• 한국정밀공학회지
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• 제28권1호
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• pp.24-30
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• 2011

PC-TEMs (Polycarbonate Track-Etched membranes) were micro-drilled for biomedical applications by ultrafast pulsed laser. The ablation and damage characteristics were studied on PE-TEMs by assuming porous thin membranes. The experiments were conducted in the range of 2.02 $J/cm^2$ and 8.07$J/cm^2$. The ablation threshold and damage threshold were found to be 2.56$J/cm^2$ and 1.14$J/cm^2$, respectively. While a conical shaped drilled holes was made in lower fluence region, straight shaped holes were drilled in higher fluence region. Nanoholes made the membrane as porous material and ablation characteristics for both bulk and thin film membranes were compared.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권3호
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• pp.189-198
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• 1993

A new pressurized sol-gel coating technique forming membrane layers inside pores of the porous support by the simple operation has been developed. Crack-free and reproducible nanoparticulate silica membranes supported on the porous $\alpha$-alumina tube are synthesized by pressurized coating at 600kPa for 2hr. The pore radius and N2 gas permiability at the room temperature of silica membrane layers are 8$\AA$ and 7.0$\times$10-7mol/$m^2$.s.Pa, respectively. The mechanism of N2 gas transfer through synthesized membrane layers is the perfect Knudeen flow, and the thermal stability of the silica composite membranes is excellent upto 40$0^{\circ}C$.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.35-41
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• 2002

Dense oxygen ionic conducting materials can be used for oxygen separation membranes at high temperatures. However, they show relatively low permeation flux because of their large resistances. To reduce resistances and improve the oxygen permeation flux, thin dense yttria-stabilized-zirconia (YSZ)/Pd composite dual-phase membranes were fabricated by a new approach that combines the reservoir method and chemical vapor deposition (CVD). A thin porous YSZ layer was coated on a porous alumina support by dip-coating the YSZ suspension. A continuous Pd phase was formed inside pores of the YSZ layer by the reservoir method. The residual pores of the YSZ/Pd layer were plugged with yttria/zirconia by CVD to ensure the gas tightness of the membranes. The oxygen permeation fluxes through these composite membrane were 2.0$\times$10$^{-8}$ mol/cm$^2$.s and 4.8$\times$10$^{-8}$ mol/cm$^2$.s at 105$0^{\circ}C$ when air and oxygen were used as the permeate gases, respectively. These oxygen permeation values are about 1 order of magnitude higher than those of pure YSZ membranes prepared under similar conditions.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.46-53
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• 2011

Water is continuously produced in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), and is transported and exhausted through polymer electrolyte membrane (PEM), catalyst layer (CL), microporous layer (MPL), and gas diffusion layer (GDL). The low operation temperatures of PEMFC lead to the condensation of water, and the condensed water hinders the transport of reactants in porous layers (MPL and GDL). Thus, water flooding is currently one of hot issues that should be solved to achieve higher performance of PEMFC. This research aims to study liquid water transport in porous layers of PEMFC by using pore-network model, while the microscale pore structure and hydrophilic/hydrophobic surface properties of GDL and MPL were fully considered.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.85-89
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• 2004

The wave interactions with fully submerged and floating dual buoy/vertical porous membrane breakwaters has been investigated in experimentally to validate the developed theory and numerical method in the previous study, in which multi-domain hydro-elastic formulation was carried out in the context of linear wave-body interaction theory and Darcy's law. It is found that the experimental results agrees well with the numerical prediction. Transmission and reflection can be quite reduced simultaneously especially in the region of long waves. The properly tuned system to incoming waves can effectively dissipate wave energy and also offset each other between incident and scattered waves using its hydro-elasticity and geometry.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.333-346
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• 2018

This study presents a mathematical modeling approach for developing models based on non-ideal conditions related to the membrane structure including porous supporting layer and deformation under pressure. Comparison of the findings with experimental data reveal the importance of considering the resistance in porous supporting layer though the effect of concentration polarization in the permeate stream could be neglected. Investigations on deformation of fibers under pressure ascertain that at larger fiber inner radius to outer radius ratios, increasing driving force may lead to an initial increase in permeability. After that, the effects of deformation dominates and thus permeability may be decreased.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.433-437
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• 2013

