• 대한기계학회논문집A
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• 제33권5호
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• pp.469-473
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• 2009

We present high-voltage liquid-electrolyte microbatteries, inspired from the high-voltage generation mechanism of electric eels using serially connected multiple-cell arrays. In the microbatteries, we purge air into the electrolyte filled in a channel layer to isolate serially connected multiple cell arrays using three surface-tension valves (cell-front, outlet, and cell-end valves). Compared to the previous multi-cell stack or interconnection, present microbatteries provide a reduced multi-cell charging time. We have designed and characterized four different prototypes C1, C10, C20, and C40 having 1, 10, 20, and 40 cells, respectively. In the experimental study, the threshold pressures of cell-front, outlet, and cell-end valves were measured as $460{\pm}47$, $1,000{\pm}53$, and $2,800{\pm}170$ Pa, respectively. The average charging time for C40 was measured as $26.8{\pm}4.9$ seconds where the electrolyte and air flow-rates are 100 and $10{\mu}l/min$, respectively. Microbatteries showed the maximum voltage of 12 V (C40), the maximum power density of $110{\mu}W/cm^2$ (C40), and the maximum power capacity of $2.1{\mu}Ah/cm^2$ (C40). We also proposed a tapered-channel to remove the reaction gas from the cell chamber using a surface tension effect. The present microbatteries are applicable to high-voltage portable power devices.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.124-129
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• 2014

본 논문에서는 리튬/공기 이차전지의 공기전극에 사용될 수 있는 카본미소구체/$Fe_3O_4$ 나노복합체의 합성과 전기화학적 특성에 대해 보고하고 있다. 산화물 촉매 중 하나인 $Fe_3O_4$의 부족한 전도성을 보완하기 위해 카본미소구체와 복합화를 시도하였고 그 결과 카본미소구체 표면에 수 nm 크기의 $Fe_3O_4$를 균일하게 분산시켜 복합화 할 수 있었다. 이와 같이 미세하게 분산된 산화물 촉매와 카본과의 결합은 촉매의 비표면적을 넓히고 카본과 촉매와의 접촉면을 넓혀 전도성을 높임으로서 높은 촉매 활성을 기대할 수 있다. 카본미소구체/$Fe_3O_4$ 나노복합체를 이용하여 만든 전극은 카본미소구체를 사용한 전극에 비해 낮은 과전압과 상대적으로 안정한 사이클 특성을 관찰할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.198-204
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• 2013

리튬이온전지의 충/방전 열화 과정에서 발생하는 음향방출 신호를 검출하여 누적카운트, 방전용량, 미세손상 사이의 상관관계를 확인하였다. 상용 리튬이온전지를 사용하여 가속 충/방전 싸이클 실험을 하면서 음향방출 신호를 수집하였다. 다수의 음향방출 신호가 전지의 충전 및 방전 과정에서 각각 검출되었다. 충/방전 열화 싸이클이 증가함에 따라 전지 용량은 감소하였고 음향방출 신호의 누적카운트는 증가하는 경향을 보였다. 충/방전 후 전지를 분해하여 내부 전극 손상을 관찰한 결과 전극 계면 박리 및 미소균열이 다수 확인되었으며, 이러한 기계적 손상이 음향방출원인 것으로 판단된다. 전지 방전용량과 음향방출 누적카운트 사이에는 선형의 상관관계가 있었으며, 이로부터 음향방출법을 이용한 리튬이온전지 열화 평가 가능성을 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.209-211
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• 2020

운송기관의 온실가스 저감을 위해 배터리-수소연료전지 하이브리드 철도추진시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중 배터리는 빠른 응답 특성으로 하이브리드 철도추진 시스템의 효율을 극대화 시키기 위해 주요 전원으로 사용되고 있어, 시스템의 안전성 및 신뢰성을 높이기 위해 정확한 열화추정이 요구되고 있다. 본 논문에서는 사전 모델의 수립이 필요하지 않고 미소 용량 및 폐회로 제어가 가능한 재귀 최소제곱 추정 기법을 이용한 리튬이온 배터리의 SOH 추정 기법을 제안하였으며, 1S18P 배터리 모듈을 통해 열화 추정결과를 검증하였다.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.62-78
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• 1992

본 논문은 二(이)가열원 진공증착법을 이용하여 실리콘 웨이퍼의 온도를 190[$^{\circ}C$]로 유지한 상태에서 ITO 박막을 증착, 열처리한 후 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지를 제작하였고 그의 전기적 특성을 조사하였다. $In_2O_3$와 $S_nO_2$의 증착비율이 각각 91[mole %] 9[mole %]일 때 최대효율 11[%]의 태양전지를 제작 할 수 있었다. 제작된 전지는 열처리 시간과 온도에 따라 성능이 향상되지만 약 600[$^{\circ}C$] 이상의 온도, 15분 이상의 열처리 시간에서는 오히려 박막의 각종 결함의 증가로 인한 감소현상을 보였다. 제작한 전지의 광 응답 특성을 조사하였는데 열처리온도를 증가시킴에 따라 미소하나마 장파장 영역으로 그 peak값이 이동함을 알 수 있었다. X선 회절현상을 통해 열처리온도에 따른 결정성장이 증대하여 단결정 쪽으로 이동해 감을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제작한 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 대하여 특성을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. $100[mW/cm^2]$의 태양광 에너지 조사하에서 단락전류 : ISC=31 $[mW/cm^2]$ 개방전압 : VOC=460[mV] 충실도 : FF=0.71 변환효율 : ${\eta}$=11[%].

