• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 실험

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The Electro-Chemical Treatment for Nitrogen Removal of Metal Finishing Wastewater (질소제거를 위한 금속표면처리폐수의 전기화학적 처리)

  • Sim, Joo-Hyun;Seo, Hyung-Joon;Kim, Dae-Hwan
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.45 no.2
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    • pp.190-196
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    • 2007
  • This study examined the nitrate removal efficiency which uses an electrowinning, and also analyzed the nitrate removal efficiency under a variety of operating conditions such as nitrate concentrations, pH, current densities, electrodes, reducing agents in order to determine optimal conditions. In addition, the multi-step electro-chemical process test has been also analyzed. During the electrowinning, the identical Zn-Zn and Pt-Ti electrodes in the insoluble oxidation electrode(Pt) has shown the highest nitrate removal efficiency in the 100 mg $NO_3^{-}$ -N/L concentration. In the concentration of 150 mg $NO_3^{-}$ -N/L, the efficiency of the Zn-Zn electrode were 70~85%, and that of Pt-Ti electrode were 40~50% without any change of pH. In the high concentration of 500 and 1,000 mg $NO_3^{-}$ -N/L, the higher the concentration, the more decrease of its nitrate removal efficiency decreased. However, the energy consumed for nitrogen removal increased when the nitrate concentration was high. As a result of the multi-step electro-chemical process test, We chose the Test 4. Because the first, most of the zinc consumed from 1 step was recovered from over the 2 step. The second, amount of consumption anode decreased with insoluble anode Pt from over the 2 step. And the third, Zn cathode increased the possibility of reusing Zn deposited. In view of the results so far achieved, the multi-step electro-chemical process would be applied to treat nitrogen involved in metal finishing wastewater.

간격이 조절된 갭 전극을 이용한 전기화학적 신호증폭 연구

  • Park, Dae-Geun;Sin, Jong-Hwan;Kim, Dae-Hui;Yun, Geum-Hui;Park, Jong-Mo;Lee, Cho-Yeon;Yun, Wan-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.403.2-403.2
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    • 2014
  • 본 연구에서는 갭을 갖는 전극을 제작하고, 전극사이의 간격이 좁아짐에 따른 분석물질의 전기화학적 신호증폭현상을 확인하였다. 광 리소그래피와 전자빔 리소그래피를 이용하여 기본 전극을 구성하고 이를 바탕으로 전극의 표면에 금속의 환원을 유도함으로써 환원시간에 따라 전극이 점점 좁아지게 하는 방법을 이용하여 다양한 간격의 갭 전극을 제작하였다. 이와같은 방법으로 제작된 전극을 전기화학 신호분석장치에 연결하고, $2{\mu}m$의 간격부터 약 50 nm 까지의 다양한 전극 간격을 가지는 갭 전극 각각에 대한 전기화학적 신호를 분석하였다. 전극에 Ferricyanide 를 노출시켜 전극의 간격이 좁을수록 FeCN63-의 산화 환원에 따른 패러데이 전류가 증폭하는 것을 확인하였으며, 분석물질의 검출 한계 농도 또한 낮아짐을 확인하였다. 이러한 실험결과는 일정전위기의 순환전압전류법, 주사전자현미경, 원자힘현미경을 이용하여 분석되었다.

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콘크리트에 매입된 철근부식에 대한 전기특성 고찰

  • 최종범;김찬오;손기상
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.147-152
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    • 2001
  • 국내외적으로 철근부식에 영향을 받아 콘크리트가 변하는 특성을 실험적으로 연구한 논문이 많이 발표되고 있다. 본 연구에서는 이들 기존 연구에서 시행된 부식촉진방법, 주로 전기적인 방법을 다양한 실험을 통하여 최적방법을 찾고자 하는데 있다. 기존의 연구 중에는 "전위차 부식촉진법을 이용한 철근 콘크리트의 내부식성 예측을 위한 새로운 기법 연구"에서는 20V 직류전원장치를 NaCl용액에 직류회로를 구성한 후 양극과 음극의 전위차를 이용 전류량을 측정한 방법이 있었으며, 철근부식을 일으키는 많은 원인은 염소이온에 의한 것이다. 철근의 부식반응은 전기화학적 반응이다. 부식콘크리크 실험에 많이 이용하고 있는 자연전위법, 분극저항법, 콘크리트저항법들이 있다.(중략)

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A Hybrid Electrochemical Capacitor Using Aqueous Electrolyte (수용성 전해액을 사용하는 하이브리드 전기화학 축전기)

  • Kim, Jong-Huy;Jin, Chang-Soo;Shin, Kyoung-Hee;Lee, Mi-Jung
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.153-157
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    • 2003
  • A hybrid electrochemical capacitor having both characteristics of electric double layer capacitance and pseudo-capacitance was studied throughout cell tests. Asymmetric electrodes with $Ni(OH)_2/activated$ carbon based positive electrode and activated carbon based negative electrode were used in preparing test cells of $5\times5cm^2$. Cyclic voltammetry measurements and impedance measurements were conducted to understand electrochemical behavior of each electrode. To find an optimal mass ratio of negative to positive electrode, charge-discharge cycle tests were also performed.

