• 제목/요약/키워드: OER

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수전해 산소발생을 위한 나노섬유 전기화학 촉매 합성 및 특성분석 (Synthesis and Characterization of Oxygen Evolution Nanofiber electrocatalyst for Water Electrolysis)

  • 원미소;장명제;이규환;최승목
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.186-186
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    • 2016
  • 수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$$RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

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악취 배출구의 합리적인 배출규제를 위한 사례연구 (A Case Study for Reasonable Emission Regulation of Odor Exhaust Stack)

  • 박정호;이형천
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.155-161
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    • 2016
  • In this study, field experiment, odor simulator, and dispersion modeling were used to evaluate the odor impact from J sewage sludge treatment facility. The height and flow rate of exhaust stack at this facility were 22.3 m and $100Nm^3/min$. The mean odor concentrations of the wet scrubber inlet and exhaust stack were $267{\pm}160$ and $93{\pm}44OU/m^3$, respectively. The odor removal efficiency of wet scrubber showed 65%. The odor simulator is used for the regulated standard calculation of the exhaust pipe(stack). Resulting odor emission rate(OER) by odor simulator was $2.4{\times}10^6(24,000OU/m^3)$. The forecasting result by Screen3 modeling showed that odor exhaust concentration up to $30,000OU/m^3$ was't exceeded maximum allowable emission level on site boundary($15OU/m^3$).

분리형 재생 연료전지를 위한 수전해 MEA 및 시스템 개발 (Development of PEMWE MEA & System for Discrete Regenerative Fuel Cell)

  • 최낙헌;윤대진;한창현;이준영;송민아;정혜영;최윤기;문상봉
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.335-340
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    • 2016
  • Hydrogen production through proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) is expeditiously receiving international attention for renewable energy sources as well as energy storage system applications due to its environmentally friendly uses. A series of $Ir_{0.2}Ru_{0.8}O_2$ $Ir_{0.5}Ru_{0.8}O_2$ & $IrO_2$ catalysts were synthesized and electrochemically evaluated by using linear sweep voltammetry (LSV) technique. Furthermore, the PEMWE performances of full cells were evaluated by recording I-V Curves. The developed PEMWE stack was also operated in combination with a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) to demonstrate the discrete regenerative fuel cell (DRFC) performances. Produced hydrogen and oxygen from PEMWE were used as a fuel to operate PEMFC to establish a DRFC system.

오픈 에듀케이션에 대한 개념적 고찰과 도서관의 접근 방안 (Conceptual Study on Open Education and Library's Approach to Open Education)

  • 한승희;이혜원
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.187-208
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    • 2020
  • 오픈 에듀케이션이란 디지털 기술을 기반으로 교육 장벽을 해소하기 위해 전세계적으로 진행되고 있는 운동이다. 점차 확산되고 있는 오픈 에듀케이션 환경에서 도서관의 교육적 기능을 어떻게 수행할 것인가에 대한 논의가 필요하다. 이 연구에서는 오픈 에듀케이션의 개념과 구성요소를 고찰하고, 오픈 에듀케이션 환경에서 도서관이 어떻게 교육적 기능을 수행할 것인지 그 접근 방안을 제안하고자 한다. 이 연구의 결과는 도서관의 교육적 기능의 관점에서 도서관이 오픈 에듀케이션의 실행과 확산의 주체가 되고, 이를 위한 역할과 방향을 설정하는 데 있어 지침이 될 것이다.

Binder-Free Synthesis of NiCo2S4 Nanowires Grown on Ni Foam as an Efficient Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction

  • Patil, Komal;Babar, Pravin;Kim, Jin Hyeok
    • 한국재료학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.217-222
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    • 2020
  • The design and fabrication of catalysts with low-cost and high electrocatalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER) have remained challenging because of the sluggish kinetics of this reaction. The key to the pursuit of efficient electrocatalysts is to design them with high surface area and more active sites. In this work, we have successfully synthesized a highly stable and active NiCo2S4 nanowire array on a Ni-foam substrate (NiCo2S4 NW/NF) via a two-step hydrothermal synthesis approach. This NiCo2S4 NW/NF exhibits overpotential as low as 275 mV, delivering a current density of 20 mA cm-2 (versus reversible hydrogen electrode) with a low Tafel slope of 89 mV dec-1 and superior long-term stability for 20 h in 1 M KOH electrolyte. The outstanding performance is ascribed to the inherent activity of the binder-free deposited, vertically aligned nanowire structure, which provides a large number of electrochemically active surface sites, accelerating electron transfer, and simultaneously enhancing the diffusion of electrolyte.

앱인벤터 오픈소스 수정·구현 (Revision and Implementation of App Inventor Open Source)

  • 김병호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.221-226
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    • 2018
  • 오픈소스는 소스 코드를 볼 수 있고 수정할 수 있다는 점에서 기존 코드의 버그 수정이나 새로운 아이디어의 추가가 가능하다. 오픈소스는 이를 이용한 상업용 소프트웨어 개발은 물론 교육용으로도 그 활용 범위가 매우 넓다. 교육용 블록 프로그래밍 환경의 하나인 앱인벤터는 앱인벤터 오픈소스를 통해 자체 로컬 서버의 구축은 물론 플랫폼 자체도 수정할 수 있다. 본 논문에서는 앱인벤터 오픈소스를 로컬 서버에 구현한다. 특히 교육기관의 특성을 반영한 로컬 서버 구축을 위해 앱인벤터 오픈소스 플랫폼을 수정하고 그 과정에 대하여 기술한다. 이를 통해 학생들에게 보다 친숙한 교육 환경을 제공할 수 있고 나아가 학생들의 요구를 반영한 나만의 프로그래밍 블록 추가와 같은 능동적인 대처를 통해 교육 만족도도 높일 수 있다.

