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Solar cell electrode materials derived from coordination polymers
방진호 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
Recent development of dye-sensitized solar cells has been driven by utilizing novel nanostructured materials for electrodes. Various nanostructured materials have been devised by using coordination polymers as their precursors, which can endow electrodes with new properties that are not feasible by traditional materials. In this talk, the synthesis of TiO2 and metal/carbon composite materials from coordination polymers and their utilization in dye-sensitized solar cells is presented. New physical properties and electrocatalytic activity of these materials and their implication in solar cell performance is discussed.
중공유리구체가 혼입된 탄소 소재 기반 전도성 복합재료의 열화 조건 노출 이후의 발열 특성 분석
방진호,장우석,양범주 한국복합신소재구조학회 2024 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2024 No.04
본 연구는 탄소 기반 필러인 탄소나노튜브 (Carbon nanotube, CNT), 탄소 섬유 (Carbon fiber, CF) 와 중공유리구체 (Hollow glass microsphere, HGM)를 혼입한 전도성 복합재료가 다양한 열화 상황 에 노출된 이후의 발열성능을 조사하고 분석하였다. 대부분 상황에서 시멘트 기반의 재료들은 질산 및 황산의 침투 또는 동결융해와 같은 다양한 자연적 열화상황에 노출되게 된다. 본 연구는 기존의 이러 한 한계를 극복하고자 HGM, 전도성 필러를 혼입한 전도성 복합재료를 제조하였고, 물리적·전기적 및 열적 특성을 조사하였다. 모든 시편에서 HGM의 혼입은 시편의 밀도와 열 전도도를 감소시켰으며, 다 량의 혼입은 강도와 전기 전도도를 감소시키는 결과를 관찰할 수 있었다. 그러나 적정량의 혼입은 오 히려 전기 전도도를 향상시키는 결과를 확인할 수 있었으며, 반복적인 발열 실험에서의 성능 유지 또 한 미혼입 시편에 비하여 상대적으로 뛰어난 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 HGM의 혼입에 대한 영 향을 더욱 자세하게 분석하기 위하여 수은압입법, 주사전자현미경, 제타전위 및 라만분광법 등의 분석 이 수행되었다.
CO-Tolerant PtMo/C Fuel Cell Catalyst for H_2 Oxidation
방진호,Hasuck Kim 대한화학회 2011 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.32 No.10
CO-tolerant PtMo/C alloy electrocatalyst was prepared by a colloidal method, and its electrocatalytic activity toward CO oxidation was investigated. Electrochemical study revealed that the alloy catalyst significantly enhanced catalytic activity toward the electro-oxidation of CO compared to Pt/C counterpart. Cyclic voltammetry suggested that Mo plays an important role in promoting CO electro-oxidation by facilitating the formation of active oxygen species. The effect of Mo on the electronic structure of Pt was investigated using X-ray absorption spectroscopy to elucidate the synergetic effect of alloying. Our in-depth spectroscopic analysis revealed that CO is less strongly adsorbed on PtMo/C catalyst than on Pt/C catalyst due to the modulation of the electronic structure of Pt d-band. Our investigation shows that the enhanced CO electrooxidation in PtMo alloy electrocatalyst is originated from two factors; one comes from the facile formation of active oxygen species, and the other from the weak interaction between Pt and CO.
방진호 대한화학회 2012 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.33 No.12
Oxide substrates in semiconductor-sensitized solar cells (SSSCs) have a great impact on their performance. TiO2 has long been utilized as an oxide substrate, and other alternatives such as ZnO and SnO2 have also been explored due to their superior physical properties over TiO2. In the development of high-performance SSSCs, it is of significant importance to understand the effect of oxides on the electron injection and charge recombination as these two are major factors in dictating solar cell performance. In addition, elucidating the relationship between these two critical processes and solar cell performance in each oxide is critical in building up the basic foundation of SSSCs. In this study, ultrafast pump-probe laser spectroscopy and open-circuit decay analysis were conducted to examine the characteristics of three representative oxides (TiO2, ZnO, and SnO2) in terms of electron injection kinetics and charge recombination, and the implication of results is discussed.
