• 제목/요약/키워드: 셀 크기

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플렉서블 실리콘 박막 태양전지용 Ag/ZnO 후면반사막의 광산란 특성 향상 (Improvement of light scattering properties of Ag/ZnO back-reflectors for flexible silicon thin film solar cells)

  • 백상훈;이정철;박상현;송진수;윤경훈;왕진석;조준식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.97.1-97.1
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    • 2010
  • 유연금속기판위에 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 Ag/ZnO 이중구조의 후면반사막을 증착하고 Ag 표면조도 변화에 따른 후면반사막의 반사특성 변화와 플렉서블 비정질 실리콘 박막 태양전지의 셀 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Substrate구조를 갖는 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서는 실리콘 박막 광흡수층의 상대적으로 낮은 광 흡수율로 인하여 입사광에 대한 태양전지 내에서의 광 산란 및 포획이 태양전지 효율을 증대시키는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서의 후면반사막은 광 흡수층에서 흡수되지 않는 입사광을 다시 반사시켜 광 흡수를 증대시키며 이때 후면반사막 표면에서 반사 빛을 효율적으로 산란시켜 이동경로를 증대시킴으로써 광 흡수율을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 유연금속 기판위에 Ag와 ZnO:Al($Al_2O_3$ 2.5wt%) 타겟을 사용한 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 Ag/AZO 이중구조의 후면반사막을 제조하고, Ag 박막의 표면형상 변화와 이에 따른 후면반사막의 반사도 변화를 비교, 분석하였다. 증착 조건 변화에 따른 표면 형상 및 반사 특성은 Atomic Force Mircroscope(AFM), Scanning electron miroscopy(SEM), UV-visible-nIR spectrometry를 통하여 분석하였다. 서로 다른 표면 거칠기를 갖는 후면반사막 위에 n-i-p구조의 a-Si:H 실리콘 박막 태양전지를 제조한 후 태양전지 동작 특성에 미치는 영향을 조사하였다. n,p층은 13.56MHz PECVD, i층은 60MHz VHF CVD를 사용하여 각각 제조 하였으며, Photo I-V, External Quantum Efficiency(EQE) 분석을 통하여 태양전지 특성을 조사 하였다. SEM 분석결과 공정 온도가 증가 할수록 Ag 박막의 표면 결정립 크기도 증가하였으며, AFM분석을 통한 Root-mean-square(Rms)값은 상온에서 $500^{\circ}C$로 증착온도가 증가함에 따라 6.62nm에서 46.64nm까지 증가하였다. Ag 박막의 표면 거칠기 증가에 따라 후면반 사막의 확산 반사도도 함께 증가하였다. 공정온도 $500^{\circ}C$에서 증착된 후면반사막을 사용하여 a-Si:H 태양전지를 제조하였을 때 상온에서 제조한 후면반사막에 비하여 단락전류밀도 (Jsc)값은 9.94mA/$cm^2$에서 13.36mA/$cm^2$로 증가하였으며, 7.6%의 가장 높은 태양전지 효율을 나타내었다.

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농용트랙터 전방차축 현가장치를 위한 유압회로 시험기 개발 (Development of a Test Rig with Hydraulic Circuit for the Front Axle Suspension System of an Agricultural Tractor)

