• 제목/요약/키워드: 산소저장능력

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에너지 저장 소자를 위한 탄소나노섬유의 표면 변형 및 제어 (Surface modification of carbon nanofibers for energy storage devices)

  • 안건형;안효진
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.100-100
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    • 2014
  • 최근 탄소나노섬유는 우수한 물리적 화학적 특성을 바탕으로 에너지 저장소자의 전극소재 및 촉매 지지체로 사용되고 있다. 이들의 에너지저장능력을 향상시키기 위하여 다공화, 기능화 (산소 작용기), 복합화 등 탄소나노섬유의 표면제어를 실시하였고, 이들의 구조적, 화학적, 전기화학적 평가를 실시하였다.

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저온 수성가스전화반응에서의 $Pt/CeO_2-ZrO_2$ 촉매 연구 (Water gas shift reaction over ceria-zirconia-supported Pt catalysts at low temperature)

  • 고정봉;김동현
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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    • pp.317-322
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    • 2005
  • [ $Pt/CeO_2$ ] 촉매에 Zr을 첨가하여 우수한 저온 수성가스전화반응의 활성을 가진 촉매를 만들었다. $Pt/ZrO_2-CeO_2$ 촉매는 $Pt/ZrO_2$$Pt/CeO_2$ 촉매에 비해 Ce와 Zr의 상호작용에 의한 시너지 효과로 인해 CO chemisorption으로 측정한 Pt area가 증가하고 담체에 Pt가 잘 분산되었다. 또한, Zr이 첨가된 $Pt/CeO_2$는 Ce의 redox 능력을 향상시켜 support의 reducibility를 향상시켰다. 담체에 고르게 잘 분산되고 support의 산소저장능력과 reducibility가 향상된 $3\;wt\%\;Pt/ZrO_2-CeO_2$ 촉매들은 반응물에 수소와 이산화탄소의 첨가 유무와 상관없이 $3\;wt\%\;Pt/ZrO_2$$3\;wt\%\;Pt/CeO_2$ 촉매보다 우수한 활성을 보였다.

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정화 능력 진단 적용을 위한 학습을 통한 삼원촉매 모델의 구현에 관한 연구 (A Study on an Adaptive Three-Way Catalyst Model for the Monitoring Algorithm)

  • 최동범;김용민;박재홍;윤형진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.65-70
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    • 2003
  • In this paper, an adapted TWC model and its application to the monitoring algorithm are proposed. As TWCs have the different characteristics, the model has to be corrected to diagnose more accurately. In the TWC model oxygen storage and release rate model are adapted to the installed TWC to whose characteristics related. The model learns from the downstream $O_2$ sensor output during the vehicle's operation. From the results, the model is adapted to the Installed TWC's characteristics. using this model, the monitoring algorithm can diagnose the no more accurately. Finally the algorithm is validated with simulations using the data logged from a retail car.

고순도 수소 생산을 위한 WGS 반응용 $CeO_2-ZrO_2$ 담체 최적화 (Optimization of Co-precipitated $CeO_2-ZrO_2$ Supports for Water-Gas Shift Reaction to Produce High Purity Hydrogen)

  • 정대운;엄익환;유병철;구기영;윤왕래;노현석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.757-760
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    • 2009
  • 최근 들어 WGS 반응은 Pt과 같은 귀금속 촉매를 다양한 담체에 담지하여 낮은 온도에서 높은 활성을 지닌 촉매를 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. WGS 반응에서 귀금속 촉매가 높은 활성을 가지기 위해서 높은 산소저장능력(Oxygen Storage Capacity)과 산화환원능력(Redox)을 지닌 담체 개발이 필요하다. Ce-$ZrO_2$ 담체는 구조적으로 안정하며 높은 산소저장능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 변화가 생긴다. Ce/Zr 비가 6/4, 8/2인 경우 입방구조(Cubic)를 가지며 2/8인 경우 정방입계(Tetragonal)구조를 가진다. 이것은 담체 특성의 변화를 의미한다. 따라서, WGS 반응용 최적 담체를 선정하기 위해 Ce/Zr 비를 제조변수로 하여 담체특성을 분석하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 담체 특성분석은 BET, XRD를 이용하였다. 추가적으로 제조변수를 다양화하여 담체 제조를 마쳤으며 특성분석이 진행 중이다. 분석 결과 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$ 담체가 가장 넓은 표면적을 가지고 있으며 Ce/Zr 비가 높아질수록 표면적이 감소하는 경향을 나타내었다. Ce-$ZrO_2$ 담체의 나노결정크기는 Ce/Zr 비가 작아질수록 결정크기가 감소하는 경향을 나타내었으며 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$가 Ce-$ZrO_2$ 담체 중에서 가장 작은 결정크기를 나타내어 3nm 이하의 나노-담체가 제조되었음을 확인하였다.

