Kim, Jeong-Hwan;Yu, Byung-Gyu;So, Jung-Hun;Lee, Ki-OK;Yu, Gwon-Jong
한국태양에너지학회:학술대회논문집
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2009.11a
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pp.356-360
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2009
Recent global environmental pollution and contamination and depletion of limited fossil energy prices surge as an energy source to replace it depending on wind, fuel cells and solar power and other renewable and pollution free renewable energy is of interest in increase. The photovoltaic systems are pollution-free, unlimited energy source, and easy to install because it is rated as the most valuable renewable energy sector and the prevalence is spreading throughout the world. Photovoltaic systems at one end of the stable development of the role that solar power inverter applications can be the most important. No matter how much power the solar arrays, even if the inverter output in the normally if he's no use. These photovoltaic inverters to evaluate the performance of the inverter efficiency measures that can be called directly. This way of measuring the efficiency of solar inverters in Europe efficiency and CEC efficiency is currently being used. In this paper, until now about how to measure the efficiency of solar power inverter technology and the new Korean Meteorological Solar Insolation data analysis to derive weights based on this inverter efficiency for Korea is to offer.
The membrane and electrode were degraded coincidentally at real PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cells) operation condition. But the interaction membrane degradation between electrode degradation has not been studied. The effect of membrane degradation on electrode degradation was studied in this work. We compared electrode degradation after membrane degradation and electrode degradation without membrane degradation. I-V performance, hydrogen crossover current, impedance and TEM were measured after and before degradation of MEA. Membrane degradation enhanced hydrogen crossover, and then Pt particle growth rate was reduced. Increase of hydrogen crossover by membrane degradation reduced the electrode degradation rate.
In this study, the dispersion stability of CeO2 based complex oxide was studied, and density, porosity, and microstructure of green body were investigated using colloid surface chemistry to manufacture the Gd2O3 doped CeO2 solid electrolyte in an aqueous system. To prepare the stable slurry for slip casting, the dispersion stability was examined as a function of pH using ESA(electrokinetic sonic anplitude) analysis. The dynamic mobility of particles was enhanced with anionic and cationic dispersant were added the amount of 0.5wt% respectively, but pH value in slurries didn't move to below 6.0 because of the influence of dopants. This phenomenon also appeared in the CeO2-Y2O3 and CeO2-Sm2O3 systems, so it could be inferred that rare earth dopants such as Gd2O3, Sm2O3 and Y2O3 not only have the similar motion with changing pH in an aqueous system but also can be dissolved in the range of pH 6.0∼6.5. In CeO2-Gd2O3 system, when the anionic dispersant was added the amount of 0.5wt% and pH value in slurries was fixed at 9.5, the green body density was 4.07g/㎤, and the relative density of sintered body was 95.2%. It could be inferred from XRD analysis that Gd3+ substituted into Ce4+ site because there was no free Gd2O3 peak.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2006.06a
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pp.30-31
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2006
The LSCF cathode for Solid Oxide Fuel Cell was investigated to develop high performance unit cell at intermediate temperature by modified oxalate method with different electrolyte. The LSCF precursors using oxalic acid, ethanol and $NH_4OH$ solution were prepared at $80^{\circ}C$, and pH was controlled as 2, 6, 7, 8, 9 and 10. The synthesis precursor powders were calcined at $800^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$ and $1200^{\circ}C$ for 4hrs. Unit cells were prepared with the calcined LSCF cathode, buffer layer between cathode and each electrolyte that is the LSGM, YSZ, ScSZ and CeSZ. The synthesis LSCF powders by modified oxalate method were measured by scanning electron microscope and X-ray diffraction. The interfacial polarization resistance of cell was characterized by Solatron 1260 analyzer. The crystal of LSCF powders show single phase at pH 2, 6, 7, 8 and 9, and the average particle size was about $3{\mu}m$. The electric conductivity of synthesis LSCF cathode which was calcined at $1200^{\circ}C$ shows the highest value at pH 7. The cell consist of GDC had the lowest interfacial resistance (about 950 S/cm@650) of the cathode electrode. The polarization resistance of synthesis LSCF cathode by modified oxalate method has the value from 4.02 to 7.46ohm at $650^{\circ}C$. GDC among the electrolytes, shows the lowest polarization resistance.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2007.11a
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pp.305-305
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2007
SOFC용 밀봉유리$({\sim}10.0{\times}10^{-7}/K)$의 열팽창 계수를 SUS430$({\sim}12.0{\times}10^{-7}/K)$ 인터커넥터에 매칭 시키기 위하여 모유리에 비하여 열팽창계수가 큰 $CaTiO_3\;({\sim}13.5{\times}10^{-7}/K)$ 입자를 필러로서 첨가하였다. 필러입자의 첨가량이 증가함에 따라 밀봉재의 열팽창 계수가 증가하고, 동일 함량의 필러를 첨가하는 경우 필러 입자의 크기가 작을 수록 밀봉재의 연화점 상승 폭이 커서 SUS430 기판과의 접합 상태가 불량해짐을 관찰하였다. 필 테스트, 접합시험, 미세구조 분석 등을 통하여 필러 입자 크기가 증가 할 수록 SUS430과의 접합이 가능한 범위 내에서 보다 많은 양의 필러를 첨가하는 것이 가능하기 때문에 열팽창 계수 제어가 용이하다는 것을 확인 할 수 있었다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.477-477
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2012
미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.
