• 멤브레인
• /
• 제31권5호
• /
• pp.351-362
• /
• 2021

전 바나듐 레독스 흐름 전지(VRFB)는 유망한 대용량 에너지 저장 기술 중 하나이다. 이온교환막은 VRFB의 충·방전 성능 및 내구성을 좌우하는 핵심 구성 요소이다. 본 연구에서는 기존 탄화수소계 이온교환막의 단점을 보완하기 위해 우수한 물리적 및 화학적 안정성을 갖는 다공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 지지체의 세공에 불소부가 포함된 탄화수소계 이오노머를 충진하는 방식으로 세공충진 음이온교환막(PFAEMs)을 제조하였다. 얇은 다공성 PTFE 지지체의 사용으로 전기적 저항을 현저히 낮출 수 있었으며 PTFE 지지체의 사용과 더불어 충진 이오노머에 불소부를 도입함으로써 막의 산화 안정성을 크게 향상시킬 수 있었다. 충·방전 성능 평가 결과, PFAEM에 불소부의 함량이 증가할수록 높은 전류 효율을 나타내었으며 낮은 전기적 저항으로 상용막 대비 우수한 전압 효율 및 에너지 효율을 보였다. 또한, 산화 안정성 및 충·방전성능의 관점에서 소수성 PTFE 지지체의 사용이 더 바람직함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제54권4호
• /
• pp.99-107
• /
• 2017

본 논문은 기존의 리튬 배터리(lithium battery) 등가모델의 정확도 개선을 위한 배터리 모델 계수 보정기법을 제안한다. 전기자동차 등 다양한 산업분야에 사용되는 리튬 배터리의 배터리 셀간 잔존용량(SOC, state of charge) 동일하게 유지하여 배터리 수명의 단축을 최소화하기 위해 BMS(battery management system)가 연구 개발 되었지만, 배터리 셀 전압 기반의 셀 밸런싱(cell balancing) 동작으로 내부저항 및 커패시터에 따른 SOC 변화를 따라가지 못한다. 배터리 내부저항 및 커패시터에 따른 배터리 SOC 추정을 위해 다양한 배터리 등가모델이 연구되었지만, 모든 배터리에 동일하게 적용하는 것은 한계가 있으며 특히 과도상태의 배터리 상태 추정이 어렵다. 기존의 배터리 전기적 등가모델 연구는 1종의 배터리를 대상으로 5~10% 오차율로 충 방전 동적특성을 모사하며 서로 다른 전기적 특성을 갖는 실제 배터리에 적용이 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 모델 및 용량이 다른 실제 배터리 운용환경에 적합하며 오차율 5%이하의 동적특성 모사가 가능한 배터리 모델 계수 보정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 배터리 모델 계수 보정법 검증을 위해 3.7 V 정격전압, 280 mAh, 1600 mAh 용량의 리튬 배터리를 사용하였으며, 리튬 배터리의 전기적 등가 모델로 2단 RC Tank 모델을 사용하였다. 또한 0.25C, 0.5C, 0.75C, 1C 4가지 C-rate를 사용하여 배터리 충 방전 실험 및 모델검증을 진행하였으며 제안하는 배터리 모델 계수 보정 알고리즘을 통해 구현한 두 종류의 배터리 모델의 배터리 충 방전 특성 및 과도상태 특성의 오차율은 최대 2.13%이다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.560-564
• /
• 2007

