• Wind and Structures
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• 제25권5호
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• pp.415-432
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• 2017

The nonlinear aerodynamic instability of a tensioned plane orthotropic membrane structure is theoretically investigated in this paper. The interaction governing equation of wind-structure coupling is established by the Von $K\acute{a}rm\acute{a}n's$ large amplitude theory and the D'Alembert's principle. The aerodynamic force is determined by the potential flow theory of fluid mechanics and the thin airfoil theory of aerodynamics. Then the interaction governing equation is transformed into a second order nonlinear differential equation with constant coefficients by the Bubnov-Galerkin method. The critical wind velocity is obtained by judging the stability of the second order nonlinear differential equation. From the analysis of examples, we can conclude that it's of great significance to consider the orthotropy and geometrical nonlinearity to prevent the aerodynamic instability of plane membrane structures; we should comprehensively consider the effects of various factors on the design of plane membrane structures; and the formula of critical wind velocity obtained in this paper provides a more accurate theoretical solution for the aerodynamic stability of the plane membrane structures than the previous studies.

• 멤브레인
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• 제33권2호
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• pp.77-86
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• 2023

본 연구에서는 낮은 막 저항과 높은 수산화 이온 전도성을 가지는 세공 충진 이온교환막 제조법으로 연구하였다. 알칼리 내구성을 향상하기 위해 폴리 테트라 플로오 에틸렌 소재인 다공성 지지체를 사용하였고 세공에는 단량체 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA), vinylbenzyl chloride (VBC)를 이용하여 copolymer를 제조했다. 가교제는 divinylbenzene (DVB)를 사용하였고 가교제 함량별로 이온교환막을 제조하여 DMAEMA-DVB와 VBC-DMAEMA-DVB copolymer에서 가교제 함량이 미치는 영향에 관해 연구하였다. 그 결과, PTFE 소재 지지체를 이용하여 화학적 안정성이 향상했고 저압 UV 램프를 사용하여 낮은 온도에서 빠른 광중합이 가능하여 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 음이온교환 막 연료전지에 요구되는 이온교환막의 물리적 및 화학적 안정성을 확인하기 위해서 인장강도와 내알칼리성 테스트를 진행하였다. 그 결과, 가교도가 증가할수록 인장강도 대략 40 MPa가 증가하였고, 최종적으로 이온전도도와 내알칼리성 테스트를 통해 가교제 함량이 증가할수록 알칼리 안정성이 증가하는 것을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.292-303
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• 2022

이산화탄소 배출이 없는 고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 수송용, 발전용 시스템에 적용 가능한 친환경 에너지 변환장치이다. PEMFC의 주요 구성품 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 구동시간 동안의 높은 수소 이온 전도도와 물리화학적 안정성 갖춘 과불소화계 고분자(perfluorinated sulfonic acid, PFSA) 기반 PEM (PFSA-PEM)이 상용화 되어있다. 하지만 PFSA-PEM의 단점으로 지적되는 낮은 유리전이온도와 높은 기체 투과도의 보완이 요구되고 있다. 이에 본 총설에서는 PFSA-PEM의 성능 향상 및 단점 보완을 위해 1) PFSA의 측쇄부 길이를 조절함으로써 이온교환용량의 증가와 고분자의 결정성을 증가시켜 PFSA-PEM의 능력을 향상시킨 연구와 2) 유/무기 첨가제를 도입하여 수소 이온 전도도 및 물리적 안정성을 향상시키는 복합 막 연구 및 3) 다공성 지지체를 도입하여 PEM의 두께를 효과적으로 감소시켜 막 저항을 효과적으로 줄이고 내구성을 큰 폭으로 개선한 다공-충진막에 관한 연구를 소개하고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.3-6
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• 2002

No Abstract, See Full-text

• 전기화학회지
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• 제11권3호
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• pp.190-196
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• 2008

The multilayered membrane for lithium rechargeable batteries based on poly (vinylidene fluoride) (PVdF) is prepared with the coated layer containing nano-sized filler. The prepared membranes were subjected to studies of mechanical strength, morphology, interfacial stability, impedance spectroscopy, ionic conductivity, and cycle performance. The localized inorganic filler in the PVdF composite membrane rendered mechanical strength much reduced because of its low stretching ratio and it results in around half value of the mechanical strength of highly stretched PVdF membrane. In order to achieve high ionic conductivity and interfacial stability without sacrificing high mechanical strength, coating layer with nano-filler was newly introduced to PVdF membrane. The ionic conductivity of the coated membrane was 1.03 mS/cm, and the interface between the coating layer and PVdF membrane was stable when the membrane was immersed into liquid electrolyte. The discharge capacity of the cell based on nano-filler coated PVdF membrane was around 91% of the initial discharge capacity after 250 cycles, which is an improvement in cycle performance compared to the case for the non-coated PVdF membrane.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.28-38
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• 2014

