• Title/Summary/Keyword: Battery storage

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리튬이차전지용 고체 전해질의 최근 진전과 전망 (Recent Progress and Perspectives of Solid Electrolytes for Lithium Rechargeable Batteries)

  • 김주미;오지민;김주영;이영기;김광만
    • 전기화학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.87-103
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    • 2019
  • 현재 상용화되어 있는 리튬이온전지에 사용하고 있는 비수계 유기 전해액은 가연성, 부식성, 고휘발성, 열적 불안정성 등의 단점 때문에 더욱 안전하고 장수명을 보이는 고체 전해질로 대체하는 연구가 진행되고 있으며, 이것은 전기자동차 및 에너지저장 시스템과 같은 중대형 이차전지에도 효율적으로 활용될 수 있다. 다양한 형태의 고체 전해질 중에서 현재 고분자 매트릭스에 활성 무기 충진재가 포함되어 있는 복합 고체 전해질이 고이온전도도와 전극과의 탁월한 계면접촉을 이루는데 가장 유리한 것으로 알려졌다. 본 총설에서는 우선 고체 전해질의 종류와 연혁에 관해 간단히 소개하고, 고분자 및 무기 충진재 (불활성 및 활성)로 구성되는 고체 고분자 전해질 및 무기 고체 전해질의 기본적 물성 및 전기화학적 특성을 개괄한다. 또한 이 소재들의 형상을 기준으로 입자형 (0D), 섬유형 (1D), 평판형 (2D), 입체형 (3D)의 형식으로 구성된 복합고체 전해질과 이에 따른 전고체 전지의 전기화학적 특성을 논의한다. 특히 리튬금속 음전극을 사용하는 전고체 전지에 있어서 양전극-전해질 계면, 음전극-전해질 계면, 입자간 계면의 특성에 관해 소개하고, 마지막으로 현재까지 보고된 관련 총설들을 참조하여 복합 고체 전해질 기술의 현재 요구조건 및 미래 전망을 알아본다.

비정질 탄소가 제거된 흑연을 이용한 황화물계 전고체 리튬이온전지 음극소재 전기화학적 특성 분석 (Analysis of Electrochemical Properties of Sulfide All-Solid-State Lithium Ion Battery Anode Material Using Amorphous Carbon-Removed Graphite)

  • 최재홍;오필건
    • 공업화학
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    • 제33권1호
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    • pp.58-63
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    • 2022
  • 흑연은 낮은 탈/리튬화 전압, 372 mAh/g의 높은 이론 용량, 낮은 가격 및 긴 수명 특성을 가져 지난 30년 동안 리튬이 온전지 음극 재료로 활용되었다. 최근 무기 고체 재료로 구성되어 높은 안정성을 가지는 전고체 리튬이온전지는 전기자동차 및 차세대 에너지 저장 장치로 엄청난 주목을 받고 있지만, 전고체 리튬이온전지 시스템에 잘 구동되는 흑연 연구는 부족한 실정이다. 그래서 우리는 탄소재료 표면에 존재하여 저항층으로 작용하는 비정질 탄소를 흑연으로부터 제거하여 흑연의 전기전도도 향상을 통해 황화물계 전고체 전지 음극 흑연 재료의 성능 향상을 유도했다. 400, 500 및 600 ℃ 공기 열처리된 흑연의 X-ray diffraction (XRD) 분석 결과, (002) 피크 반치폭(FWHM)이 bare 흑연보다 줄어들어 열처리 후 흑연의 결정성이 향상됨을 보였다. 또한 열처리 후 흑연의 결정성이 증가할수록 방전 용량, 초기 쿨롱효율(ICE) 및 수명 특성이 증가함을 확인했다. 500 ℃ 공기 열처리 한 흑연의 경우 331.1 mAh/g 및 ICE 86.2%와 10사이클 수명 측정 후 92.7%의 높은 용량 유지율을 나타내었다.

