Inclusion of lignin in extrusion process of polypropylene/glass fiber composites

길보민,이광희,위정재 한국고분자학회 2017 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.42 No.1

RFB (redox flow battery)에서의 이온교환막

길보민,유철휘,황갑진 한국막학회 2019 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2019 No.05

가속열화시험에 따른 리튬이온전지 모듈의 SoH

길보민,유철휘,황갑진,구경모,한주영 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

세계적으로 에너지 고갈 및 지구온난화 등의 환경문제로 인하여 친환경 자동차인 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)와 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 관심이 높아지고 있으며, 이에 따른 고용량 및 고출력의 이차전지가 주목받고 있다. 그 중에서도 리튬이온전지(LIB, Lithium Ion Battery)는 큰 기전력과 에너지밀도를 가지며 가볍다는 장점이 있어 다양한 분야에 적용이 가능한 이차전지로 주목 되고 있다. 반면에 LIB는 상대적으로 수명이 짧고 노화가 빠르다는 단점이 있다. 본 연구에서는 LIB의 양극소재로 LiNiCoAl(NCA), LiNiMnCoO₂(NMC)를 선정하여 양극재별 노화특성을 분석하였다. 가속열화조건을 설정하여 소재에 따른 C-rate의 충·방전 특성 및 장 수명 특성을 측정하였고 DCIR(Direct Current Internal Resistance)를 통해 각 전지의 SoH(State of health) 특성을 평가하였다. 그 결과를 기반으로 각 양극소재 별 전기화학적 특성을 분석하여 다양한 응용분야에 대한 적용 가능성을 살펴보았다.

Preparation of the electrode using NiFe2O4 powder for the alkaline water electrolysis

황갑진,길보민,유철휘 한국공업화학회 2017 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.48 No.-

The coin electrode was prepared by mixing the binder (polyethylene glycol or styrene butadiene rubber)and NiFe2O4 powder which was synthesized by a co-precipitate method, to use in the alkaline waterelectrolysis. The over-potential of the prepared coin electrode was measured in 7 mol L 1 KOH solutionfor an oxygen evolution reaction (OER) and a hydrogen evolution reaction (HER). From the data, it wasestimated that the prepared coin electrode is useful for the electrode in the alkaline water electrolysiswith its low over-potential (1.57 V and 2.20 V for OER and HER, respectively, at the current density of0.41 A cm 2).

이온교환수지를 이용한 알칼리 금속 이온 및 염소 이온의 제거

이경한,길보민,유철휘,황갑진 한국막학회 2020 멤브레인 Vol.30 No.4

A research was conducted on the removal of ion from the solution involving the alkali metal ion and chlorine ion using ion exchange resin. The cation exchange resin and anion exchange resin was used for the remove of metal ion (Na+ and K+) and chlorine ion (Cl-), respectively. In the case of solution A (involving 36,633 ppm of Na+ and 57,921 ppm of Cl-), the Na+ ion and Cl- ion were removed over 99% within 20 min. In the case of solution B (involving 1,638 ppm of K+), the K+ ion was removed over 99% within 3 min. 알칼리 금속 이온과 염소 이온이 포함된 용액으로부터 이온교환수지를 이용한 이온 제거에 대한 연구를 진행하였다. 양이온인 금속이온(Na+와 K+)의 제거에는 양이온교환수지를, 음이온인 염소 이온(Cl-)의 제거에는 음이온교환수지를 사용하였다. 용액 A (Na+를 36,633 ppm, Cl-를 57,921 ppm 함유)의 경우, Na+ 이온과 Cl- 이온은 20분 이내에 99% 이상 제거되었다. 용액 B (K+를 1,638 ppm 함유)의 경우, K+ 이온은 3분 이내에 99% 이상 제거되었다.

이온 치환된 천연 제올라이트를 활용한 암모니아성 질소, Mn, As의 제거

이경한,길보민,유철휘,황갑진 한국막학회 2019 멤브레인 Vol.29 No.5

암모니아성 질소(NH4-N)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 Na+ , Ca2+, K+ , Mg2+로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소(NH4-N)의 흡착량과 제거율은 Na+ 로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. Mg2+로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을보였다. Ammonia nitrogen is well known as a substance that causes the eutrophication with a phosphorus in the water, because it is contained in the industrial wastewater, agricultural and the stockbreeding wastewater. In addition, manganese (Mn) and arsenic (As) are included in the mine treated water, etc., and are known as a source of water pollution. Natural zeolites are used to remove ammonia nitrogen in water but it have a low adsorption capacity. In order to improve the low adsorption capacity of the natural zeolite, ion substitution was carried out with Na+ , Ca2+, K+ and Mg2+. The adsorption capacity and removal rate of ammonia nitrogen (NH4-N) were the highest at 0.66 mg/g and 89.8% in Na+ ion exchanged zeolite. Adsorption experiments of Mn and As were performed using ion exchanged zeolites. Ion exchanged zeolite with Mg2+ showed high adsorption capacity and removal rates of Mn and As.

