• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.110-115
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• 2011

The effect of $TiO_2$ nanotube (TNT) and nanoparticle (TNP) composite photoelectrode and the role of TNT to enhance the photo conversion efficiency in dye-sensitized solar cell (DSSC) have investigated in this study. Results demonstrated that the increase of the TNT content (1-15 %) into the electron collecting TNP film increases the open-circuit potential ($V_{oc}$) and short circuit current density ($J_{sc}$). Based on the impedance analysis, the increased $V_{oc}$ was attributed to the suppressed recombination between electrode and electrolyte or dye. Photochemical analysis revealed that the increased Jsc with the increased TNT content was due to the scattering effect and the reduced electron diffusion path of TNT. The highest $J_{sc}$ (12.6 mA/$cm^2$), Voc (711 mV) and conversion efficiency (5.9%) were obtained in the composite photoelectrode with 15% TNT. However, $J_{sc}$ and $V_{oc}$ was decreased for the case of 20% TNT, which results from the significant reduction of adsorbed dye amount and the poor attachment of the film on the fluorine-doped tin oxide (FTO). Therefore, application of this composite photoelectrode is expected to be a promising approach to improve the energy conversion efficiency of DSSC.

• 전기화학회지
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• 제12권1호
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• pp.61-67
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• 2009

Flow-field design has much influence over the performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) because it affects the pressure magnitude and distribution of the reactant gases. To obtain the pressure magnitude and distribution of reactant gases in five kinds of flow-field designs, computational fluid dynamics (CFD) analysis was performed. After the CFD analysis, a single cell test was carried out to obtain the performance values. As expected, the pressure differences due to different flow-field configurations were related to the PEMFC performance because the actual performance results showed the same tendency as the results of the CFD analysis. A large pressure drop resulted in high PEMFC performance. The single serpentine configuration gave the highest performance because of the high pressure difference magnitudes of the inlet/outlet. On the other hand, the parallel flow-field configuration gave the lowest performance because the pressure difference between inlet and outlet was the lowest.

• 전기화학회지
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• 제12권1호
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• pp.11-25
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• 2009

연료전지는 가까운 미래를 위한 핵심 청정 신에너지원 중의 하나로 기대된다. 그러나 고분자 연료전지에서 공기극은 느린 산소환원반응과 많은 백금 사용 때문에 상업화에 어려움을 겪고 있으며, 이것을 해결하는 것이 최근 당면 과제이다. 또한 연료극은 일산화탄소의 피독 현상과 전극의 안정성이 문제시 되고 있다. 본 총설에서는 고분자 연료전지를 위한 연료극, 공기극 전기화학 촉매의 이론적 접근을 통해 촉매를 설계하는 최근 연구 내용을 소개하려 한다. 촉매 설계는 합금 전기 화학 촉매를 통해 접근 했으며, 이는 electronic, geometric, lateral effects를 손쉽게 조절할 수 있게 한다. 이것은 계산되어진 d-band center의 함수에 의존하며, 촉매의 활성과 큰 관계를 가짐을 발견하였다. 본고에서 지향하는 촉매의 최종 방향은 이론적 접근을 통해서 촉매의 사용량을 줄이면서 효율적으로 사용하는 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.467-470
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• 2009

외부적으로 직렬 및 병렬로 접속된 50개의 DSSC로써 새로운 8 V DC 전원을 만들었다. 한 개의 DSSC는 $5.2{\times}2.6$ cm(유효면적 8 $cm^2$) 약 4.2%의 효율을 보이며, 전기화학적 임피던스 분석법 및 I-V 곡선으로 특성이 분석되었다. 또한 펄스형 Nd:YAG 레이저 빔을 활용하여 투명 도전층을 식각함으로써, 최종효율 약 45%를 달성하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.356-359
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• 2006

고분자전해질 연료전지의 MEA를 CCM (Catalyst Coated Membrane) CCS(Catalyst Coated Substrate) 형태로 각각 제조하고 백금담지 비율이 서로 다른 백금 담지촉매를 각각 적응하여 MEA를 CCM형태로 제조하여 단위전지 성능평가를 수행하였다 백금담지 비율이 다른 촉매를 적용한 CCM형태 MEA의 표면을 SEM (scanning electron microscopy)으로 분석하였으며, 단위전지 성능평가를 수행하는 동시에 EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy)를 통하여 MEA의 저항을 분석하였다. 고분자전해질 연료전지의 성능은 MEA의 제조방법과 백금담지 촉매의 백금담지비율에 따라 크게 변함을 확인 할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.213-213
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• 2010

In this thesis, we studied to increased to solar conversion efficiency of DSSC (dye-sensitized solar cell) using nanocrystalline $TiO_2$ semiconductor. We are preparation of $TiO_2$ photoelectrode, assembly the DSSC and put a focus in analyses electrochemical properties of DSSC and using Silica powder in $TiO_2$ photoelectrode for increase light scattering effect and improved conversion efficiency. It attempt to investigate the morphology of the photoelectrode and photovoltaic effects using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and photovoltaic properties under illumination with AM 1.5 simulated sunlight. We got 146 % enhanced power conversion efficiency when the optimal content of quartz glass powder was 5 wt.% than that another content.