BESS를 활용한 전력계통 주파수 안정도 향상 (Frequency Stability Enhancement of Power System using BESS)

  • 유성수;곽은섭;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.595-606
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    • 2022
  • 한국은 단위기 발전기 용량 1.4 GW, 20 GW를 초과하는 몇 개 지역의 대단위 발전단지, 대단위 발전단지에서 발전력을 인출하는 2~3개의 초고압 송전선로, 비수권에서 수도권으로 발전력을 수송하는 6개의 초고압 송전선로 구성 등 대용량 발전, 대규모 송전시스템 등 전통적인 전력계통 시스템의 특징을 가지고 있다. 이런 전력계통 특성으로 신재생에너지 진입 단계는 낮으나 주파수 안정도 문제 등으로 일부 발전기 출력 감발을 시행하고 있으며 향후 신재생에너지 확대 정책으로 전력계통 안정도 유지 문제가 가장 중요한 현안으로 떠오를 전망이다. 태양광, 풍력발전 같은 비관성 인버터 기반 신재생에너지 급증시 독립계통에서 전력계통 안정도를 향상시키는 수단은 Natural 관성 자원인 동기조상기와 가상 관성 자원인 BESS를 계통에 설치하는 것이다. 본 연구에서는 신재생에너지가 계통안정도에 미치는 영향을 분석하고 최저주파수를 유지하기 위한 BESS 효과를 계통 모의를 통하여 분석하였다. 발전제약 용량에 따른 BESS 효과는 최대 122.81%에 도달하는 것을 확인하였다.

다양한 바이오매스 기반의 탄소 제조 및 리튬이온전지 음극활물질로의 응용 (Synthesis of Various Biomass-derived Carbons and Their Applications as Anode Materials for Lithium Ion Batteries)

  • 김찬교;제갈석;김하영;김지원;추연룡;심형섭;윤창민
    • 유기물자원화
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    • 제31권3호
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    • pp.27-34
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    • 2023
  • 본 연구에서는 여러 종류의 식물성 바이오매스 폐기물을 리튬이온전지용 음극활물질로 재활용하고자 하였다. 수거한 바이오매스는 세척 및 분쇄 후 질소 환경(850℃)으로 탄화하였으며, 이를 FE-SEM, EDS, FT-IR을 사용하여 물리·화학적 특성을 비교하였다. 바이오매스 기반의 탄소 전구체로 왕겨, 밤껍질, 녹차 티백, 커피 폐기물을 사용했으며, 전구체의 성분에 따라 형태 및 탄소화 정도의 차이가 발생함을 확인하였다. 바이오매스 폐기물로 제조된 탄소를 음극재로 활용하여 전기화학 성능을 비교한 결과 각각 65.8, 80.2, 90.6, 104.7mAh g-1의 방전용량을 나타내었으며, 커피 폐기물을 전구체로 제조한 탄소가 가장 높은 방전용량을 나타내었다. 이는 바이오매스의 원소 조성 및 구성성분 차이로 인해 탄화 정도가 달라지기 때문이다. 최종적으로, 환경오염을 유발하는 다양한 식물성 바이오매스를 탄화를 통해 효과적인 에너지 저장매체로 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

축전지공장 근로자들의 혈중 연농도에 대한 코호트 관찰 (Cohort Observation of Blood Lead Concentration of Storage Battery Workers)