한국기초과학지원연구원(KBSI, Korea Basic Science Institute)에서는 국내 유일의 초고전압투과전자현미경(HVEM, High Voltage Electron Microscopy)을 비롯하여 3 대의 일반 전자현미경을 보유하고 있다. 전자현미경을 통하여 관찰된 이미지는 각 단계별로 tilting 되어 저장된 이미지로서 관찰자에게 보다 나은 관찰 환경의 구성을 위해 3D로의 reconstruction은 필수 과정이라고 할 수 있겠다. 이 과정 중 카메라 중심에서 벋어난 부분의 왜곡을 warping 기법을 통하여 최대한 감소시킨다. 이런 이미지 전처리 과정과 이를 바탕으로 3D로의 reconstruction과정은 고성능 컴퓨터의 수반을 기본으로 하는데 이 과정을 다수의 grid node PC들이 빠른 시간에 분담하여 처리하게 된다. Grid node PC들의 역할은 소유자가 서로 다른 다양한 컴퓨팅 자원의 효과적인 공유를 목적으로 하며, 시스템의 구축에 필요한 역할 스케줄링, 자원 관리, 보안, 성능 측정 및 상태 모니터링 등의 문제를 해결하기 위한 사용되고 있다. 일반 개인이 사용하기 힘들었던 고성능 PC의 역할을 Grid node PC들이 수행하고 이 기반위에 워핑 기법을 통한 이미지 전처리는 보다 실제 관찰 대상에 가까운 형태로의 재구성이 가능할 수 있는 바탕이 된다. 워핑 전처리를 통한 Grid node PC기반의 전자현미경 볼륨 랜더링 시스템의 구축은 관찰자에게 보다 편리하며 빠른 실험 환경을 제공하여 줄 수 있고, 이해하기 쉽고 실제 모습에 가까운 형태의 실험 결과물을 접할 수 있게 된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제48권6호
• /
• pp.944-955
• /
• 2000

연구배경 : 만성폐성심을 시사하는 심전도 소견 유무에 따른 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 예후를 평가하고 이 심전도 소견이 폐기능검사 성적 및 동맥혈가스분석 소견등과 연관되어 예후에 어떤 영향을 미치는 가에 대해서 알아 보고자 하였다. 방법 : 만성폐쇄성 폐질환의 급성악화로 입원한 61명의 환자를 대상으로 심전도, 동맥혈가스분석 및 폐기능검사 성적을 비교하였다. 폐성심을 시사하는 심전도 소견은 우심방부하, 우각차단, 우심실비대 low-voltage QRS로 하였으며 심전도상 이상소견이 없는 1군은 36명이었고, 이상소견이 하나 이상인 2군은 25명 이었다. 결과 : 다변량분석 결과 나이 (risk ratio=1.13, 95% confidence interval 1.05-1.23), DLco % pred. (risk ratio=0.97, 95% confidence interval 0.94-0.99), $PaO_2$ (risk ratio=0.95, 95% confidence interval 0.90-0.99), 심전도상 우심방부하(risk ratio=5.27, 95% confidence interval 1.40-19.85) 가 만성폐쇄성 폐질환 환자에서 각각 독립적으로 생존율에 영향을 미치는 인자로 나타났다. 심전도상 우심방부하의 소견이 없는 경우에서는 1년, 2년, 5년 생존율이 각각 95.4%, 81.4%, 50.0% 인데 비해 우심방부하 소견이 있는 경우는 각각 82.4%, 70.6%, 27.5% 로 유의한 차이가 있었다. 결론 : 이상의 결과로 만성폐쇄성 폐질환 환자에서 폐성심을 시사하는 심전도 소견, 특히 우심방부하를 나타내는 심전도 소견은 중요한 예후예측 인자일 것으로 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제47권6호
• /
• pp.1017-1024
• /
• 2005

