• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.673-681
• /
• 2023

Hydrocarbon-based polymer membranes to replace perfluorinated polymer membranes are being continuously researched. However, hydrocarbon-based membranes have a problem in that they are less durable than fluorine-based membranes. In this study, we sought to compare the annealing effect to improve the durability of sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK). After membranes formation, thermogravimetric analysis and tensile strength were measured to compare changes in membranes properties due to annealing. After manufacturing the membrane and electrode assembly (MEA), the initial performance and chemical durability was compared with unit cell operation. During the 24-hour annealing process, the strength increased due to the increase in-S-O-S-crosslinking, and the sulfonic acid group decreased, leading to a decrease in I-V performance. By annealing, the hydrogen permeability was reduced to less than 1/10 of that of the nafion membrane, and as a result, open circuit voltage (OCV) and durability was improved. The SPEEK membranes annealed for 24 hours showed higher durability than the nafion 211 membranes of the same thickness.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.559-570
• /
• 2023

건설산업에서 사용되는 구조용 강재의 부식은 산업화로 인해 많은 공격적인 이온이 내포된 대기 환경에서 증가추세에 있다. 따라서 본 연구에서는 아크 및 플라즈마 아크용사로 Al 코팅을 용착하여 Cl^-와 CO₃^2-같은 공격적인 이온을 다량 함유한 Society of Automotive Engineering(SAE) J2334 용액의 모사대기환경에서 그 효과를 비교하였다. 다양한 분석기법으로 코팅 특성과 부식 메커니즘을 고찰하였다. 플라즈마 아크용사로 용착된 Al 코팅은 밀도 있고 균일하면 층층이 적층이 잘 되었고 높은 부착력이 나타났다. 이 공법으로 용착된 Al 코팅을 SAE J2334 용액에 기간별로 침지하여 측정한 개회로전위(OCP)는 아크용사로 용착된 Al 코팅보다 더 양전성(electropositive)한 값을 보여주었다. 플라즈마 아크용사는 총 임피던스가 아크용사보다 높게 나타났다. SAE J2334 용액에 23일 침지하였을 때 플라즈마 아크용사 Al 코팅의 부식속도는 아크용사에 비해 20% 감소하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.202-207
• /
• 2024

In this study, we undertook detailed experiments to increase hydrogen production efficiency by optimizing the thickness of titanium dioxide (TiO₂) thin films. TiO₂ films were deposited on p-type silicon (Si) wafers using atomic layer deposition (ALD) technology. The main goal was to identify the optimal thickness of TiO₂ film that would maximize hydrogen production efficiency while maintaining stable operating conditions. The photoelectrochemical (PEC) properties of the TiO₂ films of different thicknesses were evaluated using open circuit potential (OCP) and linear sweep voltammetry (LSV) analysis. These techniques play a pivotal role in evaluating the electrochemical behavior and photoactivity of semiconductor materials in PEC systems. Our results showed photovoltage tended to improve with increasing thickness of TiO₂ deposition. However, this improvement was observed to plateau and eventually decline when the thickness exceeded 1.5 nm, showing a correlation between charge transfer efficiency and tunneling. On the other hand, LSV analysis showed bare Si had the greatest efficiency, and that the deposition of TiO₂ caused a positive change in the formation of photovoltage, but was not optimal. We show that oxide tunneling-capable TiO₂ film thicknesses of 1~2 nm have the potential to improve the efficiency of PEC hydrogen production systems. This study not only reveals the complex relationship between film thickness and PEC performance, but also enabled greater efficiency and set a benchmark for future research aimed at developing sustainable hydrogen production technologies.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.81-88
• /
• 2021

