LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 텅스텐 망으로 제작된 작업전극에 대해 사마륨의 전기화학적 거동을 Cyclic voltammetry와 Potential step chronoabsorptometry의 전기화학적 및 분광전기화학적 방법으로 조사하였다. Cyclic voltammogram 으로 결정된 Sm3+/Sm2+의 산화환원 반응의 가역성을 기반으로 형식전위와 확산계수를 계산하여 각각 –1.99 V vs. Cl2/Cl- 와 2.53×10-6 cm2·s-1를 얻었다. 작업 전극에 –1.5 V vs. Ag/AgCl (wt%)로 전압을 인가하여 측정한 Chronoabsorptometry 를 통해 사마륨 이온의 특성 파장으로 Sm3+에 대해 408.08 nm, Sm2+에 대해 545.62 nm를 확인하였다. Voltammogram에서 얻은 환원 피크 전압과 산화 피크 전압을 이용하여 Potential step chronoabsorptometry를 수행하였다. 545.63 nm의 흡광 피크 값을 분석하여 2.15×10-6 cm2·s-1의 확산계수를 얻었으며 이 값은 동일한 온도에서 Cyclic voltammtry 분석으로 얻은 값과 큰 차이를 보이지 않았다. 실험결과로부터 고온 용융염에서 광학적으로 투명한 작업전극을 이용한 분광전기화학적 방 법이 용융염에 용해된 이온의 종류를 확인하며 전기화학적 거동을 조사하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

Mesoporous carbon nanofibers as electrode material for electrical double-layer capacitors(EDLCs) are fabricated using the electrospinning method and carbonization. Their morphologies, structures, chemical bonding states, porous structure, and electrochemical performance are investigated. The optimized mesoporous carbon nanofiber has a high sepecific surface area of 667 m2 g−1, high average pore size of 6.3 nm, and high mesopore volume fraction of 80 %, as well as a unifom network structure consiting of a 1-D nanofiber stucture. The optimized mesoporous carbon nanofiber shows outstanding electrochemical performance with high specific capacitance of 87 F g−1 at a current density of 0.1 A g−1, high-rate performance (72 F g−1 at a current density of 20.0 A g−1), and good cycling stability (92 F g−1 after 100 cycles). The improvement of the electrochemical performance via the combined effects of high specific surface area are due to the high mesopore volume fraction of the carbon nanofibers.

In this study, an Al-0.7wt%Fe-0.2wt%Mg-0.2wt%Cu-0.02wt%B alloy was designed to fabricate an aluminum alloy for electrical wire having both high strength and high conductivity. The designed Al alloy was processed by casting, extrusion and drawing processes. Especially, the drawing process was done by severe deformation of a rod with an initial diameter of 12 mm into a wire of 2 mm diameter; process was equivalent to an effective strain of 3.58, and the total reduction in area was 97 %. The drawn Al alloy wire was then annealed at various temperatures of 200 to 400 °C for 30 minutes. The mechanical properties, microstructural changes and electrical properties of the annealed specimens were investigated. As the annealing temperature increased, the tensile strength decreased and the elongation increased. Recovery or/and recrystallization occurred as annealing temperature increased, and complete recrystallization occurred at annealing temperatures over 300 °C. Electric conductivity increased with increasing temperature up to 250 °C, but no significant change was observed above 300 °C. It is concluded that, from the viewpoint of the mechanical and electrical properties, the specimen annealed at 350 oC is the most suitable for the wire drawn Al alloy electrical wire.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수 지법을 혼합한 공정이다. 이 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이 온교환막, 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점 들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 바이폴라형태의 막으로 만든 전기흡착탈이온 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 모듈에 적용할 수 있는 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신 할 이온교환그룹을 가진 나노입자를 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 다양한 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

분리막을 이용한 수처리 공정은 최근 효과적인 기술로 대두되고 있다. 분리막 표면에서의 기능족들이 이온화가 이루어짐으로써, 표면에 표면전하를 가지게 되는데 분리막 표면과 수계내의 용질의 전기적 상호작용은 분리막 성능에 큰 영향을 준다. 분리막의 표면전하는 대부분 제타전위를 측정함으로써 표면전하 값을 대변해 주는 인자로 사용되어 왔지만 엄밀히 표면에서의 전하라고는 할 수 없다. 제타전위의 경우 표면에서 일정 거리 떨어진 지점인 Shere plane에서의 전기적 포텐셜이기 때문에, 분리막 표면에서의 전기적 이동현상을 이해하기에는 부족한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 지난 연구에서 개발한 표면전하를 직접적정하는 기술을 이용하여 분리막의 표면전하를 측정하고 측정된 값을 기반하여 전기적 표면 특성인 pHpzc및 pKa값을 이론적으로 산정하고 분리막공정에 서의 활용성을 제시하는 것을 그 목표로 한다.