  • 이정환;조봉진;김학진;구강모;인현기
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.71-71
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    • 2017
  • 농용트랙터의 운전자는 작업, 주행으로 인한 유해한 저주파 진동에 장시간 노출된다. 이에 따라 운전자에게 전달되는 노면 진동을 감소시켜주기 위한 전방차축 현가장치의 역할이 커지고 있다. 트랙터의 전방차축 현가장치는 주로 유압식으로 설계되어 있으며 이를 구성하는 유압요소 선정이 현가장치의 성능에 중요한 영향을 미친다. 하지만, 실제와 유사한 조건에서 트랙터 차체 무게만큼 큰 부하를 제공하여 유압회로의 성능을 실험하는 것은 비용과 시간 측면에서 비효율적이다. 본 연구에서는 이를 대체하기 위하여 개별 유압요소의 성능을 테스트 할 수 있는 현가장치 유압회로 요인 시험기를 설계제작 하였다. 이를 이용하여 개별 부품의 성능곡선을 센서를 이용 측정하였고 얻은 특성값을, 구성한 유압 시뮬레이션 모델에 반영하여 실제조건의 유압특성을 얻을 수 있는 유효한 시뮬레이션 모델 개발에 활용하였다. 또한, 실험실 환경에서 유압식 현가장치를 간소화 시킨 형태로 유압회로의 성능을 예비시험해 볼 수 있도록 다양한 센서를 장착 데이터를 취득할 수 있도록 하였다. 개발한 요인 시험기는 하부에 설치된 가진 실린더를 이용하여 상부에 설치된 현가장치 실린더의 스트로크 변위와 속도에 따른 힘을 측정할 수 있도록 구성하였다. 이를 위해 현가장치 실린더의 헤드부와 로드부에 각각 압력센서를 설치하였으며 헤드부, 로드부의 압력 차이와 로드셀을 이용해 측정한 가진 실린더의 힘의 관계를 확인하였다. 상부의 현가 실린더 장치는 복동 형태로 제작되어 헤드부, 로드부 양쪽 방향으로 유량이 흐를 수 있도록 설계되었다. 이를 이용해 헤드부와 로드부 사이에 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프 밸브 등으로 유압회로를 구성하였으며 어큐뮬레이터 용량에 따른 힘의 변화, 가변 오리피스의 개도량에 따라서 전달되는 힘의 크기 등을 측정하였다. 하부의 가진 실린더는 사인파, 삼각파, 계단 입력, DC 레벨 등의 신호를 발생시킬 수 있도록 제작되었다. 신호의 주파수는 0~4Hz, 범위에서 사용자가 조절할 수 있도록 설정되었으며 계단응답 성능 측정 시험을 평가한 결과 정상상태오차는 0.470mm~0.536mm, 입상시간은 0.194초~0.202초, 정착시간은 0.230초~0.421초로 나타났다.

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토마토 육묘시 공간처리 및 배지부피가 묘소질 및 과실의 수량 품질에 미치는 영향 (Effects of Spacing and Plug Cell Size on Seedling Quality and Yield and Qualities of Tomatoes)

  • 김성은;이문행;안범준;김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.256-261
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    • 2013
  • 본 실험은 토마토 플러그묘 생산에서 공간처리와 배지부피처리를 함께하여 두 가지 처리가 유묘의 묘소질 및 수확량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 처리는 공간과 배지의 부피별로 각 2처리, 모두 4가지 처리를 두었다. 배지는 동일하되 배지의 부피에 따라 40공과 50공 플러그 육묘판을 사용했고, 각 육묘판에 공간처리를 한것과 하지 않은 것으로 나누어 처리했다(40S-OK, 40S-NO, 50S-OK, 50S-NO). 전 실험기간 중에 처리외의 환경조건과 급액조건은 모두 동일하게 적용하였다. 광합성 속도와 묘소질 분석 및 수확량과 수확속도 모두에서 통계적 유의성이 있게 공간처리와 배지의 부피처리의 영향을 받았다. 광합성 속도와 묘소질에서는 40S-OK, 50S-OK, 40S-NO, 50S-NO 처리 순으로 좋은 결과를 나타내어 공간처리의 효과가 더 크고, 수확량에서는 40S-OK, 40S-NO, 50S-OK, 50S-NO 처리 순으로 많아서 배지의 부피 처리의 영향이 큰 것으로 판단된다. 따라서 고품질 묘 생산과 초기 수확량을 증대하고, 수확속도를 빠르게 하기 위해서는 육묘기에 적절한 공간확보와 배지의 부피를 크게 하는 것이 효과적인 것으로 사료된다.