다공질 세라믹 막을 사용하는 플라즈마-촉매 반응기에서 휘발성유기화합물의 분해가 수행되었다. 저압차 촉매 지지체로 사용된 세라믹 막에 광촉매인 산화아연을 담지하여 휘발성유기화합물의 산화 성능을 개선하고자 하였다. 교류 고전압에 의해 구동되는 플라즈마가 다공질 세라믹 막 내에서 전개되면서 휘발성유기화합물의 분해에 이용되는 라디칼, 오존, 이온, 여기상태 분자 등 다양한 활성성분을 생성하게 된다. 반응기에 공급되는 고전압이 증가함에 따라 플라즈마가 점차 방사방향으로 전개되어, 일정 전압을 넘어서면 세라믹지지체 전체적으로 균일한 플라즈마가 생성되었다. 휘발성유기화합물 분해 성능 평가에는 에틸렌이 이용되었다. 전기에너지밀도, 반응기 입구 에틸렌 농도, 촉매 담지 여부, 기체 조성에 따른 에틸렌 분해효율이 조사되었다. 같은 에너지 밀도에서 비교하면 산화아연이 담지된 촉매에서의 에틸렌 분해 효율이 담지되지 않은 경우보다 더 높은 것으로 나타났으며, 기체 조성 변화 실험을 통해 폐가스의 주요 구성성분인 산소와 질소 모두 에틸렌의 분해를 개시하는데 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 일반적인 기상반응과 달리, 플라즈마 반응기에서의 에틸렌 분해 반응은 활성 성분의 양에 의해 지배되므로, 방전 전력이 동일할 경우 에틸렌 농도가 높아질수록 분해효율이 저하되었다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.443-455
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• 2021

본 연구에서는 낮은 막 저항을 가지는 알칼리 수전해 시스템 적용을 위한 격리막 제조를 위하여 PPS (Polyphenylene sulfide)를 지지체로 사용하고 Polysulfone과 무기물 첨가제를 이용하여 격리막을 제조한 뒤, 지지체의 두께와 다공도에 대한 영향을 분석하였다. 지지체로 사용된 PPS 펠트를 온도(100℃, 150℃, 200℃)와 압력(1톤, 2톤, 3톤, 5톤)의 변수를 두어 압축을 진행하여 두께를 조절하고자 하였으며, 무기입자로서 친수성이 높고 내알칼리성이 뛰어난 BaTiO₃와 ZrO₂를 사용하여 polysulfone과 함께 슬러리를 제조하고 압축한 PPS 펠트 위에 캐스팅하여 다공성 격리막을 제조할 수 있었다. 전자주사현미경(SEM)을 통해 압축 조건에 따른 분리막의 모폴로지 변화를 확인하고, 기공도를 계산하였으며, 압축 조건이 증가할수록 두께와 기공도가 감소하는 경향을 확인하였다. 수전해용 격리막으로서 사용이 가능한지를 확인하기 위하여 다양한 특성 평가를 진행하였다. 기계적강도를 측정한 결과 압축 조건(온도와 압력)이 증가할수록 인장강도가 점차 증가하는 경향을 확인하였다. 최종적으로 내알칼리성 테스트를 통하여 제조한 다공성 격리막이 우수한 내알칼리성을 가지는 것을 확인하였고, I-V 테스트를 통하여 100℃와 150℃ 조건에서 압축된 막들이 기존의 압축하지 않은 막보다 낮은 전압을 가지며 성능이 향상되었다는 것을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.320-325
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• 2013

TUnitized reversible fuel cells (URFC) combine the functionality of a fuel cell and electrolyzer in one unitized device. For a URFC with proton exchange membrane, a titanium (Ti)-felt is applied to the gas diffusion layer (GDL) substrate at the oxygen electrode, and additionally titanium (Ti)-powders and TiN-powders are loaded in the GDL substrate as a micro porous layer (MPL). Double porous layer with TiN MPL was not acceptable for the URFC because both of fuel cell performance and electrolysis performance are degraded. The double porous layer with Ti-powder loading in the Ti-felt substrate influence rearly for the electrolysis performance. In contrast, the change of pore-size distribution brings a significant improvement of fuel cell performance under fully humidification conditions. This fact indicates that the hydrophobic meso-pores in the GDL play an important role for mass transport.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.386-392
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• 2014

두 종류의 막(다공성 막, 양이온교환막)을 사용하여 아연-브롬 레독스-흐름 전지(ZBRFB, Zn-Br redox-flow battery)의 성능을 평가하였다. ZBRFB의 성능평가는 $20mA/cm^2$의 전류밀도에서 진행하였다. 다공성 막인 SF-600을 사용한 ZBRFB의 기전력(SOC 100%에서의 OVC)은 1.87 V, 양이온교환막인 Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 기전력은 1.93 V를 나타냈다. 각 막을 사용한 ZBRFB의 성능은 7회 충 방전 실험을 진행하여 평가하였다. SF600 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 89.76%, 평균 전압효율은 83.46%, 평균 에너지효율은 74.88%를 나타냈으며, Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 97.7%, 평균 전압효율은 76.33%, 평균 에너지효율은 74.56%를 나타냈다.