• 전기화학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-17
• /
• 2017

본 연구에서는 고전압용 전기화학 커패시터에 응용을 위한 유기 전해액 개발에 관한 연구를 실시하였다. 사용한 기준 전해액으로는 1M의 $SBPBF_4$염이 포함된 EC:DMC(1:1) 복합 전해액을 사용하였으며, 고전압 안정성을 위해 기준 전해액에 첨가제 GBL을 5 wt.% 첨가했다. 0-3.5 V 전압 범위에서 초기 250 사이클까지의 효율이 약 2.5배 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 2000 사이클 이후에는 약 3배 이상의 커패시턴스 효율이 유지되는 것을 확인하였다. 고전압에서 GBL이 전해액 보다 먼저 분해를 일으켜 전해액이 분해되는 현상을 억제하며 안정성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 판단된다. 또한 분해된 GBL이 전극 표면에 흡착하여 안정한 SEI 층을 형성해줌으로서, 전극 표면을 보호하여 전해질과의 부반응을 억제해주는 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.385-392
• /
• 2001

다양한 침지 저장액에 의한 깐밤의 갈변억제에 따른 저장 효과를 비교하였다. 총 폴리페놀의 함량은 저장초기에 13.36 mg%로 매우 낮게 나타났으나, 무처리구는 저장 17일까지 59.12 mg%로 증가 후 다시 감소하였다. 전해산화수 처리구는 저장 8일에 61.02 mg%로 갑작스런 증가를 보인 후 감소하였고, 그 외의 처리구에서는 저장 초기에 미세한 변화를 보이다가 저장 11일에 갑작 스럽게 증가하는 경량을 나타내었다. Polyphenol oxidase 활성의 변화는 기질의 증가시기보다 조금 앞서 증가되기 시작하였으며, 무처리구가 저장 11일에 1,152 units로 가장 높은 활성을 나타내었다. 그리고 명반수 처리구가 저장 8일에 1,117 units로 다른 처리구에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 4주간 저장하였을 때에는 유자와 레몬과즙 첨가 전해산화수 처리구가 각각 143.3 units와 180.22 units을 나타내어 타 처리구에 비하여 갈변이 억제되는 것으로 나타났다. 색도 및 관능검사를 통하여 저장기간을 예측하며 본 결과, 무처리구의 경우는 14일, 명반수, 전해산화수 및 NaCl을 첨가한 전해산화수의 경우는 21일, 유자와 레몬을 첨가한 전해산화수 처리구는 28일까지도 저장이 가능한 것으로 나타났다.

• 멤브레인
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2009

수소에너지는 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있는 2차 청정에너지로서 연소 및 반응 생성물이 환경을 오염시키지 않을 뿐만 아니라 에너지의 수송 및 저장이 용이한 화학적 매체이다. 물의 전기분해를 이용한 수소제조는 오염을 유발시기지 않으면서도 영구적인 재생에너지 시스템으로 이용할 수 있다. 고온 수증기전해의 핵심기술은 분해된 산소 또는 프로톤 이온이 전해질을 통해 신속하게 전달될 수 있는 전해질의 개발이 제1 핵심요건이며, 이어서 전류효율에 큰 영향을 미치는 전해질막과 전극재료의 접합기술의 확보가 중요한 핵심 요소기술이다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.245-251
• /
• 2014

