• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.912-917
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• 2007

Many electrochemical power devices such as solid state batteries and solid oxide fuel cell have been studied and developed for solving energy and environmental problems. An amperometric gas sensor usually generates sensing signal of electric current along the proportion of the concentration of target gas under the condition of limiting current. For narrow variations of gas concentration, the amperometric gas sensor can show higher precision than a potentiometric gas sensor does. In additional, cross sensitivities to interfering gases can possibly be mitigated by choosing applied voltage and electrode materials properly. In order to improve the sensitivity to $NO_2$, the device was attached with Au reference electrode to form the amperometric gas sensor device with three electrodes. With the fixed bias voltage being applied between the sensing and counter electrodes, the current between the sensing and reference electrodes was measured as a sensing signal. The response to $NO_2$ gas was obviously enhanced and suppressed with a positive bias, respectively, while the reverse current occurred with a negative bias. The way to enhance the sensitivity of $NO_2$ gas sensor was thus realized. It was shown that the response to $NO_2$ gas could be enhanced sensitivity by changing the bias voltage.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.162-162
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• 2008

세리아는 고체 산화물 연료전지(SOFC, solid oxide fuel cell)의 전해질 재료와CMP( chemical mechanical polishing) 슬러리 재료, 자동차의 3원 촉매, gas sensor, UV absorbent등 여러 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 세리아의 입자의 크기와 형상을 조절하여 성능 및 물성을 향상시켜 보다 넓은 분야의 활용을 하고자 실험을 실시하였다. 세리아 합성에 사용되는 전구체인 cerium carbonate의 특성이 세리아 분말의 물리화학적 특성에 직접적인 영향을 주기 때문에 전구체의 합성 단계에서 형상과 크기를 조절하고자 하였다. 세륨염으로 cerium nitrate hexahydrate, 균일침전반응을 할 수 있는 urea를 침전제로 사용하였다. 반응 용매의 유전상수를 조절하고 반응의 과포화도 변화를 이용하기 위하여 에탄올을 첨가하여 입자의 크기 및 형상을 조절, cubic형태의 $Ce_2O(CO_3)_2{\cdot}H_2O$ 결정상을 가지는 세리아 전구체를 합성하였다. 이렇게 생성된 전구체를 $1000^{\circ}C$에서 2시간동안 하소하여 세리아를 합성하고 반응시간, 농도, 에탄올의 함량 변화에 대해 XRD, FE-SEM, particle size analyzer, micropore physisorption analyzer 분석을 통하여 입자의 결정상과 형상, 입도 분포 및 기공분포 등을 반응인자의 변화에 따라 비교 및 해석하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권2호
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• pp.133-140
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• 2018

$Sr_{0.92}Y_{0.08}Ti_{0.5}Fe_{0.5}O_{3-{\delta}}$ (SYTF0.5) is investigated as an alternative anode in $H_2$ fuels containing $H_2S$ (0-200 ppm). Although additional ionic conductivity is introduced by aliovalent substitution of $Ti^{4+}$ by $Fe^{3+}$ in the B-site, the SYTF0.5 has lower electrical conductivity than that of the $Sr_{0.92}Y_{0.08}TiO_{3-{\delta}}$. Due to the mixed ionic and electronic conductive (MIEC) property exhibited in the SYTF0.5 anode, the electrochemical performance of the SYTF0.5 anode is improved, as well as the sulfur tolerance. The maximum power densities in $H_2$ at $900^{\circ}C$ for the SYT anode and the SYTF0.5 anode were 56.9 and $98.6mW/cm^2$, respectively. The maximum power density in the SYTF0.5 anode at 200 ppm of $H_2S$ concentration decreased by only 12.9% (86.3 to $75.2mW/cm^2$).

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권11호
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• pp.1503-1512
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• 2002

From the view of the environmental protection against the use of fossil fuels, a great of efforts have been exerted to find an alternative energy source. Hydrogen may become an alternative However the product species of the hydrogen flame is only $H_2O$, which emits only non-luminous radiation so the radiation from it is much smaller than that for a hydrocarbon flame. In this study, the authors designed and fabricated a laboratory scale test furnace to study thermal characteristics of hydrogen-air diffusion flame. In addition. the effects of addition of reacting as welt as non-reacting solid particles were experimentally investigated. Among the total heat flux to the wall, about 75 % was occupied by radiation while 25% by convection. When the aluminum oxide (Al$_2$O$_3$) particles were added, the radiative heat flux was reduced due to heat blockage effects. On the other hand, the total as well as the radiative heat flux was increased when the carbon particles were seeded, since the overall temperature increased. The effects of swirl and excess air ratio were also examined.

• Corrosion Science and Technology
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• 제2권4호
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• pp.171-177
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• 2003

The electronic properties of the passive film formed on Fe-20Cr ferritic stainless steel in pH 8.5 buffer solution containing 0.05 M EDTA (ethylene diammine tetraacetic acid) were examined by the photocurrent measurements and Mott-Schottky analysis for the film. XPS depth profile for the film demonstrated that Cr content in the outermost layer of the passive film was higher in the solution with EDTA than that in the solution without EDTA, due to selective dissolution of Fe by EDTA. In the solution with EDTA, the passive film showed characteristics of an amorphous or highly disordered n-type semiconductor. The band gap energies of the passive film are estimated to be ~ 3.0 eV, irrespective of film formation potential from 0 to 700 $mV_SCE$ and of presence of EDTA. However, the donor density of the passive film formed in the solution with EDTA is much higher than that formed in the solution without EDTA, due to an increase in oxygen vacancy resulted from the dissolution of Fe-oxide in the outermost layer of the passive film. These results support the proposed model that the passive film formed on Fe-20Cr in pH 8.5 buffer solution mainly consists of Cr-substituted $\gamma$-$Fe_2O_3$.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권2호
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• pp.151-162
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• 1998

