• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.518-519
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• 2009

투과증발은 저 에너지 분리기술로서 공비혼합물의 분리 및 유기화화물을 선택적으로 분리하는 공정에 활용되고 있다. 투과증발공정을 위한 막으로 쓰이는 대표적인 고분자 재료인 친수성 고분자 PVA(Poly(vinyl alcohol)는 하이드로실 그룹을 포함하고 있어 물에 대한 선택도가 뛰어난 장점을 가지고 있다. 그러나 PVA는 물에 대한 친화력이 높아 투과증발막으로 적용하기 위해서는 내수성을 향상시키기 위하여 가교시킨후 투과증발막으로 사용가능하다. 본 연구에서는 PVA 분리막을 투과증발막으로 적용하기 위하여 PVA를 전기방사에 의해 나노섬유로 제조하고 제조된 나노섬유가 수용액에서 내수성을 갖게 하기 위해 10-70%의 KOH수용액에 가교화 하여 특성을 알아보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.160-165
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• 2009

연료전지 분리판은 연료전지 스택을 구성하는 부품 중에서 가장 많은 수량이 사용되는 부품의 하나로서 연료전지의 출력밀도(Power Density, W/L), 비출력(Specific Power, W/kg) 및 가격($/kWe) 관점에서 가능한 저가의 소재 및 제조공정으로 경량, 박형화가 이루어져야 하는 핵심 부품이다. 이러한 저가의 경량, 박형화 분리판 개발의 전제조건은 연료전지 스택에서 요구하는 다양한 물성, 장기수명 및 신뢰성은 나타내는 내구성을 만족해야 하는 것이다. 이렇듯 연료전지 분리판은 다음과 같은 요구 조건을 만족해야 한다. 높은 전기전도도, 전기화학적 부식 저항성, 화학적 안전성, 가스 기밀성, 기계적 강도 및 가공성 등이라 하겠다. 본 연구에서는 분리판의 요구 조건을 만족할 수 있는 분리판을 제작하기 위하여 고분자 복합소재(PCB; Printed Circuit Board)를 이용하여 전기도금을 통해 Cu/Au(1st PCB 분리판)과 Cu/Ni/Au(2st PCB 분리판)을 코팅하여 분리판을 제작하였다. 제조된 분리판을 이용하여, 접촉저항, 부식특성, 가스 기밀성, 기계적 강도를 분석하였으며, 단위전지를 제작 하여 상용 Graphite 분리판과 성능을 비교분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.32 no.1
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• pp.78-85
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• 2019

The effect of various lithium sources such as LiCl, LiOH, and Li-metal on the microstructure and electrochemical properties of granulated $SiO_x$ powders were investigated. Various lithium sources were metallurgically added for a passive pre-lithiation of $SiO_x$ to improve its low initial coulombic efficiency. In spite of using the same amount of Li in various sources, as well as the same process conditions, different lithium silicates were obtained. Moreover, irreversible phases were formed without reduction of $SiO_x$, which might be from additional oxygen incorporation during the process. Accordingly, there were no noticeable electrochemical enhancements. Nevertheless, the $Li_4SiO_4$ phase changes the initial electrochemical reaction, and consequently the relationship between the microstructure and electrochemical properties of metallurgically pre-lithiated $SiO_x$ could provide a guideline for the optimization of the performance of lithium ion batteries.

• Membrane Journal
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• v.33 no.4
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• pp.168-180
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• 2023

H₂ generation from renewable sources is crucial for ensuring sustainable production of energy. One approach to achieve this goal is biohydrogen production by utilizing renewable resources such as biomass and microorganisms. In contrast to commercial methods, biohydrogen production needs ambient temperature and pressure, thereby requiring less energy and cost. Biohydrogen production can reduce greenhouse gas emissions, particularly the emission of carbon dioxide (CO₂). However, it is also associated with significant challenges, including low hydrogen yields, hydrodynamic issues in bioreactors, and the need for H₂ separation and purification methods to obtain high-purity H₂. Various technologies have been developed for hydrogen separation and purification, including cryogenic distillation, pressure-swing adsorption, absorption, and membrane technology. This review addresses important experimental developments in dense polymeric membranes for biohydrogen purification.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.03a
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• pp.79-95
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• 1994