Treatment of Livestock Wastewater by Electrochemical Method (전기화확적 방법에 의한 축산폐수의 처리)

  • Heo, Jong-Soo;Chung, Tae-Uk;Lee, Hong-Jae;Baek, Song-Bum;Cho, Ju-Sik
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.18 no.4
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    • pp.332-338
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    • 1999
  • To treat livestock wastewater effectively by electrochemical method using a stainless steel electrode or au aluminum electrode, the effects of voltage, distance of electrodes and PACS(Poly Aluminum Chloride Silicate) dosage on removals of pollutants in batch experiment for investigation the optimum treatment conditions of livestock wastewater were investigated. The results were summarized as follows ; On the effect of voltage, temperature and pH in electrochemical reactor were increased with increase in voltage but EC was a reverse in both electrodes. Removals of COD and T-N were increased with increase in voltage in both electrodes. SS removal was greater than 90% regardless of voltage without doing electrochemical reaction over 15min at 20V or 12min at 30V in both electrodes. T-P removal was over 90% regardless of voltage in both electrodes. On the effect of distance between two electrodes, removals of COD, T-N and T-P were increased with closeness in distance between two electrodes, and SS removal was greeter than 90% regardless of distance between two electrodes in both electrodes. On the effect of PACS dosage, removals of COD, T-N and T-P were increased with increased in PACS dosage up to 200㎎/l in both electrodes. SS removal was greater than 90% regardless of PACS dosage in both electrodes.

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전기화학적증착법(ECD)을 사용해 형성한 성장 시간에 따른 Al-doped ZnO 나노결정체의 구조적 성질 및 광학적 성질

  • Chu, Dong-Hun;Kim, Gi-Hyeon;No, Yeong-Su;Lee, Dae-Uk;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.262.2-262.2
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    • 2013
  • ZnO는 광학적 및 전기적 성질의 여러 가지 장점 때문에 메모리, 나노발전기, 트랜지스터, 태양전지, 광탐지기 및 레이저와 같은 전자소자 및 광소자로 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. Al이 도핑된 ZnO 나노결정체를 전기화학적 증착법을 이용하여 형성하고, 형성시간의 변화에 따른 구조적 및 광학적 성질을 관찰했다. ITO로 코팅된 유리 기판에 전기화학증착법을 이용해 Al 도핑된 ZnO를 성장시켰다. Sputtering, pulsed laser vapor deposition, 화학기상증착, atomic layer epitaxy, 전자빔증발법 등으로 Al 도핑된 ZnO 나노구조를 형성할 수 있지만, 본 연구에서는 간단한 공정과정, 저온증착, 고속, 저가의 특성 등으로 경제적인 면에서 효율적인 전기화학증착법을 이용했다. 반복실험을 통하여 Al의 도핑 농도는 Zn와 Al의 비율이 98:2이 되도록, ITO 양극과 Pt 음극의 전위차가 -2.25 V가 되도록 실험조건을 고정했고, 성장시간을 각각 1분, 5분, 10분으로 변화하였다. 주사전자현미경 사진을 보면 Al 도핑된 ZnO는 성장 시간이 증가함에 따라 나노구조의 직경이 커지는 것을 알 수 있다. 광루미네센스 측정 결과는 산소 공핍의 증가로 보이는 500~600 nm대의 파장에서 나타난 피크의 위치가 에너지가 큰 쪽으로 증가했다. 위 결과로부터 성장 시간에 따른 Al 도핑된 ZnO의 구조적 및 광학적 특성변화를 관찰했고, 이 연구 결과는 Al 도핑된 ZnO 나노구조 기반 전자소자 및 광소자에 응용 가능성을 보여주고 있다.

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3-D K-means clustering method considering internal chemical state variation of self-dischareg of Li-ion battery (리튬 이온 배터리의 자가 방전에 따른 내부 화학적 상태를 고려한 3-D K-means Clustering 스크리닝 기법 연구)

  • Han, Dongho;Kwon, Sanguk;Kim, Seungwoo;Lim, Cheolwoo;Kim, Jonghoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.150-151
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    • 2019
  • 리튬 이온 배터리가 전기 자동차 및 다양한 어플리케이션에 적용됨에 따라 폐배터리의 수요 또한 증가하고 있다. 내부 화학적 상태가 상이한 배터리의 전기적 특성실험을 통해 파라미터를 선정할 수 있으며 전기적 특성 실험 전 후의 시간차에 따른 파라미터 변화를 반영하는 것이 필수적이다. 제조 공정과정의 파라미터의 측정값과 특성실험 후의 파라미터 재측정값을 비교함으로써 이를 3-D Kmeans Clustering 알고리즘에 반영하여 더욱 정밀한 셀 선별을 실시하였다.

