• 멤브레인
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• 제21권3호
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• pp.299-305
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• 2011

본 연구는 고내구성을 가진 고분자 전해질 막을 제조하는 것으로 연료전지에 적용하기 위하여 poly(vinyl alcohol)를 주쇄부로 하여 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-MA)와 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid (THS-PSA)를 polyethylene막에 함침시켜 막을 제조하였다. 제조된 막을 함수율, 접촉각, FT-IR, 수소이온전도도, 탄성계수 등의 측정을 통해 친수성 고분자가 함침된 막의 특성평가를 실시하였다. FT-IR 분석과 접촉각 측정을 통해 PE막에 함친된 막에서 친수성기의 유무를 확인하였다. 수소이온전도도를 측정한 결과 30% THS-PSA의 막이 $55^{\circ}C$에서 $1.27{\times}10^{-1}S/cm$의 값을 나타내어 우수한 수소이온전도도를 나타내었으며, 탄성계수의 측정을 통해 polyethylene막에 비하여 THS-PSA가 함침된 막의 기계적 강도가 15%까지는 최대 7배까지 향상되어 막의 내구성이 향상되었음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제17권4호
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• pp.311-317
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• 2007

Poly(vinyl alcohol-co-ethylene) (PVA-co-PE)와 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-co-PMA)을 고분자 블렌딩 방법으로 50 : 50의 무게비율로써 수소이온 전도성 가교형 전해질막을 제조하였다. PSSA와 PMA이 3 : 1과 1 : 1의 몰 구성비로 되이 있는 두 가지 종류의 PSSA-co-PMA 고분자를 수소이온 전도성 고분자로 사용하였으며, PVA-co-PE 고분자는 에틸렌의 함량이 0, 27 그리고 44 mol%인 고분자를 사용하였다. 전해질 막은 PVA의 히드록실 그룹과 PMA의 카르복시릭 그룹 사이의 에스테르화 반응을 통한 열가교를 통해 제조하였고, FT-IR을 통하여 이를 확인하였다. PSSA-co-PMA의 몰비율이 3 : 1로 구성되어 제조된 전해질막은 몰비율 1 : 1로 구성되어 제조된 막보다 더 낮은 이온교환용량과 더 높은 함수율, 수소이온 전도도를 나타내었다. 또한, 전해질막에서 PE의 함량이 증가할수록 이온교환용량, 함수율, 수소이온 전도도가 계속해서 감소하는 경향성을 보였다. 전해질막의 이러한 물성들은 술폰산기의 함량과 친수성, 막의 가교구조 사이의 경쟁적인 효과로써 설명하였다.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.145-152
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• 2010

본 연구에서는 organophosphate를 기반으로 한 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 제조한겔 고분자 전해질의 이온 전도도 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 만든 겔 고분자 전해질은 액체전해질의 함량이 최대 97 wt%까지 안정한 겔 상태를 유지하였다. 본 연구에서 제조한 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $1.0\;{\times}\;10^{-2}\;S/cm$의 값을 가졌다. 또한 전기화학적 안정성 테스트에서도 약 4.5V로 이상까지 산화에 의한 열화가 없이 안정하였다. 합성된 겔고분자 전해질을 리튬이온 고분자 전지에 적용하여 그 활용성을 평가하였다. 양극으로는 $LiCoO_2$를 사용하였으며 음극으로는 카본을 사용하였다. 이렇게 만든 리튬이온 고분자 전지는 0.1C에서 136.11 mAh/g의 용량으로 이론용량과 거의 비슷한 값을 나타내었으며, 2C 방전에서도 초기 용량의 91%를 유지하였다. 또한 500번의 충방전 후에도 초기 용량의 70%정도의 용량을 유지하였다.

• 대한화학회지
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• 제55권4호
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• pp.603-611
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• 2011

Ethoxylacetyl oxime 리간드 [HL, (1) 및 $H_2L^1$, (3)]와 아세트산 구리(II) 일수화물을 반응시켜 팔면체 및 사각평면착물을 각각 얻었다. 이들 착물을 원소분석, IR 및 UV-Vis 스펙트럼, 자기수자율, 전기전도도 및 ESR 스펙트럼으로 조사하였다. DMF에서 이들 착물의 몰전기전도도 측정한 결과 비이온성을 보였다. 실온 및 77 K에서 [$(L)_2Cu(H_2O)_2$], (2) 착물의 ESR 스펙트럼은 배위결합성을 갖는 축대칭($d_{x2-y2}$)의 특성을 보이며, 또한 전형적인 쌍극자 상호작용에 의해 큰 띠나비를 갖는다. 그러나 착물 [$(L^1)Cu$], (4)는 고체상태에서 큰 띠넓임으로 인해 초미세 갈라짐이 관찰되지 않았는데, 이는 구리(II) 결합자리들 사이의 스핀-교환 상호작용에 의한 것으로 확인되었다. 실온에서 도포된 구리(II) 착물의 스펙트럼은 배위된 질소원자로 인해 극초미세 갈라짐을 보였다. 또한 이 물질은 공유 결합성을 갖는 축형태($d_{x2-y2}$)의 특성을 보이고, 구리(II) 이온의 환경은 기본적으로 사각-평면 배열을 갖는다. 77 K의 얼어있는 메탄올에서 [$(L_1)Cu$], (4)의 스펙트럼은 이합체 화합물의 삼중항 상태의 특성을 보이며, 두 구리(II) 이온 중심 사이의 거리를 계산한 결과 4.8 이다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.30-38
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• 2011