• 한국인쇄학회:학술대회논문집
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• 한국인쇄학회 1995년도 학술발표회 논문초록집
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• pp.4-8
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• 1995

본 실험에서는 최근 급 신장된 국내신문인쇄의 윤전지절에 관해 지절발생수준 및 원인에 관해 분석하였다. 국내 신문사의 윤전지절 발생수준은 구미수준이며, 자동계지 (Autopasting)시 지절이 많았다. 전체적으로 국내 신문인쇄정비기술 및 장력수준은 양호하나 전기적친 정비기술, 신문사란 통일된 관리기법이 요구된다. 종이물성측면에서 기존의 인장, 인열강도 등의 관리로는 미소의 상관성 또는 부분상관성으로 전체적인 지절예측에는 한계가 있으며, 인열강도를 현실성있게 표현한 Fracture Toughness(FT)가 상관관계가 있음을 보여주었다. 또한 마찰계수 역시 지절상관성이 기대되는 물성임을 알 수 있었다. 윤전지절은 인쇄기의 불안정과 종이결함이 복합된 결과로 인쇄기의 안정성유지와 종이의 결함을 최소화하는 것이 필요하다. FT와 마찰계수를 이용한 관리기법으로 지료조성 및 펄프의 개질, 초지공정에 응용하여 최적강도 포인트를 찾아야 할 것이다.

• 대한치과교정학회지
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• 제37권1호통권120호
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• pp.65-72
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• 2007

일반적으로 네 개의 소구치 발치를 동반한 교정치료는 비발치 치료에 비하여 치열궁 폭경을 더 좁게 만들어, 미소시 구각 부위에 어두운 구강 내 공간, 소위 buccal corridor를 형성함으로써 비심미적인 결과를 낳는다는 견해가 있다. 한편 발치 치료는 오히려 하악의 견치간 폭경을 증가시키며, 비발치 치료와 비교하여 악궁 폭경의 변화에 있어 유의한 차이를 보이지 않는다는 상반된 연구결과가 존재한다. 이 연구는 발치 치료와 비발치 치료 시 악궁 폭경의 변화를 관찰하여 실제적으로 발치 치료가 미소 시 협측 분절에 미치는 영향을 규명하고자 시행되었다. 경희대학교 치과병원 교정과에서 치료받은 환자 중 전악에 고정식 장치를 사용하여 네 개의 제1소구치 발치 치료를 받은 30명과 비발치로 치료한 30명의 치료 전후 연구 모형을 비교 분석한 결과 악궁 폭경의 변화는 다음과 같다. 네 개의 제1소구치 발치 치료 시 비발치 치료와 비교하여 상악의 견치간 폭경 변화는 유의한 차이가 없었으나, 하악의 견치간 폭경은 유의하게 더 많이 증가하였다. 구치간 폭경 변화는 상악과 하악 치열궁 모두에서 두 군 간에 유의한 차이가 나타났는데 발치군에서 구치간 폭경이 감소한 반면에 비발치군에서는 구치간 폭경이 증가하였다. 미소시 노출되는 악궁 폭경은 비발치군보다 발치군에서 더 크게 나타났으며, 이는 치열궁 폭경의 축소가 발치 치료 시 당연히 예상되는 결과가 아님을 시사한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-186
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• 2016

수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

• 설비공학논문집
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• 제23권3호
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• pp.173-178
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• 2011

Gas diffusion layer(GDL) in PEMFC performs the discharge of water vapor smoothly. When GDL is revealed to cold environment, the freezing of the water droplet or water net in GDL occurs. The purpose of this work is to observe the cooling and freezing behavior of the water droplet which meets to the microporous surface and air under the various low temperature conditions. GDL was coated with waterproof material, which has three types of coating rate, 0, 40 and 60%. Water droplets in series of sizes on GDL were supercooled, frozen and crystalized orderly by circulating low temperature brine. The process of cooling was investigated with the temperature and the snapshot of the water droplet.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권4호
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• pp.218-224
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• 2004

We present a miniature Direct Methanol Fuel Cell (micro-DMFC) using platinum sputtered microcolumn electrodes with a limited amount of fuel. We use the microcolumn electrode in order to improve the power density of the micro-DMFC that consists of two electrodes and polymer electrolyte. We also design the built-in fuel chamber in the anode for the portable electronics applications. We design and fabricate both microcolumn and planar electrodes, having an identical projective area of 5mm${\times}$5mm. The diffusion current density of the microcolumn electrode is 1.73 times higher than that of the planar electrode at electrode potential of 1.1V in the half-cell test. The micro-DMFC based on the microcolumn electrodes shows the maximum power of 10.8$\pm$7.54㎼(43.23$\pm$0.16㎼/$\textrm{cm}^2$) at the projective area of 5mm${\times}$5mm, while the planar electrode micro-DMFC shows the maximum power of 0.81$\pm$0.42㎼(3.24$\pm$1.68㎼/$\textrm{cm}^2$) at the same projective area. The micro-DMFC based on the microcolumn electrodes shows 13 times higher power density that the micro-DMFC based on the planar electrodes does.