  • 김창윤;김정만;한구웅;박정한
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제23권3호
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    • pp.324-337
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    • 1990
  • 축전지 공장의 환경과 근로자들의 개인 위생의 개선 조치가 근로자의 혈중 연농도에 어떤 영향을 미치는지를 관찰하기 위하여 새로 설립된 축전지 공장의 생산직 근로자 116명을 대상으로 채용시 혈중 연농도를 측정하고 1987년 2월부터 약 3개월 간격으로 $12{\sim}18$개월간 추적 관찰하였다. 관찰기관 중 작업환경 및 근로자 개인위생의 개선조치를 시행하였고 1987년 8월부터 6개월 간격으로 3회 작업장내 공기중 연농도를 측정하였다. 또 사무직 근로자 40명을 대조군으로 선정하여 그들의 혈중 연농도의 변화를 관찰하였다. 작업환경 개선은 국소배기장치 설치와 바닥의 진공청소였고 개인위생 개선조치는 매일 작업복 세탁, 퇴근시 샤워, 식사 전 손씻기, 작업장내 흡연 및 음식섭취 금지, 그리고 마스크 착용이었다. 대조군 40명 중 6개월까지 혈중 연농도의 관찰이 가능했던 27명에서 채용시 혈중 연농도가 $21.97{\pm}3.36{\mu}g/dl$이고 6개월후 $22.75{\pm}3.38{\mu}g/dl$로서 유의한 증가는 없었다. 공장이 가동되기 전에 입사한 A군은 폭로 전 혈중 연농도가 $20.49{\pm}3.84{\mu}g/dl$였고 폭로시작 3개월 후에 $23.90{\pm}5.30{\mu}g/dl$로 유의한 증가를 보였으며(p<0.01), 6개월 후(개선조치 1개월후)에는 $28.84{\pm}5.76{\mu}g/dl$로 더욱 증가되었으나 그후 4회 측정치는 $26.83{\sim}28.28{\mu}g/dl$로 더 이상 증가하지 않았다. 공장이 가동된 후 개선조치가 시행되기 전에 입사한 B군의 경우 폭로전 혈중 연농도가 $16.58{\pm}4/53{\mu}g/dl$였고 3개월후(개선조치 1개월후)에 $28.82{\pm}5.66{\mu}g/dl$로 급격히 증가했으며(p<0.01), 그 후 4회 측정치도 $26.46{\sim}28.54{\mu}g/dl$로 더이상 증가하지 않았다. 개선조치가 시행된 후 입사한 C군에서는 채용시 혈중 연농도가 $19.45{\pm}3.34{\mu}g/dl$였고 3개월후의 혈중 연농도가 $22.70{\pm}4.55{\mu}g/dl$로 유의한 증가를 보였고(p<0.01), 6개월에 $23.68{\pm}4.18{\mu}g/dl$, 9개월에 $25.42{\pm}3.60{\mu}g/dl$로 서서히 증가하는 경향을 보였다. 1987년 8원부터 6개월 간격으로 3회 작업환경을 측정하고 작업장의 공기중 연농도에 따라 4개부서로 구분하여 그 성적을 보면 제I부서는 $0.365mg/m^3$였으나, 작업환경 개선조치 후 각각 $0.216mg/m^3,\;0.208mg/m^3$로 감소되었고, 제II부서는 $0.232mg/m^3$였는데 개선조치후 $0.148mg/m^3,\;0.120mg/m^3$였으며, 작업환경 개선 조치후 측정한 제III부서는 1988년 1월, 8월에 각각 $0.124mg/m^3,\;0.091mg/m^3$였고 제IV부서(이동부서)는 1988년 8월에 $0.110mg/m^3$로 III, IV부서가 I, II부서에 비해 낮았다. 각 부서별 비교에서 A군과 B군의 혈중 연농도는 공기중 연농도와 비례하지 않는 결과를 보여 작업환경이 제일 나쁜 제 I부서에서 오히려 혈중 연농도가 낮고 작업환경이 좋은 제III부서에서 더 급격히 혈중 연농도가 증가하였다. C군은 제 I부서의 혈중 연농도가 제일 높았고 이동부서인 제IV부서에서 제일 낮아 공기중 연농도와 혈중 연농도 사이에 일정한 관련성을 나타내지 않았다. 이상의 결과로 보아 연취급 근로자의 모니터링은 공기중 연농도보다 혈중 연농도의 측정이 타당하며 작업환경개선도 중요하지만 개인위생에 대한 개선조치가 오히려 더 효과적이라 생각된다.

