Nanophase Catalyst Layer for Direct Methanol Fuel Cells

Chang Hyuk,Kim Jirae The Korean Electrochemical Society 2001 한국전기화학회지 Vol.4 No.4

마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 Nanophase 촉매층을 형성하여 Direct Methanol Fuel Cell(DMFC)에 적용하였다. 일반적인 박막 증착 방법보다 높은 압력 (Ar/He혼합기체)에서 금속 Target과 탄소 Target을 동시에 스퍼터링하여 내피온막 위에 직접 코팅함으로써 기공성 있는 PtRu혹은 Pt및 탄소입자를 포함한 새로운 구조의 촉매층을 형성하였다. 본 방법에 의하여 $1.5mg/cm^2$의 PtRu(Anode) 및 $1mg/cm^2$ Pt(Cathode) 로딩으로 2M Methanol, 1 Bar공기, $80^{\circ}C$조건에서 $45mW/cm^2$의 출력을 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 상용방법에 의하여 제조된 전극보다 같은 조건에서 $30\%$의 성능향상을 제시한 것이다. 이는 Nanophase촉매층 구조로 인하여 초미세 분말을 적용하였고, 많은 량의 원자들이 입계에 배열하게 됨으로써 촉매반응을 원활하게 하고,연료의 공급을 효율적으로 해준 것에 기안한 것으로 판단된다. 그러므로, 본 연구의 결과를 응용할 경우 DMFC를 휴대용 전자기기에 적용함에 있어서 성능향상 및 가격경쟁력 확보에 도움을 줄 것으로 기대된다. Nanophase catalyst layer for direct methanol fuel cell has been fabricated by magnetron sputtering method. Catalyst metal targets and carbon were sputtered simultaneously on the Nafion membrane surface at abnormally higher gas (Ar/He mixture) pressure than that of normal thin film processing. They could be coated as a novel structure of catalyst layer containing porous PtRu or Pt and carbon particles both in nanometer range. Membrane electrode assembly made with this layer led to a reduction of the catalyst loading. At the catalyst loading of 1.5mg $PtRu/cm^2$ for anode and 1mg $Pt/cm^2$ for cathode, it could provide $45 mW/cm^2$ in the operation at 2 M methanol, 1 Bar Air at 80"C. It is more than $30\%$ increase of the power density performance at the same level of catalyst loading by conventional method. This was realized due to the ultra fine particle sizes and a large fraction of the atoms lie on the grain boundaries of nanophase catalyst layer and they played an important role of fast catalyst reaction kinetics and more efficient fuel path. Commercialization of direct methanol fuel cell for portable electronic devices is anticipated by the further development of such design.

A Low-Power Edge Detection Image Sensor Based on Parallel Digital Pulse Computation

Changhyuk Lee,Wei Chao,Sunwoo Lee,Hone, James,Molnar, Alyosha,Sang Hoon Hong IEEE 2015 IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS PART 2 E Vol.62 No.11

<P>An all-digital low-power CMOS edge detection image sensor array is presented. Each pixel contains a voltage-controlled ring oscillator to achieve low-power and cost-efficient digital-only edge detection. While conventional edge detection methods require high computing power and large chip area to process intensity maps, this work implements an all-digital parallel processing algorithm that detects differences between neighboring pixel pairs on chip, hence reducing the aforementioned power and cost overheads. In particular, a simple column-shared frequency comparator enables low-power operation by eliminating arithmetic computations with large memory requirement. Such a simple edge detection algorithm allows the processor area to be less than 16% of the entire image sensor, therefore maximizing the proportion of active optical area. The prototype image sensor presented in this work is fabricated using a four-metal 180-nm CMOS image sensor process and contains 105 × 92 pixels. An individual pixel size is 8 × 8 μm<SUP>2</SUP> with a fill factor of 11.69%, while the total chip area is 1 × 1.3 mm<SUP>2</SUP>. The image sensor exhibits a frame rate of 30 frames/s and a power consumption of 8 mW, which is 27.7 nW/pixel/frame at VDD of 1.6 V.</P>

Vibration analysis and of piping system in panel cooler for machine tools

Changhyuk Lim,Donghyuk Park,Sungjun Hwang,Jinyoung Son,Naewon Choi,Kwanlae Kim,Heeyoung Maeng 한국생산제조학회 2020 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.10