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컨버터 OBD에 대한 연구 (A Study on Converter OBD)

  • 손건석;윤승원;김대중;전상진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.202-209
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    • 2001
  • As a part of stringent emission regulations, OBD on a converter is requested by EU and CARB. It demands that MIL is light-on to inform the failure to the driver when the converter is failed in its function. Usually dual oxygen sensor method is used for converter OBD. For this, detail methods, like amplitude ratio, time delay and frequency ratio methods are adapted for vehicle application. Actually, the cars produced later than MY94 for US market are using one of these methods. In this study, OSCs of converters are investigated with an absolute measuring method. The converters are aged with a furnace aging, an engine bench aging and vehicle aging method to represent various aging condition in field applications. An OBD index that is used for TLEVs regulation is also investigated to find a relation between two parameters. The relations of these parameters with THC emission on vehicle are evaluated.

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일산화탄소의 선택적 산화반응을 위한 $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$ 촉매의 합성과 특성분석 (Preparation and Characterization of $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$ Catalysts for Preferential Oxidation of Carbon Monoxide)

  • 이소연;이석희;천재기;우희철
    • 청정기술
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    • 제13권1호
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    • pp.54-63
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    • 2007
  • 고분자 전해질 연료전지에 사용되는 개질 수소 속에는 미량의 일산화탄소가 존재할 수 있으며, 이는 연료전지의 백금 성분의 양극 전극을 비활성화로 이끌며, 그로 인하여 전기 출력이 급격히 떨어지게 된다. 본 연구는 담체의 조성을 달리한 여러 가지 $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$ (x=0.0-1.0) 촉매들을 합성하고 그들 특성이 분석되었으며, 또한 일산화탄소의 산화반응과 수소 분위기에서의 일산화탄소에 대한 선택적 산화반응을 수행하였다. 이들 촉매들은 수열합성법과 침적-침전법을 조합하여 제조되었으며, XRD, XRF, SEM, TEM, BET, $N_2O$ 분해실험, 산소저장능력 측정 기법 등에 의해 그들의 물리화학적 성질들이 분석되었다. 담체의 조성과 반응물 산소의 과잉정도에 따른 영향들이 여러 반응온도에서 반응활성과 이산화탄소 선택도 등에 의해 조사되어졌다. 합성된 여러 조성을 달리한 $Cu/Ce_xZr_{1-x}O_2$ 촉매들 가운데 $Cu/Ce_{0.9}Zr_{0.1}O_2$$Cu/Ce_{0.7}Zr_{0.3}O_2$ 두 가지 촉매는 $170^{\circ}C$ 반응온도 부근의 PROX 반응에서 99% 이상의 CO 전환율과 50% 내외의 선택도를 나타내었다. 이와 같은 비교적 완화된 조건에서의 우수한 활성은 높은 산소저장능력을 지닌 $Ce_xZr_{1-x}O_2$ 담체를 사용함으로서 구리촉매의 산호-환원 활성이 증가한 것에 기인하며, 결국 수소분위기에서의 일산화탄소의 산화 반응에 대한 높은 활성과 선택도를 이끌었다.