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축전지 공장 근로자들의 혈중 Zinc Protoporphyrin에 대한 코호트 연구 (A cohort study on blood zinc protoporphyrin concentration of workers in storage battery factory)

  • 전만중;이중정;사공준;김창윤;김정만;정종학
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제31권1호
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    • pp.112-126
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    • 1998
  • 혈중 ZPP 농도를 생물학적 모니터링 표지자로 사용하여 새로 설립되는 축전지 제조 공장에서 작업환경과 개인위생에 대한 개선조치의 영향을 관찰하기 위하여 연취급 근로자 100명을 대상으로 입사한 시기를 기준으로 3개의 군으로 구분한 후 채용시 측정된 혈중 ZPP 농도와 약 3개월 간격으로 12-18개월간 측정되어 보관된 기록 중 혈중 ZPP 농도 자료를 분석하였다. 각 군은 개선조치 시행전인 1987년 8월의 작업장의 기중 연 농도를 기준으로 $0.30mg/m^3$ 이상인 단위 부서들을 제 I 부서로, $0.30mg/m^3$ 미만인 단위 부서들을 제 II 부서로, 비교적 기중 연 농도가 낮을 것으로 예측되어 1988년 1월부터 새로 기중 연 농도가 측정된 단위 부서들을 제 III부서로, 그리고 작업장소가 일정하지 않고 이동하면서 근무하는 단위 부서들을 제IV부서로 대분하였고, 1987년 8월부터 약 6개월 간격으로 측정된 작업장의 기중 연 농도를 분석하였다. 또한 대조군 31명중 6개월째까지 관찰되었던 22명도 채용시와 6개월 후에 측정된 혈중 ZPP 농도의 변화를 분석하였다. 작업환경 및 개인 위생에 관한 개선조치를 1987년 8월 중순부터 시행하였으며, 주 1회 보건관리자를 통한 보건교육과 건강상담이 실시되었다. 부서별 기중 연 농도는 1987년 8월부터 약 6개월 간격으로 3회 측정된 결과, 제 I 부서는 처음에는 $0.365mg/m^3$였으나 작업환경개선조치 후 $0.216mg/m^3$, 1년후에는 $0.208mg/m^3$로 감소되었고, 제 II 부서는 처음에 $0.232mg/m^3$였는데 개선조치 후 $0.148mg/m^3,\;0.120mg/m^3$가 되었으며, 제 III 부서는 1988년 1월의 측정치가 $0.124mg/m^3$였고, 8월에는 $0.081mg/m^3$였다. 제 IV 부서는 1988년 8월에 $0.110mg/m^3$였다. 