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기판을 적용하여 24 GHz 대역 회로에서 활용될 수 있는 수동소자 라이브러리를 구현하였다. 회로에서 사용 목적에 따라 큰 용량 값의 수동소자가 필요하며, 기본 구조인 전극 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있지만, SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 24 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 활용이 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 해결하기 위해, DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 제안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 1~2 GHz 미만의 낮은 주파수 사용에 적합하다. 24 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조를 제안하였고, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub 고유의 임피던스 값을 가진다. 여기서 임피던스 계산식을 통해 수동소자 용량 값을 얻을 수 있다. 본 논문에서 고안한 수동소자는 유전율 7.5인 LTCC 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 2.35~30.44 pF, 0.75~5.45 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.44~2.89 pF, 0.71~1.56 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구현할 수 있으며, 사용 주파수 24 GHz 대역의 레이더 모듈에서 다층 기판동작 회로와 집적화할 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.862-877
• /
• 2008

두 종류의 넓은 대역폭을 갖는 ring hybrids(하나는 coupled line이 포함되어 있고, 다른 하나는 left-handed transmission line을 포함한 ring hybrids)가 비교되었으며, 비교 결과로부터 coupled line을 포함한 ring hybrid가 모든 면에서 우수한 특성을 가짐을 보여줬다. 그러나, coupled line을 포함한 ring hybrid는 -3 dB coupling power를 가질 경우에 한해서만이 perfect matching이 이루어지기 때문에, perfect matching을 갖는 coupled line ring hybrid는 2차원으로 구현하기는 거의 불가능하다. 이 문제를 해결하기 위해서 coupled line을 해석했고, 그 해석 결과로부터 coupling coefficient에 관계없이 어느 경우에도 perfect matching을 이룰 수 있는 설계 식을 유도했다. 이 설계식을 이용하여, transmission line의 길이가 ${\pi}$보다 큰 경우에도 적용될 수 있는 크기를 줄이기 위한 새로운 형태의 transmission line 등가회로를 제시했다. 이 새로운 형태의 transmission line의 등가회로를 이용하면 기존의 ring hybrid의 $3\;{\lambda}/4$의 transmission line을 줄이는 데 사용할 수 있기 때문에 ring hybrid의 크기를 더욱 줄이는데 장점이 될 수 있다. 이 등가회로를 증명하기 위해서, coupling power를 고정하고 또는 transmission line의 길이를 고정하는 2가지 형태의 simulation을 하였으며, 대역폭은 coupled line의 coupling power에 직접적인 상관 관계가 있음을 보였다. 기존의 등가회로와 새로운 형태의 등가회로를 이용하여, 작고 넓은 대역폭을 가지는 ring hybrid를 제시하였다. 새로 제시된 ring hybrid를 이용하여, 기존의 ring hybrid와 비교하였다. 비교 결과로부터, 본 논문에서 제시한 ring hybrid의 전체 ring 둘레가 1/3보다 더 작음에도 불구하고, 대역폭이 훨씬 넓음을 보여줬다. 작고 넓은 대역폭을 가지는 ring hybrid를 측정했으며, 측정 결과는 -2.78 dB, -3.34 dB, -2.8 dB, -3.2 dB의 power division 특성을 보여줬으며, matching과 isolation은 20 % 이상의 대역폭에서 -20 dB보다 좋은 특성을 보여줬다.

• 한국재료학회지
• /
• 제3권6호
• /
• pp.614-623
• /
• 1993

높은 알칼리량을 함유하는 LiF-$Li_{2}O-B_{2}O_{3}-P_{2}O_5$계 유리의 전기적 특성을 분석하였다. $Li_{+}$ 이온은 모두 전기전도에 기여하지 않으나 조성에 따른 전기전도도의 변동은 약전해질 모델을 따르지 않았다. 또한 이동이온의 농도를 구하는데 사용되는 승법칙(power law)의 적용이 가능하지 않았다. 이들 계에서 조성에 따른 전기전도도의 변동은 유리내에서의 이동 가능한 $Li^{+}$이온의 농도변화만으로 또는 이동도의 변화만으로는 설명할 수 없었다. 전도도의 향상은 $(B-O-P)^{o}$ 보다 $Li^{+}$이온의 확산에 부가적인 자리를 제공하는$(B-O-P)^-,di^-$, 및 metaborate가 형성된 것과 관련이 있었다. 전기전도성이 가장 좋은 조성의 $150^{\circ}C$에서의 전기전도도는 $2.43 \times 10^{-4}$S/cm였고 분해포텐샬은 5.94V, emf는 3.14V였고 에너지 밀도는 22Wh/Kg이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제16권10호
• /
• pp.1443-1450
• /
• 2003