ZnO-BaO-$SiO_2-Al_2O_3$계 유리 및 결정화 유리 시편들을 제조하여 평판형 고체산화물 연료전지 봉착재로의 이용가능성을 조사하였다 구성층과 일치되는 열팽창 계수 및 화학적 안정성을 봉착재로의 적용에 있어 판단 기준으로 정하였다 실험된 다양한 조성의 유리 및 결정화 유리 시편들중 7.79ZnO-58.52BaO-$28.69SiO_2-5Al_2O_3$(ZBS3-A5) 결정화 유리의 측정된 열팽창 계수값은 $11.02\times10^{-6/^{\circ}C}$로써 YSZ 및 LSC의 평균 열팽창 계수 값과의 차이가 $0.07\timestimes10^{-6/^{\circ}C}$로 매우 작아 봉착시 열응력 발생의 최소화를 기대할수 있었다 이런 ZBS3-A5+LSC 접합 couple의 경우는 ZnCr2O4 의 dis-crete한 입자가 결정화 유리 부위에 형성되었고 역시 시간의 증가에 따라 이러한 입자의 성장은 없었다 특히 ZBS3-A5 구성 성분인 Ba, Zn, Sil 그리고 Al의 YSZ 및 LSC로의 확산은 없어 봉착후에 YSZ 및 LSC의 전기적 특성에 악영향을 미치지 않으리라 판단되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.45-51
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• 2001

고체산화물 연료전지의 삼상 계면의 길이를 증가시키기 위해 Glycine-Nitrate Process(GNP)를 이용하여 환원극 재료인 L $a_{0.5}$S $r_{0.5}$Mn $O_3$(LSM)과 전해질 재료인 C $e_{0.8}$G $d_{0.2}$ $O_{1.9}$(CGO)를 합성하였다. 적당한 합성조건을 찾기 위하여 글리신의 양을 달리하여 분말을 합성한 결과 LSM의 경우 글리신이 양이온 몰수의 2배일 때 perovskite상이 얻어졌으며 비표면적은 34$m^2$/g 이었다. 합성된 LSM과 CGO 분말을 50:50 wt%로 혼합하여 제작된 환원극을 screen-printing법으로 코팅한 후 각각 1200, 1300, 1350 및 140$0^{\circ}C$에서 4시간 동안 소결한 후 80$0^{\circ}C$에서 power density와 양극과전압 등을 측정한 결과 130$0^{\circ}C$에서 소결한 단위전지에서 최대 309 mW/$ extrm{cm}^2$의 power density를 얻을 수 있었다.다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.84-92
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• 2001

(La,Sr)MnO$_3$(LSM)-YSZ 복합체 양극의 산소환원 반응기구에 대해 고찰하였다. YSZ를 첨가함에 따라 복합체 양극의 ohmic 저항이 증가하고, 분극 저항은 YSZ를 40 wt%~50 wt% 혼합하였을 때 최소값을 나타내었다. 또한 LSM-YSZ 복합체 양극의 산소환원 반응기구는 1가 산소이온의 표면확산과 산소이온전달반응에 의해서 지배됨을 알 수 있었다. 임피던스 분석 결과에 따르면 고주파수 영역에서 나타나는 반원은 산소이온전달반응으로 산소분압 의존성이 거의 없고, YSZ가 40 wt% 첨가되었을 때 최소값을 나타내었다. 중간주파수 영역에서 나타나는 반원은 1가 산소이온의 표면확산반응으로 산소분압 의존성은 약 1/4이고, YSZ가 40~50 wt% 첨가되었을 때 최소값을 나타냈다. 한편, 저주파수 영역에 나타나는 반원은 가스확산반응으로 산소분압 의존성이 1이고, 온도에 따른 의존성이 거의 없었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.93-99
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• 2001

(La,Sr)MnO$_3$(LSM)-YSZ 복합체 양극에 있어서 소결온도 및 전극두께와 cathodic potential이 전극 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 양극의 소결은 삼상계면의 양을 결정하는 중요한 변수로 LSM 단미 양극과 YSZ가 40 wt% 포함된 LSM-YSZ 복합체 양극 모두 120$0^{\circ}C$에 소결했을 때 가장 낮은 분극저항을 나타내었다. 또한 양극 후막의 두께가 얇아지면 양극의 in-plane 저항이 증가하여 ohmic 저항이 증가하였는데, LSM-YSZ 복합체 양극의 경우 약 30$mu extrm{m}$ 정도의 전극두께가 가장 효과적인 전극 특성을 나타내었다. 한편, LSM-YSZ 복합체 양극에 -0.5 V의 cathodic potential을 인가함에 따라 양극에서 일어나는 산소환원반응의 활성이 증가하였는데, 1가 산소이온의 표면확산반응의 분극저항은 감소하였으나, 고주파수 영역에서 나타나는 산소이온전달반응의 저항은 거의 변화하지 않았다. 이것은 Mn의 환원에 의한 양극표면에 생성된 산소공공에 기인한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권5호
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• pp.346-351
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• 2005

The linear thermal expansions of $UO_2$ and $(U_{1-y}Ce_y)O_2$ pellet were measured from room temperature to $1400^{\circ}C$ as a function of Ce contents (0, 7.63, 14.84, and $21.68 mol\%$) by using the TMA(Thermo-Mechanical Analysis) method. From the measured data, the linear thermal expansion rate, the coefficient of linear thermal expansion and density variation with temperature were calculated, and the best-fitted temperature-dependent equations were recommended. It was shown that the rate and coefficient of $(U_{1-y}Ce_y)O_2$ thermal expansion increased and the density decreased with increasing Ce contents.