플러그 셀의 크기와 배지(培地) 조성이 토마토 삽목묘(揷木苗)의 발근(發根)과 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effect of Plug Cell Volume and Medium Composition on Rooting and Growth of Lateral Shoot Cuttings of Tomato Plant)

  • 양승구;조명수;최경주;김월수
    • 원예과학기술지
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    • 제19권3호
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    • pp.325-328
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    • 2001
  • 종자(種子) 파종에 의한 토마토 실생묘(實生苗)를 대체하고 반드시 제거(除去)해야하는 측지(側枝)를 이용한 삽목묘(揷木苗)를 다량생산(多量生産)하여 종자수입을 대체하고 공정육묘의 가능성을 검토하기 위하여 본(本) 시험(試驗)을 수행(遂行)하였다. 처리는 관행 삽목상과 배지용량 23mL인 트레이 128구부터 300mL 용량의 직경 8cm 비닐폿트를 이용하여 삽목하였다. 그리고 배지의 조성은 훈탄단용과 훈탄과 펄라이트, 훈탄과 피트모스, 펄라이트와 피트모스를 혼용하여 이용하였다. 토마토 삽목묘(揷木苗)의 생육량(生育量)은 배지용량(培地容量)이 120mL 이상으로 증가되어도 크게 영향을 받지 않았다. 그러나 배지 용량이 감소되어 플러그 수가 증가되면 묘(苗)의 생육은 저하되었으나 23mL 용량의 128구 플러그 트레이에서도 정상적인 묘(苗)가 생산되었다. 배지용량이 감소되면 지상부보다 지하부중이 크게 감소되었다. 토마토 측지삽목묘(側枝揷木苗)의 생육은 방울토마토 뻬뻬가 완숙토마토 모모타로 품종보다 양호하고 T/R율이 높았으며, 발근율(發根率)도 뻬뻬 품종은 100%였으나 모모타로는 90% 수준(水準)이었다. 배지용량과 배지종류에 관계없이 삽목후(揷木後) 15-20일경에 정식 가능한 묘가 생산되었다. 삽목 육묘용(育苗用) 배지(培地)의 조성이 발근(發根)과 근발달(根發達)에 미치는 영향은 처리간(處理間)에 유의차(有意差)가 인정되지 않았다.

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블록공중합체 나노패턴을 이용한 표면 플라즈몬 연구 (The Study of Surface Plasmonic Bands Using Block Copolymer Nanopatterns)

  • 유승민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.88-93
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    • 2017
  • 다양한 응용분야를 가진 국부적인 표면플라즈몬 공명 특성을 손쉽게 제어할 수 있는 기술 개발은 매우 중요하다. 또한, 금속 나노입자의 형태, 크기, 그리고 조합에 관한 세심한 조사는 공명특성과 금속 나노구조의 관계를 이해하는데 매우 유용하다. 본 논문은 블록공중합체 마이셀 박막필름으로부터 얻어진 금속나노입자 배열에 따른 국부적인 표면플라즈몬의 공명특성에 관한 연구이다. 우선 전통적인 방법의 블록공중합체 리소그라피를 통해 두 가지 다른, 점 형태 및 링 형태, 금 나노입자를 제조하였다. 그 다음 은거울 반응을 통하여 금 나노입자위에 은이 둘러 쌓이도록 금/은 이중금속 나노구조를 구현했다. 금속 나노 구조체 조절을 위해 에탄올 전처리, 은거울 반응 시간, 블록공중합체의 제거 유무 등의 공정변수를 변화시켰다. 초기 금 나노입자가 잘 제조된 경우 항상 금나노입자 표면에 적절히 은이 잘 형성되었고, 이는 UV-Vis 실험에서 각 금속나노 입자의 고유 플라즈몬 밴드인 금 525nm, 은 420nm에서 각각 나타났다. 하지만 최초 적은 양의 금 나노입자가 제조되었을 경우 은 도금 속도가 빨라져서, 초기 금 나노입자의 표면을 은이 완전히 덮었으며, 이는 UV-Vis 실험에서 금의 플라즈몬 밴드는 나타나지 않고, 은의 고유 플라즈몬 밴드만 420nm에서 나타났다. 블록공중합체로부터 미리 합성된 금나노입자 위에 은을 도금하는 방법은 국부적인 표면플라즈몬 특성을 면밀히 조사하는데 매우 유용하다.

