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CO oxidation 적용을 위한 다공성 골드의 제조
김휘로(Hero Kim),오천석(Cheonseok Oh),김영훈(Younghun Kim),고재욱(Jae Wook Ko) 한국가스학회 2009 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.10
U-safety system의 적용에 있어 가스의 누출여부를 신속하게 찾아내고 누출양을 검출해내는 것이 주요 문제점으로 대두되고 있다. 현재 사용되는 가스센서는 열저항을 이용하는 방식을 취하고 있어서, 다양한 환경조건에서 사용하기에는 다소 문제점이 있다. 본 연구에서는 상온에서의 일산화탄소를 검출하는 개념 실험으로, 일산화탄소의 산화반응이 상온조건에서도 이루어질 수 있도록 다공성 골드전극을 이용한 전기적 촉매를 제조하여 CO가 CO2로 변환되는 동안의 전기저항을 측정하고자 하였다. 실험결과 상온에서 전류를 공급하지 않았을 때는 반응이 일어나지 않으며, 200 mV의 일정한 전압을 공급하였을 때 21%의 전환율을 보였다. As a development of U-safety system, smart gas sensor is essential to find the point of gas-leakage easily and estimate its concentration. Generally, gas sensor was working with thermo-resistance method, which has some problems, such as limited detection concentration and energy consuming system. Herein, we prepared electrical catalyst using a porous gold electrode for sensing substrate of light gas (CO or CH4). As a proof-of-concept test, CO oxidation reaction was tested at ambient condition with applied some voltage from external potentiometer. When 200 mV was applied on the Pt supported porous gold electrode, CO was conversed to CO2 with 21% conversion.
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김휘로(Hero Kim),김영훈(Younghun Kim),고재욱(Jae Wook Ko) 한국가스학회 2008 한국가스학회지 Vol.12 No.2
U-safety system 구축을 위한 휴대 및 설치가 편리한 액상/기상 센서가 요구되고 있다. 나노다공성 알루미나를 구조유도체로 사용한 다공성 골드(Au)를 제조하여 센서의 전극 및 센서기질로 사용하였다. 제조한 다공성 골드는 평균 200~300 nm의 윈도우 기공을 갖고, 4.8 m<SUP>2</SUP>/g의 비표면적을 갖는 100% 순수한 골드로 구성되어 있다. 다공성 골드는 우수한 전기전도성, 불순물의 탈·부착에 따른 저항 변화 측정의 간편성, 좋은 재현성을 가져 액상/기상 센서의 기질로 사용하기에 적합하다. 본 연구에서는 검증실험으로 실시간 수은 검출실험을 실시하여, 센서로서의 활용 가능성을 확인하였다. For a development of U-safety system, liquid/gas-sensors that are easy to carry and install in any place are needed. Therefore, in this work, we prepared porous gold using a templating method with nanoporous alumina, and it was used as sensing materials and electrode. The resulting materials showed high purity macroporous structure with 200~300 nm of window-pore and 4.8 m<SUP>2</SUP>/g of surface area. Because porous gold had good electric conductivity, convenience to measure the change of electric resistivity and good reproducibility, it could be used as potential sensing materials. As a proof-of-concept test, the detection test for mercury ion was carried out.
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김영훈(Younghun Kim),박준수(Junsu Park),김휘로(Hero Kim),이정진(Jeongjin Lee),배은주(Eunjoo Bae),이수승(Suseung Lee),곽병규(Byoung Kyu Kwak),최경희(Kyunghee Choi),박광식(Kwangsik Park),이종협(Jongheop Yi) 환경독성보건학회 2008 환경독성보건학회지 Vol.23 No.4
Nanotechnology is emerging as one of the key technologies of the 21 st century and is expected to enable one to broaden the applicability across a wide range of sectors that can benefit public and improve industrial competitiveness. Already. consumer products containing nanomaterials are available in markets including coatings, computers, clothing, cosmetics, sports equipment and medical devices. Recently. Institute of Occupational Medicine in UK reported an occupational hygiene review for nanoparticles in the viewpoint of nanotoxicity. They reported that the exposure control is very important issues in workplace for exposure assessment. but no proper methods are available to measure the extent of exposures to nanoparticles in the workplace. Therefore, for the estimation of exposure of nanomaterials, we have to approach the material-balance methodology, which similarly carried out in TRI (toxic release inventory) for hazardous chemicals. In order to use this methodology, the exposure source of nanomaterials should be determined firstly. Therefore, herein we investigated the main sources and processes for the exposure to nanomaterals by conducting the survey. The results could be used to define and assess nanohazard sources.
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신소향(So Hyang Shin),김휘로(Hero Kim),오천석(Cheon Seok Oh),고재욱(Jae Wook Ko),김영훈(Younghun Kim) 한국가스학회 2011 한국가스학회지 Vol.15 No.4
가스 설비의 증가와 함께 가스 사용시 안전관리가 중요해 지고 있다. 그 일환으로 국가적인 차원에서 U-safety시스템 도입이 추진되고 있으며, 이를 위해서는 실시간으로 현장에서 가스 누출에 대한 검지가 가능해야 한다. 탄화수소류로 주로 구성된 가스의 누출 감지는 열저항을 이용하는 방식이지만, 도관에 함께 매설될 시에는 폭발 가능성으로 인해 적용이 불가하다. 이에 상온에서 메탄이나 일산화탄소와 같은 탄화수소류를 전기화학적 촉매 반응으로 검지할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 다공성 골드 분말을 팰렛 형태로 제조하여 백금 나노입자를 전해 도금법으로 도핑하여, CO의 CO₂ 산화 반응을 유도할 수 있는 촉매 전극을 제조하였다. Pt/PAu 전극의 경우, 약 21%의 CO 전환률을 보여서 탄화수소류의 상온 촉매전환과 함께 전기화학적 센싱이 가능함을 보였다. 이는 추후 메탄 가스 검지에 적용할 수 있는 여지를 마련했다고 판단된다. Management of gas safety is becoming important with increasing use of gas facilities. U-safety system is being promoted as part of national management of gas, and thus real-time and in-situ gas sensor should be developed. Detection method for When the gas sensor is installed in gas conduit, explosion may be likely, because hydrocarbon gases is usually used the difference of thermal resistance between reference and working electrode. Therefore, it is required to detect the hydrocarbons, such as CH₄ and CO, at room temperature via electrochemically catalytic reaction. In this study, Pt nanoparticle was doped on the porous gold powder by electrolytic plating method, and then it was used as catalytic electrode for CO oxidation. For Pt/PAu electrode, approximately 21% of CO conversion was obtained. It is noted that Pt/PAu electrode could be used to react the oxidation of hydrocarbon gases at room temperature via applying of external voltage.
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