Ion-exchange membranes which consist of polymer backbones attached with fixed charge groups have been widely used in various electrochemical water treatment and energy processes. A pore-filled ion-exchange membranes (PFIEMs), composed of an inert and tough porous substrate and an ionomer that fills the pores, is considered as a promising candidate for various commercial applications because they can be manufactured via a cheap process and also provide both high ion conductivity and excellent mechanical properties. We will introduce the recent results on the development of high performance PFIEMs for various electrochemical applications such as direct fuel alkaline fuel cells, reverse electrodialysis, and capacitive deionization etc. (Acknowledgements: NRF-2015H1C1A1034436 and MOTIE-10047796)

본 연구에서는 다공성 폴리에틸렌 지지체를 기반으로 세 가지 가교제를 혼합 도입한 세공충진 이온교환막을 제조 하고 역 전기투석에서 멤브레인의 특성이 발전성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험 결과, 분자 크기가 다른 가교제를 혼합 함으로써 이온교환막의 가교도 및 자유체적이 효과적으로 조절됨을 확인하였으며 상관 분석을 통해 멤브레인의 전기화학적 특성 및 이를 적용한 역 전기투석의 발전성능에 복합적인 영향을 미침을 알 수 있었다. 특히 세공충진 양이온 교환막은 최적 가교조건에서 상용막 대비 동등 이상의 발전 성능을 나타내었으며 음이온 교환막 또한 상용막에 근접하는 우수한 성능을 나 타내었다.

본 연구에서는 얇은 폴리에틸렌 계 다공성 필름(두께 = 25 μm)에 이오노머를 충진시킨 세공충진 이온교환막을 개발하였으며 이를 적용한 전 바나듐 레독스 흐름전지의 충방전 특성을 고찰하였다. 특히 분자 크기가 다른 가교제를 혼합함 으로써 이온교환막의 가교도 및 자유체적을 적절히 제어하여 저저항 및 저 바나듐 투과도를 나타내는 이온교환막을 제조하 고자 하였다. 실험 결과, 제조된 세공충진 이온교환막은 상용막 대비하여 동등 수준의 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 또한 바나듐 이온 투과도 및 전 바나듐 레독스 흐름전지 성능 평가 실험을 통해 얇은 막 두께에도 불구하고 상용막 대비하여 낮은 바나듐 이온 투과도와 높은 충방전 효율을 나타냄을 확인하였다.

Ni wires with a diameter and length of 0.4 and 100 mm, respectively, and a purity of 99.9% are electrically exploded at 25 cycles per minute. The Ni nanopowders are successfully synthesized by a pulsed wire evaporation (PWE) method, in which Ar gas is used as the ambient gas. The characterization of the nanopowders is carried out using X-ray diffraction (XRD) and a high-resolution transmission electronmicroscope (HRTEM). The Ni nanopowders are classified for a multilayer ceramic condenser (MLCC) application using a type two Air-Centrifugal classifier (model: CNI, MP-250). The characterization of the classified Ni nanopowders are carried out using a scanning electron microscope (SEM) and particle size analysis (PSA) to observe the distribution and minimum classification point (minimum cutting point) of the nanopowders.

Microstructure, electric, and thermal properties of the Ta-Cu composite is evaluated for the application in electric contact materials. This material has the potential to be used in a medium for a high current range of current conditions, replacing Ag-MO, W, and WC containing materials. The optimized SPS process conditions are a temperature of 900oC for a 5 min holding time under a 30 MPa mechanical pressure. Comparative research is carried out for the calculated and actual values of the thermal and electric properties. The range of actual thermal and electric properties of the Ta-Cu composite are 50~300W/mk and 10~90 %IACS, respectively, according to the compositional change of the 90 to 10 wt% Ta-Cu system. The results related to the electric contact properties, suggest that less than 50 wt% of Ta compositions are possible in applications of electric contact materials.

본 연구에서는 1차 전단변형이론을 고려한 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴해석에 관하여 연구하였다. 면내 전기-자기-탄성 나노 판에서 전기장과 자기장은 무시할 수 있다. 자기-전기 경계조건과 맥스웰 방정식에 따라 전기-자기-탄성 나노 판의 두께 방향에 따른 자위 및 전위의 변화가 결정된다. 자기-전기-탄성 나노 판의 탄성이론을 재 공식화하기 위하여 에링겐의 비국소 미분 구성 관계식을 사용하였다. 변분이론을 이용하여 비국소 탄성이론의 지배방정식을 연구하였 다. 비국소 이론과 국소 이론의 관계를 계산 결과를 통하여 분석하였다. 또한, 비국소 매개변수, 면내 하중 방향 그리고 형상 비에 따른 구조적 응답을 연구하였다. 계산 결과들은 전위 및 자위의 효과를 나타내었다. 이러한 계산 결과들은 자기-전기-탄성 재료로 구성된 신소재 구조물의 설계 및 해석에 사용될 수 있고 향후 연구의 비교자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

A dimensionally stable anode based on the RuO2 electrocatalyst is an important electrode for generating chlorine. The RuO2 is well-known as an electrode material with high electrocatalytic performance and stability. In this study, sonoelectrodeposition is proposed to synthesize the RuO2 electrodes. The electrode obtained by this novel process shows better electrocatalytic properties and stability for generating chlorine compared to the conventional one. The high roughness and outer surface area of the RuO2 electrode from a new fabrication process leads to increase in the chlorine generation rate. This enhanced performance is attributed to the accelerated mass transport rate of the chloride ions from electrolyte to electrode surface. In addition, the electrode with sonodeposition method showed higher stability than the conventional one, which might be explained by the mass coverage enhancement. The effect of sonodeposition time was also investigated, and the electrode with longer deposition time showed higher electrocatalytic performance and stability.