육계의 도계과정 중에서 실신 전압을 50V, 255Hz로 고정하고 실신 시간을 변화시켜 닭고기의 육질에 미치는 영향과 저장 특성을 조사하여, 최적 실신 시간을 구하고자 실시하였다.실신시간에 따른 닭고기의 pH는 실신시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 육색에서 명도 및 적색도는 껍질, 가슴살, 다리살의 경우 실신시간이 증가할수록 높아지는 경향을 나타냈으나, 황색도는 껍질, 가슴살 및 다리살 부위에서 증가하는 경향을 나타냈으나, 날개에서는 거의 차이가 없었다. 가열감량은 실신시간이 증가할수록 증가하였으나 보수력은 반대의 경향을 나타내었으며, 전단력은 50V(5초)가 1.38kg/05$\cm^2$이였고 50V(11초)는 1.65kg/05$\cm^2$를 나타나 실신시간이 길어질수록 증가하는 경향을 나타내었다. 외관평가에서 닭고기 1등급 출현율은 실신시간이 증가하면서 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, PSE는 전처리구에서 0.02% 이하로 낮은 발생율을 나타내었고, 혈흔은 50V, 5초 처리구에서 0.11cm로 다른 처리구 0.04cm 보다 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 관능 특성은 50V, 8초간 실신하는 처리구에서 다즙성, 연도, 향미가 우수하였으나, 실신시간에 따라서 일정한 경향을 나타내지 않았다. 실신시간에 따른 닭고기의 저장성은 지방산패도를 나타내는 TBARS 값은 저장 3일에 50V, 5초 처리구는 0.39mgMA/kg, 8초 0.42mgMA/kg, 11초 0.33mgMA/kg로 실신 시간에 따라서 일정한 경향을 보이지 않았으나 실신시간이 가장 긴 11초 처리구에서 5, 8초 처리구보다 유의적으로 낮게 나타났다. 단백질변성도의 값을 나타내는 VBN가는 전압이 낮은 처리보다 높은 처리에서 증가폭이 컸으며 전체적으로는 저장기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

• 전기화학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.172-176
• /
• 2005

차세대 5V급 양극활물질로 각광받고 있는 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$는 기존의 $LiMn_2O_4$ spinel 물질의 $Mn^{3+}$을 $Ni^{2+}$으로 치환하여 5V 영역에서 $Ni^{2+}/Ni^{4+}$ 산화/환원 반응이 가능하게 한 물질이다. 기존의 $LiMn_2O_4$는 낮은 초기 용량과 충 방전에 따른 빠른 용량감소를 보이는 단점을 가지고 있어 이 문제를 극복하기 위해 Mn의 일부를 다른 금속으로 치환하여 $LiM_yMn_{2-y}O_4$ (M=Cr, Al, Ni, Fe, Co, Cu, Ca)을 만드는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 기계 화학적 합성법을 이용하여 합성한 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$의 전기화학적 특성에 대해 연구하였다. 이 물질은 기존의 $LiMn_2O_4$보다 에너지 밀도가 높으며 저가 및 친환경성 등으로 앞으로 HEV 등에서 그 활용성이 크게 기대된다. 볼밀을 이용하여 여러가지 조건(출발물질 조건, 볼밀조건, 열처리조건 등)에서 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$을 합성한 결과 기계화학적 방법으로는 $Ni^{2+}$가 $Mn^{3+}$를 완전히 치환하지 못하여 $4.0{\sim}4.1V$의 전압에서 $Mn^{3+}/Mn^{4+}$의 산화/환원과 관련된 peak가 발생하였다. Ni 원료 물질로써 수산화 물질을 사용하고 열처리 온도를 $800^{\circ}C$로 하였을 때 최상의 성능을 나타내었다.

• 전기화학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.80-86
• /
• 2016

리튬이온 이차전지의 고용량화를 위해 high-Ni계 양극 활물질이 크게 주목받고 있으나, Ni 함량이 높아짐에 따라 고온 안정성이 감소하여 수명저하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$ (NCM622)의 합성공정 중에서 전구체인 전이금속 수산화물과 리튬염의 열처리 과정에 알루미나 입자를 첨가함으로써 추가적인 표면처리 공정없이 활물질 특성을 개선시키고자 하였다. 알루미나를 첨가하게 되면 고온 사이클 수명이 개선되었으며, 특히 나노크기의 알루미나를 사용하는 경우에 초기용량의 감소도 적고 수명도 개선됨을 확인하였다. 그리고, 나노 알루미나를 함량별로 추가한 결과로 표면형상이 점차 변화함과 동시에 격자상수의 감소가 발생하는 것이 관찰되어 표면코팅과 구조 내 치환이 동시에 발생하고 있음을 확인하였다. LSTA (linear-sweep thermmametry)를 사용하여 알루미나의 함량이 증가할 수록 부반응이 감소하며 고온 안정성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 전이금속 대비 Al을 2.5 mol% 추가하는 경우에 가장 우수한 고온 사이클 성능이 나타나는 것을 확인하였다.

• 지질공학
• /
• 제31권3호
• /
• pp.433-445
• /
• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.