대조군에서의 혈중 ZPP 농도는 31명중 6개월째까지 관찰되었던 22명에서 채용시와 6개월 후가 각각 $16.45{\pm}4.83{\mu}g/d\ell$$17.77{\pm}5.59{\mu}g/d\ell$로 유의한 차이가 없었다. 공장이 가동되기 전에 입사한 A군에 있어서는 채용시 혈중 ZPP농도가 $17.36{\pm}5.20{\mu}g/d\ell$였고, 3개월째에는 $23.00{\pm}13.06{\mu}g/d\ell$였으며, 개선 조치가 시행된 직후인 6개월째에는 $27.25{\pm}6.40{\mu}g/d\ell$로 유의하게 증가되었고(p<0.01), 최고치를 나타내었다. 9개월째에 측정된 농도는 $25.48{\pm}5.17{\mu}g/d\ell$로 6개월째의 검사 농도보다 유의하게 감소된 결과를 나타내었다(p<0.05). 12개월째부터 3회의 측정치는 유의한 증가나 감소가 없이 대체로 비슷한 농도의 양상을 보였다. 공장이 가동된 후 개선조치가 시행되기 전에 입사한 B군의 경우에 있어서는 채용시에 혈중 ZPP농도가 $14.34{\pm}6.10{\mu}g/d\ell$였고, 개선조치가 시행된 직후인 3개월째에는 $28.97{\pm}7.14{\mu}g/d\ell$로 급격히 증가되었으며 통계적으로 유의하였다(p<0.01). 6개월째부터 4회의 측정치는 유의한 증가나 감소가 없이 비슷한 농도의 양상을 보였다. 개선조치가 시행된 후 입사한 C군에서는 채용시 혈중 ZPP 농도가 $21.34{\pm}5.25{\mu}g/d\ell$였고, 입사한 후 3개월째에는 $23.37{\pm}3.86{\mu}g/d\ell$로 유의하게 증가되었으며(p<0.01), 6개월째에는 $23.93{\pm}3.64{\mu}g/d\ell$의 농도를 보였고, 9개월째에는 $25.50{\pm}3.01{\mu}g/d\ell$로 유의한 증가를 보였다(p<0.01). 계속하여 3개월 뒤 측정된 12개월째에는 그 농도를 계속 유지하였으며, 서서히 증가하는 경향을 보였다. 부서별 비교에서 근로자들의 혈중 ZPP 농도는 기중연 농도와는 비례하지 않았고, 기중 연 농도가 제일 높은 제 I 부서에서 오히려 더 완만한 증가를 보였으며, 기중 연 농도가 제일 낮은 제III부서에서 다른 부서보다 더 급격히 증가되는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 기중 연 농도와 혈중 연 농도 및 혈중 ZPP농도에 대한 모든 정보를 근로자들에게 알려줌으로써 상대적으로 높은 기중 연 농도를 나타내는 부서에 근무하는 근로자들이 보호구 착용과 개인위생에 대한 개선조치에 더욱 철저히 참가하게 되었다고 생각되며, 개인위생 및 보건교육, 상담 등의 건강증진 프로그램이 초기부터 집중적으로 실시되었기 때문이라고 생각된다. 따라서 작업환경 개선에 대한 효과도 중요하나, 개인 위생 관리, 개인보호구착용 교육 및 보건 관리의 효과도 상당히 반영된 것으로 생각된다.

