• Title/Summary/Keyword: 산소 발생반응

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Research on Co- and Mo-Based Catalysts for the Oxygen Evolution Reaction in Electrochemical Water Splitting System (전기화학적 물 분해 시스템에서 산소발생반응을 위한 Co와 Mo 기반 촉매의 최근 연구 동향)

  • Junseong Park;Won Suk Jung;Jong Chan Bu
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.26 no.4
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    • pp.64-70
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    • 2023
  • Global warming is getting worse since a dramatic increase in greenhouse gas emissions recently. As a result, the necessity and implementation of carbon neutrality is required more urgently. To do this, among various new and renewable energies, attention in hydrogen arises. Hydrogen as a carbon-free power source is an abundant resource on Earth and is eco-friendly. Eventually, perfectly eco-friendly hydrogen can be obtained through electrolysis of water. However, the catalyst used in the oxygen evolution reaction is rare and expensive, and has a durability issue. Consequently, the development of a non-precious metal catalyst is necessary. In this review paper, we summarize and introduce Co- and Mo- based catalysts among recently announced oxygen evolution catalysts. This will help understand the design of catalyst to increase the activity and durability of non-precious metal catalysts.

Ischemia-Reperfusion : Mechanism of Microvascular Dysfunction (허혈-재관류 : 미세혈관 기능 장애의 기전)

  • Park, Jae Hong
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • v.45 no.3
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    • pp.295-301
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    • 2002
  • 미세혈관의 모든 분절(세동맥, 모세혈관, 세정맥)에 있는 내피세포의 기능은 허혈-재관류(ischemia-reperfusion)에 노출시 장애가 발생하게 되는데, 세동맥에서는 혈관확장 능력이 떨어지고, 모세혈관에서는 체액 여과 및 백혈구에 의한 혈관의 막힘(leukocyte plugging)이 증가되며, 세정맥에서는 백혈구-내피세포 접착(leukocyte-endothelial cell adhesion)과 단백의 혈관 외 누출이 증가한다. 활성 산소(reactive oxygen species)와 nitric oxide의 생산의 불균형은 이들 반응을 촉진시키며, 심혈관 질환의 위험 인자인 hypercholesterolemia, 당뇨병, 고혈압 등은 I/R에 대한 미세혈관 반응을 더욱 악화시킨다.

서보광산의 폐광석 내 2차 산화광물의 중금속 고정화에 대한 광물학적 연구

  • 강민주;이평구;박성원
    • Proceedings of the KSEEG Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.43-47
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    • 2003
  • 산화환경에 노출된 폐광석에 포함되어 있는 황화광물은 산소와 물과의 화학반응을 통한 산화작용을 받게 되고 주변 환경에 유해한 금속원소의 용출이 발생될 것으로 예상된다. 그러나 용해된 금속이온은 침전(precipitation), 공침(coprecipitation), 흡착(adsorption)반응에 의해 수용액으로부터 제거되어 자연적으로 고정화될 수 있다. 이번 연구는 서보광산의 폐광석 내 용해된 중금속원소들의 이동을 제한하는 요인으로서 2차 산화광물의 침전 및 용해된 중금속 원소들의 흡착 가능성을 광물학적으로 연구하였다. (중략)