Crossbred (Bos taurus${\times}$Bos indicus) calves were used from birth till 14 weeks of age to evaluate three sources of protein that differed in ruminal degradability viz. groundnut cake alone (HD) or in combination with cottonseed meal (MD) and meat and bone meal (LD), when fed along with two sources of non-structural carbohydrates viz. raw (R) and thermally processed (P) maize. Twenty four new born calves were arranged in six groups in a $3{\times}2$ factorial design and fed on whole milk up to 56 d of age. All the different calves received calf startes along with green oats (Avena sativa) from 14 d of age onwards free-choice. A metabolism trial of 6d starters duration, conducted after 90 d of experimental feeding, revealed greater (p<0.05) digestibility of DM, OM, total carbohydrates, NDF and ADF in calves fed on the P diets than on the R diets promoting greater (p<0.05) metabolizable energy intake. The digestibility of NDF was higher (p<0.01) on LD diets where as calves on MD diets exhibited significantly lower digestibility of ADF (p<0.01). The retention of nitrogen per unit metabolic body size was significantly (p<0.05) higher on the LD-P diet than on the diet HD-P which, in turn, was higher (p<0.05) than that of HD-R. Nitrogen retention as percentage of intake was significantly greater (p<0.05) on LD-P than on LD-R diets (52.2 vs. 36.4%). Also, P fed calves utilized nitrogen more efficiently than the R fed as shown by retention of significantly greater proportions of intake (47.4 vs. 40.9%) and absorbed (65.8 vs. 59.5%) nitrogen. Calorimetric evaluation of the diets through open-circuit respiration chamber revealed that the dietary treatments had no impact on methane production by calves. The intake of DE and ME was improved (p<0.01) because of maize processing resulting in greater (p<0.01) retention of energy. The protein degradability exerted no influence on the partitioning or retention of energy. A significant interaction between cereal and protein types was evident with respect to retention of both nitrogen (p<0.01) and energy (p<0.05). In conclusion, no discernible trend in the influence of cereal processing was apparent on the dietary protein degradability, but the positive effect of cereal processing on energy retention diminished with the increase in dietary undegradability.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제31권6호
• /
• pp.851-858
• /
• 2018

Objective: This study was conducted to compare different methods on effective energy evaluation of corn silage for beef cattle. Methods: Twenty Wandong bulls (Chinese indigenous yellow cattle) with initial body weight of $281{\pm}15.6kg$, were assigned to 1 of 5 dietary treatments with 4 animals per treatment in a randomized complete block design. Five dietary treatments included group 1 with corn silage only diet, group 2 with corn silage-concentrate basal diet (BD) and 3 groups with 3 test diets, which were the BD partly substituted by corn silage at 10%, 30%, and 60%. The total collection digestion trial was conducted for 5 d for each block after a 10-d adaptation period, and then an open-circuit respiratory cage was used to measure the gas exchange of each animal in a consecutive 4-d period. Results: The direct method-derived metabolizable energy and net energy of corn silage were 8.86 and 5.15 MJ/kg dry matter (DM), expressed as net energy requirement for maintenance and gain were 5.28 and 2.90 MJ/kg DM, respectively; the corresponding regression method-derived estimates were 8.96, 5.34, 5.37, and 2.98 MJ/kg DM, respectively. The direct method-derived estimates were not different (p>0.05) from those obtained using the regression method. Using substitution method, the nutrient apparent digestibility and effective energy values of corn silage varied with the increased corn silage substitution ratio (p<0.05). In addition, the corn silage estimates at the substitution ratio of 30% were similar to those estimated by direct and regression methods. Conclusion: In determining the energy value of corn silage using substitution method, there was a discrepancy between different substitution ratios, and the substitution ratio of 30% was more appropriate than 10% or 60% in the current study. The regression method based on multiple point substitution was more appropriate than single point substitution on energy evaluation of feedstuffs for beef cattle.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권12호
• /
• pp.53-60
• /
• 2005

