• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.2
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• pp.79-85
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• 2014

Silicon (Si) has been investigated as promising negative-electrode (anode) materials because its theoretical specific capacity of 4200 mAh/g for $Li_{4.4}Si$ is far higher than that of carbonaceous anodes in current commercial products. However, in practice, the application of Si to Li-ion batteries is still quite challenging because Si suffers from severe volume expansion and contraction and lead to a continuous solid electrolyte interphase (SEI)-filming process by cracking of Si. This process consumes the limited $Li^+$ source, builds up thick and unstable SEI layer on the Si active materials, and will eventually disable the cell. Since unstable SEI reduces electrochemical performance and thermal stability of the Si anode, the surface chemistry of the anode should be modified by using a functional additive. It is found that lithium bis(oxalato)borate (LiBOB) as an additive effectively protected the Si anode surface, improved capacity retention when stored at $60^{\circ}C$, and alleviated exothermic thermal reactions of fully lithiated Si anode.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.4
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• pp.415-420
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• 2016

To enhance electrochemical performances of anode materials, the surface of coal tar pitch (CTP) was modified by incorporating heteroatoms through chemical treatment with phosphoric acid ($H_3PO_4$). The prepared anode materials with modified CTP was analyzed by XRD, FE-SEM and XPS. The electrochemical performances of modified CTP were investigated by constant current charge/discharge test, rate performance, cyclic voltammetry and impedance tests using the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved in the mixed organic solvents (ethylene carbonate : dimethyl carbonate = 1 : 1 vol% + vinylene carbonate 3 wt%). The coin cell using modified CTP ($H_3PO_4/CTP$ = 3 : 100 in weight) has better initial capacity and initial efficiency (489 mAh/g, 82%) than those of other composition coin cells. Also, it was found that the capacity retention was 86% after 30 cycles and the rate capability was 87% at 2 C/0.1 C.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.6 no.2
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• pp.8-13
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• 2001

We demonstrate a pulsed CO$_2$laser with long pulse duration of millisecond order in the low pressure less than 30 Torr. A new power supply for our laser system switches the voltage of AC power line(60㎐) directly. The power supply doesn't need elements such as a rectified bridge, energy-storage capacitors. and a current-limiting resistor in the discharge circuit. In order to control the laser output power, the pulse repetition rate is adjusted up to 60㎐ and the firing angle of SCR gate is varied from 30˚ to 150˚. A ZCS(Zero Crossing Switch) circuit and a PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of SCR precisely. The maximum laser output is 23W at the total pressure of 18 Torr, the pulse repetition rate of 60㎐, and SCR gate firing angle of 90˚. In addition, the obtained laser pulse width is approximately 3㎳(FWHM)

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.5 no.1
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• pp.27-29
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• 2002

We report a fuel cell power supply unit for mobile phone which operates at room temperature and ambient pressure using liquid methanol and air. The unit consists of a direct methanol fuel cell (DMFC) and a back-up battery connected parallely to the fuel cell. DMFC supplies half of the required power and the back-up battery supplies the other half during talk mode. In standby mode, DMFC covers $100\%$ of the required power and charges the back-up battery as well, Eight unit cells, each having $9 cm^2$ of active area, were connected in series in order to raise the output volotage to $2.5\~3.9V$, which is typical for most mobile phones.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.4
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• pp.660-666
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• 1998

We discussed structure, energy state, characteristics of thermal stability, and electrochemical properties of Li-GFICs, Li-PCICs, and Li-AGICs during the intercalation process. According to X-ray diffraction patterns, we observed phase of stage 2 mainly from Li-GFICs, while stage 1 phase as well as stage 2 from Li-PCICs. For the structure of Li-AGICs, stage 1 phase was dominant, but it was not possible to obtain pure stage 1 compound probably due to structural characteristics of artificial graphite. We measured energy state of the compounds to stage stability, and revealed that Li-AGICs and Li-GFICs were in more stable state than Li-PCICs. Therefore, those two compounds could be excellent candidate for energy reserve material. From the study of thermal degradation, Li-GFICs showed strong exothermic reaction at around 300 and $400^{\circ}C$. In the study of thermal stability of Li-AGIC at various temperatures, we observed that lithium was not completely deintercalated and high stage was maintained even at high temperature. In the case of charge, discharge, and electrochemical studies, Li-GFICs showed the best results.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.3
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• pp.287-294
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• 2009

