• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.296-301
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• 2017

최근에 저가의 고분자 전해질 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC)용 비불소계 전해질 막 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 sulfonated poly (ether ether ketone) (sPEEK) 막의 내구성을 증가시키기 위해 PI 지지체를 이용한 강화 막을 제조하였다. 단일(비강화) 막전극합체(MEA)와 강화막 MEA의 내구성을 시험하기 위해 열화 가속화 기법을 이용하여 MEA 열화 실험을 진행하였다. 열화 전과 후에 I-V 분극곡선, 수소투과도, 전극 활성 면적, 막 저항과 부하 전달 저항을 측정하여 열화 전과 후를 비교하였다. 그 결과, 강화 MEA가 단일 MEA에 비해 수소투과전류밀도가 낮으며, 내구성이 높음을 확인하였다. 특히 열화 후 강화 MEA에서는 단일 MEA에서 나타난 쇼트 현상이 나타나지 않았다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권1호
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• pp.34-40
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• 1999

Reed-Solomon(RS) 부호는 CD-ROM, HDTV, ATM 그리고 디지털 VCR 등 여러 분야에서 연집(burst) 오류를 정정하기 위해 적용되어 왔다. RS 부호를 복호하기 위해서는 Berlekamp-Massey 알고리즘, 유클리드 알고리즘 그리고 수정 유클리드 알고리즘(MEA)이 개발되었다. 최근에는 이들 중에서도 MEA가 가장 자주 사용되었다. 본 논문은 부호의 복호에 사용되는 MEA을 위한 효율적인 반복 셀 구조를 제안한다. 제안된 구조의 두 가지 주된 특징은 다음과 같다. 첫째, MEA의 수행에 있어 기존의 방법[1] 보다 약 25% 적은 수의 클럭 사이클을 이용한다. 둘째, MEA 수행에 소비되는 클럭 사이클의 수가 부호의 길이 n보다 큰 경우 MEA 셀의 개수를 줄일 수 있었으며, 수신된 워드를 위한 버퍼 요구량 또한 줄일 수 있었다. 예로써 (128,124) RS 부호에 대한 MEA 회로가 VHDL을 통하여 기술되고 검증된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.344-350
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• 2019

연구개발한 고분자전해질연료전지(PEMFC)의 막과 전극합체(MEA)의 상용화를 위해서는 내구성 확보가 매우 중요하다. 정치용 PEMFC MEA의 내구평가는 정전류 조건에서 전압변화 속도를 1000시간이상 장시간 측정해야하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 내구평가시간을 단축시키기 위해 차량용 MEA에 적용하고 있는 고분자막의 전기화학적 내구 평가 프로토콜(OCV 유지법)을 정치용 MEA 내구 평가에 적용하였다. OCV, cathode 산소, $90^{\circ}C$, 상대습도 30% 조건에서 정치용과 차량용 MEA를 각각 168시간 구동 후에 I-V, LSV, CV, 임피던스, FER 등을 측정해서 비교하였다. 열화 후 전해질 막의 내구성을 나타내는 수소투과도, OCV 변화, 이온전도도, 불소유출량 등을 모두 검토했을 때 정치용이 차량용보다 내구성이 더 좋음을 보였다. 그리고 전극열화도 정치용 MEA가 작아서 정치용 MEA가 고분자막과 전극 모두 차량용보다 내구성이 우수함을 차량용 프로토콜에 의해 짧은 시간에 평가할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.469-473
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• 2018

개질가스를 일반적으로 사용하는 정치용 PEMFC에 순수 수소를 공급했을 때 그 특성을 차량용 막과 전극 합체(MEA)와 비교하였다. 수소 공급량을 변화시키며 anode에서 수소공급량이 전체 성능에 미치는 영향을 비교하였다. 수소를 1.0~1.7 과잉(stoi.)범위에서 공급량을 변화시켰을 때 정치용이나 차량용 모두 OCV에 미치는 영향은 거의 없었다. 0.7 V에서 정치용 MEA의 전류밀도는 차량용보다 약 16% 높았다. 그리고 상대습도를 변화시키며 I-V 성능, 임피던스, LSV를 측정하였다. 상대습도 증가에 따라 OCV와 전해질 막 저항이 모두 감소하였다. 정치용 MEA의 수소투과도가 차량용보다 더 낮아 정치용 MEA의 전해질 막의 내구성이 차량용보다 더 높을 수 있음을 보였다.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.157-161
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• 2007

본 연구는 수계에서의 생물학적 고찰이 거의 없었던 MEA 단독 물질을 전형적 활성슬러지와 Pseudomonas계 균주를 이용하여 분해특성을 분석한 것이다. 잠정적 결론으로서 첫째, MEA는 수계 유입 시 COD 및 $NH_4^+$ 농도의 상당한 증가를 유발하여 MEA는 $NH_4^+$로 78.1% 이상 전환되었다. 둘째, 공기 공급이 조절된 회분식 반응기에서 MEA 분해속도는 1000 mg/L에서 최대 19.23 mg/L/h, 고농도인 5000 mg/L에서 17.55 mg/L/h로서 미생물 순응이 담보되는 경우 큰 차이를 보이지 않았다. 셋째, 순차적 순응단계를 거쳐 MLVSS가 상대적으로 작은 조건 (최대 820 mg/L)에서도 약 3개월간 안정적 장기 운전이 가능하였고, 최대 분해율은 약 95%였다. 넷째, $COD_{cr}$를 기초로 한 반응속도론 분석에 의하면 MEA 생분해는 1차 반응에 부합하였다. 향후 MEA의 생물학적 공법을 확립하기 위해 활성슬러지 시스템의 미생물 효소분석을 통해 순응단계를 최적화하는 연구를 수행할 계획이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.230-234
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• 2005