The organic-inorganic composite membrane in polymer exchange membrane fuel cells (PEMFCs) have several fascinating technological advantages such as a proton conductivity, thermal stability and mechanical properties. As the inorganic filler, silicon carbide (SiC) fiber have been used in various fields due to its unique properties such as thermal stability, conductivity, and tensile strength. In this study, composite membrane was successfully fabricated by modified-silicon carbide fiber. Modified process, as a novel process in SiC, takes reaction by phosphoric acid after oxidation process (generated homogeniusly $SiO_2$ layer on SiC fiber). The mechanical property which was conducted by tensile test of the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was better than that of Aquivion casting membrane as well as ion cxchange capacity(IEC) and proton conductivity. In addition, the single cell performance was observed that the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was approximately $0.2A/cm^2$ higher than that of a Aquivion casting electrolyte membrane and electrochemical impedance was improved with the charge transfer resistance and membrane resistance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.128-135
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• 2019

In this study, the mesoporous $SiO_2$ (5, 10, or 15 wt%) was incorporated into the polybenzimidazole matrix in order to improve the proton conduction as well as physiochemical properties of composite membrane. The chemical structure of mesoporous $SiO_2$ and crystallinity of as-prepared membranes were analyzed by Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) analysis, respectively. The thermal stability of the pristine $X_1Y_9$ and composite membranes were evaluated by thermogravimetric analyzer (TGA). On other side, the physical and chemical properties of the pristine $X_1Y_9$ and composite membranes were also determined by acid uptake and oxidative stability tests, respectively. With the incorporation of 15 wt% $SiO_2$, the composite membrane exhibits the higher proton conductivity that may be applicable for non-humidified high temperature fuel cell applications.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.65-68
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• 2003

The paper discusses the use of stable emulsion, prepared by membrane emulsification technology, to improve the enantiocatalytic performance of immobilised lipase in multiphasic membrane reactors. The production of optical pure (S)-naproxen from racemic naproxen methyl ester has been used as model reaction system. The enzyme was immobilised in the sponge layer (shell side) of capillary polyamide membrane with 50 kDa cut-off, The O/W emulsion, containing the substrate in the organic dispersed phase, was fed to the enzyme membrane reactor from shell-to-lumen. The results evidenced that lipase maintained stable activity during all the operation time (more than 250 hours), showing an enantiomeric excess (96 $\pm$2%) comparable to the free enzyme (98 $\pm$ 1%) and much higher compared to similar lipase-loaded membrane reactors used in two-separate phase systems (90%). The study showed that immobilised enzymes can achieve high stability as well as high catalytic activity and enantioselectivity.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.551-559
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• 1997

유화형 액막을 이용하여 $D_2EHPA-Kerosene-Span$ $80-H_2SO_4$계에서 Zn 성분의 추출시 액막의 안정성에 영향을 미치는 에멀젼의 파괴, swelling 현상 및 에멀젼의 morphology를 조사하였다. Zn 성분의 추출시 액막의 안정성에 대한 최적 조건은 계면활성제 Span 80의 농도 2~3 vol.%, 추출담제 $D_2EHPA$의 농도 5~7 vol.%, 막강화제 paraffin oil의 농도 10 vol.% 였으며, 외부수용액에 대한 에멀젼의 비 0.1, 유기상에 대한 내부수용액의 비는 1.0이 적절하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.11-19
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• 2005

2가지 형태의 지오그리드의 장기안정성을 평가하였다. 멤브레인 연신형 지오그리드는 지수함수 형 인장특성을 나타내었으며 섬유형 지오그리드는 파단점에 근접할수록 빠른 인장특성의 증가를 나타내었다. 단기 가속 크리프 시험은 섬유형 지오그리드에는 실시되었지만 멤브레인 연신형 지오그리드의 경우 열적특성 때문에 실온에서만 실시 하였다. 멤브레인 연신형 지오그리드의 크리프 변형률은 인장시험에 의한 극한 인장변형률보다 크게 나타났다. 섬유형 지오그리드의 크리프 변형에 의한 감소인자는 멤브레인 연신형 지오그리드보다 작게 나타났다. 이 결과로부터 섬유형 지오그리드가 멤브레인 연신형 지오그리드보다 크리프 변형에 안정성이 있음을 알 수 있었다.