Desalination effects of Capacitive deionization(CDI) process using activated carbon $TiO_2$ composite electrode. In this study, we made the activated carbon electrod and activated carbon $TiO_2$ composite electrode, which analysed at cyclic voltammetry and charge-discharge. The results measured for discharge capacitance in cyclic voltammetry were 125 F/g in activated carbon electrode and capacitance of activatd carbon composite electrode was increased about two time, 243 F/g. The $TiO_2$ content of activated carbon composite electrode was 10 wt.%. When it was added wtih TiO2, electric double layer adsorption content was increased, so it was increased 25% in ion removal ratio of activated carbon electrode.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.16 no.2
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• pp.142-149
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• 2005

[ $LiNiO_2$ ] was mixed with $TiO_2$ or ZnO for the preparation of a cathode. The electrochemical properties of the cathode were investigated and the effects of the addition of $TiO_2$ or ZnO were discussed. The first discharge capacity decreased as the quantity of the added $TiO_2$ or ZnO increased. It is probably due to the decrease in the area of reaction interface according to the increase in the amount of the added oxide. When 2wt.% and 5wt.% of oxides are added, the discharge capacity increased as the number of cycles increased. It is considered that this results from the increase in the area of reaction interface because the oxide is detached from the $LiNiO_2$ with the increase in the number of cycles. The 1wt.% $TiO_2$ or ZnO-added $LiNiO_2$ had a larger first charge capacity than $LiNiO_2$. This is considered to result from the deintercalation of Li ions in the Ni sites along with the Li ions in the Li sites.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.47-47
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• 2010

지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.388-392
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• 2007

지구온단화와 이상기후에 의해 시설물 피해가 나날이 증가하고 있으며, 농촌의 인구감소 및 고령화에 의해 이러한 집중강우등에 대한 대처도 어려운 실정이다. 현재 전국에서 농업용수 공급을 위해 사용하고 있는 농업용 저수지는 17,882개소로서 이 중 축조한지가 35년 이상 경과된 저수지가 15,856개소로서 88.7%나 차지하고 있다. 이러한 현상은 저수지를 구성하고 있는 각종 부대시설의 노후화로 귀결되며 농업용수의 낭비 및 효율적인 운영을 위해서는 시설의 현대화가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지에서 물을 직접 공급하는 시설인 사통수문을 대상으로 현대화를 이룩하고 또한 사용동력도 대체에너지를 이용하기 위한 방안을 제시하였다. 사통수문의 수문비는 수중의 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 원형수문비와 수중에서도 사용동력을 가장 적게 할 수 있는 밸브형을 기준으로 개발을 하였으며, 수문비와 구동부를 연결하는 작동 롯드의 힘전달을 최소화하기 위하여 유니버셜 쪼인트를 볼밸브형으로 개발하였다. 이에 따라서 작동용 롯드의 길이가 길어져도 수문비에 걸리는 작동모멘트를 최소화하여 태양광을 이용한 동력사용이 가능해졌다. 특히 수중에서 움직이는 특성을 감안하여 원형 수문비의 경우에는 수문비와 수문틀 사이에 마찰력을 감소시키기 위하여 수문틀측을 약간 경사지게 가공을 하고 중간에 볼 베이렁을 부착시켜 수문개폐가 원활토록 지수부의 구조변화를 하였다. 또한 농업용수공급시 수류와 함께 유입되는 저수지 내 오물을 차단하기 위하여 수문의 전면에 스크린을 설치하였으며 토사퇴적으로 인하여 수문작동의 방해가 되지 않도록 하기 위하여 토목구조물을 설치하였다. 그리고 동력전달을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.359-366
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• 2012

Zn-Air energy storage cell is an attractive type of batteries due to its theoretical gravimetric energy density, cost-effective structure and environmental-friendly characteristics. The chargeability is the most critical in various industrial applications such as smart portable device, electric vehicle, and power storage system. Thus, it is necessary to reduce large overpotential of oxygen reduction/evolution reaction, the irreversibility of Zn anode, and carbonation in alkaline electrolyte. In this review, we try to introduce recent studies and developments of bi-functional air cathode, enhanced charge efficiency via modification of Zn anode structure, and blocking side reactions applying hybrid organic-aqueous electrolyte for high power density rechargeable Zn-Air energy storage cells.