• 전기화학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-13
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• 2016

Electrospun poly(ether sulfone) (PES) membrane impregnated with Nafion (PES-N) have been developed for high-temperature polymer-electrolyte membrane fuel cell (HT-PEMFC). The PES-N obtains highly thermal stability up to $430^{\circ}C$, which is higher than that of the commercial Nafion 212. The PES-N membrane shows a good proton conductivity of about $10^{-2}S\;cm^{-1}$ in a temperature range from $75^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$. The membrane-electrode assembly (MEA) with the PES-N membrane exhibits a current density of $1.697A\;cm^{-2}$ at $75^{\circ}C$, and $0.813A\;cm^{-2}$ at $110^{\circ}C$ when the applied voltage is 0.6 V, whereas the MEA with the Nafion 212 membrane shows the current density of $0.647Acm^{-2}$ at $110^{\circ}C$. The results suggest that the PES-N can be a good candidate for a polymer electrolyte membrane of the HT-PEMFC.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.341-348
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• 2016

The experiments related on structure and water electrolysis performance of HALE UAV stack were conducted in this study. Anode catalyst $IrRuO_2$ was prepared by Adam's fusion methods as 2~3 nm nano sized particles, and the cathode catalyst was used as commercial product of Premetek. The MEA (membrane electrode assembly) was manufactured by decal methods, anode and anode catalytic layers were prepared by electro-spray. HALE stack was composed of 5 multi-cells as $0.2Nm^3/hr$ hydrogen production rate with hydrogen pressure as 10 bar. The water electrolysis performance was investigated at atmospheric pressure and temperature of $55^{\circ}C$. Best performance of HALE UAV stack was recorded as cell voltage efficiency as 86%.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.285-300
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• 2012

바나듐 흐름전지는 오랜 사이클 수명, 높은 에너지효율, 낮은 제조단가 그리고 친환경성으로 인하여 에너지저장장치의 한 부분이 될 것으로 기대되고 있다. 바나듐 흐름전지 시스템의 핵심 부품의 하나로서 이온교환막은 이온이 계속적으로 전달되는 동안 양극과 음극 전해질의 투과를 저해하는 물성이 요구된다. 그러나 Nafion과 같은 이온교환막은 넓은 시장성의 확보를 위한 목표성능의 달성을 위한 몇가지 과제들에 직면하고 있다. 그러므로 이러한 문제들을 해결하기 위하여 최근까지 개발된 여러가지 이온교환막에 대하여 Nafion과 비교하여 바나듐 흐름전지특성에 대하여 조사하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권1호
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• pp.14-21
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• 2019

Supported liquid membrane process usually is used for recovering or enrichment of valuable metals in the industrial wastewater. But, even if the metals in the wastewater was separated with high chemical selectivity, it cannot be enough concentrated since separation performance of supported liquid membrane (SLM) process is limited by concentration gradient between feed solution and stripping solution. If metal concentration in the stripping solution to be enough low, transport of metal through membrane can be accomplishment constantly. Therefore, Electrodialysis (ED) has been placed after SLM process and the stripping solution of SLM was used as the feed solution for the ED process. Transport of ions in the solutions is successfully performed by ED process. Thus, the metal concentration in the stripping solution does not rise as to stop ion transport. Besides, valuable metals easily are concentrated by ED process for re-use. In this study, effects of operation parameters like initial Cd(II) concentration, HCl concentration in the feed solution of SLM and applied voltage are investigated on separation efficiency, flux and permeability of the both processes. As the feed solution concentration increased, all performance values has increased. When initial concentration of 100 mg/L is used, separation performances (SP) are 55% and 70%, for SLM and consecutive process, respectively. The best HCl concentration in the feed solution of SLM has determined as 2 M, in this conditions SP are 64% and 72%, for SLM and consecutive process, respectively. With increased of applied voltage on ED process, SP of the consecutive process has been raised from 72% to 83%. According to the obtained experimental data, consecutive process has better separation performance than SLM. When the separation performances of both processes were compared for the same operating conditions, it was determined higher the separation efficiency, permeability and flux values of the consecutive process, 8%, 9% and %10.6, respectively. Consequently, the use of the consecutive process increases the performance efficiency of both processes. The consecutive process studied has quite a good chemical separation efficiency, and enrichment capability. Moreover, this process requires few water and energy.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.87-94
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• 2015

