• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.253-260
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• 2024

Proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) is an efficient method for utilizing renewable energy sources such as wind and solar powers to produce green hydrogen. For PEMWE powered by renewable energy sources, its durability is a crucial factor in its performance since irregular and fluctuating characteristics of renewable energy sources, especially for wind power, can deteriorate the stability of PEMWE. Triangular voltage cycle is well able to simulate fluctuating wind power, but its effect on the durability has not been investigated extensively. In this study, the performance degradation of the PEMWE cell operated with the triangular voltage cycling was investigated at different ramping rates. The measured current responses during the cycling gradually decreased for both ramping rates, and I-V curve measurements before and after the cycling confirmed the degradation of the performances of PEMWE. For both measurements, the degradation rate was larger for 300 mV s^-1 than 30 mV s^-1, and they were determined as 0.36 and 1.26 mV h^-1 (at the current density of 2 A cm^-2) at the ramping rates of 30 and 300 mV s^-1, respectively. The comparison with other studies on triangular voltage cycling also indicate that an increase in the ramping rate accelerates the deterioration of the PEMWE performance. X-ray photoelectron spectroscopy and transmission electron microscopy results showed that the Ir catalyst was oxidized and did not dissolve during the voltage cycling. This study suggests that the ramping rate of the triangular voltage cycling is an important factor for the evaluation of the durability of PEMWE cells.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권6호
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• pp.593-602
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• 2016

The physicochemical characteristics of particulate matter emissions from various vehicle's fuel types were studied at the facility of Transport Pollution Research Center(TPRC), National Institute of Environmental Research (NIER), Korea. Three different types of fuels such as gasoline, liquefied petroleum gas (LPG) and diesel were tested on the NIER driving mode and the constant speed modes(30, 70, and 110 km/h). Chemical composition of submicron particles from vehicle emissions was measured by the High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) during running cycles. Organics were dominant chemical species of particulate matter emissions for all three different vehicles' fuel types. Moreover, regardless of fuel types, emission rate of organics and inorganics decreased as the average speed of vehicle increased. The portion of fully oxidized fragment families of $C_xH_yO_z$ accounted for over 98% of organic aerosol(OA) in LPG and diesel vehicles, while the relatively high fraction of $C_xH_y$ in OA was observed in gasoline vehicle.

• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.159-166
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• 2009

This study has been attempted to generate electricity, while simultaneously treating artificial organic wastewater using both batch and continuous microbial fuel cells (MFCs). In the batch MFC, current-voltage curve showed an onset potential of -0.69 V vs. Ag/AgCl. The potential range between this potential and 0 potential displayed an available voltage for an automatic production of electric energy and glucose, which was oxidized and treated at the same time. The 486 mg/L glucose solution showed the maximum power of $30mW/m^2$ and the maximum current density of $75mA/m^2$ shown in the power curve. As a result, discharging of the cell containing COD 423 mg/L at the constant current density of $60mA/m^2$ showed a continuous electricity generation for about 22 hours that dropped rapidly due to dissipating of organic material. Total electric energy production was 18.0 Wh. While discharging, the pH change was low and dropped from pH 6.53 to 6.20 then increased to 6.47, then stabilized at this charge. The COD treatment efficiency was found to be 72%. In the continuous MFC, COD removal tends to increase as the hydraulic retention time is increased. At one day of hydraulic retention time as the maximum value reaches the COD removal efficiency, power production rate and power production rate per COD removal that were obtained were 68.8%, $14mW/m^2$, and $20.8mW/m^2/g$ CODrm, respectively. In the continuous MFC, the power production rate per COD removal increases as the hydraulic retention time is increased and decreases as the organic loading rate is increased. At the values lower than an organic loading rate of $1kgCOD/m^3/d$, the values higher than about $18.1mW/m^2/g$ CODrm could be obtained.

• 한국물환경학회지
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• 제32권4호
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• pp.357-366
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• 2016

N-니트로스아민은 인체에 매우 위험한 발암성 화합물이다. 수용액상 N-니트로스아민을 효과적으로 감소시킬 수 있는 방법 중 하나로 자외선 조사가 고려되고 있다. 본 연구의 목적은 수처리와 연관성이 높은 N-니트로스아민(즉, N-nitrosodibutylamine (NDBA)과 N-nitrosopyrrolidine (NPYR))의 UV 광분해에서 pH 영향을 규명하는 것이다. NDBA과 NPYR의 광분해 속도상수는 pH2-10 사이에서 각각 3.26×10^-2 L/W-min에서 5.08×10^-3 L/W-min와 1.14×10^-2 L/W-min에서 2.80×10^-3 L/W-min로 나타났다. 한편 산화 생성물인 NO2^-와 NO3^- 이온의 생성에 대해서도 연구하였다. 약산성에서 중성의 조건에서는 NO^3-에 비해 NO^2-이 주로 생성되었고, 강한 산성에서는 NO^3-이 더 많이 생성되었다. 총유기 탄소(TOC)와 총질소(TN)은 거의 변화가 없었으며, 이것으로부터 N-니트로스아민과 생성물이 광분해 시스템에서 거의 손실이 없었던 것으로 볼 수 있다. BDBA가 NPYR에 비해 상대적으로 용이하게 광분해되었다. 또한 수용액상 N-니트로스아민을 UV 광분해로 제거할 때 pH가 낮을수록 효과적인 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제24권1호
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• pp.97-104
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• 2000

