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이차전지용 탄소재의 흑연화 분위기에 따른 표면미세구조와 전지성능에 미치는 영향 (The Surface Micro-structures with the Atmospheres in Graphitizing the Carboneous Materials for Rechargeable Batteries and Their Effects on the Cell Performances)

  • 허윤;이정용;윤상영
    • 한국재료학회지
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    • 제10권11호
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    • pp.743-748
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    • 2000
  • 리튬이온이차전지의 부극재로 사용되는 탄소재인 비정질 탄소(needle cokes)에 $B_2O_3$를 첨가하여 공기중의 질소 분위기와 Ar 분위기에서 고온으로 흑연화 열처리를 하였을 때의 표면미세구조의 변화와 제 2상의 분포를 투과전자현미경으로 분석하였다. 또한 전지용량, 전지효율과 같은 전지성능이 탄소재의 표면미세구조와 관련되어 있음을 고찰하였다.

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리튬 이차전지의 흑연 음극 표면피막 생성기구와 전해질과의 상관성 (Mechanism of Surface Film Formation on Graphite Negative Electrodes and Its Correlation with Electrolyte in Lithium Secondary Batteries)

  • 정순기
    • 전기화학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.19-33
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    • 2010
  • 초기 충전 과정에서 흑연 음극에 생성되는 표면피막은 리튬 이차전지의 중요한 구성 요소로 전지 반응은 표면피막의 본질에 크게 영향을 받는다. 따라서 표면피막의 물리화학적 성질을 이해하는 것은 매우 중요하다. 한편, 표면피막의 형성 반응은 흑연/전해질 계면에서 진행하는 매우 복잡한 계면 현상이며, 표면피막은 반응성이 높고 공기 중에서 불안정하기 때문에 리튬 이차전지의 전극 표면을 연구하는데 있어서 in-situ 실험 기술은 매우 중요하다. 이와 같은 점에서 전위가 제어된 상태에서 다양한 전기화학 반응이 진행하는 전극/용액 계면을 직접 관찰할 수 있는 전기화학적 원자간력 현미경(Electrochemical Atomic Force Microscopy, ECAFM)은 매우 유용한 도구이다. 본 총설에서는 흑연 음극에 생성되는 표면피막의 본질적 이해에 중점을 두어 표면피막의 생성기구 및 전해질과의 상관성에 관하여 in-situ ECAFM 분석 결과를 중심으로 하여 정리하였다.

리튬 이온 이차전지 음극 활물질용 탄화 커피 분말 제조 및 전기화학적인 특성연구 (A Study on the Synthesis and Electrochemical Characteristics of Carbonized Coffee Powder for Use as a Lithium-Ion Battery Anode)

  • 김태균;조진혁;팜꽁데;전인준;황진현;김경화;조채용
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1315-1323
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 커피분말을 열처리 조건에 따른 탄화과정을 거쳐 리튬 이온 이차전지의 음극 활물질 재료로 응용하기 위한 실험을 진행하였다. 이차전지의 음극 활물질로 사용한 커피분말은 커피 껍질이 아닌 커피 알맹이로부터 얻은 것으로, 커피를 내리고 남은 커피분말을 공기 중에서 건조하고 $Ar/H_2$ 분위기에서 열처리하여 기공(pore)이 있는 활성 탄소 분말 형태로 얻을 수 있었다. 전기화학적인 특성을 조사한 결과 약 0.2 V에서 Li의 삽입, 0.01 V에서 Li의 탈리가 관찰되었다. $700^{\circ}C$에서 열처리된 시료에 대해 1000 mA/g의 전류밀도로 1000 사이클 충방전 후 측정된 비용량은 303 mAh/g 이었으며 99.5% 이상의 쿨롱(Coulomb) 효율을 나타내었다. 폐 커피분말을 이용한 리튬이온이차전지는 기공으로 인한 표면적 증가와 이온 및 전자전도 특성 개선으로 전기화학적인 성능 향상을 보였으며, 또한 재활용을 통한 전지 제조 가격을 낮출 수 있는 이점이 있다.

