• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권8호
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• pp.836-844
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• 2009

A denitrification bacterium was isolated from riverbed soil and identified as Ochrobactrum sp., whose specific enzymes for denitrification metabolism were biochemically assayed or confirmed with specific coding genes. The denitrification activity of strain G3-1 was proportional to glucose/nitrate balance, which was consistent with the theoretical balance (0.5). The modified graphite felt cathode with neutral red, which functions as a solid electron mediator, enhanced the electron transfer from electrode to bacterial cell. The porous carbon anode was coated with a ceramic membrane and cellulose acetate film in order to permit the penetration of water molecules from the catholyte to the outside through anode, which functions as an air anode. A non-compartmented electrochemical bioreactor (NCEB) comprised of a solid electron mediator and an air anode was employed for cultivation of G3-1 cells. The intact G3-1 cells were immobilized in the solid electron mediator, by which denitrification activity was greatly increased at the lower glucose/nitrate balance than the theoretical balance (0.5). Metabolic stability of the intact G3-1 cells immobilized in the solid electron mediator was extended to 20 days, even at a glucose/nitrate balance of 0.1.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권4호
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• pp.189-192
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• 2014

Yttria-stablized zirconia (YSZ) is the most commonly used electrolyte material, but the reduction in working temperature leads to insufficient ionic conductivity. Ceria based electrolytes (GDC) are more attractive in terms of conductivity at low temperature, but these materials are well known to be reducible at very low oxygen partial pressure. The reduction of electrolyte resistivity is necessary to overcome cell performance losses. So, thin YSZ/GDC bilayer technology seems suitable for decreasing the electrolyte resistance at lower operating temperatures. Bilayer electrolytes composed of a galdolinium-doped $CeO_2$ ($Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{1.95}$, GDC) layer and yttria-stabilized $ZrO_2$ (YSZ) layer with various thicknesses were deposited by RF sputtering and E-beam evaporation. The bilayer electrolytes were deposited between porous Ni-GDC anode and LSM cathode for anode-supported single cells. Thin film structure and surface morphology were investigated by X-ray diffraction (XRD), using $CuK{\alpha}$-radiation in the range of 2ce morphol$^{\circ}C$. The XRD patterns exhibit a well-formed cubic fluorite structure, and sharp lines of XRD peaks can be observed, which indicate a single solid solution. The morphology and size of the prepared particles were investigated by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The performance of the cells was evaluated over $500{\sim}800^{\circ}C$, using humidified hydrogen as fuel, and air as oxidant.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권1호
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• pp.146-151
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• 2013

본 연구에서는 연료극 또는 공기극에 함유된 불순물인 황화합물의 도입을 차단할 수 있는 GDL을 제조하여, 이를 평가용 단위전지에 체결하여 $H_2S$와 $SO_2$를 연료극과 공기극에 각각 동시에 공급하여 PEMFC의 성능 저하 및 회복에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과 $H_2S$와 $SO_2$의 농도가 증가함에 따라 전지의 성능이 감소하며 특히 10 ppm 이상의 농도에서는 10분 이내에 약 10-15% 정도 성능이 감소하였다. 특히 GDL 표면의 기공이 없는 CN-2 GDL을 체결한 단위전지의 경우 피독에 의한 성능 감소 속도가 더 빠른 것을 확인하였다. 그리고 단위전지 피독 후 황화합물이 혼합되지 않은 순수 가스를 1시간 이상 공급하였을 때 전지의 성능이 GDL의 종류에 따라 90%에서 95% 이상 회복되며 CN-1 GDL의 경우가 가장 회복이 우수하였다.

• 전기화학회지
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• 제4권4호
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• pp.172-175
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• 2001

마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 Nanophase 촉매층을 형성하여 Direct Methanol Fuel Cell(DMFC)에 적용하였다. 일반적인 박막 증착 방법보다 높은 압력 (Ar/He혼합기체)에서 금속 Target과 탄소 Target을 동시에 스퍼터링하여 내피온막 위에 직접 코팅함으로써 기공성 있는 PtRu혹은 Pt및 탄소입자를 포함한 새로운 구조의 촉매층을 형성하였다. 본 방법에 의하여 $1.5mg/cm^2$의 PtRu(Anode) 및 $1mg/cm^2$ Pt(Cathode) 로딩으로 2M Methanol, 1 Bar공기, $80^{\circ}C$조건에서 $45mW/cm^2$의 출력을 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 상용방법에 의하여 제조된 전극보다 같은 조건에서 $30\%$의 성능향상을 제시한 것이다. 이는 Nanophase촉매층 구조로 인하여 초미세 분말을 적용하였고, 많은 량의 원자들이 입계에 배열하게 됨으로써 촉매반응을 원활하게 하고,연료의 공급을 효율적으로 해준 것에 기안한 것으로 판단된다. 그러므로, 본 연구의 결과를 응용할 경우 DMFC를 휴대용 전자기기에 적용함에 있어서 성능향상 및 가격경쟁력 확보에 도움을 줄 것으로 기대된다.