• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.331-337
• /
• 2017

Proton Exchange Membrane Water Electrolysis (PEMWE) is one of the most popular and widely used methods for hydrogen production. PEMWE contributes to eco-friendly system via its energy storage system application, hence making it environmentally friendly to use. However, its main drawback is contamination of proton exchange membrane during water electrolysis. Existing cation such as magnesium, calcium and the likes are the cause for membrane contamination. As a result, the cation contamination give rise to degradation of performance of electrolysis and the reverse electrolysis is effective method to remove cation.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제12권3호
• /
• pp.358-364
• /
• 2021

In this study, an anion exchange membrane water electrolysis (AEMWE) cell was operated for ~1000 h at a voltage bias of 1.95 V. Impedance spectra were regularly measured every ~ 100 h, and changes in the ohmic and non-ohmic resistance were traced as a function of time. While there was relatively little change in the I-V curves and the total cell resistance during the long-term test, we observed various electrochemical phenomena in the cell: 1) initial activation with a decrease in both ohmic and non-ohmic resistance; 2) momentary and non-permanent bubble resistance (non-ohmic resistance) depending on the voltage bias, and 3) membrane degradation with a slight increase in the ohmic resistance. Thus, the regular test protocol used in this study provided clear insights into the performance degradation (or improvement) mechanism of AEMWE cells.

• 전기화학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.118-123
• /
• 2006

반복적인 작동/멈춤에 의해 고분자전해질 연료전지의 성능 감소가 촉진되며, 이는 연료전지 자동차의 상용화를 위해 반드시 해결되야 한다. 고분자전해질 연료전지 스택의 운전을 정지했을 때 연료극 유로에는 수소가, 공기극 유로에는 공기가 남아 있어 연료전지가 열림회로 전위 상태에 한동안 유지되며 이로 인해 촉매의 소결이 촉진되고 과산화수소 라디칼이 형성되어 전해질를 분해시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반복적인 작동/멈춤이 따라 고분자전해질 연료전지의 성능 감소와 막-전극 접합체의 특성에 미치는 영향을 조사하고, 운전 정지 시 잔존 수소를 제거함으로써 연료전지 스택의 내구성을 향상시키는 방법을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.2958-2965
• /
• 2015

공중합체인 PLGA는 생분해성 고분자로서 의료용 이식재료로 사용되고 있으며, 이를 이용한 멤브레인은 양호한 생분해 특성 및 지속적 약물 전달체로서 치조골 유도제로 적용할 수 있다. 본 연구는 락티드, 글리콜리드 합성 및 공중합과정을 거쳐 상전이법을 이용하여 PLGA 멤브레인을 제조하였으며, 멤브레인의 광학적(NMR, IR), 기계적(인장강도), 열적(DSC)특성을 조사하였다. 또한 PLGA 멤브레인의 생분해 특성은 PBS (Phosphate Buffered Solution)이 담긴 항온조($60^{\circ}C$) 내에서 분해시간에 따른 표면분해 정도, 멤브레인의 질량변화 및 용액의 pH 변화로 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권1호
• /
• pp.16-20
• /
• 2021

PEMFC 고분자막의 내구성 향상을 위한 내구성 평가는 PEMFC 발전을 위해 매우 중요하므로 고분자막 내구성 평가 프로토콜(AST) 연구개발이 계속 되고 있다. 최근에 DOE의 고분자막 화학적/기계적 내구성 평가 AST가 개발되어 Nafion XL에 적용해 검토하였다. 평가시간을 단축시키기 위해 공기대신 산소를 Cathode 가스로 사용해 144시간만에 종료하였다. DOE AST가 가습 45초/건조 30초로 전압변화 횟수가 많아서 전극의 열화가 MEA 내구성에 더 많은 영향을 미쳤다. 그래서 가습 60초/건조 300초로 1사이클 시간을 길게하고 가습시간 대비 건조시간도 길게 하여 고분자막을 더 열화시키게 하였고, 240시간에 종료하였다. 고분자막 내구성 평가를 위한 DOE AST가 전극 열화도 동반됨을 확인하였다.

