전이금속 함유 전기방사 된 탄소섬유 웹의 수소 흡장

임지선(Im, Ji-Sun),김주완(Kim, Ju-Wan),박수진(Park, Soo-Jin),김영호(Kim, Young-Ho),이영석(Lee, Young-Seak) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.06

To increase the capacity of hydrogen adsorption, transition metals were adopted as catalyst. The PAN-based CNFs involving transition metal were obtained by electrospinning method and heat treatment. To study the surface of carbon fibers, SEM analysis was conducted. The mass of transition metals were spreaded or covered among CNFs. XRD and EDX analysis were used to confirm transition metals on the surface of carbon fibers. Volumetric method was used for studying the capacity of hydrogen adsorption on the carbon fibers involving transition metals. In this study. vanadium has the best characteristics among chromium, titanium, and copper for hydrogen adsorption.

대형할인점의 수유공간 디자인 특성에 관한 연구

임지선(Im, Ji-Sun),한지은(Han, Ji-Eun),황연숙(Hwang, Yun-Sook) 한국실내디자인학회 2009 한국실내디자인학회 학술대회논문집 Vol.11 No.1

The study is to examine the current usage of maternity space as service area in discount store and evaluate environmental characteristics of it. three maternity spaces in Seoul which opened recently were investigated. five categories were used to analyze these spaces ; accessibility, zoning, comfortableness, privacy and control. The major findings were as follows ; There were not sufficient depth of corridor for users to access this area because they moved with their shopping cart. Also, there were lack of divided area by various functions and users. Although most of maternity spaces were generally well-equipped with sanitary facilities, additional supplies were needed. Moreover, there were insufficient in terms of privacy. It demands to zone more carefully not to expose users directly. And it is necessary to arrange staff to manage this area.

불소 도핑 TiO₂ 염료감응형 태양전지의 전기화학적 특성

이성규,임지선,이영석,Lee, Sung Kyu,Im, Ji Sun,Lee, Young-Seak 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.5

본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여 여러 조건에서 $TiO_2$에 불소를 도핑한 후 이를 이용하여 광전극을 제조하고 그 전기화학적 특성을 평가하였다. 불소 도핑된 $TiO_2$를 이용하여 제조된 염료감응형 태양전지의 에너지 전환 효율을 전류-전압 곡선을 통하여 계산하였다. $TiO_2$ 광전극을 불소 도핑함으로써 에너지 전환 효율이 최대 3배 이상 향상되었다. 이와 같은 결과는 불소 도핑 후 에너지 준위가 감소된 $TiOF_2$가 $TiO_2$와 혼재됨으로써 광전극 내에 용이한 전자 전달이 가능하고 이로 인하여 염료 감응형 태양전지의 효율이 향상된 것으로 여겨진다. 이는 IMPS (intensity-modulated photocurrent spectroscopy) 및 IMVS (intensity-modulated photovoltage spectroscopy) 분석에서도 불소가 도핑됨으로써 전자 전달이 빨라지고, 전자 재결합은 느려지는 결과를 확인할 수 있었다. In this study, the fluorine doped $TiO_2$ was prepared as a photoelectrode in order to improve the efficiency of dye-sensitized solar cells and estimated the electrochemical characterizations. The energy conversion efficiency of the prepared dye-sensitized solar cells using fluorine doped $TiO_2$ was calculated from a current-voltage curve. The efficiency of prepared dye-sensitized solar cells was improved by about maximum three times by F-doping on $TiO_2$. It was suggested that the efficiency of dye-sensitized solar cells was improved by hybrid semiconductors of $TiO_2/TiOF_2$ in photoelectrode based on reduced $TiOF_2$ energy level via fluorine doping. It can be confirmed that the electron transport was faster but the electron recombination was slower by doping fluorine on $TiO_2$ in photoelectrode through intensity-modulated photocurrent spectroscopy and intensity-modulated photovoltage spectroscopy analysis.