전역적인 에지 오리엔테이션 정보를 이용한 기울어진 얼굴 영상에서의 눈 영역 추출

장창혁(Changhyuk Jang),박안진(Anjin Park),Takeshi Kurata,Anil K. Jain,박세현(Se Hyun Park),김은이(Eun Yi Kim),양종열(Jong Yeol Yang),정기철(Keechul Jung) 한국산업정보학회 2006 한국산업정보학회논문지 Vol.11 No.4

수행 시간과 정확도를 고려한 얼굴 영상의 눈 영역 추출

장창혁 ( Changhyuk Jang ),박안진 ( Anjin Park ),정기철 ( Keechul Jung ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

얼굴 인식의 전처리 단계로써 얼굴의 특징 영역인 눈, 코, 입을 추출하는 방법들이 최근 다양하게 연구되고 있다. 얼굴 영상의 특징 영역을 추출 하는 방법에는 일반적으로 특징 점을 이용한 방법과 에지정보를 이용한 방법이 있다. 특징 점을 이용한 방법은 높은 정확도를 보이는 반면 느린 수행시간을 보이는 문제점이 있으며, 에지 정보를 이용한 방법은 빠른 수행시간을 보이지만 정확도가 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 정확도와 수행시간을 동시에 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 빠른 수행시간을 위해 에지 정보와 에지의 방향성 정보를 이용하여 대략적으로 영역을 추출하며, 잡음에 의해 발생된 에지나 빛에 의해 추출되지 못한 에지에서 생긴 눈 추출의 오류는 추출된 영역의 가로, 세로 비율과 각 영역의 공간 정보를 이용하여 해결한다. 실험 결과에서 85%의 정확도과 평균 0.3초의 수행 시간을 보였으며, 에지 정보를 이용한 방법의 문제점인 정확도와 특징 점을 이용한 방법의 문제점인 수행시간을 동시에 향상시킨 결과를 보였다.

기체ㆍ고체 계면 포논 산란이 에어로겔 내부 기체의 열전도도에 미치는 영향

이창혁(Changhyuk Lee),윤창기(Chang Ki Yoon),박병규(Byung Kyu Park),이준식(Joon Sik Lee),이우일(Woo Il Lee) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.열공학 No.-

유전자 앱을 만들 수 있는 유전자 앱 센터

권창혁(ChangHyuk Kwon),함인철(Incheol Ham),백석철(Suk-Chul Back),안재균(Jaegyoon Ahn) 융복합지식학회 2019 융복합지식학회논문지 Vol.7 No.1

IT 분야에서는 몇몇 앱 스토어나 개발자 센터를 이용하여 많은 앱이 개발되고 있지만, 생물학 분야에서는 2016년 MIT 10대 Breakthrough 기술로 유전자 앱 스토어가 선정되었지만, 생물학자들의 다양한 요구를 충족시키면서 편리한 개발툴이 개발되지 않았고, 아직 초기 단계에 머물러 있다. 우리는 생물학자나 의료 지식을 가진 사람뿐만 아니라 일반인도 쉽게 앱을 만들어서 배포할 수 있는 앱 개발 센터와 유전체 파일을 가진 사람들이 자유롭게 파일을 올려서 다양한 앱을 돌려보고 해석할 수 있는 웹 기반의 DNA App Center(DNA App Center for Developers)를 배포한다. 기본 템플릿을 이용하여 1~2 시간 만에 앱을 제작할 수 있고, 아이디어만 있으면 프로그래밍을 하지 않고도 디자인, 제작 및 배포까지 가능하다. In the IT field, many apps are being developed using some app stores and developer centers. In the biology field, the DNA App Store was selected by MIT"s 10 breakthrough technologies in 2016, but the development tools that meet the diverse needs of biologists, It has not been developed yet and is still in its early stages. We release a web-based DNA App Center for Developers that allows people with genome files to freely upload files and view and interpret various apps as well as App Builder that make it easy for people to create and distribute apps as well as biologists and medical professionals. You can build your app in 1-2 hours using the default template, and you can design, build and distribute without programming with the idea.

