• 제목/요약/키워드: Impedance profiles

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다공성 탄소전극의 전위에 따른 복소캐패시턴스 분석 (Potential-dependent Complex Capacitance Analysis for Porous Carbon Electrodes)

  • 장종현;윤성훈;가복현;오승모
    • 전기화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.255-260
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    • 2003
  • 다공성 탄소전극의 전위에 짜른 EDLC(e)ectric double-layer capacitor)특성을 조사하기 위해 복소캐패시턴스분석(complex capacitance analysis)을 수행하였다. 하나의 원통형 기공에 대해 복소캐패시턴스를 이론적으로 유도하였고, 기공의 분포를 고려하여 다공성 전극에 대하여서도 계산하였다. 복소캐패시턴스의 허수부를 주파수에 대해 도시하면 피크 형태의 곡선이 얻어지는데, 이때 피크의 면적은 캐패시턴스 값의 크기와, 피크의 위치는 다공성전극의 전기화학 파라매터와 기공구조에 의해 결정되는 $\alpha_0$와 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 이를 이용하면, 동일한 기공구조를 갖는 전극에 대해, 전위에 따른 캐패시턴스와 기공 내 이온전도도의 변화를 측정할 수 있다. 메조포러스 탄소전극에 대하여 전위를 변화시키며 electrochemical impedance spectroscopy를 측정하고 이를 복소캐패시턴스법에 의해 분석하였다. 피크 면적으로부터 구한 전위에 따른 캐패시턴스는 0.3V부근에서 최대값을 가졌는데, 이는 cyclic voltammetry 실험결과와도 일치하였다. 한편, 피크 위치로부터 구한 기공 내 이온전도도는 0.2V에서 최대 값을 가지고 전위가 증가할 수록 서서히 감소하였다. 이를 탄소 표면전하의 증가로 인해 이온/표면의 전기적 작용력이 커졌기 때문으로 해석하였다.

Copper oxide/n-Si 전극의 광전기화학 변환 특성과 안정성에 미치는 Pt 층의 영향 (Effect of Pt Layers on the Photoelectrochemical Properties and Stability of a Copper Oxide/n-Si Electrode)

  • 윤기현;홍석건;강동헌
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.263-270
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    • 2000
  • The Pt/copper oxide/n-Si electrodes were fabricated by depositing copper oxide thin film of 500${\AA}$ and very thin Pt layer on the n-type (100) Si substrate. hotoelectrochemical properties and stability profiles of the electrodes were investigated as a function of deposition time of Pt layer. As the deposition time of Pt layer increased up to 10 seconds, the photocurrent and quantum efficiency were increased and then decreased with further depositing time. The better cell stability was observed for the electrode with longer deposition time. The improvements in above photoelectrochemical properties indicate that Pt layer acts as a catalyst layer at electrode/electrolyte interface as well as a protective layer. The decreasing tendency of the photocurrent and efficiency for the electrode with Pt layer deposited above 20 seconds was explained as an increases in probbility of electron-hole pair recombination and also the absorbing photon loss at electrode surface due to the excessive thickness of Pt layer. The results were confirmed by impedance spectroscopy, mutiple cycle voltammograms and microstructural analyses.

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Preparation and Electrochemical Characteristics of Mg-Sn Nanoparticles as an Anode Material for Li-ion Batteries

  • Tulugan, Kelimu;Lei, Jun-Peng;Dong, Xin-Long;Park, Won-Jo
    • 동력기계공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.146-152
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    • 2014
  • Mg-Sn nanoparticles were prepared by an arc-discharge method in a mixture atmosphere of argon and hydrogen gases. Phases, morphologies, and microstructures of the nanoparticles were investigated by means of X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). It was found that the intermetallic compound of $Mg_2Sn$ was generated and coexisted with metallic phases of Mg and Sn within nanoparticles. Basedon the model cell, the electrochemical properties were also explored by discharge-charge cycling, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. The initial capacity of the first cycle reached 430 mAh/g. Two visible plateaus at 0.2-0.3 and 0.5-0.75V were observed in the potential profiles, which can attributed to alloying/de-alloying reactions between Li and Mg2Sn, respectively.

Steady-State and Transient Response Analysis of DSSC Based on Electron Diffusion Coefficient and Chemical Capacitance

  • J. C. Gallegos;J. Manriquez;R. Rodriguez;S. Vargas;D. Rangel
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.276-290
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    • 2024
  • A study of the transition from transitory state to steady state in DSSCs based on natural dyes is presented; cochineal was used as dye and Li+, Na+, and K+ were the ions added to the electrolyte. The photocurrent profiles were obtained as a function of time. Several DSSCs were prepared with different cations and their role and the transitory-to-steady transition was determined. A novel hybrid charge carrier source model based on the Heaviside function H(t) and the Lambert-Beer law, was developed and applied to analysis of the transient response of the output photocurrent. Additionally, the maximum effective light absorption coefficient α and the electronic extraction rate κ for each ion were determined: ${\alpha}_{Li^+,Na^+,K^+}\,=\,(0.486,\,0.00085,\,0.1126)\,cm^{-1}$, and also the electronic extraction rate ${\kappa}^{Li^+,Na^+,K^+}_{ext.}\,=\,(1410,\,19.07,\,19.69)\,cm\,s^{-1}$. The impedance model using Fick's second law was developed for carrier recombination to characterize the photocurrent.