• Corrosion Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.1-5
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• 2018

As structural materials, magnesium (Mg) alloys have been widely used in the fields of aviation, automobiles, optical instruments, and electronic products. There are few studies on the effect of coating conditions on the compositional variation during the formation process of the conversion coatings. Rare-earth based conversion coating on AZ91 magnesium alloy was prepared in ceric sulfate and hydrogen peroxide contained solution. The element composition and valence as well as their distribution in the coating were analyzed with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Electron probe micro-analyzer (EPMA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The effect of treating process on the element composition were also studied. It was found that the conversion coating surface consists of Mg, Al, O, Ce, and the weight content of Ce in the coating was affected by the treating solution concentration and immersion time; the Ce element was distributed in the coating non-uniformly and existed in the form of $Ce^{+3}$ and $Ce^{+4}$, while the O element existed in the form of $OH^-$, $O^{2-}$, $H_2O$. Based on microscopic analysis results, the electrochemical deposition mechanism on the micro-anode and micro-cathode in the process of the coating growth was suggested.

• 전기화학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 2020

불용성 산화 전극(Dimensionally Stable Anode, DSA)은 물리적, 열적, 전기화학적으로 안정적인 산화 전극이며, 주로 Ru, Ir, Ta 등의 금속 산화물이 Ti 기판에 코팅되어 사용된다. DSA 전극의 우수한 물성을 바탕으로 chlor-alkali, 전기화학적 수처리, 수전해 등의 여러 분야에 활용되고 있다. 이에 본 총설은 DSA 전극의 여러 분야의 적용과 관련된 최근 5년 자료를 정리 요약한 것이다. 이를 통해 DSA 전극의 다양한 적용을 위해서 전극 물질의 스크리닝, 구조 설계 및 경제적인 제조법에 대한 연구가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 분야에 적용할 수 있는 DSA 전극 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, DSA 전극 개발을 통하여 전기화학적 공정을 적용할 수 있는 응용 분야를 넓힐 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권1호
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• pp.49-56
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• 2013

Excellent electron transport properties with enhanced light scattering ability for light harvesting have made well-ordered one dimensional $TiO_2$ nanotube(TNT) arrays an alternative candidate over $TiO_2$ nanoparticles in the area of solar energy conversion applications. The principal drawback of TNT arrays being activated only by UV light has been addressed by coupling the TNT with secondary materials which are visible light-triggered. As well as extending the absorption region of sunlight, the introduction of these foreign components is also found to influence the charge separation and electron lifetime of TNT. In this study, a novel method to fabricate the TNT-based composite photoelectrodes employing visible responsive $CuInS_2$ (CIS) nanoparticles is presented. The developed method is a square wave pulse-assisted electrochemical deposition approach to wrap the inner and outer walls of a TNT array with CIS nanoparticles. Instead of coating as a dense compact layer of CIS by a conventional non-pulsed-electrochemical deposition method, the nanoparticles pack relatively loosely to form a rough surface which increases the surface area of the composite and results in a higher degree of light scattering within the tubular channels and hence a greater chance of absorption. The excellence coverage of CIS on the tubular $TiO_2$ allows the construction of an effective heterojunction that exhibits enhanced photoelectrochemical performance.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.337-343
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• 2013

멤브레인 반응기는 멤브레인과 반응기를 결합하여 반응과 분리의 단위공정을 하나로 결합함으로써 전체공정을 단순화하고 반응효율을 높이고자 하는 혁신 기술로써, 멤브레인을 이용한 생성물의 선택적 제거를 통해 열역학적 평형을 뛰어넘는 전환율, 부반응물 생성 억제에 의한 반응 효율 및 선택성을 향상시킬 수 있다. 특히 이온전도성 세라믹을 이용한 멤브레인 반응기는 연료전지의 개발, 고순도 산소/수소의 분리/정제, 이산화탄소의 전환 및 다양한 화학제품제조에 까지 응용될 수 있기 때문에 시장의 확대와 더불어 크게 발전할 수 있을 것으로 기대된다. 본 총설에서는 수소이온 전도성 세라믹 멤브레인 반응기에 대한 연구동향과 다양한 응용분야 및 향후 전망 등에 고찰해 보고자 한다.