고온 무가습 조건에서 고분자 전해질 막의 수화성 및 수소이온 전도도 향상을 위해 sulfonated poly(aryl ether sulfone) 전해질 고분자에 sulfated $ZrO_2$ ($s-ZrO_2$)를 함침시킨 유-무기 복합막을 제조하였다. X-ray diffraction를 통해 $s-ZrO_2$ 의 구조적 특징과 입자크기를 확인하였으며 추가적으로 FT-IR 분석을 통해, $s-ZrO_2$입자에 술폰산기가 화학적으로 결합되어 있음을 확인 할 수 있었다. 다양한 $s-ZrO_2$ 조성비를 가진 유-무기 복합막의 이점을 확인하기 위해서 이온교환능력, 함수율, 수소이온 전도도를 측정하였다. 실험결과, $s-ZrO_2$의 조성비를 달리한 유-무기 복합막의 수소이온 전도도는, 5 wt% $s-ZrO_2$를 함유한 유-무기 복합막의 경우에서, 상온 수화조건 뿐만 아니라 $100^{\circ}C$ 이상의 무가습 조건에서 매우 높은 수소 이온 전도도를 나타내었다. 특히 $120^{\circ}C$ 무가습 조건에서도 5 wt% $s-ZrO_2$를 함유한 유-무기 복합막이 $0.0018\;S\;cm^{-1}$의 매우 높은 전도도를 나타냄으로써 $100^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 높은 수화도를 유지하는 유-무기 복합막의 제조가 가능하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권5호
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• pp.247-252
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• 2005

토양 pH는 토양화학반응의 결과로 토양용액으로 해리하는 수소이온을 나타내는 intensity factor이고 토양의 알루미늄에 의하여 수소이온이 완충되고 있다. 토양 양이온에 의하여 알루미늄의 수소이온 완충기능이 저하되면 토양 pH 양상이 달라지므로 토양 EC에 따른 토양 pH 양상은 토양의 pH 완충력 등 토양관리를 위한 중요한 정보를 담고 있다. 토양에 투입되는 양분에 의하여 토양 pH가 달라지는 현상을 구명하고 시설재배지 토양의 EC에 따른 토양 pH 양상을 파악하기 위하여 사양토에는 가축분과 퇴비 및 비료를 넣고 시설재배지 토양은 무처리 상태로 $30^{\circ}C$에서 5, 10, 20, 40일간 호기항온 후 토양과 토양용액의 화학적 특성을 분석하였다. 가축분을 첨가한 사양토의 pH 양상은 토양에 첨가된 양이온 함량에 비례하여 pH가 올라갔으며 양분이 축적된 시설토양의 pH 양상은 양분함량이 많을수록 pH가 낮아졌다. 따라서 토양 EC가 높아질 때 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 높은 상태에서는 토양의 pH는 양이온의 양에 비례하여 올라가지만 토양 알루미늄의 수소이온 완충력이 저하된 상태에서는 토양의 음이온의 양에 비례하여 pH가 낮아지는 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제25권3호
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• pp.95-104
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• 2022

상용 리튬이온전지의 에너지밀도 한계와 안전성 이슈로 불연성 전고체전지 개발이 현안이 되고 있다. 특히, 전기자동차를 위한 차세대 이차전지에 황화물 고체전해질의 적용 가능성이 높아지면서, 고체전해질의 대량생산과 저가격화를 위한 노력 또한 활발해 진행되고 있다. 황화물 고체전해질에 관한 현재까지의 대부분의 연구에서는 조성 및 불순물 제어가 용이하고 균질화와 열처리 시간을 줄일 수 있는 고에너지 기계적 밀링법을 이용하여 열역학적으로 안정한 상 및 준-안정한 상에 대한 탐색을 수행해 왔다. 이를 통해 액체 전해질의 리튬이온전도도를 능가하는 다양한 황화물 고체전해질이 보고되어, 고에너지밀도 고안전성 전고체전지 구현에 대한 기대가 커지고 있다. 그러나, 고에너지 기계적 밀링법은 대량생산에 따른 동일 물성 획득이 쉽지 않고, 입도나 형상 제어가 용이하지 않으며, 분쇄-분급 과정에서 물성의 열화가 발생하는 단점이 알려져 있다. 이에 비해 대량생산과 저가격화에 유리한 습식 합성기술은 아직 다양한 고체전해질 제조에 응용되지는 못하고 있다. 습식 합성기술에서는 입자형, 용액형, 또는 혼합형으로 전구체를 합성하고 용매를 제거한 후 열처리하는 공정을 통해 제조하고 있으나, 전구체의 형성 메커니즘에 대한 명확한 규명도 아직 이루어지지 않고 있다. 본 총설에서는 용매 내 원료들의 반응 메커니즘을 중심으로 한 황화물 고체전해질의 습식 합성기술 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권2호
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• pp.169-173
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• 1999

