrical Properties of (LaSr)(CrCo)3Coated STS-430 Steel by Plasma Spraying)

  • 이충환;임경태;백경호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.185-190
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    • 2009
  • Fe-Cr steels are the most promising candidate for interconnect in solid oxide fuel cells. In this study, an effective, dense and well adherent (LaSr)(CrCo)$O_3$ [LSCC] coating layer was produced onto 430 stainless steel (STS-430) by atmospheric plasma spraying and the oxidation behavior as well as electrical properties of the LSCC coated STS-430 were investigated. A significant oxidation of pristine STS-430 occurred at $800^{\circ}C$ in air environment, leading to the formation of $Cr_2O_3$ and $FeCr_2O_4$ scale layer up to ${\sim}7{\mu}m$ after 1200h, and consequently increased an area specific resistance of $330\;m{\Omega}{\cdot}cm^2$. Although the plasma sprayed LSCC coating contained the characteristic pore network, the coated samples presented apparent advantages in reducing oxidation growth of STS-430, resulting a decrease in oxide scale thickness of ${\sim}1{\mu}m$ at $800^{\circ}C$ after 1200h. The area specific resistance of the LSCC coated STS-430 was much reduced to ${\sim}7\;m{\Omega}{\cdot}cm^2$ after exposure at $800^{\circ}C$ for 1200h, compared to that of the pristine STS-403.

The Effect of Glucose and Glucose Transporter on Regulation of Lactation in Dairy Cow

  • Heo, Young-Tae;Park, Joung-Jun;Song, Hyuk
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제39권4호
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    • pp.97-104
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    • 2015
  • Glucose is universal and essential fuel of energy metabolism and in the synthesis pathways of all mammalian cells. Glucose is the one of the major precursors of lactose synthesis using glycolysis result in producing milk fat and protein. During the milk fat synthesis, lipoprotein lipase (LPL) and CD36 are required for glucose uptake. Various morecules such as acyl-CoA synthetase 1 (ACSL1) activity of acetyl-CoA synthetase 2 (ACSS2), ACACA, FASN AGPAT6, GPAM, LPIN1 are closely related with milk fat synthesis. Additionally, glucose plays a major role for synthesizing lactose. Activations of lactose synthesize enzymes such as membranebound enzyme, beta-1,4-galactosyl transferase (B4GALT), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) are changed by concentration of glucose in blood resulting change of amount of lactose production. Glucose transporters are a wide group of membrane proteins that facilitate the transport of glucose over a plasma membrane. There are 2 types of glucose transporters which consisted facilitative glucose transporters (GLUT); and sodium-dependent transport, mediated by the Na+/glucose cotransporters (SGLT). Among them, GLUT1, GLUT8, GLUT12, SGLT1, SGLT2 are main glucose transporters which involved in mammary gland development and milk synthesis. However, more studies are required for revealing clear mechanism and function of other unknown genes and transporters. Therefore, understanding of the mechanisms of glucose usage and its regulation in mammary gland is very essential for enhancing the glucose utilization in the mammary gland and improving dairy productivity and efficiency.

LiCoO3에 담지된 Pt, Ru 촉매에 의한 NaBH4 가수분해반응 (Catalytic Hydrolysis of Sodium Borohydride on LiCoO3 - Supported Pt, Ru Catalysts)

  • 안종관;최승훈;이수철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3261-3266
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    • 2012
  • 수소발생 및 저장 물질로서 붕수소화나트륨($NaBH_4$)은 촉매 분해반응을 통하여 수소를 생성할 수 있는데, 이 프로타이드 화합물을 이용하여 가정용 또는 이동용 연료전지의 수소를 공급할 수 있어서, 이 화합물과 분해반응에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 본 연구에서는 알칼리성 $NaBH_4$ 수용액을 귀금속이 담지된 금속산화물 촉매를 이용하여 가수분해반응을 일으키고, 그 분해반응 산물인 수소의 발생량을 측정하였다. 지지체로 사용한 금속산화물의 종류를 비교하고, 함침된 귀금속으로서 백금과 루테늄을 비교하였으며, 촉매사용량, $NaBH_4$ 용액의 농도 등의 영향을 고찰하고, 수소 발생 패턴을 조사하였다.

