• 제목/요약/키워드: 전기화학적 장치

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전기탈이온 시스템에서의 이온교환섬유를 통한 니켈 이온의 전기이동현상 (Migration Phenomena of $Ni^{2+}$ Through a Cation Exchange Textile (CIET) in a Continuous Electrodeionization (CEDI))

  • 문승현;송정훈;연경호
    • 멤브레인
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    • 제16권1호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 전기탈이온 장치를 통한 니켈이온의 이동메커니즘이 이온교환섬유의 전기화학적 특성을 이용하여 조사되었다. 포러스 플러그 모델과 확장된 넌스트-플라크 식이 니켈이온의 이동 현상의 해석을 위해서 적용되었다. 적용된 모델을 통해 전기탈이온 시스템의 성능증가는 이온교환섬유를 통해 변화되는 이동도에 기인하는 것이 아니라, 이온교환매개체의 자체 전도도에 의해 일어나는 전류 유발 효과에 의한 것으로 나타났다. 또한, 최적의 전기탈이온 공정운전이 최소화된 전기적 재생영역하에서 일어남을 본 연구를 통해 제시되었다.

전기화학적 임피던스법을 이용한 염함유 시멘트 모르터내의 철근부식 연구 (Electrochemical Impedance Study on the Rebar Corrosion in Cement Mortar Containing Chloride Ions)

  • 남상철;백지흠;조원일;조병원;윤경석;전해수
    • 공업화학
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    • 제9권6호
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    • pp.811-816
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    • 1998
  • 염분을 함유한 시멘트 모르터 내의 철근의 부식현상을 교류 임피던스법에 의해 고찰하였다. 부식 가속화 장치를 이용하여 단기간 내에 부식현상을 예측하였으며, 측정된 임피던스 값은 제안된 전기화학적 등가회로 및 모델에 적용할 수 있었으며, CNLS(complex nonlinear least squares) fitting법에 의하여 계산된 값과 실험에서 얻은 값이 잘 일치함을 알 수 있었다. 주어진 모델로부터 구한 전하이동저항 (charge transfer resistance, $R_2$)은 염분 농도와 시간에 따른 철근의 무게 감소량의 예측을 가능하게 하였으며, 이는 실제 철근의 무게 감소치에 근접함을 알 수 있었다.

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고체산화물 연료전지 발전시스템의 최근 연구 개발 동향 (Recent R&D Trends of Solid Oxide Fuel Cell Power Generation System)

  • 표성수;임탁형;이승복;박석주;송락현;신동렬
    • 전기화학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.119-130
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고체산화물 연료전지의 스택 제조 및 시스템 연구개발의 최근 연구동향을 살펴보았다. 고체산화물 연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시킬 수 있는 친환경, 고효율의 전기화학장치이다. 고체산화물 연료전지 발전시스템은 응용분야에 따라 중대형 분산발전, 가정용 열병합 발전, 보조전원 및 휴대용 발전 시스템으로 구분할 수 있으며, 10 kW급 이상의 SOFC 발전시스템의 경우 원통형 셀로 구성된 발전시스템이 연구개발의 주를 이루고 있다. 더불어, SOFC 발전시스템 연구개발의 경우 매년 증가하는 세계 전력소비량에 대응하기 위해 발전시장에 진입 가능한 고성능, 장수명의 SOFC 소재 및 발전시스템에 R&D 노력이 집중되고 있다.

가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술 응용 (Surface Modification of Materials in KOMAC by Accelerator Technology)

