• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.390-396
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• 2012

In order to understand the nature of dendritic zinc growth, electrochemical zinc redox reaction on nickel plate was investigated in aqueous solutions containing different concentrations, 0.2, 0.1 and 0.02 $mol{\cdot}dm^{-3}$ (M), of zinc sulfate ($ZnSO_4$) or zinc chloride ($ZnCl_2$). Zinc ion was efficiently reduced and oxidized on nickel in the high-concentration (0.2 M) solution, whereas relatively poor efficiency was obtained from the other low-concentration solutions (0,1 and 0.02 M). Cyclic voltammetry (CV) analysis revealed that the 0.2 M electrolyte solution decomposes at more positive potentials than the 0.1 and the 0.02 M solutions. These results suggested that the concentration of electrolyte solution and anion would be an important factor that suppresses the reaction of the zinc dendrite formation. Scanning Electron Microscopy (SEM) data revealed that the shape of dendritic zinc and its growing behavior were also influenced by electrolyte concentration.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.92-101
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• 2023

기후변화 문제를 해결하기 위해 탄소중립은 이제 선택이 아닌 필수가 되었다. 수소는 재생에너지의 간헐적 생산을 보완할 수 있는 저장 매체일 뿐만 아니라 반응 후 이산화탄소 배출이 없어 활용 분야에서도 좋은 대안으로 여겨지고 있다. 수소 활용 분야 중 하나인 수소자동차의 활성화를 위해서는 수소충전소 인프라 구축이 선행되어야 한다. 수소충전소의 효율적인 운영과 위험성평가를 위해서는 위험요인에 대한 우선순위 선정이 필요하지만, 국내 수소충전소 운영 기간이 짧아 사고에 따른 빈도 데이터가 부족하고 그 신뢰도가 낮다. 본 연구에서는 HAZOP을 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈의 원인과 결과를 도출하고 Fuzzy-AHP를 활용하여 분석하려고 한다. 이를 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈 원인의 의사결정값을 도출하고 수소 사고사례와 위험성평가에 적용하여 데이터의 신뢰성과 효용성을 확인하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.209-218
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• 2022

Recently, research on the development of anion exchange membranes (AEMs) has received considerable attention from the scientific community around the world. Here, we fabricated a series of AEMs with branched structures with different alkyl spacers and conducted comparative evaluations. The introduction of these branched structures is an attempt to overcome the low ionic conductivity and stability problems that AEMs are currently facing. To this end, branched polymers with different spacer lengths were synthesized and properties of each membrane prepared according to the branched structure were compared. The chemical structure of the polymer was investigated by proton nuclear magnetic resonance, Fourier transform infrared, and gel permeation chromatography, and the thermal properties were investigated using thermogravimetric analysis. The branched anion exchange membrane with (CH₂)₃ and (CH₂)₆ spacers exhibited ionic conductivities of 8.9 mS cm^-1 and 22 mS cm^-1 at 90℃, respectively. This means that the length of the spacer affects the ionic conductivity. Therefore, this study showing the effect of the spacer length on the ionic conductivity of the membrane in the polymer structure constituting the ion exchange membrane is judged to be very useful for future application studies of AEM fuel cells.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.217-226
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• 2023

본 연구에서는 grand canonical 몬테카를로 전산모사 방법을 이용하여 정사각형 배열을 가지는 단일벽나노튜브에서 나노튜브의 직경과 가장 가까운 튜브들 사이의 거리의 함수로써 수소의 흡착특성을 연구하였다. 그리고 동일한 직경과 간격을 가지는 삼각형 배열을 이용하여 기하학에 대한 영향도 연구하였다. 수소-탄소 그리고 수소-수소의 인력은 단거리 인력의 경우 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였고, 수소-수소의 경우는 정전기적 인력을 저온에서의 양자효과를 고려하기 위해 추가하였다. 194.5 K에서 큰 직경을 가지는 단일벽나노튜브의 경우 Type I과 넓은 간격을 가지는 나노튜브의 경우 흡착과 탈착과정에서 Type IV의 흡착 등온선이 관찰되었다. 200 bar에서 단일벽나노튜브의 중량 수소저장 능력은 미국 에너지부의 목표치에 도달하거나 초과하였다. 그러나 부피 수소저장 능력은 목표치의 약 70%에 해당하였다. 77 K에서는 단일층 형성과 이후 응축 단계가 따르는 두 단계의 흡착이 관찰되었다. 수소는 나노튜브의 내부 표면, 외부 표면, 관 내부의 공간 그리고 나노튜브 다발 사이의 틈새 채널의 순서로 흡착하였다. 1 bar 이하에서도 여러 가지 직경과 간격을 가지는 탄소나노튜브는 중량 그리고 부피 저장 능력이 모두 목표치를 초과하였다.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.104-109
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• 2007