Glucose와 Yeast Extract를 이용하여 배양된 유산균을 이용한 하수 일차 슬러지의 가용화 (An Investigation of the Solubilization of Primary Sewage Sludge using Lactic Acid Bacteria Cultured in a Glucose and Yeast Extract Medium)

  • 이상민;최한나;신정훈;이은영
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.424-429
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    • 2012
  • The intention of this research was to investigate the solubilization of primary sewage sludge using lactic acid bacteria cultured in a glucose and yeast extract medium. Glucose as the carbon source and yeast extract as the source of nitrogen were chosen as an economic medium with the potential for the mass production of lactic acid bacteria. The optimal concentrations of the medium were 3% (w/v) glucose and 2% (w/v) yeast extract. In this study, in order to improve field applications for the solubilization of sludge at sewage treatment plants, a powdered form of lactic acid bacteria was produced. The optimal inoculum of the powder for the maximum efficiency of solubilization was 1% (w/v). In that condition, the SCOD value increased from 8600 (mg/L) at the beginning of experiment to 10290 (mg/L) at 96 h, with the highest solubilization rate (20.6% DDCOD) and 11.2% (SCOD). Also, the TVFAs of the lactic acid bacteria inoculation group were produced more than that of the control group. In particular, acetic acid was produced 5 times more in the experimental group than in the control group. In this research, the potential of lactic acid bacteria in the pretreatment of primary sewage sludge as a solubilizer, and as an energy source producer for microbial fuel cells was revealed.

DC 차단기의 하이브리드 아크 소호 기법에 관한 연구 (A Study on the Hybrid Arc Extinguishing Mechanism of the DC Circuit Breaker)

  • 주남규;김남호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.250-256
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    • 2015
  • 손쉬운 제어성, 운용성 등 다양한 이유로 디지털 부하가 급증하고 있고 이와 함께 부하의 소비 패턴은 직류화 되고 있다. 그러나 공급되는 전력은 교류 전원이므로 실질적으로 필요로 하는 부하의 공급 전원인 직류 전원을 만족하기 위하여 교류 전원을 다시 직류로 변환하여 사용하고 있다. 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생 에너지원의 경우 직류 발전을 하는 발전원으로 교류로 변환을 통해 계통에 유입되고 다시 직류로 변환되어 부하에 공급하게 되는 다단 변환을 하게 되어 손실은 지속적으로 증가하게 된다. 에너지원의 효율적인 사용을 위한 직류 기반의 배전 시스템이 필요로 하나, 부하뿐만 아니라 보호 기능을 구현하기 위한 직류 배선용 차단기의 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 영구 자석을 이용한 아크 소호 기술과 하이브리드 아크 소호 기술을 이용한 직류 아크 소호 기술에 대한 연구를 통하여 안정적인 직류 배전 시스템 운용을 위한 계통 및 기기 보호가 가능할 것으로 기대된다.

PEMFC의 고분자막에서 지지체가 고분자전해질 막 성능 및 전기화학적 내구성에 미치는 영향 (Effect of Support on the Performance and Electrochemical Durability of Membrane in PEMFC)

  • 오소형;임대현;이대웅;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.524-529
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    • 2020
  • 고분자전해질 연료전지의 기계적 내구성을 높이기 위해 고분자막에 지지체를 넣은 강화막이 사용되고 있다. 지지체는 주로 e-PTFE를 사용하는데 소수성이고 이온전달이 안되므로 성능저하의 원인이 될 수 있다. 그래서 본 연구에서는 e-PTFE 지지체가 PEMFC 성능과 전기화학적 내구성 미치는 영향에 대해 연구하였다. 본연구에서는 지지체가 들어간 강화막과 들어가지 않은 단일막(비강화막)을 비교하였는데, 지지체의 소수성 때문에 강화막의 물 확산계수가 단일막보다 낮았다. 강화막은 물확산 계수가 낮아 이온의 막 이동 저항이 단일막보다 높았다. 지지체의 낮은 수소투과도 때문에 강화막의 OCV가 단일막보다 높았다. 지지체가 수소투과도를 감소시킴으로서 라디칼 발생속도를 감소시켜 강화막의 전기화학적 내구성도 향상시킴을 보였다.