• 에너지공학
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• 제1권1호
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• pp.58-65
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• 1992

인산형 연료전지의 전극성능의 향상을 위해 Hot Pressing공정을 사용하여 Pt이 담지된 다공성 탄소전극(Pt/C)을 제조하였다. Hot pressing의 조건, 촉매층에서의 PTEE 함량을 변화시켜 제조한 Pt/C 전극의 전기화학적 산소환원특성 및 인산형 단위전지 성능특성을 비교하였다. 실험결과 Hot Pressing의 최적조건은 36$0^{\circ}C$, 10kg/$\textrm{cm}^2$이었다. 최대성능은 촉매층에 30wt%의 PTFE 함량을 가진 전극에서 얻어졌으며, 이때 백금의 이용율은 80%이었다. 단위전지의 성능측정 결과, hot pressing한 전극의 성능은 700㎷에서 200mA/$\textrm{cm}^2$이었으며 200시간동안 안정적인 성능이 유지되었다.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.270-278
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• 2007

다양한 종류의 기체확산층 (gas diffusion layer, GDL)을 이용하여 고분자전해질 연료전지의 성능을 시험하였으며 이를 통해 GDL의 물리적 특성과 연료전지의 성능과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 전기전도도, 기공도, air permeability, water flux, PTFE 함량, micro-porous layer (MPL)의 유무에 따른 연료전지 성능의 변화가 고찰되었다. GDL의 물리적 특성들은 서로 밀접한 관계를 가지고 있어 연료전지의 성능변화에 영향을 주었다. Carbon paper나 carbon cloth상에 MPL의 형성이 GDL의 물리적 특성을 변화시켜 연료전지의 성능을 변화시킬 수 있음을 관찰하였다. 물리적 특성과 연료전지 성능과의 관계는 전류밀도의 크기에 따라 다른 경향을 나타내거나 혹은 무관한 경향을 보였다.

• 한국표면공학회지
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• 제24권3호
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• pp.162-168
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• 1991

Gas diffusion and electrolyte penetration in wetproofed gas diffusion electrodes were studied using layers of PTFE- bonded carbon. Minor variations in fabrication and testing procedures resulted in very large variations in catalyst layer wetting characteristics and permiability for reaction gas. By controlling the pore size of gas diffusion electrode carefully by varing the PTFE contents, baking temperature, baking time and ammonium bicarbonate as additive, the primary pore was decreased and the secondary pore was increased and so more reaction gas through the primary pore could be reacted at catalyst agglomertes in the secondary pore. And the cathode current density was increased to more than 400mA.$\textrm{cm}^2$ and Tafel slope value was decreased to lower than 110mA/decade.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.326-331
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• 2012

본 연구에서는 혈액투석 시 필요한 혈관접근통로로 활용되는 expanded poly(tetrafluoro ethylene)(ePTFE) 인공혈관을 표면 개질하였다. 생분해성 합성고분자인 poly(D,L-lactide-$co$-glycolide)(PLGA)와 함께 항암제로서 뿐만아니라 항증식제제로서 널리 쓰이고 있는 파클리탁셀을 인공혈관 표면에 코팅함으로써 PLGA가 생분해됨에 따라 파클리탁셀을 서방할 수 있도록 고안하였다. 인공혈관의 다공구조 특성을 유지하면서 인공혈관 표면에 1.96 mg/$cm^2$의 PLGA가 코팅되었음을 ATR-FTIR을 통해 확인하였다. 또한 0.263 mg/$cm^2$의 파클리탁셀이 인공혈관에 코팅되었음을 HPLC로 확인하였다. PLGA를 코팅함으로써 인공혈관의 모듈러스는 감소하였으나 인장강도는 향상되었다. 약물방출 실험 결과 PLGA의 생분해거동에 동반하여 코팅된 파클리탁셀의 약 35%가 28일 동안 지속적으로 방출되었다. 이러한 지속적인 파클리탁셀의 방출은 장기간에 걸쳐 신내막 과형성증을 억제하여 혈관의 개존율을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제3권3호
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• pp.527-534
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• 1992

Raney nickel 촉매를 이용하여 알칼리형 연료전지의 수소극을 제작하였다. $700^{\circ}C$에서 소결한 Raney nickel로 제작한 수소극의 경우 가장 좋은 전극성능을 갖는 $450mA/cm^2$의 전류밀도를 나타냈으며 이때의 평균촉매입자 크기는 $90{\AA}$이었다. CO-chemisorption 측정 및 분극곡선과 Tafel slope를 통하여 PTFE의 첨가량에 대한 전극의 전기화학적 성능을 고찰하였다. CO-chemisorption 측정 결과 5wt%의 PTFE가 첨가되었을 때 최고값을 갖는 것이 확인되었으나 전극에서의 전류밀도와 Tafel slope를 비교한 결과 10wt%의 PTFE를 첨가하는 경우가 가장 적당함을 알았다. Raney nickel제조시 nicke과 aluminum의 함량비는 60:40의 경우에 가장 좋은 전극 특성을 나타내었으며 담지량은 $0.25g/cm^2$의 경우가 적당하였다. 전극제조시 촉매층의 press압 및 촉매층과 기체확산층과의 접합시의 Press압에 대한 영향도 검토하였다. 또한 촉매의 표면 구조를 SEM으로 관찰하였으며 활성화시간 및 열처리 온도 등 여러가지 조건에 대한 전극의 영향도 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제14권2호
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• pp.173-184
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• 2004