• Journal of Korean Dental Science
• /
• 제14권1호
• /
• pp.12-25
• /
• 2021

Purpose: (i) To evaluate the biologic properties of a bi-layered 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride-cross-linked collagen membrane (CCM) in vitro. (ii) To assess the efficacy of CCM for localized bone regeneration in vivo. Materials and Methods: Biodegradation of CCM compared to a native collagen membrane (NCM) was assessed in vitro. In vivo, twelve male New Zealand White rabbits were used. Four calvarial, circular defects (diameter 8 mm) were created in each animal. The sites were randomly allocated to i) CCM+biphasic calcium phosphate (BCP) (CCM-BCP group), ii) CCM alone (CCM), iii) BCP alone (BCP) and, iv) negative control (control). Animals were sacrificed at 2 (n=6) and 8 weeks (n=6). Outcome measures included: micro-computed tomography (μCT) analysis (total augmented volume [TAV], new bone volume) and histomorphometry (total augmented area [TAA], newly formed bone, remaining membrane thickness [RMT]). Result: CCM was more resistant to degradation than NCM. μCT analysis showed CCM-BCP (196.43±25.30 mm³) and BCP (206.23±39.13 mm³) groups had significantly (P<0.01) larger TAV than the control (149.72±12.28 mm³) after 8 weeks. Histomorphometrically, CCM-BCP group (17.75±5.97 mm²) had significantly (P<0.01) greater TAA compared to the CCM group (7.74±2.25 mm²) and the control (8.13±1.81 mm²) after 8 weeks. After 8 weeks, RMT was reduced by 67%. Conclusion: CCM can be a favorable choice of barrier membrane when performing guided bone regeneration (GBR) in localized bone defects. CCM has better resistance to degradation than the natural collagen membrane, in vitro. In vivo, CCM provides an advantageous integration of prolonged barrier function and biocompatibility for GBR.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권4호
• /
• pp.508-513
• /
• 2021

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 내구성을 향상시키기 위해서는 필수적으로 고분자막의 내구성이 향상되어야한다. 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 e-PTFE 지지체와 라디칼 제거제(Radical Scavenger)가 첨가된다. 본 연구에서는 e-PTFE 지지체가 들어간 강화막(Reinforced Membrane)과 비강화막(Non-reinforced Membrane)의 화학적 내구성을 Fenton 반응에 의해 비교하고자 하였다. 라디칼 제거제가 첨가되지 않은 고분자막의 Fenton 실험에서는 작게 절단한 시편의 단면을 통한 과산화수소 용액과 철이온의 흡수율이 강화막에서 더 높아 불소유출농도가 더 높게 나타났다. 라디칼 제거제의 종류와 첨가량에 따라 강화막의 불소유출농도가 3배 이상의 큰 차이가 발생해서 라디칼 제거제의 영향이 지지체의 영향보다 강한 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제62권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2024

상용차용 수소 전기 차량 수요가 증가하면서 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC) 내구성은 승용차용보다 5배 이상 증가해야 하므로 내구성 향상 연구개발이 시급한 상황이다. PEMFC 막전극접합체 (MEA)가 화학적 열화가 진행되면 MEA 두께가 감소하고 핀홀이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 화학적 열화 가속 실험인 개회로전압 (OCV) holding 후에 단위전지의 체결압을 상승시키면서 MEA의 성능 및 내구성의 변화를 측정하였다. 체결압이 상승하면서 고분자막의 저항과 막/전극 접촉저항이 감소하여 I-V 성능이 향상되었고, 수소투과도가 감소하였다. 수소투과도 감소에 따라 OCV는 증가하였다. 핀홀 부위를 제거하고 MEA 체결압을 증가시켰을 때 수소투과도가 급감하여 국부적인 열화가 전체 셀의 성능과 내구성에 미치는 영향이 큼을 확인하였다. 핀홀 부위 제거 후 재체결하고 OCV holding 평가를 하였을 때 막 저항과 수소투과도 감소에 따라 내구성이 향상됨을 확인하였다.

• 멤브레인
• /
• 제29권6호
• /
• pp.299-307
• /
• 2019

광촉매는 물에서 유기 염료를 분해하는 친환경적 기술이다. 산화 텅스텐은 이산화 티타늄에 비해 더 작은 밴드갭을 지니고 있어 광촉매 나노물질로서 활발히 연구되고 있다. 계층적 구조의 합성, 백금 도핑, 나노 복합물 또는 다른 반도체와의 결합 등이 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들로 연구되고 있다. 이들 방법들은 광 파장의 적색편이를 유도하여 전자 이동, 전자-정공 쌍의 형성과 재결합에 영향을 미친다. 산화 텅스텐의 형태 개질을 통해 앞서 언급한 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들과 합성에 대해 분석하였으며 금속 산화물과 탄소 복합재를 결합하는 방법이 새로운 물질의 합성이 필요없으며 가장 효율적인 방법으로 조사되었다. 이러한 광촉매 기술은 수처리 분리막기술과 모듈화하여 정수처리 목적으로 사용될 수 있다.

• 멤브레인
• /
• 제18권2호
• /
• pp.124-131
• /
• 2008

조직공학용 생체 물질로 사용하고자 가교제 1,3-butadiene diepoxide (BD)를 사용하여 락타이드와 가교시킨 히아루론산 막을 제조하였다. 막의 락타이드 및 BD 반응도는 핵자기 공명 분광볍으로 결정하였다. BD 농도가 높을 경우 6%이하의 성장저해 현상이 나타났으나 그 값은 세포 성장에 문제되지 않을 정도로 충분히 낮았다. 가교온도가 낮을수록 탄성 율은 증가하고 팽윤도는 감소하였다. 막의 생분해속도는 가교온도가 낮을수록 감소하였다. 약물방출 실험 결과 가교 온도가 낮을수록 막을 통한 약물 투과는 감소하였다.