기체분리용 고분자분리막은 1977 미국 Monsanto 사의 Prism 분리기가 성공적으로 상업화된 이래 분리막의 수요가 점차 확장되어 가고 있다. 기체 분리공정은 크게 저온 분리법 (Cryogenic process), PSA (pressure swing adsorption) 그리고 분리막법 등이 있다. 저온 분리법과 PSA법의 공정에 대한 설계 및 운전기술 등이 잘 발달되어 있으며 현재 널리 사용되고 있는 보편화된 기술인 반면, 분리막 기술은 상대적으로 새로운 기술이며 성공적으로 상업화된지 약 15년이 되었다. 분리막을 이용한 기체분리법은 다른 공정에 비하여 에너지소비가 적고 설비투자도 적게 필요한 장점이 있다. 특히 적은 양의 기체를 생산하는 데 경제적이며 장비가 가볍고 좁은 공간에서도 사용할 수 있다.

• Membrane Journal
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• v.33 no.1
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• pp.1-12
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• 2023

In this review, surface modification methods of hydrophobic poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) membrane are introduced and their improved hydrophilicity results are discussed. Fluoropolymer based membranes, represented by PTFE membranes have been used in various membrane separation processes, including membrane distillation, oil separation and gas separation. However, despite excellent physical properties such as chemical resistance, heat resistance and high mechanical strength, the strong hydrophobicity of PTFE membrane surface has become a challenging factor in expanding its membrane separation application. To improve the separation performance of PTFE membranes, wet chemical, hydrophilic coating, plasma, irradiation and atomic layer deposition are applied, modifying the surface property of PTFE membranes while maintaining their inherent properties.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.41-44
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• 2008

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지용 금속분리판의 전기화학적 부식을 방지하기 위한 금속 첨가 DLC(Diamond-like-carbon) 표면처리 방법을 개발하였으며, stainless steel 304를 모재로 하여 텅스텐 첨가 DLC, 티타늄 첨가 DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 금속분리판을 제작하였다. 제작된 금속분리판을 이용하여 내구성 평가,전기화학적 부식 특성, 성능평가 및 접촉저항 특성 등을 평가하였다. 전기화학적 부식특성의 경우 각각의 분리판에 대해 6.69, 1.2, 1.0 ${\mu}A/cm^2$로 모재인 STS 304의 25 ${\mu}A/cm^2$의 부식전류밀도에 비해 우수한 부식특성을 보였다. 또한 초기 성능에서 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 300 mA/$cm^2$에서 0.757 V로 측정되었으며, 이는 graphite 분리판 측정 결과인 0.758 V와 유사한 성능을 보였다. 또한 내구성 평가에서 초기 성능 대비 성능 감소율이 10% 감소하는데 소요된 시간은 graphite 분리판의 경우 2,000시간으로 나타났으며, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 1,700시간으로 측정되었다. 1,500시간 까지의 성능 감소율은 grphite,텅스텐 첨가DLC,티타늄 첨가DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판 순으로 각각에 대해 37.7, 60.3, 92.8, 45.7 ${\mu}V$/hr로 나타났다.

• Membrane Journal
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• v.31 no.5
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• pp.304-314
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• 2021

Climate change results in unusual weather pattern and affects annual rain fall severely. At the same time, growing industrialization leads to higher energy demand and leakage from petrochemical industry and tanker leads to water pollution. In this scenario, finding out solution to generate clean water is highly essential. For oil/water separation, there are several methods available such as chemical precipitation and adsorption but membrane separation technique is considered to be a more cost and energy efficient process. Amphiphilicity nature of membrane are enhanced by making composite membrane with 2D material such as MXene, resulting in good electrical conductivity and hydrophilicity. This review is mainly classified into two sections: pure MXene and modified MXene. A variety of polymer is used to prepare composite membranes and MXene is modified to further enhance the properties suitable for particular applications.

• Membrane Journal
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• v.33 no.2
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• pp.61-69
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• 2023

The technical importance of membrane-based artificial lung technology has been re-emphasized after the recent breakout of COVID-19 to treat acute lung-failure patients. The world population, particularly in Korea, is aging at an unprecedented rate, which can increase the demand for better artificial organs (AO) in the near future. Membrane technology plays a key role in artificial organ markets. Among them, membrane-based artificial lung (AL) technology has improved significantly in the past 50 years, but the survival rate of lung-failure patients is still very low. Most AL works focus on the clinical application of the AL device, not on the development of the AL membrane itself. This review summarizes the challenges and recent progress of membrane-based AL technology.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2010.04a
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• pp.203-203
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• 2010