연료 전지의 소형화를 위하여 흑연(graphite)를 기본으로 하는 분리판을 실리콘분리판으로 대체하였으며, 실리콘 분리판과 active area가 $4cm^2$인 MEA (membrane electrode assembly)와 결합하여 단위 전지를 제작하였다. 단위 전지에 공급되는 수소와 산소의 공급량은 고정하고 가습기의 구동 온도만을 변화시키면서 단위 전지의 성능을 확인하고 최적의 가습 조건을 결정하였다. 또한 가습 조건이 실리콘으로 제작된 연료 전지 스택에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실리콘 분리판과 2개의 MEA로 이루어진 스택을 제작하여 가습 조건의 영향을 알아보고 실리콘 분리판으로 제작된 연료전지 스택의 문제점 및 특징을 알아보았다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.75-81
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• 2007

Steam reforming of methane using Xe-arc solar simulator was studied for the application of concentrated solar energy into chemical reaction. The reactor, a volumetric absorber, consisted of a porous ceramic foam disk coated with commercial reforming catalyst. Operating temperature was in the range of $450\;-\;550^{\circ}C$ and the excess steam ratio to methane was from 3.0 to 5.0. At the steady-state condition, the conversion of methane Increased with temperature in the range of 15 % - 30 % and the experimentally determined conversion was found to be close to theoretical equilibrium conversion. It was also found that the CO selectivity slightly decreased with excess steam ratio. Finally, the conversion of methane decreased significantly with space velocity of reactants.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.240-248
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• 2011

All-vanadium redox flow battery (VRFB) has been studied actively as one of the most promising electrochemical energy storage systems for a wide range of applications such as electric vehicles, photovoltaic arrays, and excess power generated by electric power plants at night time. Among consisting elements of the VRFB, the ion exchange membrane and the electrode play important roles. In this study, carbon PVC coposite sheets for the VRFB have been developed and electrochemical characteristics investigated. Current collector for VRFB, carbon PVC composite sheets (CPCS), were prepared with G-1028 as a conducting particle, PVC as a polymer, Dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer and fumed Silica (FS) as a dispersion agent. CPCS has been shown to have the characteristics as an excellent current collector for VRFB and electrochemical properties of specific resistivity 0.31 ${\Omega}cm$, which were composed of G-1028 80 wt%, PVC 10 wt%, DBP 5 wt% and FS 5 wt%.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.531-535
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• 2017

The performance of all-vanadium redox flow battery (VRFB) was tested with an increase of the current density. APS membrane (anion exchange membrane) and GF050CH (cabon felt) were used as a separator and electrode, respectively. An average energy efficiency of the VRFB was 79.5%, 68.1%, and 62.8% for the current density of $60mA/cm^2$, $120mA/cm^2$, and $160mA/cm^2$, respectively. It was confirmed that VRFB can be used as a energy storage system at the higher current density even if the energy efficiency was deceased about 21%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.322-326
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• 2010

수소발생용으로 사용되는 $NaBH_4$ 수용액의 저장과정 중에 $NaBH_4$ 안정성에 대해 연구하였다. $NaBH_4$의 안정성을 증가시키기 위해 NaOH와 KOH를 사용하였으며, $NaBH_4$의 저장 중 가수분해반응에 미치는 알칼리와 $NaBH_4$ 농도, 온도 그리고 저장 용기 재질의 영향을 실험하였다. 알칼리농도가 증가할수록 $NaBH_4$가 수용액 중에서 안정화되기 때문에 수소발생 속도가 감소하였다. $NaBH_4$ 농도를 10에서 15 wt%로 증가시켰을 때 안정성이 감소하다 15 wt% 이상으로 농도를 증가시켰을 때는 pH의 증가에 의해 안정성이 증가하였다. $NaBH_4$ 농도를 25 wt%, NaOH 3.0 wt%일 때 수소발생 활성화 에너지 값은 115.1 kJ/mol 로 촉매를 사용했을 때보다 활성화 에너지 값이 1.5~4.0배 높았다. 유리나 스텐리스-스틸에 저장된 $NaBH_4$ 용액의 안정성이 플라스틱에 저장된 $NaBH_4$ 용액의 안정성보다 더 높았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.207-207
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• 2000

Multi- and single-wall carbon nanotubes are promising new carbon materials in nano-electronics, field-emitters, CRT-displays, hydrogen storage materials, biomedical tracers and so forth. The present talk will deal with a high-yield synthesis on quasi-aligned multi-wall carbon nanotubes via a chemical vapor deposition technique. I will also talk about a possible growth mechanism on single-wall carbon nanotubes based on newly obtained experimental results.