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홍종은(Jong-Eun Hong),이승복(Seung-Bok Lee),조동우(Dong Woo Joh),김혜성(Hye-Sung Kim),임탁형(Tak-Hyoung Lim),박석주(Seok-Joo Park),송락현(Rak-Hyun Song) 한국세라믹학회 2021 세라미스트 Vol.24 No.4
Solid oxide fuel cells (SOFCs) can generate electricity through an electrochemical conversion of the chemical energy of fuels including hydrogen, hydrocarbons, and biogas because of high operation temperatures. Ammonia has recently been considered as a promising hydrogen carrier that is relatively convenient to store and transport and can be decomposed into hydrogen and nitrogen with no carbon emission via catalytic cracking. Thus, much effort has been made to utilize ammonia as a clean fuel to SOFCs for power generation at high efficiency. This review is aiming at delivering the current progress of developing high temperature ceramic fuel cells fed with ammonia, particularly more focused on the achievements of a direct ammonia fueled SOFC (DA-SOFC) to shed light on the challenges of degrading the performance and durability. The problems are primarily attributed to a lack of rational catalysts, thermal imbalance, and the evolution of nitrides on the components including the Ni based anode, Ni mesh as current collector, and stainless steels of metallic interconnect that are exposed to the ammonia fuel environment incurring microstructural deformations and electrical and electrochemical deteriorations. Lastly, strategic pathways to overcome the inadequate performance and the instability are suggested to accomplish a commercialization of DA-SOFCs.
${\gamma}$-선에 조사된 황산칼륨 단결정의 상자성 결함에 관한 전자스핀공명 연구
여철현,정원양,홍종인,김은옥,양정성,Yo Chul Hyun,Chung Won Yang,Jong In Hong,Eun Ok Kim,Jung Sung Yang 대한화학회 1981 대한화학회지 Vol.25 No.6
황산칼륨($K_2SO_4$) 포화용액으로부터 증발법으로 $K_2SO_4$ 단결정을 최적조건에서 생성시킨다. 이 단결정은 약 $12{\times}10^6$ 렌트켄의 ${\gamma}$-선에 조사시키면 그 결정내에 상자성 중심 또는 상자성 결합을 형성한다. 이 상자성 중심들의 전자스핀공명(ESR) 스펙트라를 상온에서 X-띠 전자스핀 공명 분광분석기로 얻는다. 상자성종들의 ESR 피이크들은 무등방성을 보이지만 $SO_3-$기만은 g = 2.0036인 가우스형 등방성 피이크이었다. 무등방성피이크들의 각도 의존성을 나타내기 위하여 서로 직교하는 a, b, c 결정축으로 단결정을 회전시키면서 여러 각도에서 ESR 스펙트라를 기록하였다. 무등방성 피이크들과 등방성 피이크의 선위치관계로부터 g값들을 계산하고 각 상자성 중심에 대응하는 g-값의 9매트릭스 원소들을 대각화 시켜 주 g-값과 방향여현을 얻는다. 이들 특성 주 g-값과 방향여현을 사용하여 모든 상자성 결합구조를 확인하였다. Single crystals of Potassium Sulfate ($K_2SO_4$) have been grown from the saturated solution by the evaporation method at the optimum conditions. Radiation damages in the crystal by ${\gamma}$-irradiation of about $12{\times}10^6$ Roentgen have given rise to paramagnetic centers or paramagnetic defects. Electron spin resonance (ESR) spectra of the centers are obtained with the X-band EPR spectrometer at room temperature. The ESR peaks of the paramagnetic species are found to be anisotropic but the peak of $SO_3-$ radical is an isotropic of Gaussian shape at g = 2.0036. A number of ESR spectra of the crystal for angular variation of the anisotropic peaks are recorded at various orientations of rotation about a, b and c crystallographic axes respectively. The g-values are calculated from the line position between anisotropic peaks and the isotropic one and then principal g-values and its direction cosines of the species are obtained by diagonalization of 9 matrix elements of the corresponding g-values. All the paramagnetic defects are identified by the characteristic principal g-values and its direction cosines.