비가열 살균 기술 중 본격적인 상업적 실용화를 눈앞에 두고 있는 고전압 펄스 전기장에 의한 미생물의 사멸 기작에 대해 살펴보았다. 세포 현탁액을 고전압 펄스 전기장 처리하였을 경우 처리 시간이나 전기장의 세기가 증가할수록 세포 외액으로 세포내 물질의 유출이 증가하였으며, 세포막 투과성의 변화로 인하여 $K^+$, $Na^+$등이 이온 성분의 유출도 나타났다. 염색시약에 의한 세포의 염색에서 처리시간이 증가함에 따라 염색되는 세포의 수가 증가하였으며, 전자현미경에 의한 세포의 관찰 결과 고전압 펄스 전기장 처리를 받은 세포의 경우 처리 받지 않은 것에 비해 표면이 거칠고 굴곡이 있었으며, 세포막이 터져 세포내 물질이 외부로 유출되고 형태가 일그러진 것이 관찰되었다. 항생물질 첨가에 따른 회복 실험에서 고전압 펄스 전기장 처리에 의해 세포의 단백질 합성 체계에 손상을 입었으며, chromosomal DNA의 분리를 통한 DNA의 손상여부 관찰 결과 약 27.3%의 DNA의 손상이 발생했음을 알 수 있었다. 따라서 고전압 펄스 전기장 처리가 세포벽이나 세포막의 손상뿐만 아니라 대사 체계와 DNA에도 손상을 주는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권1호
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• pp.37-43
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• 2018

In order to improve current efficiency and decrease energy consumption in the electrosynthesis of ammonium persulfate, electrolytic properties of four cation exchange membranes, namely, the $JCM-II^{(R)}$ membrane, $Nafion^{(R)}$ 324 membrane CMI-$7000^{(R)}$ membrane and a self-made perfluorosulfonic ion exchange membrane (PGN membrane) were investigated using a sintered platinized titanium anode and a Pb-Sb-Sn alloy cathode in a self-made electrolytic cell. The effect of cell voltage and electrolyte flow rate on the current efficiency and the energy consumption were investigated. The results indicated that the PGN membrane could improve current efficiency to 94.85% and decrease energy consumption to $1119kWh\;t^{-1}$ (energy consumption per ton of the ammonium persulfate generated) under the optimal operating conditions and the highest current efficiency of the $JCM-II^{(R)}$ membrane, $Nafion^{(R)}$ 324 membrane and CMI-$7000^{(R)}$ membrane were 80.73%, 77.76% and 73.22% with their lowest energy consumption of $1323kWh\;t^{-1}$, $1539kWh\;t^{-1}$ and $2256kWh\;t^{-1}$, respectively. The PGN membrane has the advantages of high current efficiency and energy power consumption and has sufficient mechanical strength with the reinforced mesh. Therefore the PGN membrane will has good value in popularization in the industrial electrosynthesis of ammonium persulfate in the future.

• 멤브레인
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• 제12권3호
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• pp.171-181
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• 2002

이온교환막의 전압-전류곡선의 plateau length를 결정하는 변수를 다양한 NaCl 농도와 유속 하에서 연구하였다. 또한, 한계전류밀도 이상의 전류에서 전기투석공정 운전의 타당성을 검토하기 위해 다양한 전류밀도의 전원을 공급하면서 0.1 M NaCl 용액의 탈염실험을 실시하여 이온의 제거효율, 전류효율, 에너지소비량, 물 분해 현상을 측정하였다. NaCl 용액의 농도와 유속이 감소하면서 확산경계층의 두께도 함께 감소하였으며, 본 확산경계층의 두께는 plateau length와도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 탈염실험에서 측정된 이온 제거 효율 및 전류효율은 한계전류밀도 이상에서도 한계전류밀도 이하에서의 탈염실험과 크게 차이 나지 않은 것으로 보아 한계전류밀도 이상에서도 대부분의 전류는 이온교환막 표면의 물분해에 의한 것이 아니라 막을 통한 이온의 이동에 의한 것으로 사료된다. 한계전류밀도 이상에서의 탈염운전에 대한 에너지소비량은 plateau length의 영향으로 한계전류밀도 이하에서의 탈염운전 보다 다소 높지만, 한계전류밀도 이상에서는 전류밀도의 증가에도 에너지소비량이 증가하지 않았다. 이러한 결과들은 물분해 현상이 심각하게 일어나지 않는 한 한계전류밀도 이상에서도 매우 경제적으로 전기투석 공정을 운전찬 수 있다는 것을 제시해 주는 것이다.