사용후핵연료 파이로 공정은 전기화학 이론들에 기초하여 개발되고 있다. 공정 모사는 공정 개발과 실험데이터 해석에 주요한 방법 중 하나로 파이로 공정에서도 필요한 접근 방법 중 하나이다. 현재까지 파이로 공정의 공정 모사는 전해정련 공정 위주로 진행되어 왔으며 전해환원 공정에 대한 연구는 많지 않았다. 전해환원 공정은 전해정련 공정과 달리 기체 발생과 다공성 전극의 특징을 지니고 있기 때문에 공정 모사를 위한 모델 개발을 위해서는 이를 고려한 수식들이 필요하게 된다. 본 연구에서는 전기화학 셀 해석에 필요한 열역학, 물질전달, 반응공학 이론 중 전해환원 공정 모델 개발에 필요한 개념과 수식들을 정리하여 제시하였다. 전해환원 셀을 구분하여 각 부분에 적용해야하는 수식들을 나열했으며 각 부분들 연결에 사용되는 경계조건들 역시 제시하였다. 이들 수식들은 추후 모델 개발에 기초로 사용될 수 있으며 실험데이터와 결합시켜 결정되어야 하는 매개변수 파악에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 멤브레인
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2010

염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)를 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/{I_3}^-$의 공급원으로서 KI 및 $I_2$를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG 함량은 0%에서 85%의 범위로 변화하였다. 이러한 PEG 함량 전 구간에서 고분자 전해질막은 그 형태를 자체적으로 유지하는(self supporting) 완벽한 고체 전해질막의 형태로 제조되었다. PEG 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도와 ${I_3}^-$ 이온의 확산도계수는 증가하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 PEG 함량이 증가하면서 그 효율이 증가함을 볼 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제41권7호
• /
• pp.545-549
• /
• 1998

수출용 깐밤의 유통과정 중 발생하는 백탁현상을 방지하기 위하여 전해산화수를 이용하여 수출용 깐밤의 저장성을 향상시키는 연구를 있다. 수출용 깐밤을 전해수로 저장하면서 저장액의 pH및 탁도 변화를 조사 하였는데, $30^{\circ}C$에 저장했을 경우 저장 하루만에 이미 저장액의 pH가 급격히 변화하였으나, $4^{\circ}C$에 저장했을 경우는 $30^{\circ}C$에 비해 pH가 매우 완만하게 변화하였다. 특히 pH 2.5의 전해산화수는 저장 8일 후 pH가 3.4로 나타나 가장 적게 변화하였다. 탁도도 이와 비슷한 경향을 보였는데, $30^{\circ}C$에 저장했을 경우 저장 1일 후 이미 눈으로 확인할 수 있을 정도의 백탁현상이 일어났으나, $4^{\circ}C$에 저장했을 경우는 저장 14일 까지 백탁현상이 일어 나지 않았으며, 특히 pH 2.5의 전해산화수의경우 14일 후의 흡광도$(OD_{660})$가 0.01, 35일 후의 흡광도가 0.11로 나타나 백탁현상이 거의 일어나지 않았다. 전해수를 사용해 $4^{\circ}C$에서 15일간 저장한 깐밤에 대한 관능검사를 실시한 결과 대조구에 비해 유의한 차가 없었다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.342-347
• /
• 2009

인삼의 저장 유통시키는 기존 방식을 개선키 위한 기초 연구로 표면 세척을 한 인삼의 저장 중에 품질변화를 세척 살균수로 저온 냉각수($2^{\circ}C$), 전해수(pH 8.0-8.5, HClO 80 ppm), 이산화 염소수(5 ppm)를 사용하여 품질특성을 비교 하였다. 경도 분석결과, 모든 처리구에서 연화현상이 발생되는 것으로 분석되었다. 무처리 후 저장 조건의 CT-10 처리구의 경우 15일 경과 후에 급격히 표면의 경도 저하 현상이 나타났으며, $20^{\circ}C$ 저장온도에서는 모든 처리구에서 $10^{\circ}C$에 비교하여 연화에 의한 경도의 변화가 급격히 진행되어 측정이 불가능하였다. 색도의 변화는 저장온도 10, $20^{\circ}C$에서 모든 처리구가 갈변반응이 진행되었다. 상대적으로 저온 냉각수의 세척이 오히려 무처리구 보다 갈변반응이 높게 나타났으며, 전해수와 이산화염소수 처리가 갈변억제 또는 지연을 하는 것으로 나타났다. 중량 감소율은 처리구의 50일까지 중량 감소폭이 유사한 경향을 나타내었다. 저장 15일후 $10^{\circ}C$에서는 무처리구와 비교하여 전해수처리가 가장 효과적인 것으로 나타났으며 이산화 염소수, 무처리구 저온 냉각수 순으로 감소폭이 증가하는 것으로 분석되었다. 저장 30일후에는 저장 15일후와 유사한 경향을 보이고 있으며 전해수 처리구의 경우 중량 감소율이 빠르게 진행되는 것을 알 수 있었다. 저장 50일후는 모든 처리구에서 유의적인 차이를 볼 수가 없었다. 저장 10일후 $20^{\circ}C$에서는 $10^{\circ}C$에서와 같이 처리구별 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 이산화염소수 처리가 가장 감소폭이 높게 나타났다. 살균조건별 미생물의 변화는 10, $20^{\circ}C$에서 전해수 80 ppm이 효과적인 것으로 분석되었다. 또한 세척방법에서 이산화 염소수의 경우 전해수 처리구와 비슷한 경향으로 분석되었다. 세척 인삼의 저장 중 수분 변화(%)는 모든 처리구에서 인삼은 수분의 변화가 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권3호
• /
• pp.352-359
• /
• 2005