  • 이재상
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.89-89
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    • 2017
  • 가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술은 일정에너지를 가지는 이온이 재료표면에 충돌함으로서, 스퍼터링, 이온주입, 미세구조 변화 등의 현상을 이용하여 재료표면의 특성을 변화시켜 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성 등을 변화시키는 표면개질기술에 활용되어져 왔다. 이러한 이온빔 표면처리기술은 이온의 종류나 시편의 제한 없이 치밀한 원자혼합물을 형성하고, 계면형성이 없고, 또한 저온공정이 가능하므로, 정밀도가 요구되는 부품의 내마모성과 내부식성 등을 포함한 기본적인 표면특성 뿐만 아니라 전기전도도, 친소수특성, 내광성 등 표면에 관계된 특성을 개선시키는 역할을 하며, 이온빔 믹싱, 이온빔 스퍼터링, 이온빔 전처리 후 코팅 등의 복합공정을 통해 보다 개선된 표면특성을 가지는 박막제조공정에 적용될 수 있다. 본 발표에서는 지난 10년간 가속기기술을 응용한 이온빔 장치기술 개발현황을 발표하고, 이러한 장치를 활용하여 이온빔 표면처리기술 사례인 내광성/내스크래치성 향상 고분자, 정전기방지, 초친수 표면처리, 기체투과도제어, 자외선차단 필름, 고속에칭기술 등의 기술개발 현황을 발표하고자 한다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터에서는 수백 keV급의 이온빔 표면처리 장치 이외에도 100MeV 선형 양성자가속기를 이용하여 2013년부터 다양한 분야의 양성자빔/이온빔 이용자들에게 이온빔 장치와 20MeV와 100MeV 이용시설에서 양성자빔/이온빔 서비스를 제공하고 있다. 2016년 기준 이용자수는 양성자가속기 392명, 이온빔장치 279명이며, 이용자 수행과제는 양성자가속기, 이온빔장치 각각 130여개 과제가 수행되었다. 이러한 이용자들의 빔이용연구를 통해 20여편의 논문투고, 10여편의 특허출원의 성과를 얻었으며, 나노분야, 생명공학분야 등의 다양한 분야에서의 빔이용기술을 통해 활발한 연구가 이루어질 것으로 예상된다.

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EDLC 슈퍼 캐피시터 특성 분석을 위한 양산용 전기화학 분석 장치 개발 (Development of an Electro Impedance Spectroscopy device for EDLC super capacitor characterization in a mass production line)

  • 박찬희;이혜인;김상중;이정호;김성진;이희관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5647-5654
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기존에 주로 연료전지나 배터리 분석용으로 사용되었던 EIS 장비를 그 적용 범위를 넓혀 차세대 축전지인 EDLC 슈퍼커패시터까지도 분석할 수 있도록 개발하였다. 시스템은 다양한 패턴을 발생시킬 수 있는 신호 발생기, 정전위기, 수집된 신호처리를 위한 고속 디지털 필터 및 측정 프로그램으로 구성되었다. 개발된 시스템은 연구실 레벨에 그치지 않고 휴대용이면서 양산용에도 적합한 전기화학 분석 장치이다. 시스템의 특징으로는 0.01에서 20kHz까지 신호 출력이 가능하며, 동시에 수집된 전류신호는 푸리에변환을 이용하여 빠르게 분석할 수 있다. 장치를 이용하여 분석한 EDLC의 특성인 복소 저항 임피던스와, 등가이론을 적용한 등가회로 임피던스 데이터를 비교한 결과, 비슷한 결과를 확인 할 수 있었다. 이 시스템을 사용하면, 슈퍼커패시터의 생산 과정에서 시간에 따라 변하는 전기화학적 임피던스 변화를 빠른시간에 측정 할 수 있을 것으로 예상된다.

LED용 precursor 재이용을 위한 회수 및 정제 공정 개발 (Development of Reuse Process Through Recovery and Refinement of Precursor for LED)

  • 양재열;오병성;윤재식
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권1호
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    • pp.25-32
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    • 2014
  • 본 연구에서는 metal organic chemical vapor deposition(유기금속화학증기증착, MOCVD) 장치로 부터 LED용 GaN epi 성장 시원료로 사용되는 트리메틸갈륨에 대해서 사용 후 잔량을 회수하고 정제하여 재이용할 수 있는 공정 및 시스템을 개발하고자 한다. 본 공정에서 회수된 트리메틸갈륨에 대해서 화학적, 구조적 특성 평가를 통해서 재이용 가능여부를 검토하였다. 먼저 ICP-MS, ICPAES를 이용하여 순도를 분석한 결과 7N(99.99999%)의 고순도 트리메틸갈륨임을 확인했으며, NMR 분석을 통해서 트리메틸갈륨의 구조적 변화를 확인한 결과, 구조 변화 없이 순수 $(CH_3)_3Ga$(트리메틸갈륨) 구조임을 확인하였다. 또한 회수 트리메틸갈륨에 대한 신뢰성 검토를 위해서 MOCVD 공정을 이용하여 u-GaN를 증착시키고, 결정 특성 평가 및 광학 전기적 특성 평가를 실시하였으며 그 결과, 재이용이 가능함을 알 수 있었다.