산화처리 된 평직형태의 탄소섬유와 resole 형태의 페놀수지를 7:3 중량비로 혼합하여 성형공정에 따라 탄소섬유/페놀수지 복합재료를 제조하였으며, 이를 다시 불활성 분위기에서의 탄화(100$0^{\circ}C$) 및 $CO_2$ 분위기에서 활성화(700, 800,, 900 및 100$0^{\circ}C$)시켜 PAN계 활성탄소섬유/페놀수지 복합재료를 제조하였다. 본 연구에서는, 이렇게 제조된 복합재료에 활성화 온도가 미치는 영향을 중화 적정법에 따른 pH, 표면 산도 및 표면 염기도 등의 표면성질과 BET 방법에 따른 비표면적, 기공구조 등의 흡착특성을 측정하여 고찰하였다. 또한, ASTM에 따라 시편에 걸리는 압력 손실을 측정하였다. 결과적으로, 활성화 온도는 그 표면 성질의 변화에 영향을 주어, 90$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시료의 표면은 점차 염기성이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비표면적, 총 기공 부피 및 기공 크기 분포도 등의 발달은 활성화 온도의 증가에 따라 점차 증가함을 쉽게 확인할 수 있으며, 그 중 활성화 온도가 90$0^{\circ}C$인 경우 가장 발달한 것으로 나타났다. 마찬가지로, 활성화 온도의 증가에 따라 시편 양 단면에 걸리는 압력손실은 점차 감소하였으며, 이것은 열처리 온도에 의한 활성탄소섬유 복합재료의 질량손실에 의한 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.128-133
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• 1997

유기물 함량이 다른 두 종류의 토양을 선정하여 풍건한 조건, 유기물을 제거한 조건 및 유기물을 제거한 토양에 humic acid 또는 fulvic acid를 첨가한 세 가지 형태로 구분하여 살균제 fluazinam (3-chloro-N-(3-chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridyl)-${\alpha},{\alpha},{\alpha}$-trifluoro-2,6-dinitro-${\rho}-toludine$)의 흡착, 탈착, 용탈 및 잔류량의 변화를 조사하였다. Fluazinam의 흡착양상은 Freundlich equation에 잘 부합되었다. 유기물을 제거한 토양에서 fluazinam의 흡착량 및 흡착강도는 유기물을 제거하지 않은 토양에 비하여 감소하였다. 유기물을 제거한 토양에 humic acid 또는 fulvic acid를 각각 2.0%또는 0.5%되게 첨가한 경우, 흡착량은 fulvic acid를 첨가한 토양에서 높게 나타났다. 유기물을 제거한 토양에 흡착된 fluazinam의 탈착율은 증가하였다. Soil column시험에서 토양표면에 처리된 fluazinam은 유출수에 의하여 용탈되지 않았으며, 대부분이 표토층 (5 cm)에 존재하였고 표층 15 cm 이하로는 이동되지 않았다. 토양중 fluazinam의 잔류량변화는 유기물 함량이 적은 토양 보다는 많은 토양에서, 살균조건의 토양보다는 비살균조건의 토양에서, 비담수토양 보다는 담수토양에서 빠르게 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-13
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• 2012

2010년 4월 가막만 전역의 19개 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 입도 분포, 유기물의 기원, 알칼리 원소(Li, Na, K, Rb) 및 알칼리 토금속(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)원소의 분포특성을 파악하였다. 조사해역의 퇴적물 유형은 대부분 Mud로 나타났다. Chlorophyll $a$, TOC, TN, TS 및 LOI의 경우 만의 북부해역과 어류양식장이 산재되어 있는 남측해역에서 높은 농도분포를 보였으며, 만의 중앙부에서 낮은 농도를 보였다. 이들 성분과는 반대로 산화환원전위의 경우 만의 중앙부에서 대체로 (+)값으로 산화상태를 나타내었으며, 만의 북부해역과 남측해역에서 (-)상태로 환원환경 특성을 보였다. 유기물의 기원은 대부분 자생기원 유기물질 이였으나, 일부 정점에서 육상 및 박테리아성 유기물 기원 특성을 보였다. 알칼리 및 알카리 토금속 원소 중 Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca 및 Sr의 경우 대부분의 정점에서 석영희석 효과에 의해 일차적으로 농도 분포가 결정된다. Ba의 경우 본 조사해역에서 중정석(Barite)가 존재하는 것으로 생각되며, Sr 및 Ba의 경우 이차적으로 탄산염 희석과 산화환원전위에 의한 생지화학적 영향을 직간접적으로 받는 것으로 보인다.