양극 소재에 따른 리튬이온전지의 SoH, SoC 특성

인대민,길보민,구경모,황갑진,유철휘 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.1

산화분해촉매를 함유한 rPP/ZnO 나노컴포지트 유연식품포장필름 제조 및 물성 특성 연구

이진경,길보민,이동진,이익모,Lee, Jin-kyoung,Gil, Bo-min,Lee, Dong-jin,Lee, Ik-mo 한국포장학회 2018 한국포장학회지 Vol.24 No.1

본 연구에서는 수출 가능한 식품포장재로 pro-oxidant($d2w^{(R)}$)함유 rPP/ZnO 나노컴포지트 유연필름을 제조하였고, 이 산화분해 필름의 기계적 특성과 항균기능을 조사하였다. 산화분해필름은 일정조건의 열과 자외선 처리를 거친 후 특성분석으로 FT_IR, SEM, UTM, GPC를 측정하여 물성변화를 관찰하였다. 카보닐지수와 하이드록실지수에서 열과 자외선에 노출율이 많아질수록 수치는 상승하였다. 표면분석에서는 rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO나노컴포지트 필름의 경우 표면이미지가 매끈하여 ZnO의 첨가가 고분자의 상용성을 향상시켰고, 열과 자외선차단효과로 분해를 감소시키는 효과로 작용하였다. 항균력시험에서는 그람음성균은 대장균으로 그람양성균은 황색포도상구균으로 항균력을 측정하였다. 결과로는, ZnO는 시험에 사용한 농도에서 3로그 이상의 미생물 감소율을 나타내었다. 그러나 유연 필름용으로는 ZnO의 농도가 높아질수록 투명도가 떨어지므로 사용에 제한이 있었다. rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO가 함유한 시편에서 인장강도는 40% 상승하였고, 신율은 30% 감소되었다. ZnO를 첨가한 경우 기계적 물성상승과 열 안전성과 자외선차단성을 나타내었다. 산화분해능은 열 노출 $70^{\circ}C$ 온도에서 480시간 경과한 후, 자외선 조사로 72시간 노출 이후 시점의 분자량은 수평균분자량이 1,294 g/mol, 무게평균분자량이 5,920 g/mol로 분해되는 결과를 얻었다. 이것으로 UAE 5009:2009, ASTM 6954의 기준에 준한 필름을 제조할 수 있었다. 비교시편과 본 연구에서 제조한 산화분해필름의 분자량이 80.7%와 75.6% 감소한 결과를 얻음으로서, 자연 산화분해됨을 확인하였다. 식품포장재로서 안전성분석에서는 국내법 중 식품접촉플라스틱 폴리프로필렌의 기준에 적합하였다. In this study, pro-oxidant($d2w^{(R)}$) and rPP/ZnO nanocomposite flexible films for food packaging were prepared, and their mechanical and antimicrobial properties were investigated. As a result, the carbonyl index and hydroxyl index increased with exposured time to heat and UV rays. Surface analysis showed that the addition of zinc oxide improved the dispersibility and compatibility of the polymer, so that the surface of the composite film was smooth and the zinc oxide particles were smaller than the compared film. And it kept the physical properties by heat and UV ray blocking effect, and it worked to reduce decomposition. In the antimicrobial activity test, the microbial reduction rate was 3 logs or more at the use concentration of zinc oxide. The tensile strength was increased and the elongation was decreased. Oxidative degradability of multi-layered film in UV exposured for 72 hours, the molecular weight of the film decreased by 75.6%, 1,294 g/mol Mn and 5,920 g/mol Mw. In the safety analysis of food packaging materials, we obtained that are in standard of polypropylene, a food contact material of domestic law.

리튬이차전지와 슈퍼커패시터로 구성된 하이브리드 셀의 전기화학적 특성

김상길,길보민,황갑진,유철휘 한국수소및신에너지학회 2019 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.30 No.1

This study investigates the electrochemical characteristics of the hybrid cell that combined the advantageous characteristics of Li secondary battery and supercapacitor, high energy density and high power density, respectively. Electrochemical behaviors of the hybrid cell was characterized by charge/discharge, cycle and impedance tests. The hybrid cell using Li secondary battery and supercapacitor had better discharge capacity and cycle performance than that of using Li secondary battery only. Proper design of such a hybrid cell system is expected to result in substantial benefits to the well being of the Li secondary battery. The hybrid cell involving Li secondary battery for high energy density and supercapacitor for high power density may be the possible solution for future energy storage system.

2P-497 AMV를 이용 저단가 전해질 개발 및 전해액의 전기화학적 특성 연구

인대민,황갑진,유철휘,임경태,길보민 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1

세계적으로 친환경적인 풍력, 태양광 등 신재생에너지에 대한 연구가 진행되면서 간헐적인 전력 생산 특성을 보완하기 위해 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)이 주목받고 있다. 이 중에서도 에너지 저장 시스템의 하나인 바나듐 레독스 흐름 전지(Vanadium Redox Flow Battery, VRFB)는 출력과 용량을 독립적으로 설계가 가능하다는 장점이 있어 대용량 에너지 저장 시스템으로 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 바나듐 레독스 흐름 전지(VRFB)의 전해액 제조 비용의 단가를 낮추기 위해 메타 바나듐 산 암모늄(Ammonium metavanadate, AMV)을 사용한 전해액 제조에 대한 연구를 진행하였다. 또한 제조한 AMV 전해액을 사용하여 VRFB의 전기화학적 특성을 평가하였으며, 전기화학적 특성은 단위셀에서의 충방전 및 CV 분석을 통하여 확인하였다.