• Title/Summary/Keyword: 이온화에너지

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Synthesis and Characterization of Fluorinated Polybenzimidazole Proton Exchange Membranes for Fuel Cell (연료전지용 불소화 폴리벤즈이미다졸 양성자 교환 멤브레인 합성 및 특성평가)

  • KIM, AE RHAN
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.28 no.1
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    • pp.24-29
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    • 2017
  • A fluorinated polybenzimidazole (FPBI) was synthesized from 3,3-diaminobenzidine (DAB) of tetraamine, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoropropane of aromatic biscarboxylic acid, and 4,4-sulfonyldibenzoic acid of aromatic biscarboxylic acid in polyphosphoric acid (PPA). A FPBI was easily cast and made into clear films. The structure of condensation polymers and corresponding membranes were analyzed using GPC (gel permeation chromatography), $^1H$-NMR ($^1H$ nuclear magnetic resonance) and FT-IR (fourier transform infrared). TGA (thermogravimetric analysis) analysis showed that the prepared membranes were thermally stable, so that elevated temperature fuel cell operation would be possible. The proton conductivity of the FPBI membranes increased with increasing temperatures in the polymer. A FPBI membrane has a maximum ion conductivity of 45 mS/cm at $90^{\circ}C$ and 100% relative humidity.

Surface Modification Technology and Research Trends of Separators for Lithium-Ion Batteries (리튬이온 전지용 분리막의 표면 개질 기술 및 연구 동향)

  • Ha, Seongmin;Kim, Daesup;Kwak, Cheol Hwan;Lee, Young-Seak
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.33 no.4
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    • pp.343-351
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    • 2022
  • Lithium-ion batteries (LIBs) are considered promising energy storage devices with good performance such as high energy density, slow self-discharge rate, high rate charge capacity, and long battery life. However, the application of these LIBs in the high-energy density electric vehicle and large device industries poses a major safety problem. In order to solve this problem, developing a material having high thermal stability and intrinsic safety is the ultimate solution for improving the stability and electrochemical performance of LIBs. This review introduced a surface modification technology of a separator to overcome the stability problem of a commercial separator, and summarized and summarized the research trends using the modified separator for a lithium-ion battery. Based on this, the future prospects for the separator development by surface modification were discussed.

The Effects of Processing Parameters of Plasma Characteristics by Induced Coupled Plasma Source (유도결합 플라즈마(ICP) source로 생성된 plasma 특성의 공정 변수 영향)

  • Lee, S.W.;Kim, H.;Lim, J.Y.;Ahn, Y.Y.;Whoang, I.W.;Kim, J.H.;Ji, J.Y.;Choi, J.Y.;Lee, Y.J.;Ha, S.H.
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.328-329
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    • 2006
  • 반도체 소자의 소형화, 고질적화는 junction 깊이 감소와 도핑농도의 증가를 요구한다. 현재 상용화되는 도핑법은 이온빔 주입(Ion Beam Ion Implantation, IBII)인데, 이 방법은 낮은 가속에너지를 가하는 경우 이온빔의 정류가 금속이 감소해 주입 속도가 낮아져 대랑 생산이 어렵고 장비가 고가라는 단점이 있다. 하지만 플라즈마를 이용한 이온주입법 (Plasma Source Ion Implantation, PSII)은 공정 속도가 빠르고 제조비용이 매우 저렴해 새로운 이온주입법으로 주목받고 있다. PSII법에서 플라즈마 특성은 그 결과에 큰 영향을 미치므로 플라즈마 특성의 적절한 제어가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 공정압력과 RF power를 변화시키며 플라즈마 밀도 측정했다. 그 결과 공정압력이 증가함에 따라서 플라즈마 밀도는 감소되었고 RF power 증가함에 따라서 플라즈마 밀도는 증가되었다.

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고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 공정 개발

  • Kim, Do-Geun;Lee, Seung-Hun;Kim, Jong-Guk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.508-508
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    • 2011
  • 스퍼터링을 이용한 박막 증착기술은 다양한 분야에 걸쳐 적용되어 왔으며, 스퍼터링 타겟 사용효율을 향상시키기 위해 마그네트론 구조 최적화 및 이온 소스 적용 스퍼터링 등의 기술이 연구되어 왔다. 또한 인듐과 같은 희토류 금속의 가격이 최근 상승함에 따라 고효율 스퍼터링기술의 필요성은 더욱 증대되었다. 본 연구에서는 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 공정을 개발하였다. 동공 음극방전에서 생성된 고밀도 플라즈마는 전자석 코일을 통해 형성된 자기장을 따라 스퍼터링 타겟 표면까지 수송되며, 음전위로 대전된 스퍼터링 타겟 표면에서는 가속되어 입사하는 이온에 의한 스퍼터링이 발생한다. 본 스퍼터링 공정 기술의 경우, 기존 마그네트론 스퍼터링 소스에서 나타나는 약 30%의 타겟 사용 효율을 뛰어넘는 약 80% 이상의 타겟 사용률을 보였다. 또한 고밀도 플라즈마 소스에서 공급되는 이온에 의한 스퍼터링 공정을 개발 함에 따라 스퍼터링 방전전압의 독립적 조절이 가능하다. 이에 따라 200 V 이하의 저전압 스퍼터링 공정을 통해 유연성 폴리머 기판 및 유기소자 상 저에너지 이온 증착이 가능하며, 1 kV 이상의 고전압 스퍼터링을 통해 추가적인 기판 전압 인가 없이 박막 치밀화 구현이 가능하다.