초기 정복에 실패한 장중첩증 환자에서 반복 지연 정복술의 임상적 의의 (Clinical Significance of Repeated Delayed Air Reduction in Unsuccessful Initial Reduction of Intussusception)

  • 신송희;노영일;박영봉;문경래
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제4권2호
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    • pp.175-180
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    • 2001
  • 목적: 공기 정복술은 조작이 간단하고 정복 시간이 빠르며 방사선 노출 시간이 짧고 천공 이환률이 낮다는 장점이 있다. 장중첩증 치료에 정복술에 실패한 경우 수술적 치료를 하게 되는데 대부분은 장절제 없이 단순 도수 정복만으로 치료되는 경우가 많으며 상당수에서는 이미 정복된 상태로 발견되기도 한다. 일차 공기 정복술에 실패한 장중첩증 환자에서 반복 지연 정복술을 시행하여 그 유용성 및 안전성을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 1998년 1월부터 1999년 12월까지 일차 공기 정복술을 시행하여 실패한 환자 중 복막염, 쇼크, 독성 증상이 없는 임상적으로 안정된 21명을 대상으로 1시간에서 3시간(평균 2.2 시간)후에 이차 지연 정복을 시행하였다. 결과: 정복술 시행 전 환자들의 증상 및 징후의 지속 시간은 6~48시간이었으며 평균 24시간이었다. 일차 정복 후 1~3시간 후(평균 2.2 시간)에 이차 지연 정복술을 시행하였고 76.2% (21례 중 16례)에서 성공적으로 정복되었으며 나머지 5례는 수술적 치료를 하였다. 이중 4례는 도수 정복되었으며 1례는 자연 정복되어 있었다. 결론: 초기 정복에 실패한 장중첩증 환자에서 임상적으로 안정적일 경우 시간 간격을 두고 반복지연 정복술을 시행하는 것은 불필요한 수술의 빈도를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

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평행평판 내의 지주에 의한 와동 유동에 관한 수치해석 (Numerical Computation of Vertex Behind a Bluff Body in the Flow between Parallel Plates)

  • 김동성;유영환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1163-1170
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    • 1992
  • 본 연구에서는 자동차 전자제어식 공기유량계를 Fig.2와 같이 평행평판 안에 사각 지주가 있다고 단순화하고 공기는 이차원 비 압축성 점성유동으로 가정했다. 지배방정식은 유체 운동량방정식(navier-Stokes equation)을 와도 전달 방정식(vorti- city transport equation)과 유량 함수 방정식(stream function equation)으로 변환하 여 사용하였다. Peacemanrachford ADI 방법으로 수치해석 하였으며, 유량 함수 방정 식의 수렴성을 좋게 하기 위하여 Wachspress parameter를 사용하였다. 벽면의 경계 조건은 Briely의 4th-order Lagrange interpolation 방법을 따랐다. Reynolds 수 200과 500에서의 비정상유동(unsteady flow)을 계산하였으며, 유동이 정상상태(steady state)에 도달하였을 때에 유동을 교란시켜 와동 흘림(vortex shedding)을 구하였다.

하중에 의한 공기중 자속의 변화 (Change in Magnetic Flux in the Air Due to Load)

  • 이정희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.21-26
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    • 2009
  • 이차원 표면균열을 가진 재료의 모드 I 응력확대계수($K_1$)를 교류전위차법으로 효과적으로 계측할 수 있는 방법을 결정하기 위해 하중이 가해질 때 균열면을 포함한 시험편 내부 및 외부의 자속 변화 해석이 필요하여 이를 이론적 및 실험적으로 규명하였다. 이론 해석 결과 균열면 사이의 공기중 자속은 시험편에 하중을 가하여도 변하지 않았으며, 실험 결과와 일치하였다. 따라서 유도기전력을 많이 유도할 수 있도록 제작된 계측계로 측정한 하중에 따른 교류전위차 변화는 시험편의 내부 인덕턴스 변화와 시험편 내부 인덕턴스 변화와 관련된 상호 인덕턴스 변화에 의하여 발생한다.