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ACPF 전해환원 실험 및 결과

  • Park, Byeong-Heung;Hong, Sun-Seok;Heo, Jin-Mok;Lee, Han-Su
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.291-291
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    • 2009
  • 한국원자력연구원의 파이로 실험 시설인 ACPF (ACP Facility)에는 공학규모 전해환원 반응기가 설치되어 공정 대용량화를 위한 연구가 수행되고 있다 본 연구에서는 전해환원 공정의 Scale-up을 위해 기존 반응기를 개선하여 전해환원 실험을 수행한 결과를 담고 있다. 장치의 대형화 빛 원격운전성 향상을 위해 기존의 전해환원 반응기의 상부 플랜지는 보다 간단하게 정리되었으며 염 이송에 의한 고온 조건 노출 시간을 줄임과 동시에 염 재사용을 목적으로 상부 플랜지는 이중으로 설계되었다. 따라서, 반응 종료후 전극이 설치된 상부 플랜지를 들어 올림으로서 반응기를 불활성 분위기로 유지하는 동시에 전해환원 금속전환체를 회수 할 수 있도록 반응기가 제작되었다. 또한, 새로운 반응기는 용융염 내의 강제 유동을 위해 아르곤 버블링이 가능하도록 설계 제작되었다. 새로 제작 설치된 전해환원 반응기를 사용하여 산화물 분말을 혼합하여 준비한 모의 사용후핵연료를 사용하여 전해환원 실험을 수행하였다. 그 결과, 산화물이 충진된 음극의 전영역에서 고루 96% 이상의 높은 금속전환율을 얻었으며 시간에 따라 선택된 FP들의 용융염 내 거동을 측정하였다. 실리더 형태의 음극에서 Cs, Sr 등의 원소들이 용융염으로 시간에 따라 용출되는 것을 확인하였으며 동시에 반응기 재질인 Fe 등도 일부 용융염에서 검출되었다. 아르곤 버블링에 의한 강제 유동은 전압 및 전류 거동에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 염의 휘발량을 증가시켜 영조성올 변화시키는 것으로 측정되었다. ACPF의 전해환원 실험결과를 바탕으로 반응기를 상부 기체상과 하부 액체상으로 나누어 전산모사를 수행하였다 상부 기체상은 유입되는 아르곤 기체와 발생되는 산소기체의 흐름을 모사하는 결과를 얻었으며 온도 및 산소의 분압을 계산하였다. 하부 액체상에서는 전기장을 모사하여 전류 밀도 등을 3차원으로 모사하였다.

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Air-independent Fuel Cell Power System (공기 불요 연료전지 동력 시스템)

  • Kim, Tae-Gyu
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.331-334
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    • 2009
  • An air-independent propulsion (AIP) system based on fuel cell technologies was developed for space and underwater applications in the present study. Hydrogen peroxide was selected as an oxidizer for space and underwater power applications where air independence is a must. Catalytic decomposition of hydrogen peroxide was used to generate oxygen and water. The pure oxygen was provided to a fuel cell and the water was stored separately. Sodium borohydride in the solid state was used as a hydrogen source in the present study. Pure hydrogen can be generated by a catalytic hydrolysis reaction. A fuel cell system was fabricated to validate the fuel cell based air-independent power system and was evaluated at the various conditions.

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A Study on the Exhaust Gas Created by Staged Combustion and Gas Generator Cycle LRE by Using CEA (CEA를 이용한 다단연소사이클 및 가스발생기 사이클 LRE 배출가스 성분 분석)

  • Moon, In-Sang;Moon, Il-Yoon;Lee, Soo-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.863-866
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    • 2011
  • Recently environmental issue is more and more emphasized and 'Green Growth' became on of the key words of this Government. Based on this trend, the exhaust gases out of the gas generator cycle and the staged combustion cycle LRE whose propellants are kerosene and LOx were compared. For this purse, 8 tonf class of each cycle engine was designed and the amount and the components of the gases were investigated by using CEA. As expected, the staged combustion cycle engine generates less pollutants than the other cycle. In addition, the graphite that is generated by the gas generator can be reacted with the oxygen in the atmosphere creating additional pollutants.

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Preparation of binder-free IrO2-RuO2/TiO2 nanotube electrode for DSA application. (DSA 활용을 위한 바인더를 사용하지 않은 IrO2-RuO2/TiO2 나노튜브 전극 제조)