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Numerical Modeling of Very High Frequency Multi Hollow Cathode PECVD (Very High Frequency Multi Hollow Cathode PECVD 장치의 수치모델링)

  • Joo, Jung-Hoon
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.5
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    • pp.331-340
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    • 2010
  • 3D fluid based numerical modelling is done for a VHF multi hollow cathode array plasma enhanced chemical vapor deposition system. In order to understand the fundamental characteristics of it, Ar plasma is analyzed with a condition of 40 MHz, 100 Vrf and 1 Torr. For hole array of 6 mm diameter and 20 mm inter-hole distance, plasma is well confined within the hole at an electrode gap of 10 mm. The peak plasma density was $5{\times}10^{11}#/cm^3$ at the center of the hole. When the substrate was assumed at ground potential, electron temperature showed a peak at the vicinity of the grounded walls including the substrate and chamber walls. The reaction rate of metastable based two step ionization was 10 times higher than the direct electron impact ionization at this condition. For $H_2$, the spatial localization of discharge is harder to get than Ar due to various pathways of electron impact reactions other than ionization.

Control of Lycoriella ingenua (Diptera: Sciaridae) in Exports of King Oyster Mushroom, Pleurotus eryngii, using Ionizing Radiation (이온화에너지를 이용한 수출용 큰느타리버섯의 긴수염버섯파리 방제)

  • Hyeonmo Ahn;Sun-Ran Cho;Hyun-Na Koo;Gil-Hah Kim
    • Korean journal of applied entomology
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    • v.62 no.4
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    • pp.333-343
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    • 2023
  • King oyster mushrooms are one of the major fresh agricultural products which their exports are increasing every year in Korea. Lycoriella ingenua, is notorious insect pest in agriculture, especially in mushroom production. Larvae of L. ingenua cause mainly direct crop damage and adults are vectors of several dangerous fungal pathogens. In this study, the effects of electron beam, X-ray, and gamma-ray irradiation on the development and reproduction of L. ingenua were evaluated. In addition, to find the optimal dose to control L. ingenua in a box filled with king oyster mushrooms, an empirical experiment was conducted for each radiation. As a result, the development and reproduction of L. ingenua were inhibited at 50 Gy for all electron beam, X-ray, and gamma-ray irradiation. Additionally, at the top, middle, and bottom of the export box filled with king oyster mushrooms, the development and reproduction of L. ingenua were inhibited by electron beam with 150 Gy, X-ray with 100 Gy, and gamma-ray with 50 Gy. These results can be provided as basic data for establishing an integrated quarantine management system when exporting mushrooms. It will also contribute to the safety of agricultural products and the strengthening of export competitiveness.

The evaluation on application of carbon monoxide in syngas from the mixed-waste gasification for raw materials of acetic acid (복합폐기물 가스화를 통해 발생된 합성가스 내 CO의 초산제조 원료 활용 적용성 평가)

  • Kim, Suhyun;Gu, Jaehoi;Kim, Narang;Sung, Hojin;Park, Sunam;Lim, Youngtaek;Choo, Sootae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.205.1-205.1
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    • 2010
  • 국내에서 발생하는 생활폐기물 발열량이 최근 3,000 kcal/kg 정도를 웃돌고 있고 사업장 폐기물의 경우는 4,000~7,000 kcal/kg 정도로 높아 이러한 가연성 폐기물 들은 자원화하여 에너지원으로 사용가능하다. 폐기물 자원화 기술의 하나인 가스화 기술을 적용하면 폐기물 내의 가연분은 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스로 전환되어 화학원료 또는 발전원료로서 활용이 가능하다. 본 연구에서는 합성가스의 다양한 활용분야 중에서도 메탄올과 CO의 합성을 통해 얻어지는 초산제조 공정에서 폐기물의 가스화를 통해 발생되는 합성가스 내의 CO를 적용하여 기존 초산제조공정에서 필요한 CO를 생산하기 위해 소모되는 고가의 납사 원료를 절감하고자 하는 방안이 검토되고 있다. 초산은 CO와 메탄올($CH_3OH$)을 금속이온계 귀금속촉매 상에서 메탄올카본닐레이션(Methanol carbonylation)반응으로부터 합성되는 것으로, 초산에스테르, 염료, 안료, 의약품 등의 원료로 사용되는 화학원료이다. 일반적으로 초산을 제조하기 위해 사용되는 CO를 생산하기 위하여 납사(Naptha)를 가스화하는 부분산화공정을 이용하거나 촉매를 사용한 Steam reforming공정을 적용하고 있는데, 가스화 및 Steam reforming의 원료가 되는 납사가 고가이고, 원유가가 상승하면 납사의 가격도 상승할 수 있고, 결국 초산제조 비용의 상승을 초래할 수 있다. 폐기물의 가스화를 통해 발생하는 합성가스 내의 CO를 활용하여 초산제조의 원료로 사용할 수 있다면 초산제조 공정에서의 CO 제조 비용 절감 및 폐기물 자원화의 효과를 동시에 달성할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서는 초산제조의 원료로 폐기물의 가스화를 통해 발생한 합성가스 내의 CO를 적용가능성을 검토하기 위하여 사업장 폐기물 및 사업장폐기물과 폐유, 건조슬러지 등을 혼합한 복합폐기물의 가스화를 통해 CO의 발생 특성을 분석하였다.