자연기흉에 대한 비디오흉강경수술후 재발에 영향을 미치는 요인들 (Facters Affecting Recurrence after Video-assisted Thoracic Surgery for the Treatment of Spontaneous Pneumothotax)

  • 이송암;김광택;이일현;백만종;최영호;이인성;김형묵;김학제
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권5호
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    • pp.448-455
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    • 1999
  • 배경: 비디오흉강경수술은 최근 기기의 급속한 발달로 인해 많은 흉부 질환에 적용되고 있으며, 자연기흉에 대한 적절한 치료법으로 제시되고 있지만 개흉술에 비해 높은 재발율이 문제점으로 거론되고 있으며, 수술후 재발에 대한 장기 추적관찰이 미흡한 실정이다. 대상 및 방법: 고대 안암병원 흉부외과에서는 비디오흉강경이 도입된 1992년 3월부터 1997년 3월까지 288명의 자연기흉 환자에 대해서 292례의 비디오흉강경수술을 시행하였다. 수술후 추적 관찰한 결과와 재발에 관여하는 인자를 전향적으로 분석하였다. 개흉술로의 전환례 8례는 제외하였다. 결과: 남자 249명(88.9%), 여자 31명(11.1%)이었으며, 나이는 평균 28.1 12.2세(15~69세)였다. 원발성 자연기흉이 237명(83.5%), 이차성 자연기흉이 47명(16.5%)였으며 이차성 자연기흉 중에서는 결핵성이 27명(57.5%)으로 가장 많았다. 수술 적응증으로는 동측 재발성 기흉이 123명(43.9%)과 지속적 공기누출 53명(18.9%)으로 대부분을 차지하였으며, 그외 흉부촬영상 폐기포가 존재한 경우 40명(14.3%), 긴장성 기흉 30명(10.7%), 반대측 기흉 21명(7.5%), 양측성 기흉 3명(1.1%), 합병증이 동반된 경우 2명(0.7%), 그리고 환자나 보호자가 원한 경우가 8명(2.9%)이였다. 흉강경수술시 폐기포가 관찰된 경우 247례(87%)였다. 244례(85.9%)에서 폐기포절제술이 시행되었다. 평균 수술시간은 52.8 23.1분(20~165분)이었다. 술후 합병증으로 5일 이상 공기누출이 16례이었으며, 이중 4례에서 재수술이 필요하였으며 전례에서 폐기포가 다시 발견되었다(100%, 4/4). 출혈이 5례 있었으며 이중 3례에서 재수술이 필요하였다. 그외 무기폐 2례, 농흉 5례, 창상감염 1례가 병발되었으며 술후 사망례는 없었다. 평균 흉관거치기간은 5.0 4.5일(2~37일), 평균 입원일은 8.2 5.5\ulcorner(3~43일)이었다. 평균 22.3 18.4개월(1~65개월)의 추적 관찰기간 동안 12례가 누락됐으며(4.2%), 24례(8.5%,)가 재발하였다. 이중 7명의 경우 재수술이 필요하였으며 6례에서 폐기포가 재발견되었다(85.7%, 6/7). 12개의 요인(나이, 성별, 기흉의 위치, 기흉의 정도, 원인질환 유무, 수술 적응증, 폐기포의 수, 폐기포의 크기, 폐기포의 위치, 폐기포절제 유무, 흉막유착술 방법, 술후 지속성 공기누출 유무)가 재발에 관여하는 지에 대해 분석하였다. 원인질환 유무, 흉막유착술 방법과 술후 지속성 공기누출 유무가 재발에 관여하는 위험요인으로 나타났다. 이차성인 경우가 원발성인 경우보다 재발율이 높았고[17.0%(8/47) : 6.8% (16/237), p=0.038], 술후 지속적 공기누출이 있었던 경우 재발율이 높았으며[37.5%(6/16) : 6.7%(18/268), p=0.001], 기계적 흉막유착술이 흉막절제술보다 재발율이 높았다[11.4%(19/167) : 4.3%(5/117), p=0.034]. 폐기포절제술을 시행한 경우가 하지않은 경우보다 재발율이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된다.