RuO2 is a common active component of Dimensionally Stable Anodes (DSAs) for chlorine evolution that can be used in wastewater treatment systems. The recent improvement of chlorine evolution using nanostructures of RuO2 electrodes to increase the treatment efficiency and reduce the energy consumption of this process has received much attention. In this study, RuO2 nanorod and nanosheet electrodes were simply fabricated using the sol-gel method with organic surfactants as the templates. The obtained RuO2 nanorod and nanosheet electrodes exhibit enhanced electrocatalytic activities for chlorine evolution possibly due to the active surface areas, especially the outer active surface areas, which are attributed to the increase in mass transfers compared with a conventional nanograin electrode. The electrocatalytic activities for chlorine evolution were increased up to 20 % in the case of the nanorod electrode and 35% in the case of the nanosheet electrode compared with the nanograin electrode. The RuO2 nanorod 80 nm in length and 20-30 nm in width and the RuO2 nanosheet 40-60 nm in length and 40 nm in width are formed on the surface of Ti substrates. These results support that the templated RuO2 nanorod and nanosheet electrodes are promising anode materials for chlorine evolution in future applications.

This study aims to examine the contents of「Juchochimjeobang」, a cookbook about Jeotgal kimchi, and review its value in the history. This cookbook was published between about 1500s and early 1600s, and its book title is unknown because both the front and the back covers thereof are missing. However, the cookbook contains many wine and kimchi recipes, accounting for 66%, and「Juchochimjeobang」 was thus named after the recipes.「Juchochimjeobang」 has 126 recipes in 120 categories, and this study examines 20 kimchi recipes and 7 recipes for preserving vegetables.「Juchochimjeobang」 has a specific recipe for making Jahajeot and Baekajeot kimchi which are described in literature published between 1400s and 1500s. Although the recipes for making the aforementioned two types of Jeotgal kimchi are simple because jeotgal is just mixed with main materials, they are different from the recipe for Seokbakji described in Gyuhapchongseo, a cookbook written in the 19th-century Joseon Dynasty. Seokbakji described in Gyuhapchongseo is made by mixing spices of ginger, spring onion, chili powder with other materials. This implies changes of making Seokbakji over time. Moreover, 「Juchochimjeobang」is a very valuable historical cookbook because it has unique recipes, for example, adding sesame liquid, chinese pepper, willow and the like.

합성폐수 내의 유기물(COD), 질산성 질소, 인산이온을 제거하기 위한 폐수처리 시스템 개 발을 위한 연구를 수행하였다. 먼저 COD는 HClO의 산화 반응에 의해 거의 100 % 제거되었으며 전기 화학적 처리에 의해 질산성 질소가 암모니아성 질소로 환원되지만, 암모니아성 질소는 HClO 처리에 의 해 질산성 질소로 재 산화 되었다. 암모니아성 질소는 가열 증발 처리에 의하여 거의 100% 제거 되었 으며 HClO 처리를 하여도 재 산화되는 암모니아성 질소는 나타나지 않았다. 인산 이온은 pH에 따라 금속 착염을 형성함으로써 침전 처리에 의해 제거할 수 있었으며 전기화학적 처리와 HClO 처리를 통 하여 COD 99.5 % 이상, 질소 97.3 %, 인 91.5 %의 제거 효율을 얻을 수 있었다.

To preserve genetic materials, cryopreservation of the semen from live animals is the main technique to establish cryo-banking system which could be used for artificial insemination and embryo transfer. However, the population of Korean black goat (KBG) becomes to dwindle in number and is now faced genetic erosion by crossbreeding with non-native breeds in small KBG farms. In this study, simple freezing method was used to preserve frozen semen from KBG using spermatozoa of cauda epididymis (CE) and electro-stimulated semen (ES). The negative effects of seminal plasma on fresh sperm was confirmed using precipitation test of Triladyl egg yolk diluent and sperm viability after thawing was compared between CE and ES spermatozoa. When seminal plasma of fresh ES semen was washed with semen washing media (SWM), the rates of live sperm shown no significant difference between CE and ES spermatozoa before freezing. However, the survival rate of frozen/thawed CE sperm was higher than ES (74.6±10.6% vs 53.8±5.2%) with significant difference (p < 0.05). The results of longevity test on frozen/thawed sperm from CE showed healthier sperm than ES. Therefore, spermatozoa from CE could be used for cryo-banking system in KBG lines. The more studies are needed to increase survival rate of ES semen.