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Synthesis of Amin-type Anion Exchanger from Acrylic Acid Grafted Polypropylene Nonwoven Fabric and Its Ion-exchange Property(II) (아크릴산 그라프트 폴리프로필렌 부직포로부터 아민형 음이온 교환체의 합성 및 이온교환특성(II))

  • Na, Choon-Ki;Park, Hyun-Ju
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.31 no.9
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    • pp.775-782
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    • 2009
  • PP-g-AA-Am nonwoven fabric, which possess anionic exchangeable function, was prepared by chemical modification of carboxyl (-COOH) group of PP-g-AA nonwoven fabric to amine ($-NH_2$) group using diethylene triamine (DETA). Its adsorption characteristics for anionic nutrients including isotherm, kinetics and co-anions were studied by batch adsorption experiments. Adsorption equilibriums of $PO_4$-P on PP-g-AA-Am fabric were well described by the Langmuir isotherm model, and their adsorption energies were ranged 10.3 kJ/mol indicating an ion-exchange process as primary adsorption mechanism. The adsorption selectivity of PP-g-AA-Am nonwoven fabric for anions under competition with each other was in following order: $SO_4\;^{2-}$>$PO_4\;^{3-}$>$NO_3\;^-$>$NO_2\;^-$. Also, all results obtained from this study indicate that the $PO_4$-P removal capacity of PP-g-AA-Am nonwoven fabric was extremely superior to that of PA308 anion-exchange resin.

Synthesis and Electrolyte Characterization of 1-Benzyl-3-butylimidazolium Hydroxide Ionic Liquid (1-Benzyl-3-butylimidazolium Hydroxide 이온성액체 합성 및 전해질 특성 조사)

  • Salman, Muhammad;Lee, Hye Jin
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.31 no.6
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    • pp.603-606
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    • 2020
  • A hydrophilic alkaline room temperature ionic liquid electrolyte (RT-IL) carrying hydroxide ion as an anion and 1-benzyl-3-butylimidazolium as a cation was synthesized. Electrochemical, physical and structural properties of the synthesized RT-IL were characterized using cyclic voltammetry, ionic conductivity, viscosity, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), FT-IR, and 1H-NMR measurements. High ionic conductivity and low viscosity characteristics comparable to 0.1 M KCl electrolyte solution were achieved for the RT-IL in addition to a wide electrochemical potential window of about 4.4 V. The results indicate that the RT-IL is promising for future applications as an alternative electrolyte to energy and environmental research fields.

Electrochemical Characteristics of Supercapacitor Using Ionic Liquid Electrolyte (Supercapacitor용 이온성 액체 전해질의 전기화학적 특성)

  • Kim, Sang-Gil;Hwang, Gab-Jin;Kim, Jae-Chul;Ryu, Cheol-Hwi
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.14 no.4
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    • pp.201-207
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    • 2011
  • Supercapacitor has been studied actively as one of the most promising electrochemical energy storage system for a wide range of applications. To increase the energy density of supercapacitor, the introduction of ionic liquids is required. In this study, two types of EMI-$BF_4$ based on quaternary imidazolium salt were prepared with quaternary reaction and anion exchange. The structural characterization and thermal stability were analyzed by nuclear magnetic resonance($^1H$-NMR) and thermogravimetric analysis(TGA), respectively. Thermal stability of the EMI-$BF_4$ using TGA confirmed that, after heat treatment, the decomposition temperature of EMI-$BF_4$ was increased. Supercapacitors were fabricated with synthesized and commercial ionic liquids, and charge/discharge characteristics were also investigated. The capacity of supercapacitor, for synthesized and commercial EMI-$BF_4$ were determined to be 0.067 F and 0.073 F respectively, by means of charge/discharge test.