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연취급 근로자들의 혈중 ZPP 농도 선별기준에 따른 정확도의 변화 (The change of validity of blood zinc protoporphyrin test by different cut-off level in lead workers)

  • 김용배;안현철;황보영;리갑수;이성수;안규동;이병국
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제30권4호
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    • pp.741-751
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    • 1997
  • Measurement of blood lead (PbB) and blood zinc protoporphyrin (ZPP) are most common biological indices to identify the individual at risk for excess or the health sequences by lead exposure. Because PbB is known most important and reliable index of lead exposure, PbB is often regarded as a gold standard to detect lead exposure. But in Korea PbB is a secondary test item of detailed health check-up with positive finding of screening test in most occasion. Our lead standard requires all lead workers to take annual heath-check twice a year for investigation of their health effect due to lead exposure. Blood ZPP is one of most important index to detect high lead absorption in lead workers as a screening test. Measurement of blood ZPP is known ,well to correlate with PbB in steady state of exposure in most lead workers and is often used as a primary screening test to detect high lead absorption of lead workers with the advantage of simplicity, easiness, portability and low cost. The current cut-off criteria of blood ZPP for further detailed health check-up is $100{\mu}g/d\ell$ which is supposed to match the level of $40{\mu}g/d\ell$ of PbB according to our standard. Authors tried to investigate the validity of current criteria of cut-off level $(100{\mu}g/d\ell)$ of blood ZPP and possible another better cut-off level of it to detect the lead workers whose PbB level over $40{\mu}g/d\ell$. The subjects in our study were 212 male workers in three small scale storage battery industries. Blood ZPP, PbB and hemoglobin (Hb) were selected as the indices of lead exposure. The results were as follows. 1. The mean of blood ZPP, PbB and Hb in lead workers were $79.5{\pm}46.7{\mu}g/d\ell,\;38.7{\pm}15.1{\mu}g/d\ell,\;and\;14.8{\pm}1.2g/d\ell$, respectively. There were significant differences in blood ZPP, PbB and Hb by industry (P<0.01). 2. The percents of lead workers whose blood ZPP were above $100{\mu}g/d\ell$ in the group of work duration below 1, 1-4, 5-9 and above 10 years were 8.6%, 17.2%, 47.6%, and 50.0%, respectively. The percents of lead workers whose PbB were above $40{\mu}g/d\ell$ in those were 31.4%, 40.4%, 71.4%, and 86.4%, respectively. 3. The percents of lead workers whose PbB were below $40{\mu}g/d\ell$, $40-59{\mu}g/d\ell$ and above $60{\mu}g/d\ell$ were 54.7%, 34.9% and 10.4%, respectively. Those of lead workers whose blood ZPP were below $100{\mu}g/d\ell$, $100-149{\mu}g/d\ell$ and above $150{\mu}g/d\ell$ were 79.2%, 13.7% and 7.1%, respectively. 4. Simple linear regression of PbB on blood ZPP was statistically significant (P<0.01) and as PbB was $40{\mu}g/d\ell$, blood ZPP was $82.1{\mu}g/d\ell$. 5. While the highest sensitivity and specificity of blood ZPP test to detect lead workers with PbB eve. $40{\mu}g/d\ell$ were observed in the cut-off level of $50{\mu}g/d\ell$ and $100{\mu}g/d\ell$ of blood ZPP, respectively, the highest validity (sensitivity+specificity) of blood ZPP to detect lead workers with PbB over $40{\mu}g/d\ell$ was observed in the cut-off level of around $70{\mu}g/d\ell$ of blood ZPP. But even with optimal cut-off level of around $70{\mu}g/d\ell$ of blood ZPP, still 25.0% of false negative and 20.7% false positive lead workers were found. As the result of this study, it was suggested that reconsideration of current blood ZPP cut-off of our lead standard from $100{\mu}g/d\ell$ to somewhat lower level such as around $70{\mu}g/d\ell$ and the inclusion of PbB measurement as a primary screening test for lead workers was highly recommended for the effective prevention of lead workers.