• 멤브레인
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• 제12권3호
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• pp.143-150
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• 2002

전기투석은 이온성 물질을 분리하고 농축하는데 안정하고 효과적인 공정으로 알려져 있다. 그러나 전기투석 공정은 고가의 이온교환막 때문에 실제 공정에 적용하는데 많은 제한을 받아오고 있다. 따라서 전기 투석공정의 운전 전류밀도를 가능한 높게 공급함으로써 이온교환막의 단면적당 flux를 증가시켜 주어야 한다. 그러나 실제 공정의 운전에 있어서 운전 전류밀도는 이온교환막 표면에서의 농도분극 현상으로 제한을 받게 된다. 본 총설에서는 이온교환막을 통한 이온의 이동현상을 설명하고 전류-전압 곡선을 이용한 막특성 분석을 소개하였다. 또한 한계전류밀도 전후의 전류 영역에서 농도분극 현상과 동반하는 전기대류(Electroconvection), 물 분해 현상 등에 대한 최근 연구결과를 정리하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.45-45
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• 2010

Nanoporous anodic alumina membranes (NAAM) with high aspect ratio, self-ordered pore array were fabricated by high-field 2-step anodization method. High voltages of 80, 100, 120 and 140 V as well as 40 V for comparison were applied to an aluminum anode with respect to a Pt cathode immersed both in 0.3M oxalic acid solution in order to investigate the self-ordering characteristics of the nanoporous structure. The pore structures, including interpore distance, pore size, pore density, and porosity as well as the ordering characteristic were analyzed using field-enhanced scanning electron microscopy (FE-SEM) and the corresponding Fourier-transformed images. The nanoporous structure could be produced for all the voltage conditions, but the well-ordered through-hole pore without a branched structure seemed to occur only at 40 and 140 V. It turned out that the growth rate under 140 V high-field anodization was about 40 times higher than under conventional 40 V mild anodization, which enabled the fast fabrication of self-ordered, high aspect ratio NAAMs.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제6권4호
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• pp.521-529
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• 1999

새로운 가공품의 개발방향을 제시하고 또한 국내산 과일가공품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 방안을 찾기 위하여 과일류의 생산현황과 가공량, 가공품목 및 신 가공기술 등에 대하여 알아보았다. 소득증가로 전체소비량은 증가하고 있으나 국내산 과일류의 가공량은 해마다 줄어들고 있어 새로운 가공기술과 다양한 가공품의 개발이 절실히 요구되고 있다. 외국산 과일류가 대량수입 되면서 국내산 과일류의 가격경쟁력은 점차 떨어지고 있다. 과일의 재배면적이나 생산량뿐만 아니라 가공율도 점차 줄어들고 있으며 가공품목 또한 몇 가지로 제한되어 있어 생산업체가 영세성을 벗어나지 못하고 있다. 또한 농산물의 신가공기술로 적용할 수 있는 고전압 펄스 전기장(high voltage pulsed electric fields, PEF), 초고압(high hydrostatic pressure), 통전가열(ohmic heating), 막분리(membrane seperation), 마이크로웨이브(microwave) 등에 대하여 알아보았다. 이러한 비열 처리 기술 즉, 최소 가공기술(minimal processing technology)들을 농산물 가공에 이용함으로서 다양한 농산가공품의 개발은 물론 품질을 높일 수 있을 것으로 판단된다.