무선 ATM망에서 무선채널의 특성을 고려한 ABR 전송률 제어 방안 (An ABR Rate Control Scheme Considering Wireless Channel Characteristics in the Wireless ATM Network)

  • 이경주;민구;최명환
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제27권2호
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    • pp.206-218
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    • 2000
  • 에러율이 높은 무선채널 상에서 낮은 CLR(cell loss ratio)을 보장하는 ATM(asynchronous transfer mode) ABR(available bit rate) 서비스를 지원하기 위해서는 재전송이 요구된다. 무선 ATM에서는 ATM계층 하에 DLC(data link control)계층을 두어 DLC계층이 무선채널 상의 에러로 인해 요구되는 재전송과 재배열을 수행하도록 하여 높은 에러율을 갖는 무선채널의 특성이 낮은 에러율을 가정하여 설계된 ATM계층으로 전파되는 것을 막는다. 본 논문에서는 무선채널 상에서의 높은 에러율에 의한 전송률 감소를 반영하는 ABR 전송률 제어 방안을 제안함으로써 근원지의 전송률을 무선채널 상에서의 전송률에 보다 가깝게 맞추어 AP(access point)에서 발생할 수 있는 버퍼 오버플로우에 의한 셀손실을 줄였다. 채널의 상태를 ATM계층에 알리는 DLC계층을 가정한 모의실험을 통하여 제안하는 방안이 무선채널 상에서 기존의 방법보다 작은 크기의 ABR 큐를 사용하여 낮은 CLR을 보장함을 보였다. 또한 채널의 상태에 따라 전송률을 조정하는 DLC계층을 사용함으로써 무선 ATM에서 귀중한 자원인 무선링크를 보다 효율적으로 사용할 수 있음을 보였다.

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EV용 배터리 관리시스템(BMS) 시뮬레이터 개발 (Development of a battery management system(BMS) simulator for electric vehicle(EV) cars)

  • 박찬희;김상중;황호석;이희관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2484-2490
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    • 2012
  • 본 연구는 EV용 전기차동차의 차세대 에너지원인 리튬이온 배터리 팩을 관리하는 BMS의 성능 검증을 위한 시뮬레이터의 Cell simulation 보드와 이를 컨트롤 할 수 있는 임베디드 프로그램을 개발 하였다. 그리고 시뮬레이터의 속도를 향상시키고, 시스템 단가를 낮출 수 있는 Amplifier를 직렬로 연결하는 방식을 고안하여 OP amp와 트랜지스터를 직렬로 연결하였다. 또한, DAC를 채널마다 사용하여 채널간 절연(isolation)성능 을 기존 방식보다 향상 시켰다. 그리고 전류 제한 보호회로를 구성하여, 외란으로부터 보드를 보호 할 수 있도록 하였다. 개발된 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 각 셀에 5V부터 0.5V까지 0.5V의 크기로 전압을 강하 시키면서 총 10번의 실험을 하였다. 실험 데이터의 유의성 분석 결과, 모든 실험 조건에서 평균 0.001~0.004V 표준 편차로 출력되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 본 시뮬레이터가 높은 유의성 및 반복성을 가지는 시스템임을 확인 할 수 있었다.

산화된 다공질 폴리실리콘 전계방출 소자의 픽셀별 구동 및 특성 (A unit pixel drive and field emission characteristics of oxidized porous polysilicon field emission display)

  • 유성원;김진의;최시영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권8호
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    • pp.8-15
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    • 2007
  • 본 논문에서는 산화된 다공질 폴리실리콘을 이용하여 전계 방출 소자를 제작하여, 각각의 픽셀에 따른 전기적 특성과 형광체의 발광 특성을 조사하였다. 실제 대면적 디스플레이 소자에 적용하기 위해서 PM 방식을 이용해서 소자를 픽셀별로 동작하였고, 상부금속 전극의 어레이에 따른 두께와 폭의 공정조건을 확립하였다. 산화된 다공질 폴리실리콘의 미세 구조를 분석하고, 각각의 픽셀에 따른 전계방출 특성을 조사해 보았다. 상부금속 전극의 두께와 폭에 따른 전자방출 특성을 조사해 본 결과 Ti/pt(2nm/7nm)가 가장 적절한 두께라는 것을 확인 할 수 있었고, 2.5 mm 이상 폭에서 전자방출 효율이 증가하는 모습을 확인 할 수 있었다. 각 픽셀에 따른 소자의 전기적 특성은 픽셀마다 조금씩의 차이는 있지만 거의 동일한 누설 전류와 방출 전류가 나타남을 확인할 수 있었고, 동일한 크기의 효율도 관찰할 수 있었다. 누설 전류와 방출 전류는 시간이 증가함에 따라 감소하는 모습이 나타나긴 하였으나, 모든 픽셀이 거의 동일하게 감소하였다. 각각의 픽셀에 따른 휘도는 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었고, 20 V에서 $700cd/m^2$ 이상의 높은 휘도를 나타내었으므로 실제 디스플레이 소자로도 응용이 가능할 것이다.