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산소 압력과 초음파를 이용한 피부투과도 증대에 관한 연구 (Synergistic Effect of Oxygen Pressure and Sonophoresis for Skin Permeability)

  • 차민석;이철규;윤영로;이원수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.189-196
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    • 2002
  • 피부를 통한 약물 전달 방법은 국소 병변 부에 직접적으로 약물을 전달할 수 있는 장점을 가졌으나 피부의 가장 바깥 층인 각질층의 장벽기능으로 인해 약물 전달 능력에 제한이 있다. 본 연구에서는 산소 압력 방법과 초음파 방법을 결합하는 방법을 시도하여 약물 전달 능력의 향상 정도를 검증해 본다. 흡수 물질로는 수분을 사용하였고 수분의 흡수도를 측정하기 위해 피부 임피던스 방법을 선택하였다. 실험은 총 42명을 대상으로 각각 대조군(13명) 초음파군(13명), 산소 압력군(6명). 초음파와 산소압력 결합군(10명)으로 나누어서 시행하였다. 각 군마다 다른 약물 전달방법을 손등 부위에 적용하여 20분간 피부 임피던스 변화를 측정 한 값을 PC에 저장하였다. 수분을 적용한 대조군의 경우 피부 임피던스의 변화가 거의 일어나지 않고. 초음파를 적용한 군과 산소를 적용한 군은 수분을 적용한 군보다 25-30배정도 높은 수분 홉수를 보였으며. 초음파와 산소 압력을 결합한 방법은 수분을 적용한 군보다 70배정도 높은 수분 흡수를 보였다. 이러한 평균의 타이를 반복 측정된 분산방법(Repeated Measures Analysis of Variance)의 다변량 검증과 다중비교를 통해 변화량간의 차이를 검증하여 유의성을 확인하였다

Single stage WGS 반응용 Pt-Na/CeO2 촉매 연구 (A Study on Pt-Na/CeO2 Catalysts for Single Stage Water Gas Shift Reaction)

  • 정대운;심재오;장원준;노현석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.111-116
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    • 2012
  • Na promoted Pt/$CeO_2$ catalysts with various Na amounts (1, 2, and 3wt%) have been applied to water gas shift reaction (WGS) at a gas hourly space velocity (GHSV) of 45515 $h^{-1}$. 1wt%Pt-2wt%Na/$CeO_2$ catalyst exhibited the highest WGS activity at $240^{\circ}C$ among the catalysts prepared in this study. In addition, 1wt%Pt-2wt%Na/$CeO_2$ catalyst showed relatively stable activity with time on stream. The high activity/stability of 1wt%Pt-2wt%Na/$CeO_2$ catalyst was correlated to its easier reducibility and higher oxygen storage capacity (OSC). As a result, 2wt% Na promoted Pt/$CeO_2$ can be a promising candidate catalyst for the single stage WGS, which requires high intrinsic activity at very high GHSV.

수증기-이산화탄소 복합개질 반응에서 Ce가 증진된 Ni-Ce/$MgAl_2O_4$ 촉매의 탄소 침적저항성 향상에 관한 연구 (Ce addition into Ni/$MgAl_2O_4$ catalysts in combined $H_2O$ and $CO_2$ reforming of $CH_4$ for improvement of coke resistance)

