페로브스카이트 태양전지는 빠른 속도로 효율 개선이 이루어지며 차세대 친환경 에너지원으로 각광받고 있다. 가공 매개변수의 영향을 강하게 받는 유-무기 혼합 페로브스카이트 태양전지에서 고품질의 광 활성층을 제조하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 Methylammonium Lead Iodide(MAPbI3) 광 활성층 제작 시, 결정화가 이루어지는 열처리 과정에서 압력을 가함으로써 용매가 증발하는 속도를 조절할 수 있는 가압열처리 공정방법(pressure assisted annealing process, PA method)을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 광 활성층 제조방법은 보다 오래 용매를 활성층 내에 머물게 할 수 있어서 MAPbI3의 중간단계에서 그레인의 성장을 극대화 할 수 있으며, 이를 통해 고품질 페로브스카이트 광 활성층의 제조를 가능하게 한다. 또한 본 가압열처리 방법으로 형성시킨 페로브스카이트 광 활성층을 도입하여 태양전지를 제조하였을 경우, 소자의 최고 성능은 기존의 방법으로 제조된 소자와 비교하여 24.4 mA cm-2의 높은 단락 전류밀도, 0.96 V의 개방전압, 0.75의 필 팩터를 나타내며 17.3 %의 에너지 전환효율을 나타내었다.

In a previous study, it was reported that enzymatic hydrolysis under pressurization could be a new method which could produce arginine dipeptide and free amino acid in anchovy hydrolysate as salty enhancer at optimal condition. Powder is more efficient than liquid in terms of transport and storage stability. For the purpose of producing spray dried powder of various salt contents was investigated the effect of different salt concentration of anchovy hydrolysate on spray dried powder properties. The anchovy hydrolysate of various salt contents(in the range of approximately 0.7- 19.8% w/w) prepared adding the fish sauce (Dae-Young fish market) at inlet drying air temperatures of 120°C and 140°C. The process yield and physicochemical properties such as moisture content, bulk density, hygroscopicity and the morphology (EDS, XPS, XRD) of the anchovy hydrolysate powder was measured. The glass transition temperatures (Tg) of the powders equilibrated under various water activities were determined using a differential scanning calorimeter (DSC). Different drying conditions and salt concentration could generate anchovy hydrolysate powders with different process yield, bulk density and moisture content. The spray-dried anchovy hydrolysate powder was confirmed by XRD to be a mixture of an amorphous substances and crystalline salts. The energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analysis demonstrated that the surface NaCl concentration of the powders increased with an increasing drying air temperature. Increasing moisture adsorption of the anchovy hydrolysate powders resulted in a Tg reduction. It is suggested that producing spray dried anchovy hydrolysate for the industrial use is the use of the feed salt concentration of not lower than % w/w and inlet air temperature at 120°C, 140°C

A Taguchi robust design method with an L9 orthogonal array and larger-the-better characteristics was implemented to optimize experimental conditions for the hydrolysis of raw anchovy using a pressure-assisted enzymatic reaction method. The degree of hydrolysis (DH), nitrogen recovery (NR) and yield were considered as the response parameters. Pressure, reaction temperature, reaction time, and mixed enzyme amount were chosen as control parameters. As a result of the Taguchi analysis in this study, the pressure was found to be the most influential parameter on DH and NR. The amount of mixed enzyme in the reaction also had a significant effect on DH and NR. Meanwhile, the optimum values were confirmed to be similar at 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). Furthermore, new hydrolysates at optimum conditions and control hydrolysates at atmospheric pressure were compared in terms of the DH, resulting in the improvement of DH by more than 52.6%.

가압형 정삼투(pressure-assisted forward osmosis, PAFO) 공정은 기존의 정삼투(forward osmosis, FO) 공정의 단 점인 낮은 수투과도 및 유도용질의 역확산을 극복하여 전체 공정 효율을 향상시킨다. 하지만 가압에 의한 추가적인 수리학적 압력의 작용은 파울링을 가속화 시킨다는 단점이 있다. 본 연구는 PAFO의 간헐적 운전방법인 간헐적 가압형 정삼투 (Intermittent pressure-assisted forward osmosis, I-PAFO)의 파울링 저감 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 비교를 위해 FO 및 PAFO를 동시에 운전하여, 세 가지 운전에서의 파울링 거동을 관찰하였다. 파울링 실험을 위한 오염물질로 콜로이드 실리 카 입자를 사용하였고, 분리막 및 입자의 정전기적 상호작용 에너지 변화가 파울링 거동에 미치는 영향도 확인하였다. 실험 결과, I-PAFO 운전에서, 용액 pH 변화에 관계없이 가압구간, 압력완화 구간에서 각각 PAFO, FO보다 높은 수투과도를 유지 하였다. 파울링 실험 후, PAFO에 비해 I-PAFO운전에서 더 적은 수투과도 감소가 관찰되었고, 이로 인해 물리세정 후 향상된 수투과도 회복률 또한 관찰되었다.

최근 정삼투(FO) 공정의 성능향상을 위해 유입수에 낮은 수압을 가하는 가압형 정삼투(PAFO) 공정이 관심을 받 고 있다. Structure parameter는 FO 및 PAFO 공정 운전시 유도용질의 확산 저항성(Solute resistivity)을 결정하며, 이는 Solution-diffusion model (S-D model)을 통한 수투과 및 염투과 성능 예측을 지배하는 인자 중에 하나이다. 본 연구는 S-D model을 이용하여 가압형 정삼투시 유입수 측에 가해지는 압력에 따른 Structure parameter 변화 양상을 예측하고자 하였다.

FeAl 기지 복합재료는 hot-pressing에 의해서 성공적으로 제조할 수 있다. 이러한 FeAl 합금의 기계적 특성에 대한 연구는 많이 진행되었으나 플라즈마 질화에 의한 표면 경화특성에 관한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 hot-pressing으로 제조된 소결 복합재료의 미세구조와 플라즈마 질화처리시 표면경화의 관계를 분석하였다. FeAl을 기지로 하는 합금은 플라즈마 질화처리에 의해서 표면경도가 상승하는 경향을 보였고, 이러한 경향은 질화처리 시간이 증가할수록 더욱 뚜렷하였다(hv 100gf, 확산층 : 1100~1450kg/mm2, matrix : 330~360kg/mm2). FeAl 합금으로 플라즈마 질화처리에 의해서 매우 우수한 표면경화특성을 얻을 수 있었다. 확산층은 플라즈마 질화처리시간이 증가할수록 두꺼워졌으며, SiC(sub)p의 함유량이 증가함에 따라 확산층은 감소하였다.