술폰화 폴리스티렌/테플론(Polystyrene/Teflon, 이하 'PS/PTFE'로 칭함) 복합막을 제조하여 직접 메탄을 연료전지용 막에 관한 특성을 조사하였다. 복합막은 다음과 같이 제조되었다. 먼저 다공성 테플론 필름에 styrene 단량체와 가교제인 diviny benzene (이하 'DVB'로 칭함)의 비율을 달리하면서, 개시제 2,2'-azobis(isobutylonitlie) (AIBN)와 함께 함침시킨 후 열을 가해 폴리스티렌/테플론 복합막을 제조하였다. 그 후 술폰화제인 chlorosulfonic acid와 1,2-dichloroethane혼합용액을 사용하여 술폰화된 복합막을 제조하였다. 제조된 복합막의 술폰화 전과 후의 물리화학적 구조는 ATR-FTIR, SEM, THF 및 물에 대한 함유율, 이들의 이온교환량을 통하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 스티렌/디비닐벤젠의 비율에 따라 복합막이 성공적으로 제조되었음을 확인하였다. 또한 가교제인 디비닐벤젠의 함량이 높을수록, 가교도가 증가하여 물 및 THF에 대한 함유율이 감소하였다. 이온전도도, 메탄올투과도를 조사한 결과, 디비닐벤젠의 함량 증가와 함께 이온전도도는 감소하였으며, 메탄올 투과도가 감소하였다. 제조된 술폰화된 폴리스티렌/테플론 복합막은 Nafion$^{(R)}$ 과 비교할 만한 높은 이온 전도도(0.11∼0.08 S/cm, $25^{\circ}C$)를 보이면서 훨씬 낮은 메탄올 투과도($6.6{\times}10^{-7}∼1.3{\timas}10^{-7}$ $\textrm{cm}^2$/s)를 나타내었다. 이러한 결과들은 본 연구에서 개발된 복합막이 직접 메탄올 연료전지에 적용될 가능성이 높다는 것을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.247-255
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• 2014

전극 촉매 물질인 페롭스카이트 형 $La_{0.8}Sr_{0.2}CuO_3$ 분말을 시트릭산 합성법으로 제조하였다. 이렇게 제조한 $La_{0.8}Sr_{0.2}CuO_3$ 분말과 지지전도체로 탄소 및 소수성 결합제로 polytetrafluoroethylene(PTFE)를 혼합하여 다공성 전극을 제조하였다. 이산화탄소를 0.1, 0.5, 1.0M KOH 전해액에 용해하여 5, $10^{\circ}C$의 반응온도에서 -1.5~-2.5 V(vs. Ag/AgCl)의 인가전위로 전기화학 실험을 수행한 결과, 액상생성물은 온도와 상관없이 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1,2-부탄올이 얻어진 반면 기상생성물로는 $5^{\circ}C$에서는 메탄, 에탄, 에틸렌이 $10^{\circ}C$에서는 메탄, 에탄, 프로판이 생성되었다. 전체 패러데이 효율의 관점에서 $CO_2$ 환원의 최적 인가전압은 기상의 경우 높은 값을(-2.0, -2.2 V) 보였고, 액상의 경우는 전해액 농도와 반응온도에 상관없이 낮은 전압(-1.5 V)임을 알 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제25권2호
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• pp.65-73
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• 2012

The Gas Diffusion Layer (GDL) of fuel cell, are required to provide both delivery of reactant gases to the catalyst layer and removal of water in either vapor or liquid form in typical PEMFCs. In this study, the fabrication of GDL containing Micro Porous Layer (MPL) made of the slurry of PVDF mixed with carbon black is investigated in detail. Physical properties of GDL containing MPL, such as electrical resistance, gas permeability and microstructure were examined, and the performance of the cell using developed GDL with MPL was evaluated. The results show that MPL with PVDF binder demonstrated uniformly distributed microstructure without large cracks and pores, which resulted in better electrical conductivity. The fuel cell performance test demonstrates that the developed GDL with MPL has a great potential due to enhanced mass transport property due to its porous structure and small pore size.

• 한국표면공학회지
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• 제29권4호
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• pp.229-237
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• 1996

Porous matrices for PAFC were prepared with chemically synthesized polyaniline powders. Phosphoric acid doped polyaniline showed decreasing electric conductivities as the temperature increased. Above $100^{\circ}C$, it showed negligible conductivities. It was stable in phosphoric acid up to $250^{\circ}C$. SiC powders or SiC whiskers were added to polyaniline to decrease the thermal expansion of polyaniline. 10% of polytetrafluoroethylene(PTFE) was also added as a binder. The bubble pressures and wettabilities of matrices were investigated and compared with the porosities measured by porosimeter. Based on these data, the optimum manufacturing condition was determined. The bubble pressure of the matrix made by adding 25w/o SiC whiskers was 345mmHg, the wettability was 235w/o, and the porosity was 83%. In the unit cell operation, the performances of polyaniline matrices were as good as those of SiC matrices. This result suggested that polyaniline can be a possible candidate for the matrix material of PAFC.

• 한국표면공학회지
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• 제22권2호
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• pp.55-61
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• 1989

A fuel cell which causes electrochemical ratio of conventional with oxygen consists of mainly there parts, such as electrolyte, fuel and oxidant electrode. IN this paper, most efforts were delivered to manufacturing PETE-bonded gas-diffusion electrode, and preparation methods of the porous electrodes has been discussd. A medio temperature, phosphoric acid fuel cell (PAFC) provided with fuel (hydrogen) and oxygen showed oxygen showed excellent performance characteristics with made electrodes. Performance data obtained from hydrgen-oxygen cell were presented to illustrate their properties. It was found that the optimum amounts of platinum in clectrode for hydrgen-oxygen PAFC were about 3mg/cm3 and the PTFE content of gas diffusion layer and catalyst layer were 25% and 15%, respectively.