Long-term dynamic stiffness of resilient materials in floating floor systems

Kim, Changhyuk,Hong, Yoon-Ki,Lee, Jung-Yoon Elsevier BV 2017 Construction and Building Materials Vol.133 No.-

<P><B>Abstract</B></P> <P>The number of high-rise residential buildings being constructed in countries with high population density is increasing in response to the need to utilize small areas. In Seoul, which is the densest of the Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) countries, high-rise buildings have become more common in response to the considerable population increase. To diminish floor impact sound, resilient materials are generally applied between the concrete slab and the finishing mortar. Floor impact sound is affected by various characteristics of resilient materials such as dynamic stiffness, thickness, etc. Many experimental studies have been conducted to evaluate the impact sound reducing capacity of the materials, and have indicated that the dynamic stiffness of resilient materials has a close relation with the floor impact sound reduction. In most cases, a resilient material having lower dynamic stiffness has better floor impact sound reduction capacity. However, the dynamic stiffness of soft resilient materials could be changed under long-term loading and this could result in an increase of floor impact sound. The variation of the dynamic stiffness of 8 of the most widely used resilient materials under four different loadings were monitored for more than 500days. The test results indicated that the dynamic stiffness of the resilient materials for floor impact sound increased with time, and that the variation of the dynamic stiffness was affected by loading time, weight of loading, and material properties. In addition, the proposed formula predicted the dynamic stiffness of resilient materials subjected to long-term load with reasonable agreement.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Increased deflection and dynamic stiffness were observed under long-term loading. </LI> <LI> Material properties of the resilient materials were measured for more than 500days and used for the proposed equation. </LI> <LI> The relation between dynamic stiffness and deflection can be easily and reliably predicted using the proposed equation. </LI> <LI> Increases of the floor impact sound level after ten years were observed in most of the loading cases. </LI> <LI> It was able to understand both the serviceability and structural capacity of the resilient materials in this study. </LI> </UL> </P>

뼈대-구조 능동형태모델을 이용한 사람의 자세 정합

장창혁(Changhyuk Jang) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.12

본 논문은 뼈대-구조(skeleton) 형태의 Active Shape Models을 이용한 사람의 자세 정합에 대한 새로운 접근 방법을 제안한다. 제안된 방법은 모델 생성과 정합 과정에서의 빠른 수행 시간을 위해 기존 윤곽 형태(silhouette)의 모델이 아닌 뼈대-구조 형태의 모델을 적용하였다. 기존 Active Shape Models을 뼈대-구조 형태로 사람 자세 정합에 적용했을 경우 자세를 결정짓는 팔과 다리의 부정확한 정합은 사람 몸의 다양한 색상 정보와 전후(fore-rear direction)만을 고려한 특징점(landmark)의 방향정보로 인해 발생되며, 이러한 문제점은 입력 영상의 차영상 정보와 사람의 자세를 결정짓는 팔과 다리의 중요 특징점에 방향정보를 추가하여 해결하였다. 사람의 뼈대-구조 모델을 생성하기 위해 600개의 이미지를 사용하였으며, 생성된 형태 모델은 사람의 자세에 정합될 수 있는 17개의 특징점을 포함한다. 정합 과정에서 최대 30번 이하의 반복 과정을 수행 하며, 최대 수행 시간은 0.03초로 빠른 수행 시간의 결과를 얻었다. This paper proposes a novel approach for the model-based pose matching of a human body using Active Shape Models. To improve the processing time of model creation and registration, we use a skeleton-type model instead of the conventional silhouette-based models. The skeleton model defines feature information that is used to match the human pose. Images used to make the model are for 600 human bodies, and the model has 17 landmarks which indicate the body junction and key features of a human pose. When applying primary Active Shape Models to the skeleton-type model in the matching process, a problem may occur in the proximal joints of the arm and leg due to the color variations on a human body and the insufficient information for the fore-rear directions of profile normals. This problem is solved by using the background subtraction information of a body region in the input image and adding a 4-directions feature of the profile normal in the proximal parts of the arm and leg. In the matching process, the maximum iteration is less than 30 times. As a result, the execution time is quite fast, and was observed to be less than 0.03 sec in an experiment.

BiSb 박막 열전성능의 크기효과 예측

이창혁(Changhyuk Lee),진재식(Jae Sik Jin),이준식(Joon Sik Lee) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.5

The size effects on the figure of merit (FOM) of BiSb alloy film are analyzed using Boltzmann transport equation (BTE). To show seebeck coefficient change, a simple method and boundary conditions are suggested for BTE of number density form. The size effects due to boundary scatterings are treated by using the effective mean free path concepts. The smaller seebeck coefficient of thinner films can be explained by the ballistic transport phenomena. The effective mean free path of electrons in BiSb thin films is suggested which show good agreement between simulation and experimental results of Mallik et al. BTEs of energy density form for both electrons and phonons are solved to calculate the thermal conductivity. For the electron BTE, force term which contains electrical field is described by the velocity reduction caused by thermoelectric voltage, which means reduction in the thermal conductivity of electrons. Finally, the FOMs of BiSb thin films with respect to thickness of the films are predicted.