Statistical Profiles of Users' Interactions with Videos in Large Repositories: Mining of Khan Academy Repository

  • Yassine, Sahar;Kadry, Seifedine;Sicilia, Miguel Angel
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권5호
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    • pp.2101-2121
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    • 2020
  • The rapid growth of instructional videos repositories and their widespread use as a tool to support education have raised the need of studies to assess the quality of those educational resources and their impact on the quality of learning process that depends on them. Khan Academy (KA) repository is one of the prominent educational videos' repositories. It is famous and widely used by different types of learners, students and teachers. To better understand its characteristics and the impact of such repositories on education, we gathered a huge amount of KA data using its API and different web scraping techniques, then we analyzed them. This paper reports the first quantitative and descriptive analysis of Khan Academy repository (KA repository) of open video lessons. First, we described the structure of repository. Then, we demonstrated some analyses highlighting content-based growth and evolution. Those descriptive analyses spotted the main important findings in KA repository. Finally, we focused on users' interactions with video lessons. Those interactions consisted of questions and answers posted on videos. We developed interaction profiles for those videos based on the number of users' interactions. We conducted regression analysis and statistical tests to mine the relation between those profiles and some quality related proposed metrics. The results of analysis showed that all interaction profiles are highly affected by video length and reuse rate in different subjects. We believe that our study demonstrated in this paper provides valuable information in understanding the logic and the learning mechanism inside learning repositories, which can have major impacts on the education field in general, and particularly on the informal learning process and the instructional design process. This study can be considered as one of the first quantitative studies to shed the light on Khan Academy as an open educational resources (OER) repository. The results presented in this paper are crucial in understanding KA videos repository, its characteristics and its impact on education.

DSA 활용을 위한 바인더를 사용하지 않은 IrO2-RuO2/TiO2 나노튜브 전극 제조 (Preparation of binder-free IrO2-RuO2/TiO2 nanotube electrode for DSA application.)

  • 유현석;최진섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.28-28
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    • 2018
  • 수전해(electrochemical water splitting)는 연료전지의 가역적 역반응을 이용하여 물로부터 수소와 산소를 발생시키는 기술이다. 산소는 음극에서 발생하는데, 이 때 음극 표면은 고농도의 산소 음이온 및 라디칼에 장시간 노출된다. 때문에 기계적, 화학적 내구성이 우수한 전극재를 사용할 필요가 있다. 불용성 전극 (dimensionally stable anode, DSA)은 이러한 기술적 요구사항을 잘 만족하는 상용화 된 전극이다. 티타늄이나 티타늄 합금 표면에 촉매를 미량 반복 살포하여 산화물 형태의 매우 견고한 표면을 형성함으로서 내구성을 확보한다. 그러나, 보통 DSA 제조 기법의 특징에 따라 다공성 표면 구조를 사용하지는 않기 때문에 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 발생하는 문제를 여전히 나타내고 있다. 본 연구는 상기 문제를 개선하기 위한 수전해용 음극 제조 기술에 관한 연구이다. 티타늄과 티타늄 합금은 동일한 양극산화 기술 적용이 가능하다는 점을 이용하여 티타늄 기판으로부터 다공성 구조를 형성함으로써 바인더의 사용을 배제하였다. 단일공정양극산화기법 (single-step anodization)을 이용하여 $IrO_2$$RuO_2$를 도핑함으로써 TiO2에 촉매능을 부여하였다. 제조된 나노튜브들의 구조적 특징을 HR-TEM (High-resolution transmission electron microscope)과 FE-SEM (Field-emission scanning electron microscope)으로 분석하고 SAED (selective area electron diffraction) 패턴을 분석하여 전극재의 결정성을 확인하였다. 알칼라인 분위기에서 일으킨 산소발생반응 (oxygen evolution reaction, OER)의 LSV (linear sweep voltammetry) 결과를 XPS (X-ray photoelectron microscoscopy) 결과와 연관지어 촉매 표면 구조와 과전압의 관계를 해석하였다. LSV 결과로부터 Tafel 분석을 연달아 수행함으로써 전극의 속도결정단계를 정의하였다. 최종적으로 사이클 테스트 통하여 DSA로써의 성능을 평가하였다.

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마이크로 전극에 의한 2차 전지용 활물질 단일 입자의 전기화학적 평가 (Electrochemical Study of a Single Particle of Active Material for Secondary Battery using the Microelectrode)

  • 김호성;이충곤
    • 전기화학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.95-99
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    • 2006
  • 마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.

아연-공기전지용 페롭스카이트 산화물 촉매의 산소환원반응 특성 (Characterization of LaCoO3 Perovskite Catalyst for Oxygen Reduction Reaction in Zn-air Rechargeable Batteries)

  • 선호정;조명연;안정철;엄승욱;박경세;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.436-442
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    • 2014
  • $LaCoO_3$ powders synthesized by Pechini process were pulverized by planetary ball-milling to decrease particle size and characterized as a catalyst in alkaline solution for oxygen reduction and evolution reaction (ORR & OER). The changes of physical properties, such as particle size distribution, surface area and electric conductivity, were analyzed as a function of ball-milling time. Also, the variations of the crystal structure and surface morphology of ball-milled powders were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The electrochemically catalytic activities of the intrinsic $LaCoO_3$ powders decreased with increasing ball-milling time, but their electrochemical performance as an electrode improved by the increase of the surface area of the powder.