축전식 이온제거에 대한 $TiO_2$/Activated Carbon 화합물의 전기흡착 거동 (Electrosorption Behavior of $TiO_2$/Activated Carbon Composite for Capacitive Deionization)

  • 이정원;김홍일;김한주;박수길
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.265-271
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    • 2010
  • 활성탄에 $TiO_2$를 졸-겔 방법으로 코팅하여 탄소복합전극을 제조하였고 축전식 이온제거(Capacitive deionization : CDI) 과정에서 나타난 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 $TiO_2$는 전극의 젖음성을 향상시켜 전극과 전해질의 접촉 저항을 감소시키고, 전기이중층 흡착량을 증가시킬 수 있으므로 CDI전극재로 활성탄에 코팅하였다. TEM, XRD, XPS로 활성탄에 $TiO_2$가 코팅되었는지 확인하였다. 순환전류전압법과 impedance측정 결과 탄소복합전극이 탄소전극보다 전기이중층 용량이 증가하였으며, 전극의 확산저항이 줄어든 것을 확인하였다. 또한 이온제거율을 확인하기 위한 충전-방전 및 이온전도도 평가 결과 전해질 NaCl $1000\;{\mu}S/cm$에서 탄소복합전극이 탄소전극보다 39% 더 많은 이온을 제거하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과 CDI용 전극재료 $TiO_2$가 코팅된 탄소복합전극이 탄소전극보다 효과적인 제염효과를 보임을 확인하였다.

수중 산사태 모니터링을 위한 지반물리탐사기술 (Geophysical Techniques for Underwater Landslide Monitoring)

  • 쭝꽝훙;이창호;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.5-16
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    • 2007
  • 수중 산사태의 관측 및 조사는 산사태의 메커니즘의 이해, 설계 및 시공의 유용성, 그리고 손실 감소에 도움을 준다. 본 논문은 실험실 조건의 수중 산사태를 확인하기 위하여 전기저항, 초음파 반사 이미지, 그리고 전단파 토모그래피의 3가지 고해상도 지구물리탐사기법을 수행하였다. 전기저항 탐침에 의한 흙의 전기저항 프로파일은 밀리미터 단위의 해상도로 흙의 공간적 분포 평가를 위한 자세한 정보를 제공해 준다. 임피던스가 다른 물질의 경계면부터의 반사 자료에 의한 초음파 반사 이미지는 밀리미터 단위의 해상도로 사면 형상 및 시료 층상을 탐지해 낼 수 있다. 전단파 이동 시간으로부터 얻어지는 경계 정보의 역산에 의한 픽셀단위 수중 산사태의 이미지를 만들 수 있다. 실험결과 초음파 이미지와 전기저항은 서로 보완적인 정보를 제공할 수 있으며, 전단파 토모그래피 이미지와 연합하여 수중 산사태의 3차원 이미지를 얻을 수 있다. 본 연구는 지구물리탐사기법들이 수중 산사태 및 해안의 공간적 분포의 탐지에 효과적인 기법이 될 수 있음을 보여준다.

적분방정식을 이용한 3차원 지자기 지전류 모델링 (Three-Dimensional Magnetotelluric Modeling Using Integral Equations)

  • 김희준;이동성
    • 자원환경지질
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    • 제27권2호
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    • pp.191-199
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    • 1994
  • 층상대지속에 있는 3차원 물체에 의한 지자기 지전류 (MT)응답을 계산하기 위하여 적분방정식을 이용한 수치모델링법을 개발하였다. 이 방법에서는 3차원 이상체를 몇 개의 세포로 분할하여 펄스기조함수로 근사할 수 있는 전류분포로 치환한다. 층상대지를 표현하는 전기 텐서그린함수를 쓰면 행렬방정식을 유도할 수 있으며 이를 각 세포의 벡터전류에 대하여 푼다. 결국 미지의 산란장은 산란전류에 관한 전기 및 자기 텐서그린함수를 적분함으로써 얻어진다. 지표면 근처에 3차원 전도성물체가 존재할 때 2차원의 TE모드 모델링으로는 깊은 곳에 가짜의 저 비저항을 가정해야 한다. 이는 TE모드 모델링에서는 경계면 전하의 영향을 고려할 수 없기 때문이다. 그러나 긴 3차원 직방체의 가운데를 가로지르는 단연은 2차원 TM모드 아르고리즘으로 정확히 모델화할 수 있으며, 이는 정식화과정에서 경계면 전하가 고려되어 있기 때문이다. 다중 주파수에 관한 수치계산 결과 겉보기 비저항과 위상은 상호보완적인 변수라는 것이 밝혀졌다. 따라서 이들 변수는 주파수영역 MT 해석시 함께 취급되는 것이 바람직하다.