AOT W/O 마이크로에멀젼을 이용한 AgCl 나노입자 제조에서 첨가제의 영향 (Effect of Additives on Preparation of Silver Chloride Nanoparticles using AOT-Based W/O Microemulsions)

  • 정길용;임종주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.330-339
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비이온 계면활성제, 보조계면활성제 등의 첨가제가 AOT 계면활성제 시스템의 water-in-oil(W/O) 마이크로에멀젼을 이용한 AgCl 나노입자 제조에 미치는 영향에 관하여 살펴보았다. AOT 계면활성제, isooctane, 무기염 수용액으로 이루어진 삼성분 시스템에 NP 계열 비이온 계면활성제를 첨가한 결과, 단일상으로 존재하는 W/O 마이크로에멀젼 영역은 증가하였으며, 일반적으로 첨가한 비이온 계면활성제의 친수성이 증가할수록 단일상의 영역은 증가하였다. 또한 첨가한 비이온 계면활성제는 마이셀의 계면을 보다 유연하게 함으로써 생성된 입자의 크기는 증가하고 분포도는 넓어졌다. 한편 보조계면활성제로 알코올을 첨가하면서 상평형 실험을 수행한 결과, 알코올의 사슬 길이가 증가하거나 첨가량이 증가할수록 단일상으로 존재하는 W/O 마이크로에멀젼이 보다 좁은 영역에서 형성되었다. 상평형 실험결과에 의하여 결정된 단일상의 W/O 마이크로에멀젼 영역 내에 해당하는 조건에서 보조계면활성제의 사슬 길이와 첨가량을 변화시키면서 AgCl 나노입자 제조실험을 수행한 결과, 생성된 AgCl 입자의 특성은 보조계면활성제 첨가에 따른 마이크로에멀젼의 radius of spontaneous curvature와 필름 rigidity의 변화에 의하여 결정됨을 알 수 있었다.

분무열분해로 합성한 수전해용 Co3O4의 입자형태에 따른 산소발생 활성에 관한 연구 (A Study on Oxygen Evolution Activity of Co3O4 with different morphology prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis for Water Electrolysis)

  • 김인겸;나인욱;박세규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권6호
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    • pp.854-862
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    • 2016
  • 최근 화석연료를 대체할 친환경 신재생에너지에 대한 요구가 증가하면서 수소에너지가 미래 대체에너지원으로서 주목받고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 수전해 기술은 에너지효율과 안정성이 뛰어난 장점이 있지만, 산소발생반응시 발생하는 높은 과전압은 여전히 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 분무열분해 공정을 통하여 Co 전구체로부터 $Co_3O_4$를 제조하였다. 또한, urea, sucrose, citric acid의 유기물첨가제를 사용하여 다양한 입자 크기와 표면형상을 가지는 $Co_3O_4$를 제조하였고, 필요에 따라 추가로 열처리를 실시하였다. 합성한 $Co_3O_4$의 물리적 특성을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD)으로 결정성을 조사하였고, 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)으로 입자형상 및 표면을 분석하였다. 질소 흡 탈착 시험을 통해 촉매의 비표면적 및 기공부피를 측정하였고, 질소도핑을 확인하기 위해 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였다. 촉매의 산소발생반응 활성을 알아보기 위해 3전극 셀에서 선형주사전위법(LSV)으로 전기화학적 거동을 분석하였다. 첨가제를 사용하지 않은 $Co_3O_4$가 가장 우수한 활성을 보였고, 이는 분무열분해법을 통하여 상대적으로 작은 입자형성과 높은 비표면적의 영향인 것으로 판단된다.