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Electrochemical Characteristic Analysis based on Various Electrode's Condition of a PEMFC (PEMFC내 가변적인 전극조건에 따른 전기화학적 특성분석)

  • Nam, Y.;Kim, J.H.;Choi, H.J.;Tak, Y.S.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.461-462
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    • 2017
  • 가장 대표적인 연료전지인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC; polymer electrolyte membrane fuel cell)은 두 개의 전극으로 이루어지며, 각 전극(electrode)에 공급되는 수소(anode)와 공기(cathode)의 원활한 반응을 위해 촉매(catalyst)로서 백금(Pt)을 사용한다. 이 때, 촉매의 실험 조건에 따라 연료전지 두 전극의 반응이 달라지므로 촉매의 가변성 즉, 가변적인 전극 조건에 따른 전기화학적 특성이 면밀히 분석되어야 한다. 그러므로, 본 논문에서는 촉매의 변화에 기인한 가변적인 전극 특성에 따른 연료전지의 전기화학적 특성 분석을 실시하였다.

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바이오센서 응용을 위한 그래핀 전극 표면의 결함준위에 따른 전기화학적 특성 분석

  • Park, Min-Jeong;Hwang, Suk-Hyeon;Im, Gi-Hong;Choe, Hyeon-Gwang;Jeon, Min-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.386.2-386.2
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    • 2014
  • 본 연구에서는 바이오 센서 응용을 위해 그래핀을 전극으로 제작하여 그래핀 표면 결함준위에 따른 센서의 민감도를 전기화학 실험을 통해 관찰하였다. 그래핀은 니켈/구리촉매를 이용한 저 진공 화학 기상 증착 장비(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition; LP-CVD)와 Photo-lithography로 제작한 것과 탄소 산화물을 환원시켜 만든 환원-그래핀, 두 가지를 사용하였다. 전기화학 실험에서 그래핀 전극 및 Silver/Silver chloride (Ag/AgCl), Fluorine doped Tin Oxide (FTO)은 작업 전극 및 기준 전극, 상대 전극으로 각각 사용하였고, 반응용액은 potassium hexacyanoferrate (III)를 농도를 다르게 하여 사용하였다. 그래핀의 표면 상태, 층수, 결함 정도 등 구조적인 특성은 원자력현미경(Atomic Force Microscopy; AFM), 주사 전자 현미경(Secondary Electron Microscopy; SEM)과 Raman spectroscopy를 각각 이용하여 확인하였고, 그래핀의 결함준위에 따른 반응면적 및 센서 감도 의존성을 전류모드-원자력현미경(Current-Atomic Force Microscopy; I-AFM)과 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy; EIS)를 통해 그래핀 전극의 성능을 분석하고, 그래핀 결함 준위에 따른 센서 감도 의존성은 순환전위 분광법 (Cyclic Voltammetry; CV)를 이용하여 관찰하였다. 또한 농도가 다른 반응용액은 센서의 민감도를 관찰하는데 사용하였다. 결과적으로 LP-CVD로 성장한 그래핀과 환원-그래핀의 결함준위에 따른 센서의 성능을 비교 분석한 결과와 반응용액 농도에 따른 센서의 민감도 결과는 그래핀 바이오센서에 대한 응용 및 상용화를 앞당기는데 기여할 것으로 예상한다.

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Effect of the Post-Weld Heat Treatment on the Mechanical and Electrochemical Properties of high Strength Steel in marine Environment (고장력강의 해양환경중 기계적.전기화학적 특성에 미치는 용접후열처리효과)

  • 김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.25 no.2
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    • pp.409-409
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    • 2001
  • 해양구조물은 점점 대형화되어 가고 있는 추세에 있으며 또한 이들 구조물의 대형화에 따른 구조물의 보수, 유지관리가 매우 중요한 사안으로 등장하게 되었다. 뿐만 아니라, 이러한 구조물 등이 손상또는 파괴되었을 경우는 그에 따른 인적, 경제적 손실 또한 막대할 것으로 사료되며 이러한 구조물의 파괴사례중 상당 부분이 용접부의 부식문제 및 수소취화와 관련된 사고인것으로 보고되고 있다. 한편 용접은 급속가열, 급속냉각의 공적으로 인한 경도와 열적, 조직적 변화를 일으켜 용접부 각 미세부위별 전위차가 발생하게 되며, 이로 인해 갈바낙부실을 일으키는 것으로 보고 있다. 그리고 갈바닉 부식에 의한 용접부의 부식성을 억제하기 위해 용접후열처리(post weld heat treatment PWHT)를 시행하여 내식성을 향상시키는 경우도 있다. 본 연구에서는 고장력강인 RE36강 시험편을 전기화학적 측면에서 최적의 용접후열처리 온도를 규명하였으며, 용접방법(FCAW, SMAW), 용접후 열처리 유무에 따른 용접부위의 저변형을 인장실험을 통한 기계적 특성, 전기화학적 특성 및 수소취화 감수성을 등을 규명하였다. 따라서 본 연구 결과는 해양구조물 선박의 설계시공시에 용접부 주위의 기계적. 전기화학적 특성 평가 및 수소취화 방지대책에 좋은 참고자료가 될 것으로 기대된다.

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