  • 이성훈;구기영;정운호;노현석;이득기;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.226.1-226.1
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    • 2010
  • 본연구에서는 GTL(gas to liquids)공정의 합성가스 생산을 위해 수증기-이산화탄소 복합개질반응(Combined Steam and Carbon dioxide Reforming of Methane, CSCRM)을 수행하였다. CSCRM은 수증기와 이산화탄소의 공급비 조절을 통해 $H_2$/CO비를 2로 맞추기 용이한 장점을 지니고 있어 다른 단일 개질 반응과 달리 합성가스 생산 시 $H_2$/CO 비율을 조절하기 위한 부가적인 공정이 필요하지 않아 경제적인 공정이다. 일반적으로 사용되는 Ni개질촉매는 가격대비 우수한 성능을 보이지만 S/C비가 낮은 CSCRM의 경우 촉매표면의 탄소침적에 의한 비활성화가 야기되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 산소저장능력과 산소전달능력이 우수한 $CeO_2$를 조촉매로 첨가하여 표면에 형성된 코크 제거가 용이하도록 하였다. Ni-Ce/$MgAl_2O_4$촉매는 동시함침법(co-impregnation)으로 제조하였으며, Ni의 함량을 10wt%로 고정한 상태에서 Ce의 함량을 조절하여 Ce/Ni 최적비를 찾고자 하였다. XRD, TPR, BET, $H_2$-Chemisorption과 같은 촉매의 특성분석을 통해 촉매의 비표면적, 환원특성과 Ni입자의 분산도 등을 확인하였다. Ce를 첨가함에 따라 Ce2.5wt%까지는 비표면적이 증가하다가 이후 점차 줄어드는 경향성을 보였다. 또한, $H_2$-Chemisorption 결과 역시 비표면적과 유사한 경향성을 보였는데, Ce5.0wt%까지 Ni 분산도가 증가 하다가 다시 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 반응실험은 $H_2O:CO_2:CH_4:N_2$ = 0.8:0.4:1:1의 공급조건에서 수행하였으며, 질소와 수소 환원분위기로 $700^{\circ}C$에서 1시간 환원 후 $650^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$범위로 온도를 떨어뜨려가면서 반응을 수행하였다. Ce를 첨가함에 따라 $CH_4$ 전환율이 증가를 하다가 Ce2.5wt% 이후 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 높은 촉매 활성은 Ce 첨가로 인해 환원특성이 좋아지고 Ni분산도가 증가하여 담체와 강한 상호작용(SMSI)을 형성함으로 탄소침적 저항성 강화에 기인한 것이다.

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인스탄트 라면의 안정성(安定性)에 대한 탈산소제(脫酸素劑)의 효과(效果) (Effects of an In-package Oxygen Scavenger on the Stability of Deep-fried Instant Noodle)

  • 마상조;김동훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.229-234
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    • 1980
  • 라면을 실험실(實驗室) 규모(規模)로 제조(製造)하여 일부(一部)는 Cellophane-PE필름(40 micron)에 (Control), 일부(一部)는 가스 불투과성(不透過性) Nylon-PVC-PE필름(40 micorn)에 탈산소제(脫酸素劑)(Fe-분말형(粉末型)) 및 150 ml의 공기와 함께, 또다른 일부(一部)는 같은 필름에 진공포제(眞空包製)(74 mmHg)하였다. 이상(以上)의 Control 및 시료(試料)를 항온기(恒溫器)$(45.0{\pm}0.5^{\circ}C)$에서 장기저장(長期貯藏)하여 탈산소제(脫酸素劑)의 산소제거능력(酸素除去能力), 각 시료(試料)의 유지성분(油脂成分)의 과산화물(過酸化物)값과 TBA값의 변화(變化)를 조사(調査)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 탈산소제(脫酸素劑)를 사용한 시료(試料)의 경우, 저장(貯藏) 48시간(時間) 후의 포제내(包製內)의 잔존산소량(殘存酸素量)은 포장직후(包裝直後)의 21%에서 0. 5%로 감소하였다. 2. Control, 탈산소제(脫酸素劑)를 사용한 시료(試料) 및 진공포제(眞空包製)한 시료(試料)들의 저장(貯藏) 45일(日) 후의 과산화물값은 $12.4{\pm}0.4$, $5.7{\pm}0.2$$6.8{\pm}0.1\;meq/㎏$이었으며, TBA값은 $1.31{\pm}0.04$, $0.60{\pm}0.04$$0.72{\pm}0.07$로써 Control과 기타 시료(試料)들의 과산화물값 및 TBA값에는 큰 차이가 있었다. 특히 탈산소제(脫酸素劑)를 사용한 시료(試料)의 과산화물값과 TBA값은 Control은 물론(勿論) 진공포제(眞空包製)한 시료(試料)의 경우보다 낮았으며, 따라서 산패(酸敗)에 대해서 더 큰 안전성(安全性)을 갖았었다고 볼 수 있다.

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