Young Moo Lee;Dae Sik Kim;Kwang Ho Shin;Ho Bum Park;Ji Won Rhim
Membrane Journal
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v.13
no.2
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pp.101-109
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2003
In the present study, crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes were prepared at various crosslinking agent content using sulfosuccinic acid (SSA) containing sulfonic acid group ($SO_3H)$. To reduce methanol permeability, silica was introduced to the membrane using sol-gel process. The hybrid membranes were studied in relation to proton conductivity and methanol permeability. It was found that both these properties were very dependent on the effect of SSA content as a crosslinking agent and as a donor of hydrophilic $SO_3H)$ group. The proton conductivities of these PVA/SSA/Silica membranes are in the range from $10^{-3}\;to\;10^{-2}$S/cm and the methanol permeabilities are in the range from $10^{-8}\;to\;10^{-7}\;cm^2/sec$.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.403-403
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2010
The Pt-Ni alloy is an electro-catalyst of interest in the low temperature direct methanol fuel cells(DMFCs). It has been already reported that the Pt-Ni alloy catalysts may even have enhanced activity compared to pure platinum catalyst, depending on how the surfaces are prepared. The order-disorder transition in bimetallic alloy such as $\beta$-CuZn, Cu3Au, and CuAu have been investigated greatly by x-ray diffraction. After annealing the bimetallic alloy, the crystal structure changes as observed in the order-disorder transition of Cu3Au which changes from the face centered cubic to a simple cubic structure. Pt-Ni bimetallic alloy has been already reported to have the face centered cubic structure. However, in nano-scale Pt-Ni bimetallic alloy crystals the crystal structures changes to a simple cubic structure. In this experiment, we have studied the order-disorder transition in Pt-Ni bimetallic nanocrystals. Pt/Ni thin films were deposited on sapphire(0001) substrates by e-beam evaporator and then Pt-Ni alloy were formed by RTA at 500, 600, and $700^{\circ}C$ in a vacuum environment and Pt-Ni nano particles were formed by RTA at $1059^{\circ}C$ in a vacuum environment. We measured the structure of Pt-Ni bimetallic alloy films using synchrotron x-ray diffraction and SEM.
The present study has been conducted to predict the mass burning flux of methanol pool fire using liquid vaporization model in FDS and examine the effect of thermal properties of liquid fuel such as radiative fraction and mean absorption coefficient. A series of calculation for the pool diameter of 5 cm to 200 cm were performed and the size of computational domain was determined by the scale of the pool diameter. The reference grid size was determined by the grid sensitivity analysis and the computational grids consisted of approximately 750,000 cells. For the methanol pool fire, the mass burning flux predicted by liquid vaporization model of FDS followed the trend of transient characteristics as a function of pool diameter and showed good agreement within measurement uncertainty range of previous studies. The mass burning flux increased with increasing the radiative fraction and the mean absorption coefficient greatly affected on relatively small pool diameter.
Kim, Kab In;Kim, Hee Su;Kim, Hyung Soon;Yun, Jeong Woo
Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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v.68
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pp.187-195
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2018
$Sr_{0.92}Y_{0.08}Ti_{1-x}Ni_xO_{3-{\delta}}$ (SYTN) was investigated in the presence of $H_2S$ containing fuels to assess the feasibility of employing oxide materials as alternative anodes. Aliovalent substitution of $Ni^{2+}$ into $Ti^{4+}$ increased the ionic conductivity of perovskite, leading to improved electrochemical performance of the SYTN anode. The maximum power densities were 32.4 and $45.3mW/cm^2$ in $H_2$ at $900^{\circ}C$ for the SYT anode and the SYTN anode, respectively. However, the maximum power densities in 300 ppm of $H_2S$ decreased by 7% and by 46% in the SYT and the SYTN anodes, respectively. To enhance the sulfur tolerance and to improve the electrochemical properties, the surface of SYTN anode was modified with samarium doped ceria (SDC) using the sol-gel coating method. For the SDC-modified SYTN anode, the cell performance was mostly recovered in the pure $H_2$ condition after 500-ppm $H_2S$ exposure in contrast to the irreversible cell performance degradation exhibited in the unmodified SYTN anode.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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