  • Yu, Hyeon-Seok;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.28-28
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    • 2018
  • 수전해(electrochemical water splitting)는 연료전지의 가역적 역반응을 이용하여 물로부터 수소와 산소를 발생시키는 기술이다. 산소는 음극에서 발생하는데, 이 때 음극 표면은 고농도의 산소 음이온 및 라디칼에 장시간 노출된다. 때문에 기계적, 화학적 내구성이 우수한 전극재를 사용할 필요가 있다. 불용성 전극 (dimensionally stable anode, DSA)은 이러한 기술적 요구사항을 잘 만족하는 상용화 된 전극이다. 티타늄이나 티타늄 합금 표면에 촉매를 미량 반복 살포하여 산화물 형태의 매우 견고한 표면을 형성함으로서 내구성을 확보한다. 그러나, 보통 DSA 제조 기법의 특징에 따라 다공성 표면 구조를 사용하지는 않기 때문에 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 발생하는 문제를 여전히 나타내고 있다. 본 연구는 상기 문제를 개선하기 위한 수전해용 음극 제조 기술에 관한 연구이다. 티타늄과 티타늄 합금은 동일한 양극산화 기술 적용이 가능하다는 점을 이용하여 티타늄 기판으로부터 다공성 구조를 형성함으로써 바인더의 사용을 배제하였다. 단일공정양극산화기법 (single-step anodization)을 이용하여 $IrO_2$$RuO_2$를 도핑함으로써 TiO2에 촉매능을 부여하였다. 제조된 나노튜브들의 구조적 특징을 HR-TEM (High-resolution transmission electron microscope)과 FE-SEM (Field-emission scanning electron microscope)으로 분석하고 SAED (selective area electron diffraction) 패턴을 분석하여 전극재의 결정성을 확인하였다. 알칼라인 분위기에서 일으킨 산소발생반응 (oxygen evolution reaction, OER)의 LSV (linear sweep voltammetry) 결과를 XPS (X-ray photoelectron microscoscopy) 결과와 연관지어 촉매 표면 구조와 과전압의 관계를 해석하였다. LSV 결과로부터 Tafel 분석을 연달아 수행함으로써 전극의 속도결정단계를 정의하였다. 최종적으로 사이클 테스트 통하여 DSA로써의 성능을 평가하였다.

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Preparation of Dioxygen Bridged Palladium Complexes by Superoxide Ion $(O_2^-)$ (초과산화이온 $(O_2^-)$ 에 의한 산소가교팔라듐착화합물의 합성)

  • Pyeong Jin Chung
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.28 no.2
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    • pp.135-142
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    • 1984
  • New type dioxygen bridged complexes of palladium were prepared by using $KO_2$ as a source of superoxide ion $(O_2^-)$. The method is completely different from the traditional one which has adopted the oxidative addition of molecular oxygen to transition metal complexes in low valency. It was suggested that the reaction to prepare the dioxygen complexes proceeded via nucleophilic displacement followed by electron transfer reaction. Five new type dioxygen complexes having ${\pi}$-allyl ligand were prepared and characterized by the application of the reaction of $O_2^-$.

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Redox activities of spinel type metal oxides as oxygen carriers (산소공여매체로서의 스핀넬 구조 금속산화물의 redox 활성 연구)

  • Jeong, J.H.;Park, J.W.;Joo, Y.K.;Park, J.S.;Jung, H.;Lee, H.T.;Yoon, W.L.
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.191-194
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    • 2002
  • 매체 순환식 연소(Chemical-Looping Combustion, CLC)는 금속 산화물(산소공여매체, oxygen carrier)의 산소를 이용하여 화석연료를 산화(연료 연소 공정)시키고, 환원된 금속을 다시 산화(매체 산화 공정)시키는 간접적인 연소 공정의 하나이다. 이 방식은 온실효과의 주발생원인 $CO_2$를 원천적으로 회수할 수 있고, 또한 화염이 없는 상태에서 연소반응이 진행됨으로 thermal NOx의 발생을 미연에 방지할 수 있어 고효율의 환경친화적인 연소공정이다.(중략)

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적조생물 Cochlodinium polykrikoides의 광량에 따른 산소소비변화 및 어류 아가미에 미치는 영향

  • Sim, Jung-Min;Lee, Ju;Kim, Bong-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.446-447
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    • 2001
  • Cochlodinium polykrikoides는 1995년에는 전남 고흥군 연안에서 발생한 적조는 동의 강릉연안까지 광범위한 해역에 발생하여 750여억 원의 엄청난 재산상의 피해를 가져 왔다(Kim et al., 1997). Cochlodinium의 생태적인 특징과 관련된 어류패사 기구에 대한 연구에 의하면 Cochlodinium이 분비하는 점액성분에 의한 호흡곤란과 질식(Lee, 1996), 유해활성산소와 관련된 산화적 반응에 따른 아가미 기능 저하(Kim et al, 2000) 및 독성물질에 의한 폐사(Onoue et al., 1985; Yuki and Yoshimatsu, 1989) 등이 보고되었으나, 아직까지 명확한 폐사 원인은 구명되지 않았다. (중략)

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