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Wearable Computers

  • Cho, Gil-Soo;Barfield, Woodrow;Baird, Kevin
    • 섬유기술과 산업
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    • 제2권4호
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    • pp.490-508
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    • 1998
  • One of the latest fields of research in the area of output devices is tactual display devices [13,31]. These tactual or haptic devices allow the user to receive haptic feedback output from a variety of sources. This allows the user to actually feel virtual objects and manipulate them by touch. This is an emerging technology and will be instrumental in enhancing the realism of wearable augmented environments for certain applications. Tactual displays have previously been used for scientific visualization in virtual environments by chemists and engineers to improve perception and understanding of force fields and of world models populated with the impenetrable. In addition to tactual displays, the use of wearable audio displays that allow sound to be spatialized are being developed. With wearable computers, designers will soon be able to pair spatialized sound to virtual representations of objects when appropriate to make the wearable computer experience even more realistic to the user. Furthermore, as the number and complexity of wearable computing applications continues to grow, there will be increasing needs for systems that are faster, lighter, and have higher resolution displays. Better networking technology will also need to be developed to allow all users of wearable computers to have high bandwidth connections for real time information gathering and collaboration. In addition to the technology advances that make users need to wear computers in everyday life, there is also the desire to have users want to wear their computers. In order to do this, wearable computing needs to be unobtrusive and socially acceptable. By making wearables smaller and lighter, or actually embedding them in clothing, users can conceal them easily and wear them comfortably. The military is currently working on the development of the Personal Information Carrier (PIC) or digital dog tag. The PIC is a small electronic storage device containing medical information about the wearer. While old military dog tags contained only 5 lines of information, the digital tags may contain volumes of multi-media information including medical history, X-rays, and cardiograms. Using hand held devices in the field, medics would be able to call this information up in real time for better treatment. A fully functional transmittable device is still years off, but this technology once developed in the military, could be adapted tp civilian users and provide ant information, medical or otherwise, in a portable, not obstructive, and fashionable way. Another future device that could increase safety and well being of its users is the nose on-a-chip developed by the Oak Ridge National Lab in Tennessee. This tiny digital silicon chip about the size of a dime, is capable of 'smelling' natural gas leaks in stoves, heaters, and other appliances. It can also detect dangerous levels of carbon monoxide. This device can also be configured to notify the fire department when a leak is detected. This nose chip should be commercially available within 2 years, and is inexpensive, requires low power, and is very sensitive. Along with gas detection capabilities, this device may someday also be configured to detect smoke and other harmful gases. By embedding this chip into workers uniforms, name tags, etc., this could be a lifesaving computational accessory. In addition to the future safety technology soon to be available as accessories are devices that are for entertainment and security. The LCI computer group is developing a Smartpen, that electronically verifies a user's signature. With the increase in credit card use and the rise in forgeries, is the need for commercial industries to constantly verify signatures. This Smartpen writes like a normal pen but uses sensors to detect the motion of the pen as the user signs their name to authenticate the signature. This computational accessory should be available in 1999, and would bring increased peace of mind to consumers and vendors alike. In the entertainment domain, Panasonic is creating the first portable hand-held DVD player. This device weight less than 3 pounds and has a screen about 6' across. The color LCD has the same 16:9 aspect ratio of a cinema screen and supports a high resolution of 280,000 pixels and stereo sound. The player can play standard DVD movies and has a hour battery life for mobile use. To summarize, in this paper we presented concepts related to the design and use of wearable computers with extensions to smart spaces. For some time, researchers in telerobotics have used computer graphics to enhance remote scenes. Recent advances in augmented reality displays make it possible to enhance the user's local environment with 'information'. As shown in this paper, there are many application areas for this technology such as medicine, manufacturing, training, and recreation. Wearable computers allow a much closer association of information with the user. By embedding sensors in the wearable to allow it to see what the user sees, hear what the user hears, sense the user's physical state, and analyze what the user is typing, an intelligent agent may be able to analyze what the user is doing and try to predict the resources he will need next or in the near future. Using this information, the agent may download files, reserve communications bandwidth, post reminders, or automatically send updates to colleagues to help facilitate the user's daily interactions. This intelligent wearable computer would be able to act as a personal assistant, who is always around, knows the user's personal preferences and tastes, and tries to streamline interactions with the rest of the world.

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2005년도 국제 전자세라믹 학술회의 (International Conference on Electroceramics 2005)

