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LSM이 코팅된 고체산화물 연료전지용 Crofer Mesh 집전체 개발
백주열,박석주,이승복,이종원,임탁형,송락현,김광범,신동열,Baek, Joo-Yul,Park, Seok-Joo,Lee, Seung-Bok,Lee, Jong-Won,Lim, Tak-Hyoung,Song, Rak-Hyun,Kim, Kwang-Bum,Shin, Dong-Ryul 한국전기화학회 2010 한국전기화학회지 Vol.13 No.4
A Crofer 22 APU mesh coated with a conductive ceramic material was developed as an alternative cathode current collector to Ag-based materials for solid oxide fuel cells. $(La_{0.80}Sr_{0.20})_{0.98}MnO_3$ (LSM) layer was deposited onto the Crofer mesh using a spray-coating technique, in an attempt to mitigate the degradation of electrical properties due to surface oxidation at high temperatures. The oxidation experiments at $800^{\circ}C$ in air indicated that the areaspecific resistance (ASR) of the LSM-coated Crofer mesh was strongly dependent on the wire diameter and the contact morphology between mesh and cell. In addition, the post-heat-treatment in $H_2/N_2$ resulted in a reduced thickness of Cr-containing oxide scales at the interface between Crofer mesh and LSM layer, leading to a decreased ASR. 본 연구에서는 고체산화물 연료전지의 공기극 집전체로 사용되고 있는 고가의 Ag 소재를 대체하고자 전도성 세라믹이 코팅된 mesh 형태의 Crofer 22 APU 집전체를 개발하였다. 고전자전도성의 $(La_{0.80}Sr_{0.20})_{0.98}MnO_3$ (LSM)을 습식 스프레이법으로 코팅하여 고온 산화 및 전기적 특성의 열화를 억제하고자 하였다. $800^{\circ}C$의 산화 실험 결과에 의하면 LSM이 코팅된 Crofer mesh의 면저항(area-specific resistance)은 mesh의 제작에 사용된 와이어 지름과 접촉 부위의 형상등 실제 접촉점의 수 및 면적을 좌우하는 mesh의 특성에 의해 좌우되었다. 또한 LSM 코팅 후 $H_2/N_2$ 분위기에서의 열처리를 통해 Crofer mesh와 LSM 코팅층 계면에서의 Cr 함유 산화물의 형성을 효과적으로 억제하여 전기적 특성의 열화를 억제할 수 있다.
2018년 3월 제주 지역 고농도 미세먼지 사례에 대한 오염물질 배출량 민감도 분석
백주열,송상근,조성빈,한승범 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
동북아지역은 최근 몇 년 동안 환경오염 문제가 심해지고 있으며, 주요 대기오염물질의 배출량도 점차 증가하여 국내에서도 이에 대해 관심이 높아지고 있다. 우리나라에서 청정지역이라 알려진 제주도는 중국과 일본 사이에 위치한 지리적 특성으로 인해 외부 수송에 의한 대기오염 문제가 자주 심각한 수준으로 나타나고 있다. 아울러 해마다 늘어나는 인구 및 관광객증가, 차량 및 항공기 이용 증가로 인해 과거보다 다양한 대기오염 증가가 예상된다. 따라서 본 연구에서는 제주지역 미세먼지 농도에 대한 국내 · 외 배출량 기여도를 파악하기 위해 최근 5년(2016~2020년) 간 3일 연속 연무가 지속되었고 PM2.5의 일 평균값이 가장 높았던 2018년 3월을 대상으로 기상 및 대기질 수치모의를 수행하였다. 본 연구에서 이용된 모델은 기상모델 WRF v3.8과 대기질모델 CMAQ v5.0.2이며, 기상모델의 예측능력 향상을 위해 3차원 변분자료동화(3DVAR)의 cycling mode (6시간 간격)를 적용하였다. 또한 대상지역 미세먼지 생성에 대한 물리 · 화학적 공정의 기여도를 평가하기 위해 CMAQ 모델의 IPR (Integrated Process Rate)기법을 적용하였다. 모델 도메인은 동북아시아를 포함하고, 제주 지역을 고해상도로 모의하기 위해 총 4개의 둥지격자로 설정하였다. 대기질 모델에 사용된 인위적 배출량으로 동북아시아 영역은 EDGAR-HTAP v2 inventory, 남한 및 제주 영역은 CAPSS 2016을 적용하였으며 자연적 배출량은 MEGAN v2.04를 이용하여 산정하였다. 전반적으로 제주 지역의 PM2.5 농도에 미치는 영향은 중국 배출원으로부터의 외부 수송 영향이 가장 컸으며, 국내 및 일본 지역의 배출량 영향은 상대적으로 낮게 추정되었다.
2018년 봄철 제주지역 고농도 PM2.5에 대한 배출량 및 물리·화학적 공정 기여도 분석
백주열,송상근,한승범,조성빈 한국환경과학회 2022 한국환경과학회지 Vol.31 No.7
In this study, the contributions of emissions (foreign and domestic) and atmospheric physical and chemical processes to PM2.5 concentrations were evaluated during a high PM2.5 episode (March 24-26, 2018) observed on the Jeju Island in the spring of 2018. These analyses were performed using the community multi-scale air quality (CMAQ) modeling system using the brute-force method and integrated process rate (IPR) analysis, respectively. The contributions of domestic emissions from South Korea (41-45%) to PM2.5 on the Jeju Island were lower than those (81-89%) of long-range transport (LRT) from China. The substantial contribution of LRT was also confirmed in conjunction with the air mass trajectory analysis, indicating that the frequency of airflow from China (58-62% of all trajectories) was higher than from other regions (28-32%) (e.g., South Korea). These results imply that compared to domestic emissions, emissions from China have a stronger impact than domestic emissions on the high PM2.5 concentrations in the study area. From the IPR analysis, horizontal transport contributed substantially to PM2.5 concentrations were dominant in most of the areas of the Jeju Island during the high PM2.5 episode, while the aerosol process and vertical transport in the southern areas largely contributed to higher PM2.5 concentrations.