B, C, N, F 원소 다중도핑된 TiO₂의 가시광 광촉매 분해 반응

배병철,임지선,김종구,이영석,Bai, Byong Chol,Im, Ji Sun,Kim, Jong Gu,Lee, Young-Seak 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.1

In this study, boron, carbon, nitrogen and fluorine co-doped $TiO_{2}$ photocatalysts using tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEATFB) have been prepared by different heat treatment temperatures to decrease the band gap. To explore the visible light photocatalytic activity of the novel low‐zband gap $TiO_{2}$ photocatalyst, the removal of two dyes was investigated, namely, acridine orange and rhodamine B. XRD patterns demonstrate that the samples calcined at temperatures up to $800^{\circ}C$ clearly show anatase peaks. The XPS results show that all the doped samples contain N, C, B and F elements and the doped $TiO_{2}$ shows the shift in the band gap transition down to 2.98 eV as UV-DRS results. In these UV-Vis results, photocatalytic activity of the doped $TiO_{2}$ is 1.61 times better than undoped $TiO_{2}$. Specially, excellent photoactivity results were obtained in the case of samples treated at $700^{\circ}C$. 본 연구에서는 여러 가지 열처리 온도에서 다성분 도핑에 의한 광촉매의 밴드갭 저감 및 가시광 광분해 효과를 알아보고자 tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEATFB)로 B, C, N, F 등이 동시에 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매를 제조하였다. 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매가 가시광선영역에서 분해되는 정도를 확인하기 위해서 태양광에 조사하여 rhodamine B와 acridine orange로 염료분해 실험을 수행하였다. XRD 결과 $800^{\circ}C$ 이하에서 열처리된 $TiO_{2}$ 광촉매는 anatase 구조가 존재하고 있음을 알 수 있었다. XPS 분석을 통하여 광활성에 영향을 미치는 B, C, N, F의 결합구조를 확인하였고 UV-DRS 결과로부터 다성분 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매의 밴드 갭이 2.98 eV로 줄어든 것을 알 수 있었다. 다성분 도핑 $TiO_{2}$의 태양광 조사에 의한 UV-Vis 결과에서 acridine orange에 대한 광분해 효과가 도핑되지 않은 샘플에 비해 1.61배 증가함을 알 수 있었다. 특히, 다성분이 동시 도핑되고 $700^{\circ}C$에서 열처리된 샘플이 acridine orange과 rhodamine B 두 가지 염료 모두에서 가장 좋은 광분해 효과를 보여 주었다.

코팅 피치의 물성제어를 통한 흑연 음극재의 전기화학 성능 향상 연구

김보라,김지홍,강석창,임지선,Kim, Bo Ra,Kim, Ji Hong,Kang, Seok Chang,Im, Ji Sun 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.5

A pitch coating method was proposed for the purpose of improving the electrochemical properties of natural graphite. The synthesis conditions of pitch coating were optimized via measuring electrochemical properties of pitch-coated graphite anodes. As the synthesis temperature increased, the thermal stability was improved in addition to an increase in the softening point and residual carbon weight. However, the synthesis temperature of 430 ℃ resulted in the synthesis of a large amount of NI (NMP Insoluble) due to excessive condensation reaction. As the surface uniformity and coating thickness increased due to high thermal stability, the initial coulombic efficiency and rate capability of the pitch-coated graphite were improved. However, the graphite coated with the pitch containing excessive NI showed lower electrochemical properties than the uncoated graphite. NI had low dispersibility and formed spheres after heat treatment, so it formed the heterogeneous and thicker SEI layer. The optimum conditions for forming a uniform surface and an appropriate coating layer were investigated.

기공구조 조절 및 Pt촉매 증착을 이용한 다공성 탄소나노섬유의 수소가스 감지특성

강석창 ( Seok Chang Kang ),임지선 ( Ji Sun Im ),이영석 ( Young Seak Lee ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.3