경기 남부지역 빗물의 화학적 특성을 알아보기 위하여 1998년 5월부터 10월까지 6개월 동안 수원과 안성지역에 내린 빗물을 채취하여 화학성분을 분석하였으며, 분석결과에 대한 신뢰성을 검토한 결과는 다음과 같다. 각 분석시료에 대한 양이온과 음이온의 균형과 전기전도도의 이론치와 실측치간의 관계를 조사한 결과, 고농도 시료를 제외하고는 분석의 신뢰성이 인정되었다. 조사기간중 빗물의 pH 분포는 수원과 안성지역 모두 pH $5.0{\sim}5.6$ 범위에서 각각 37.9%, 35.3%로 가장 많았으며, 강우량별 빗물의 이온함량과 pH 변화는 초기빗물(1mm 이하)가 그 이후의 빗물에 비해 높았다. 빗물의 조성은 $SO_4^{2-}$와 $NO_3^-$가 음이온의 약 85% 그리고 양이온은 $NH_4^-,\;Ca^{2+}$ 및 $Na^+$가 약 80%를 차지하고 있다. 월별 빗물의 pH는 8월과 9월에 수원지역은 4.5와 4.2 그리고 안성지역은 4.6과 4.7로 그외 조사시기 보다 낮았고 조사지역 빗물중 비해염(非海鹽) sulfate는 두 지역 모두 총sulfate 함량의 약 97%이었다. 빗물의 $nss-SO_4^{2-}/NO_3^-$은 평균 수원지역 2.2와 안성지역 빗물 2.9로 비해염 $SO_4^{2-}$에 의한 기여울은 안성지역이 수원지역보다 높았다.

• 공업화학
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• 제26권5호
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• pp.543-548
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• 2015

리튬이온 전지용 음극소재의 용량 및 사이클 성능을 향상시키기 위해서 Si/C/CNF 합성물의 특성이 조사되었다. 제조과정으로는 SBA-15를 합성하고 볼밀링을 이용한 마그네슘환원을 통해 Si/MgO를 얻은 다음, Phenolic resin과 CNF를 이용해 탄화과정을 거쳐 최종적으로 산처리하여 Si/C/CNF 활물질을 합성하였다. 합성된 Si/C/CNF는 BET, XRD, FE-SEM 그리고 TGA를 이용하여 분석하였다. $50^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$까지 온도에 따라 SBA-15를 합성한 결과 $60^{\circ}C$에서 가장 큰 비표면적을 갖는 결과를 얻었다. 또한 LiPF6 (EC : DMC : EMC = 1 : 1 : 1 vol%) 전해질을 사용하여, 충방전, 사이클, CV와 임피던스 등과 같은 전기화학적 테스트를 수행하여 Si/C/CNF 전극의 이차전지 음극활물질로서 성능을 조사하였다. Si/C/CNF (Si : CNF = 97 : 3 중량비)를 이용한 전지의 용량은 1,947 mAh/g으로 다른 합성물보다 우수한 결과를 보였다. CNF 첨가량이 3 wt%에서 11 wt%로 증가함에 따라 용량 보존율이 84~77%로 안정성이 감소되었다. Si/C/CNF 합성소재 전극이 이차전지의 사이클 성능과 전기전도도를 개선할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.367-374
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• 2014

본 연구에서는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막 표면에 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층을 코팅한 후 활성층의 열처리 온도, 두께, 침투법을 이용한 STF 도입이 산소투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 활성층 도입은 복합 분리막의 산소 투과 유속을 급격히 증진시켰으며 이는 활성층 성분인 LSC/GDC (50 : 50 vol%)가 전자 전도성 및 표면 산소 분해 반응을 증진시켰기 때문이었다. 활성층의 열처리 온도가 $900^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 증가하였고 이는 분리막과 활성층 사이 그리고 활성층의 결정입간 접촉이 증진하여 산소이온과 전자 흐름을 증진시켰기 때문으로 설명되었다. 코팅층의 두께가 약 $10{\mu}m$에서 약 $20{\mu}m$로 증가한 경우, 산소 투과 유속은 오히려 감소하였는데 이는 코팅층의 두께가 증가할수록 기공을 통한 공기 중의 산소 유입이 어려워지기 때문으로 설명되었다. 또한, 코팅층에 침투법을 이용하여 STF를 도입한 경우가 STF를 도입하지 않은 경우 보다 높은 산소 투과 유속을 보였는데 이는 도입된 STF가 산소 분해하는 표면 반응 속도를 촉진시키기 때문이다. 본 연구로부터 LSC/GDC (50 : 50 vol%) 활성층 코팅 및 특성 제어는 LSCF/GDC (20 : 80 vol%) 복합 분리막의 산소투과 증진에 매우 중요함을 확인하였다.