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고출력.고에너지 밀도의 아연금속-공기전지 (Rechargeable Zn-air Energy Storage Cells Providing High Power Density)

  • 박동원;김진원;이재광;이재영
    • 공업화학
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    • 제23권4호
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    • pp.359-366
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    • 2012
  • 아연금속-공기전지는 기존의 이차전지보다 높은 중량당 에너지 밀도, 낮은 제조단가를 가짐과 동시에 소재적으로 친환경적이다. 소형 및 중대형 전력 저장 시스템, 전기자동차, 스마트 휴대기기의 상용화에 있어 최우선시 되고 있는 것은 배터리의 충 방전 능이다. 따라서 환원 촉매의 높은 과전압, 산화 전극의 불안정성 및 비가역성, 액체 전해질 사용에 따른 여러 문제점을 해결하여야 한다. 본 총설에서는 공기극 막의 손상 방지 기술, 아연금속 전극의 구조 개선을 통한 충전효율 저하 방지 기술, 부반응 및 부동태화를 막기 위한 하이브리드 전해질 도입 등의 최근 기술적 이슈와 연구동향을 소개하고자 한다.

가스화반응을 이용한 액상폐기물의 합성가스 생산기술개발 (Development of Syngas Production Technology from Liquid Waste Gasification)

  • 주지선;정석우;윤용승
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.725-728
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    • 2007
  • 본 연구에서는 액상폐기물의 가스화를 통하여 합성가스를 생산하는 공정기술에 관하여 고찰 하였다. 폐기물의 가스화공정기술은 공기, 산소등과 액상폐기물을 고온하에서 가스화반응시켜 폐기물중에 포함된 가연성성분은 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스로 전환시키고, 폐기물내에 포함된 무기물은 용융시켜 slag의 형태로 배출시키는 기술이다. 폐기물투입장치, 가스화기 및 용융로, 슬랙배출장치, 합성가스 정제장치, 그리고 수처리장치등로 구성된 Bench급의 가스화용용시스템을 구성하고, 수분 16%, 발열량 4375kcal/kg의 액상폐기물을 가스화 실험한 결과 CO가 $31{\sim}35%$, $H_2$$28{\sim}36%$ 포함된 합성가스를 얻을 수 있었고, 합성가스의 발열량은 $1735{\sim}2160kcal/kg$로 나타났다. 또한 가스의 세정에 사용된 세정폐수의 분석과 무기물의 용융을 통하여 발생한 용용슬랙의 용출실험을 통해서 합성가스 생성과정에서의 이차오염 물질은 환경규제치 이하로 발생함을 확인할 수 있었다.

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항생물질발효에서의 산소전달 및 흡수속도에 관한 연구 (The Oxygen Transfer and Oxygen Uptake in Antibiotic Fermentation using Streptomyces kanamyceticus)

  • Lee, Kye-Joon;Moo Bae
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.223-226
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    • 1982
  • 통기발효에서 중요한 통기 및 진탕효과를 측정함에 있어 공기로부터 물속으로 용존해 가는 산소의 전달속도와, 용존된 산소가 미생물에 의해 흡수되는 속도를 산출하였다. 항생물질발효에서 통기효과는 현저하였으며, 배양시간에 따른 산소흡수 속도와 비산소흡수 속도가 변화하는 것을 알았다. 이러한 변화는 대사이차 산물인 항생물질생합성의 생화학적인 전환에 기인하는 것으로 판단된다.

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