상온에서 작동하는 고감도 수소 가스센서를 제조하기 위하여 Pt 촉매가 증착된 다공성 탄소나노섬유를 제조하였다. 나노섬유는 polyacrylonitrile을 탄소전구체로 하여 전기방사법을 이용하여 제조되었고, 탄소나노섬유의 제조를 위하여 열처리 공정을 거쳤다. 다음으로, 탄소나노섬유에 화학적 활성화 공정을 통하여 가스 흡착을 위한 높은 비표면적과 기공구조를 부여하였다. Pt는 수소가스에 대한 촉매효과를 위하여 스퍼터링법을 통해 다공성 탄소나노섬유에 증착되었다. 탄소나노섬유는 화학적 활성화 공정을 통해 비표면적이 2093 m2/g으로 100배 이상 증가하였고, 약 60 vol%의 미세기공이 부여되었다. Pt는 다공성 탄소나노섬유의 형태를 그대로 유지하면서 얇고 고르게 증착되었다. 제조된 가스센서의 반응속도와 민감도는 비표면적, 미세기공율의 증가와 Pt 증착에 의하여 증가하였다. 결과적으로 수소가스에 대한 탄소나노섬유 상온에서 감응특성은 화학적 활성화와 Pt의 촉매효과에 의하여 향상됨을 알 수 있었다. Pt deposited porous carbon nanofibers was prepared as a highly sensitive material of hydrogen gas sensor operating at room temperature. Nanofibers was obtained by electrospinning method using polyacrylonitrile as a carbon precursor and then thermally treated for carbon nanofibers. Chemical activation of carbon nanofibers was carried out to enlarge specific surface area up to 2093 m2/g. Sputtered Pt layer was uniformly distributed keeping the original shape of carbon nanofibers. The hydrogen gas sensing time and sensitivity were improved based on effects of high specific surface area, micropore structure and deposited Pt catalyst.

피치계 소프트 카본 음극재 제조 시 피치의 연화점이 음극재 초기 효율 및 율속 특성에 미치는 영향

김경수 ( Kyung Soo Kim ),임지선 ( Ji Sun Im ),이종대 ( Jong Dae Lee ),김지홍 ( Ji Hong Kim ),황진웅 ( Jin Ung Hwang ) 한국공업화학회 2019 공업화학 Vol.30 No.3

본 연구에서는 리튬이차전지의 초기 효율과 율속 특성의 향상을 위해 피치계 소프트 카본 음극재의 요구 물성 및 제조 공정변수에 대한 실험을 진행하였다. 피치는 석유계 잔사유를 사용하여 공정 온도를 변수로 합성하였다. 공정온도를 각각 360, 370, 410 ℃에서 3 h 진행하여, 86, 98, 152 ℃의 연화점을 갖는 피치를 제조하였다. 피치의 원소분석과 열적 특성을 EA 분석과 TGA 분석을 통해 고찰한 결과, 높은 연화점을 갖는 경우 낮은 H/C 및 발달된 열적안정성을 관찰할 수 있었다. 얻어진 피치를 1,200 ℃에서 1 h 동안 탄화 열처리 공정을 진행하여 소프트 카본계 음극재를 제조하였다. XRD 분석을 통해 결정 구조를 고찰한 결과, 연화점이 높은 피치에서 제조된 소프트 카본은 상대적으로 고비점의 성분들로 구성되어 탄화 열처리공정 시 증발 성분의 감소 및 고리화에 참여하는 성분들의 증가로 인하여 결정성이 증가하였음을 고찰할 수 있었다. 결정성이 향상된 소프트 카본계 음극재에서 향상된 초기 효율과 율속 특성의 결과를 얻을 수 있었다. 향상된 초기 효율 및 율속 특성은 소프트 카본계 음극재의 발달된 결정 구조에서 기인하는 메커니즘에 대하여 논의하였다. In this study, required properties and optimized procedure conditions for the pitch based soft carbon anode of lithium ion battery was investigated for improving the initial efficiency and rate performance. Each petroleum residue was thermally treated at 360, 370, and 410 ℃ for 3 hours to synthesis a pitch and the corresponding pitch shows the softening point of 86, 98, and 152 ℃, respectively. The elemental analysis and thermal characteristics of the pitch were investigated by EA analysis and TGA. It was noted that the low H/C and improved thermal stability were obtained with the high softening point. The obtained pitch was carbonized at 1,200 ℃ for 1 hour to produce a soft carbon based anode. As a result of investigating the crystal structure by XRD analysis, it was found that the crystallinity of soft carbon increased with increasing the softening point. It was considered that relatively higher boiling components and decreases in the evaporation component resulted the components participation for cyclization during the heat treatment process. The soft carbon based anode with an improved crystallinity shows the enhanced initial efficiency and rate performance. The mechanism of both improvements was also discusssed based on the developed crystal structure of soft carbon based anode materials.