• 보존과학회지
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• 제28권1호
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• pp.29-37
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• 2012

이 연구는 매장상태에서 출토되는 금동유물의 표면색이 고유한 금색 이외에 붉은 계열의 색들과 교반되어 나타나는 원인을 규명하고자 수은아말감도금법을 재현해 보고 완성품에 대하여 열처리 조건을 변화시켜 도금층의 표면색과 표면 및 단면의 상태변화를 알아보고자 하였다. 그 결과 높은 열처리 실험조건 일수록 도금층에 검은 산화물층이 넓게 생성되었으며, 산화물층을 제거한 부분에서는 붉은색의 도금 표면색이 표출되었다. 또한 표면이 노란색과 붉은색으로 교반된 시료의 미세 표면관찰에서는 색상에 따라 표면상태의 변화양상이 다르게 나타났으며 단면에서는 도금층 공극의 밀도와 크기가 점차 커지는 것으로 밝혀졌다. 열처리 실험 후 표면성분분석 결과 온도가 올라갈수록 Hg와 Au의 비율은 감소하였으나 Cu의 성분비는 증가하였다. 또한 단면분석 결과에서도 실험조건에 따른 층위별 Au와 Cu의 성분변화가 반비례하는 경향을 보였다. 이러한 실험결과들을 볼 때 아말감을 이용한 금동유물은 생산과정이나 생산 이후에 열이 도금층의 표면색에 영향을 미치는 것을 의미하며 도금층 상태에도 관계된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.87-95
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• 2020

EIS를 이용한 아크 금속용사 표면처리기법이 적용된 강재의 콘크리트 내 부식거동에 관한 실험적 연구로서 콘크리트 내부환경을 모사한 Ca(OH)₂ 포화수용액 침지 및, NaCl 수용액에서의 침지실험을 통해 부식거동을 실험하였다. Nyquist plot의 분석을 통하여 등가회로를 도출하였으며 Ca(OH)₂ 수용액에서의 계면저항과 분극저항을 비교한 결과 계면저항은 Al ATMS가 가장 우수하였으며 분극저항은 Zn ATMS가 가장 우수한 것으로 나타났다. 시멘트 모르타르에 금속용사 표면처리 된 강재를 매립후 NaCl 수용액에 침지하여 침지 시간에 따른 임피던스 측정에서는 초기 침지 임피던스 측정값은 Zn ATMS시험체가 가장 높았으나 침지 2주후에는 Al ATMS 시험체의 임피던스가 가장 높고 안정적으로 나타났다. 이는 이온화 경향이 높은 Al이 강알칼리 환경에서 지속적으로 산화하며 피막을 형성하였으며, 염소 이온의 침투로부터 강재를 보호하기 때문으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제52권3호
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• pp.213-221
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• 2019

우강 호상철광상은 북중국 남쪽 끝 부분의 타이후아 복합체에 위치 하고 있다. 본 연구에서는 우강 호상철광상에서 산출되는 철광석 시료의 전암 분석 결과의 해석을 통하여 우강 호상철광상의 유형과 성인을 이해하고자 하였다. 이 광상의 철광석의 조직은 밴딩 구조가 약하게 나타나는 것과, 밴딩 구조가 나타나지 않는 것 두 가지로 분류할 수 있다. 주요 구성 광물들은 조립질의 자철석, 석영, 휘석, 각섬석 등이다. 지구화학적 연구 결과 우강 호상철광상은 해수와 0.1~1 %를 차지하는 열수로부터 철을 공급받아 형성 되었다. 또한 이 과정에서 육지성 물질로부터의 철 공급이 있었음을 확인하였다. 이전 연구 결과와 종합해 보았을 때, 대부분의 철광석에서 Ce 이상치는 뚜렷하게 나타나지 않지만 일부 철광석에서는 음의 Ce 이상치를 보였다. 이러한 결과는 우강 호상철광상은 환원 환경이 우세한 해양 환경에서 형성되었지만, 상대적으로 산화된 해양의 표층 환경의 가능성을 제시해 준다. 이러한 지구 화학적 특징을 바탕으로 우강 호상철광상이 형성된 지구조적인 환경은 대륙붕 연안이나 후열도 분지환경이라 생각된다. 또한 우강 호상철광상은 혼성암, 각섬석 편마암, 규암, 대리암이 함께 산출되는데, 이는 연구 광상이 화산 활동과 밀접한 연관성이 없음을 지시한다. 본 연구에서는 지금까지 보고된 지구화학적 분석 결과와 이번 연구 결과를 종합해 우강 호상철광상이 슈피리어 유형 호상철광상의 특징을 보임을 확인하였다.