본 논문에서는 암모니아의 전해 분해를 위한 분리막 반응기의 음극방 및 양극방에서 물의 전해에 따른 암모니아 용액의 pH 변화가 고찰되었으며, 단위 전해 셀이 적층된 다단 전해 반응기에서의 암모니아의 연속식 분해 특성이 평가되었다. 분리막을 가지는 반응기에서 암모니아 용액의 전해 반응 시, 양극에서는 pH가 8 이하에서부터 수소 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나며, 음극에서는 pH가 11 이상에서부터 수산기 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나 암모니아 용액의 pH를 변화시켜 암모니아 전해 분해에 영향을 크게 미쳤으며, 음이온 교환막을 사용하는 경우가 양이온 교환막을 사용하는 경우보다 양극방에서 암모니아 분해에 유리한 알카리 분위기를 보다 효과적으로 유지할 수 있었다. 분리막 전해 반응기의 특성을 이용하여 자체 pH 조정 기능을 가지는 연속식 암모니아 전해 반응기가 새롭게 고안하였고, 여기서는 pH-조정조 탱크 용액을 두고 이의 용액 일부를 음극방으로 순환시킴으로써, 양극방으로 주입되는 pH-조정조의 용액의 pH를 높여 암모니아 분해율을 높일 수 있었다. 또한, 그러한 반응기를 이용한 salt-free 연속식 암모니아 전해 분해 공정이 제시되었으며, 이러한 공정에서는 염소 이온을 가지는 암모니아 용액의 80％까지 연속적으로 암모니아를 환경에 무해한 질소로 분해 시킬 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.165-165
• /
• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.104-105
• /
• 2014

마이크로 패턴된 Au 전극사이에 얼라인된 Tellurium (Te) 나노리본들이 의도한 모양과 배열방식을 가지고 리쏘그래피 패턴 전해증착 (Lithographically patterned nanowier electrodepositon, LPNE) 방법에 의해 4인치 Si wafer 배치로 합성되었다. 합성된 Te 나노리본은 수 센티미터의 길이를 가지고, 그 두께와 폭 역시 작업 전극으로 사용되는 Si wafer위에 증착된 Ni의 두께와 전해증착 시간에 의해 쉽게 제어될 수 있다. $3{\mu}m$의 간격을 갖는 Au 전극 사이에 얼라인된 두께 ~100nm의 Te 나노리본들은 전해증착에 의해 그 폭이 제어되었고, 각각의 다른 폭을 갖는 증착된 하나의 Te 나노리본들의 IV 및 FET 측정을 통하여 나노리본 폭의 변화에 따른 전기적 특성 (비저항, FET 이동도 및 FET 캐리어 농도)이 평가되었다.