초청 총설 논문 : 다공성 탄소계 재료를 이용한 수소저장 기술

이영석 ( Young Seak Lee ),임지선 ( Ji Sun Im ) 한국공업화학회 2009 공업화학 Vol.20 No.5

B, C, N, F 원소 다중도핑된 TiO2의 가시광 광촉매 분해 반응

배병철 ( Byong Chol Bai ),임지선 ( Ji Sun Im ),김종구 ( Jong Gu Kim ),이영석 ( Young Seak Lee ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.1

산 촉매에 따른 아나타제/브루카이트 혼성형 TiO₂ 광촉매의 메틸렌블루 광분해특성

윤석민,김진훈,정의경,임지선,이영석,Yun, Seok-Min,Kim, Jinhoon,Jeong, Euigyung,Im, Ji Sun,Lee, Young-Seak 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.1

본 연구에서는 난분해성 유기물질의 광분해능을 증가시키고자 다양한 산 촉매 및 마이크로웨이브법으로 아나타제/브루카이트 혼성형 $TiO_2$ 광촉매를 제조하였다. 또한 그에 따른 입자 및 결정크기와 브루카이트 분율에 따른 메틸렌블루의 광분해특성을 고찰하였다. 아나타제/브루카이트 혼성형 $TiO_2$ 광촉매의 표면특성 및 입자크기는 주사전자현미경과 레이저회절 입도분석기를 통하여 평가하였고, 결정구조는 X선 회절장치를 통하여 확인하였다. 메틸렌블루의 광분해 특성은 자외선 가시광선 분광광도계를 통하여 확인하였다. 주사전자현미경과 레이저회절 입도분석결과로부터 아나타제 및 아나타제/브루카이트 혼성형 $TiO_2$ 광촉매는 약 500 nm 이하의 클러스터 형태의 입자크기 나타내었고, 평균입자 크기는 $6.66{\sim}6.85{\mu}m$로 산 촉매 종류에 의한 영향은 크지 않음을 알 수 있었다. 산 촉매의 종류 및 마이크로웨이브법으로 제조된 $TiO_2$ 광촉매는 XRD 분석결과로부터 아나타제/브루카이트 혼성형 결정구조를 나타내었고 그 결정구조는 마이크로웨이브 조사시간의 증가에 따라서 변화하지 않았다. 메틸렌블루의 광분해능 실험결과로부터 광분해능은 브루카이트 분율 및 결정크기에 비례하지 않았으며, 브루카이트 분율 및 결정크기가 적정치 이상이 되면 오히려 촉매활성이 저하되는 경향성을 나타내었다. 본 연구결과에서는 브루카이트 분율 및 결정크기가 9.4%, 4.53 nm인 아나타제/브루카이트 혼성형 $TiO_2$ 광촉매가 가장 우수한 광분해능을 나타내었다. In this study, anatase/brookite hybrid $TiO_2$ was prepared using different acid catalysts and microwave to improve photodegradation of organic pollutants. The methylene blue photodegradation properties of the prepared photocatalysts with different particle/crystal size and brookite fractions were investigated. Surface characteristics and particle sizes of anatase/brookite hybrid $TiO_2$ were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and laser diffraction particle size analyzer, respectively and crystal structures were investigated with X-ray diffraction (XRD). Methylene blue photodegradation properties were evaluated with UV-vis spectrophotometer. Anatase and anatase/brookite hybrid $TiO_2$ had less than 500 nm size of clusters and the average particle size of $6.66{\sim}6.85{\mu}m$, suggesting that types of acid catalysts did not affect the size. XRD of the prepared $TiO_2$ showed that the photocatalysts had anatase/brookite hybrid crystal structure and applying microwave did not change their crystal structure. Photodegradation of methylene blue with the prepared photocatalyst did not increased proportionally to the fraction of brookite and the crystal size and decreased when brookite fraction and the crystal size increased further. Anatase/brookite hybrid $TiO_2$ with brookite fraction of 9.4% and crystal size of 4.53 nm shows the best photodegradation activity of methylene blue.