트랜스포머 알고리즘을 활용한 탄소나노튜브와 플라이애시 혼입 시멘트 복합재료의 압저항 특성 분석
김종혁,방진호,전해민,Jonghyeok Kim,Jinho Bang,Haemin Jeon 한국전산구조공학회 2023 한국전산구조공학회논문집 Vol.36 No.6
본 논문에서는 시멘트에 탄소나노튜브를 혼입하여 전기 전도성을 향상시킨 복합재료의 압저항 특성을 딥러닝 기반 트랜스포머 알고리즘을 적용하여 분석하였다. 훈련 데이터 확보를 위한 실험수행을 병행하였으며, 기존 연구문헌을 참조하여 배합설정, 시편제작, 화학조성 분석, 압저항 성능측정 실험을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 탄소나노튜브 혼입 시편뿐 아니라 플라이애시를 바인더 대비 50% 대체한 시편에 대한 제작 및 성능평가를 함께 수행하여, 전도성 시멘트 복합재료의 압저항 특성 향상 가능성을 탐구하였다. 실험결과, 플라이애시 대체 바인더의 경우 보다 안정적인 압저항 특성결과가 관찰되었으며, 측정된 데이터의 80%를 이용하여 트랜스포머 모델을 훈련시키고 나머지 20%를 통해 검증하였다. 해석 결과는 실험적 측정과 대체로 부합하였으며, 평균 절대 오차 및 평균 제곱근 오차는 각각 0.069~0.074와 0.124~0.132을 나타내었다. In this study, the piezoresistive properties of cementitious composites enhanced with carbon nanotubes for improved electrical conductivity were analyzed using a deep learning-based transformer algorithm. Experimental execution was performed in parallel for acquisition of training data. Previous studies on mixture design, specimen fabrication, chemical composition analysis, and piezoresistive performance testing are also reviewed in this paper. Notably, specimens in which fly ash substituted 50% of the binder material were fabricated and evaluated in this study, in addition to carbon nanotube-infused specimens, thereby exploring the potential enhancement of piezoresistive characteristics in conductive cementitious materials. The experimental results showed more stable piezoresistive responses in specimens with fly-ash substituted binder. The transformer model was trained using 80% of the gathered data, with the remaining 20% employed for validation. The analytical outcomes were generally consistent with empirical measurements, yielding an average absolute error and root mean square error between 0.069 to 0.074 and 0.124 to 0.132, respectively.
다층 구조로 이루어진 재활용 탄소섬유 혼입 복합재료의 전자파 차폐 성능평가
장우석,방진호,최재석,양범주 한국복합신소재구조학회 2024 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2024 No.04
탄소섬유 강화 플라스틱 (Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)은 고함량의 탄소섬유 (Carbon fiber, CF)와 고분자로 이루어진 복합재료로서, 뛰어난 기계적 성능으로 항공우주, 자동차, 토목 등 다 양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 하지만 사용량 증가에 따른 폐기물의 환경문제와 추출한 재활용 탄소섬유 (Recycled carbon fiber, rCF)의 적용 가능 분야의 한계로 인해 재활용이 제한적인 실정이 다. 본 연구에서는 rCF와 CF 혼입 시멘트계 전자파 복합재를 제작하여 그 성능을 비교 분석하기 위 한 실험을 수행하였다. 구성재료는 시멘트, 잔골재, 고성능 감수제를 사용하였으며, 비교 분석을 위해 CF와 rCF를 각각 6 mm, 12 mm 길이를 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 wt.% 함량으로 사용하였다. 전자파 복합 재의 흡수 성능 향상을 위해 각각 다른 함량의 다층 구조를 형성하였으며, 전자파 투과를 낮은 함량에 서 높은 함량 방향이 되도록 측정을 진행하였다. 전자파 차폐성능은 재령 28일 이후 네트워크 분석기 를 사용하여 자유 공간에서 측정하였으며, C-band (4~8 GHz)와 X-band (8~12 GHz) 주파수 영역 에서의 반사율과 투과율을 각각 측정하였다.