  • 한국세라믹학회
    • 한국세라믹학회:학술대회논문집
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    • 한국세라믹학회 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의
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    • pp.1-112
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    • 2005
  • 본 연구동향보고서는 2005년 6월 12일부터 16일까지 서울에서 개최된 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의(International Conference on Electroceramics 2005: ICE-2005)에서 발표된 논문을 중심으로 국내외 전자세라믹 학계의 최신연구동향을 분석한 것이다. ICE-2005는 한국을 포함하여 전 세계 17개국에서 450여명에 달하는 전자세라믹 연구자들이 모여서 최신연구결과를 발표하고 토의하는 국제학술회의였기 때문에, 이곳에서 발표된 논문의 주제와 내용을 수집$\cdot$분석함으로써 국내는 물론 해외의 최신 전자세라믹 연구동향을 파악하고 새로이 각광받는 연구주제들을 손쉽게 파악할 수 있었다. ICE-2005에 제출된 연구 논문에 대한 분석과 더불어서, 전자세라믹 연구에 대한 이해를 돕기 위하여 본 연구동향 보고서의 집필자들에 의해 국내외 학계 전반에 걸친 자료 수집과 설명 또한 함께 이루어졌다. 연구동향에 대한 분석은 정보/전자세라믹(Informatics), 환경 에너지 세라믹(Energy & Environment), 전자세라믹의 제작 공정 및 특성분석(Processing & Characterization), 새로운 연구주제(Emerging Field) 둥 4개의 커다란 범주로 구분하여 이루어졌으며, 그 각각에 대해서 다시 몇 개의 세부적인 연구주제로 분류되어 논의 되었다. 정보전자세라믹 분야에서는 강유전체 및 고유전체, 산화물 및 질화물 반도체, 광전물질, 다층구조 전자세라믹, 고주파용 전자세라믹, 압전체 및 MEMS 등에 대한 동향분석이 이루어졌으며, 압전응용 및 강유전체에 대한 논문이 다수를 차지하는 것으로부터 정보전자 세라믹분야의 세계적인 연구개발 경향을 읽을 수 있었다. 환경 에너지 세라믹 분야에서는 재충전 배터리, 수소저장장치, 연료전지, 신개념 에너지 변환장치 등에 대한 연구논문이 주류를 이루었으며, 최근의 고유가에 의한 에너지 위기에 의하여 연료전지와 에너지 창출 시스템(energy harvesting system), 그리고 열전체를 이용한 발전이 새로이 주목받는 연구 분야임을 알 수 있었다. 전자세라믹의 제작공정 및 특성분석 분야에서는 분역과 스트레인 조절공정, 신개념 제작합성 공정, 나노전자세라믹, 단결정 성장기술, 전자세라믹의 이론 및 모형 연구 등의 분야에 대하여 동향분석을 행하였으며, 국내외 전자세라믹 분야의 연구개발은 최근의 나노 연구유행에 부응한 나노구조 전자세라믹과 이동통신 산업에 필수적인 LTCC 등의 다층구조 전자세라믹 연구에 집중되고 있다고 파악되었다. 그 외에도 나노결정질 전자세라믹, 스마트 센서용 전자세라믹, 생체세라믹 등이 최근 전자세라믹 학회의 주목을 받는 새로운 연구주제들로 떠오르고 있다. 최근 전세계 전자세라믹 학계의 연구동향을 분석한 본 보고서는, 국내 전자세라믹 연구자들에게 선진 연구진의 연구개발 경향에 대한 정보를 제공함은 물론, 과학기술 정책입안에도 주요한 참고자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.

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화학적 식각을 통해 제조한 리튬이온 이차전지용 고용량 다공성 주석후막 음극 (Macroporous Thick Tin Foil Negative Electrode via Chemical Etching for Lithium-ion Batteries)

  • 김해빈;이평우;이동근;오지선;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.36-42
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    • 2019
  • 두께가 $52{\mu}m$의 주석필름을 고농도의 질산을 사용한 화학적 식각과정을 거쳐서 리튬이온 이차전지용 고용량 음극인 다공성 주석후막을 제조하였다. 다공성 주석필름은 반응면적이 증가하게 되어 리튬과의 합금화 반응에 대한 과전압이 감소하였으며, 동시에 충방전 시의 부피변화에 대응할 수 있는 공간이 확보되었다. 또한, 이러한 다공성 주석후막 전극은 바인더 및 도전재의 사용이 필요하지 않기 때문에 실질적으로 더욱 큰 에너지 밀도의 구현이 가능하다. 식각용액에서의 질산농도가 증가할 수록 주석필름의 식각되는 정도가 증가하여 주석의 무게와 두께가 더욱 감소하였다. 3 M 농도 이상의 질산에서 주석필름의 식각이 효과적으로 진행되었으나, 5 M 농도에서는 식각속도가 더욱 증가하여 60초 내에 대부분의 주석이 용출되어 회수할 수 없었다. 4 M 농도의 질산용액에서 식각한 경우에는 두께는 40.3%가 감소하며 무게는 48.9%가 감소된 다공성 구조가 형성되었다. 주석필름의 식각되는 정도가 증가함에 따라 전기화학적 활성이 증가하게 되어 리튬저장에 대한 가역용량이 증가하였으며, 4 M 농도에서 식각한 주석필름의 경우에는 650 mAh/g의 가역용량을 나타내었으며, 안정적인 사이클 특성을 나타내어 주석분말을 사용하여 기존의 전극제조 방법으로 제조한 경우보다 향상된 사이클 성능을 나타내었다.