Fabrication of MEA is important factor for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). MEA of PEMFC with hot pressing and direct coating method were prepared, and performances were evaluated and compared each other. The effect of MEA preparation methods, hot pressing methods and direct coating methods, on the cell performance was analyzed by impedance spectroscopy and SEM. The performance of PEMFC with direct coating method was better than with hot pressing method because membrane internal resistance and membrane-interfacial resistance were reduced by elimination of hot pressing process in MEA fabrication. In addition the micro structure of MEA with direct coating method reveals uniform interface between membrane and catalyst layer.

• 신재생에너지
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• 제17권2호
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• pp.50-58
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• 2021

We proposed an MEA development methodology that accurately measures intrinsic MEA performance while considering the uneven reaction environments formed inside a large-area BP. To facilitate measurement of the inherent MEA performance, we miniaturized the active area of the MEA to 3 cm², and prepared two MEAs with different ionomer contents of 0.65 and 0.80 (I/C). By simulating the operating conditions of a 100 cm² BP at the inlet (I), center (C), and outlet (O), the oxygen concentration and relative humidity were determined to be 20.7, 13.8, 11.7%, and 50, 66.1, and 70.1% respectively. We measured the performance and electrochemical analysis of the prepared MEAs under the three simulated conditions. Based on the results of statistical analysis of the evaluated MEA performance data, I/C 0.65 MEA had a higher average performance and lower performance deviation than I/C 0.80 MEA. Hence, it can be concluded that an I/C 0.65 MEA is a more effective MEA for large-area BP. Based on the above research process, we confirmed the effectiveness of the proposed MEA development methodology.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.585-591
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• 2011

This study has focused on the development of high performance membrane-electrode assemblies (MEAs) fabricated by decal method for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). To study the effect of ionomer contents on performance, we fabricated MEAs with several electrodes which were prepared by varying the quantity of ionomer from 20 wt.% to 45 wt.% in catalyst layer. The MEA performance was obtained through single cell test. The MEA prepared from electrode with 25wt.% of ionomer showed the best performance. We evaluated the surface area and pore volume of electrode with BET. We found that the surface area and pore volume in electrode decreased rapidly at the electrode with 40wt.% of ionomer in catalyst layer. MEA was fabricated by roll laminator machine and the roll laminating conditions for the preparation of MEA, such as laminating press, temperature and speed, were optimized. The MEA performance is not affected by laminating temperature and speed, but roll laminating press have a great effect on MEA performance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.70-75
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• 2013

It has fabricated membrane electrode assemblies (MEA) for proton exchange membrane fuel cell by hot-pressing method. The hot-pressing was used for the fabrication of MEA which is composed of commercial platinum electrode on carbon paper. The performance of MEA was studied with different fabrication conditions of temperature, pressure and torque. As the temperature increased, the performance of MEA was increased. and started to decrease l after arrived at the maximum performance of MEA. This is related with good contact between electrode and polymer electrolyte membrane at high temperature and microstructural change at much higher temperature. Similarly, as the pressure increased, the performance of the MEA increased up to highest values and start to decrease. According to the our results, the maximal performance of the MEA was at the temperature of $140^{\circ}C$ and the pressure of $1.5{\times}10^3$ kPa. The optimal torque to assemble the single stack was 3.2 N m.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.189-195
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• 2023

PEMFC(고분자 전해질 막 연료전지) cathode 촉매로 Pt-Co/C가 내구성 향상 때문에 최근에 많이 사용되는 추세이다. 연료전지에서 전극과 전해질은 상호 간에 성능과 내구성 면에서 밀접하게 영향을 준다. Pt/C 전극 촉매에서 Pt-Co/C로 대체되었을 때 고분자 전해질막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. PEMFC 고분자막의 전기화학적 가속 열화 과정에서 Pt-Co/C MEA(막전극접합체)의 내구성이 Pt/C MEA 내구성보다 높았다. FER (불소유출속도)와 수소투과도를 분석한 결과 Pt-Co/C MEA의 고분자막 열화속도가 Pt/C MEA보다 낮음을 보였다. OCV(개회로전압) holding 과정에서 Pt-Co/C 전극의 활성면적 감소속도가 Pt/C 전극보다 낮고, 고분자막에 석출되는 Pt 양도 Pt-Co/C MEA가 Pt/C MEA보다 작았다. 고분자막 내부의 Pt는 라디칼을 생성해서 고분자막을 열화시킴으로 Pt 석출 속도가 높은 Pt/C MEA의 고분자막 열화속도가 높게 나타났다. Pt-Co/C 촉매를 사용하면 전극 내구성도 향상되고, 고분자막에 석출되는 Pt양도 감소해서 고분자막의 전기화학적 내구성을 향상시켰다.