Czochralski법으로 성장시킨 $LiNbO_3$단결정의 화학양론(Stoichiometry)을 결정하기 위한 광학적 방법 (A TECHNIQUE TO OPTICALLY DETERMINE THE STOICHIOMETRY OF $C_2$ GROWN LITHIUM NIOBATE CRYSTALS)

  • 김유성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-14
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    • 1991
  • 비균질 용융을(incongruent melting behavior)보이는 단결정제조에 있어 화학성분을 일정성분비로 유지하는 것은 매우 어렵다. $LiNbO_3$는 이러한 성질을 보이는 대표적인 예인데 넓은 고용(固溶)영역에서 일정성분비를 유지하기 힘들다 . 정밀전기/ 광학장치에 있어 이런 변수는 치명적이라 할 수 있다. 결정의 조성과 질을 결정하는 방법으로 굴절율(n)을 측정하는 광학적 방법이 수행되어 왔다. 이 방법으로 성장결정의 광학적 균질성과 화학조성을 알아낼 수 있다. 여기서는 그런 특성분석에 사용 되는 기술을 설명하고 그 결과들을 제시해 보았다

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이중층 전기용량 연속 측정 장치 (An Instrument for Continuous Measurement of Double Layer Capacitance)

  • 채명준;우승수;최규원
    • 대한화학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.674-678
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    • 1992
  • 전기저항이 큰(묽은) 용액에서도 금속전극의 이중층 전기용량을 전위와 시간의 변화에 따라 연속적으로 정확신속하게 측정할 수 있는 간단한 기기를 설계제작하였다. 주사전위에 작은 진폭의 삼각파를 겹칠 때 정전용량의 응답으로 주어지는 구형파를 관찰하면서 용액의 비보상 저항을 보정하여 평평한 부분을 얻고 이부위의 진폭을 샘플-홀드 회로로 채취하여 기록한다. 샘플링 위치와 기간의 조절가능 기능과 저잡음 대책을 마련하여 삼각파의 진폭을 7mV까지 낮출 수가 있어 페러데이 임피던스 영향을 줄일 수가 있었다. 몇가지 경우에 대한 성능 실험을 통해 응용성과 한계를 고찰하였다.

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선박평형수 처리장치의 cylinder type과 groove type의 살균효과 비교 연구 (A Comparison Study on the Sterilization Effect of Ballast Water with Cylinder Type and Groove Type)

  • 강아영;김상필;김영철;송주영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.616-622
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    • 2015
  • IMO에서 규제중인 선박평형수의 처리기술은 현재 대부분 화학적 처리법 및 전기적인 처리방법을 주로 이용하고 있는데 이러한 방법들은 2차오염의 위험을 가지고 있으며 이를 방지하기 위하여 추가적인 장치가 필요하다. 본 연구에서는 전단력을 활용한 물리적인 방법을 이용하여 2차 오염 없이 선박평형수를 처리하는 방법을 연구하였다. 균일장치의 원리를 이용하여 전단응력으로 균을 파쇄시키는 원리인데, 내부 실린더와 외부 실린더의 표면이 매끄러운 경우에는 미끄럼 현상이 나타나 효율적인 살균효과를 얻기가 어려워서 전단응력의 크기를 변화시키는 다양한 요인 가운데 표면의 모양을 다르게 하여 두 가지 type의 장치에 대한 살균 성능을 비교하였다. 기본 장치는 cylinder type이나, 내부 실린더와 외부 실린더에 일정 간격과 깊이로 홈을 파낸 groove type과 멸균성능을 비교하였다. 그 결과 미끄럼을 방지한 groove type에서 cylinder type보다 우수한 결과를 나타내었다.

고온열을 이용한 고온수증기전기분해장치(HTSE)에 의한 수소생산 특성에 관한 전산유체해석적 연구 (A CFD Analysis Study on the Characteristics of Hydrogen Production by High Temperature Steam Electrolysis(HTSE) Using High Temperature Heat)

  • 한원희;최정식;윤석훈;윤두호;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.419-427
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    • 2011
  • 고온수증기전기분해(HTSE) 장치의 수소생산 및 열 화학적 특성을 파악하고자 COMSOL $^Multiphysics^{(R)}$를 사용해 2차원 정상상태 수치해석을 실시하였다. 계산을 위한 주요 파라메터로는 작동전압, ASR(Area-specific Resistance) 및 유입가스의 온도와 압력 등이다. 해석결과 1.2454 V에서 Thermal-neutral Voltage가 나타나고, 작동 전압이 증가함에 따라 Cell의 내부 온도가 단조 증가하는 것이 아니라 Thermal-neutral Voltage를 기준으로 낮은 전압에서는 Cell의 온도가 감소하고, 높은 전압에서는 Cell의 온도가 증가하였다. 또한, ASR 값이 증가함에 따라 Cell 내부의 온도는 하강하고, 수소생산율도 낮아지는 경향을 보였다.