본 논문에서는 저 전력 멀티미디어 응용을 위한 10b 100 MS/s $1.4\;mm^2$ CMOS A/D 변환기(ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 해상도 및 속도 사양을 만족시키면서, 면적 및 전력 소모를 최소화하기 위해 기존의 다단 구조가 아닌 2단 파이프라인 구조를 사용하였다. 그리고 10 비트 해상도에서 1.2 Vp-p의 단일 및 차동 입력 신호 처리 대역폭을 넓히기 위해 입력 샘플-앤-홀드 증폭기에는 게이트-부트스트래핑 회로를 적용하며, 6 비트 해상도를 필요로 하는 두 번째 단의 flash ADC에는 오픈-루프 오프셋 샘플링 기법을 적용하였다. 또한 커패시터 등 소자 부정합에 의해 해상도에 크게 영향을 줄 수 있는 MDAC의 커패시터에는 3차원 완전 대칭 구조를 갖는 레이아웃 기법을 제안하였다. 기준 전류/전압 발생기는 온-칩으로 집적하여 잡음 에너지를 줄였으며, 필요시 선택적으로 다른 크기의 기준 전압을 외부에서 인가하도록 설계하였다. 제안하는 10b 시제품 ADC는 0.18 um CMOS 공정으로 제작되었고, 측정된 DNL 및 INL은 각각 0.59 LSB, 0.77 LSB 수준을 보여준다. 또한 100 MS/s의 샘플링 속도에서 SNDR 및 SFDR이 각각 54 dB, 62 dB 수준을 보였으며, 전력 소모는 56 mW이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.154.2-154.2
• /
• 2016

In this work, we introduce a solution-processed CdS interlayer for use in inverted bulk heterojunction (BHJ) solar cells, and compare this material to a series of standard organic and inorganic cathode interlayers. Different combinations of solution-processed CdS, ZnO and conjugated polyelectrolyte (CPE) layers were compared as cathode interlayers on ITO substrates to construct inverted solar cells based on $PTB7:PC_{71}BM$ and a $P3HT:PC_{61}BM$ as photoactive layers. Introduction of a CdS interlayer significantly improved the power conversion efficiency (PCE) of inverted $PTB7:PC_{71}BM$ devices from 2.0% to 4.9%, however, this efficiency was still fairly low compared to benchmark ZnO or CPE interlayers due to a low open circuit voltage ($V_{OC}$), stemming from the deep conduction band energy of CdS. The $V_{OC}$ was greatly improved by introducing an interfacial dipole (CPE) layer on top of the CdS layer, yielding outstanding diode characteristics and a PCE of 6.8%. The best performing interlayer, however, was a single CPE layer alone, which yielded a $V_{OC}$ of 0.727 V, a FF of 63.2%, and a PCE of 7.89%. Using $P3HT:PC_{61}BM$ as an active layer, similar trends were observed. Solar cells without the cathode interlayer yielded a PCE of 0.46% with a poor $V_{OC}$ of 0.197 V and FF of 34.3%. In contrast, the use of hybrid ZnO/CPE layer as the cathode interlayer considerably improved the $V_{OC}$ of 0.599 V and FF of 53.3%, resulting the PCE of 2.99%. Our results indicate that the CdS layer yields excellent diode characteristics, however, performs slightly worse than benchmark ZnO and CPE layers in solar cell devices due to parasitic absorption below 550 nm. These results suggest that the hybrid inorganic/organic interlayer materials are promising candidates as cathode interlayers for high efficiency inverted solar cells through the modification of interface contacts.