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전기화학적 염소 추출법에 의한 시멘트 모르터내의 철근 방식 (Anti-Corrosion Behaviour of Rebar in Cement Mortar by Electrochemical Chloride Extraction)

  • 남상철;임영창;조원일;조병원;전해수;윤경석
    • 전기화학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.31-38
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    • 2000
  • 전기화학적 염소 추출법에 의해 염분이 함유된 시멘트 모르터내의 철근의 방식효과를 고찰하였다 초기에 혼입된 염 중 약 $43\%$가 Friedel 염 형태로 시멘트 모르터내에 고정되었으며, 전기화학적 염소추출법에 의해 가용성 염소이온의 추출이 가능하였다. Fick's 2nd law에 의해 시간 및 거리에 따른 농도 profile의 예측이 가능하였으며, 이는 실제값에 근접하였다. 전기화학적 염소추출법 수행 후 부식전위는 양의 방향으로 상승하였으며, 교류 임피던스결과 부식이 억제됨을 알 수 있었다.

85~115GHz 전파망원경용 컬러게이트 급전 혼 제작 (Fabrication of the Corrugated Feed Horn for 85~115GHz Radio Telescope System)

  • 손태호;한석태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.640-646
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    • 2008
  • 밀리미터파 대역에서 동작하는 컬러게이트 혼 안테나의 설계법을 나타낸다. 컬러게이트 혼 설계에 있어서 가장 중요한 하이브리드 조건을 계산한다. 본 논문에서는 파장이 짧은 밀리미터파에서 평형 하이브리드 모드의 변환과 제작이 가능한 크기의 컬러게이트 프로파일을 구한다. 모드 이론을 적용하여 혼 내부 및 컬러게이트 내 전자계를 유도한다. 혼의 전파 특성은 모드 임피던스 정합과 경계 조건으로부터 계산하고, 혼 개구면 전자계로부터 Kirchhoff-Hyugen 원리를 적용하여 방사 전자계를 구한다. $85{\sim}115GHz$ 대역에서 동작하는 밀리미터파 컬러게이트 혼 안테나를 설계하고, 전기 포밍 방식으로 제작한다. 측정 결과, 동작 주파수 대역에서 1.3:1 이하의 VSWR과 주파수 85, 100 및 110 GHz에서 각각 9.2, 9.16 및 9.02도의 반치각이 측정됨으로써 이론적 결과와 잘 부합되고 있음을 보인다.

Antioxidant Status and the Extent of Health Risks in Obese Korean Children

  • Lee WonMyo;Kim EulSang;Ha Aewha;Ximena Urrutia-Rojas
    • Nutritional Sciences
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    • 제8권2호
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    • pp.133-139
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    • 2005
  • Objective: The purpose of this study was to determine serum antioxidant nutrients and the relationship between serum antioxidants and risks of chronic diseases in obese Korean children Methods: Normal weight Korean school children (0=170), mean age of 11.5$\pm$1.5, and obese (body fat mass > $28\%$) children (0=176), mean age of 11.0$\pm$1.8, were recruited Fat mass ($\%$) was determnined by Bioelectrical Impedance (BEI), and body mass index (BMI) was calculated Fasting blood was collected to measure serum antioxidant nutrients, vitamin A, vitamin E and zinc. Serum lipid profiles including total cholesterol (TC), high density cholesterol (HDL) and triglyceride (TG), and blood glucose, glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), and glutamic pyruvic transaminase (GPI) were also determined. Differences in serum blood measurements between obese and normal children were assessed by independent t test. Pearson's correlation analysis was used to determine the relationship between variables. Results: Blood glucose, GPT, total cholesterol, and triglycerides concentrations were significantly higher among obese boys, compared to normal boys (p<005). Significantly lower concentrations of serum vitamin E, after adjustment for TG and TC, was shown in obese boys (0.26 mg/mg) and obese girls (0.31 mg/mg), compared to normal boys (0.36 mg/mg) and girls (0.38 mg/mg) (p<0.05). Fat mass ($\%$) was negatively con-elated with serum vitamin A and vitamin E. Conclusion: Obese Korean children showed insufficient serum vitamin E concentration and increased risk for diabetes, atherosclerosis, and liver disease. Since lower vitamin E concentration was negatively con-elated with atherogenic index, improved vitamin E status in children may decrease the risk of atherosclerosis later in life.