강소연,조형희,홍종일,김의준,박성은,Kang So-Yeon,Cho Hyung-Hee,Hong Jong-Ill,Kim Eui-June,Park Sung-Eun 한국공학교육학회 2005 공학교육연구 Vol.8 No.2
정보화 사회가 되면서 학습자중심의 수업의 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 학습자중심 수업인 Problem Based Learning(PBL) 수업을 2004년도 2학기 동안 공과대학 4과목에 적용하였다. 본 연구에서는 PBL 수업을 받은 학생들의 수업에 대한 만족도와 효과지각을 측정하였다. 학생들의 개인차 변인에 따른 PBL 수업의 효과를 검증해 보기 위해 학생들의 학습유형과 PBL 선호도와의 관계, 학생들의 의사소통에 대한 불안수준(소집단 참여, 모임참여, 대화, 발표)에 따른 효과를 알아보았다. 연구 결과, 대체적으로 학생들은 PBL 수업에 대해 만족하고 있으며, PBL 수업을 통해 조원들과 친밀한 관계를 맺고, 친구들로부터 많은 것을 배울 수 있다고 지각하는 것으로 나타났다. 또한 PBL 수업을 통해 학생들의 불안수준이 감소한 것으로 나타나 PBL 수업이 발표능력과 의사소통 능력에 대한 자신감을 키워주는 것으로 기대된다. 학생들의 학습유형과 PBL 선호도와의 관계를 알아본 결과 학습유형에 따른 상관이 높게 나타나 학생들의 개인차를 고려한 PBL 수업 설계가 필요함을 제시하였다. The purpose of this study was to investigate 1) learner's satisfaction and perception on PBL 2) the relationship between learning styles and PBL preferences 3) the effects of decreasing communication apprehension through PBL. The results were as follows: 1) the students were satisfied with PBL and perceived positively on PBL 2) the students with high participative or cooperative learning styles were satisfied with PBL and perceived more positively on PBL, but those who had avoidant or dependent learning styles didn't perceive positively on PBL 3) the degree of communication apprehension in meeting was decreased significantly. We expect this research to be foundation in instructional design of PBL with individual differences
화학보조 전기화학 증착 방법을 적용한 고체산화물 연료전지 금속 분리판 스피넬 보호 코팅
최재린(Je-Lin Choi),홍종은(Jong-Eun Hong),김혜성(Hye-Sung Kim),이승복(Seung-Bok Lee) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC)의 금속 분리판은 단위 전지를 전기적으로 연결하고 인접한 전지에 공급되는 연료와 산소(공기)를 분리하는 역할을 한다. 일반적으로 표면 안정성을 개선하고 공기극의 Cr 피독을 완화하기 위해 Ferrite 계 소재의 분리판 표면을 전도성 산화물로 코팅한다. 특히 분리판 보호에 효과적인 Mn-Co 스피넬 산화물의 고체산화물 연료전지(SOFC) 분리판 적용 코팅에 대한 다양한 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 Mn-Co 스피넬 산화층을 금속 모재에 균일하게 코팅하기 위하여 화학보조 전기화학 증착법(Chemically assisted electrodeposition, CAED)이라고 하는 새로운 방법을 도입하였고, 이를 통해 고내구성의 Mn-Co 스피넬 산화층을 보다 쉽고 간편하게 형성할 수 있었다. 위 증착법에 의해 형성한 Mn-Co 코팅층의 두께는 약 2 ㎛로, 900℃의 비교적 낮은 열처리 온도에서도 스피넬 상을 형성하였다. 4-point-probe 방법으로 측정한 코팅 층을 포함한 금속 시편의 초기 ASR 은 5.1 mΩcm<sup>2</sup>, 1,000시간 장기 운전 후 증가량은 8.5 mΩcm<sup>2</sup>/kh이었다. Denuder technique에 의해 시험된 풍부한 가습 조건에서 Cr 휘발 속도는 1.3 × 10-10 kgm-2s-1 (100시간 운전, @800℃)으로 코팅하지 않은 금속시편과 비교했을 때 약 10배 이상 작았고, 이는 고온 및 장기 산화분위기에서 Chromia 스케일로부터의 Cr 휘발을 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주었다.
한광우(Gwangwoo Han),홍종은(Jong-Eun Hong),이왕제(Wang-Je Lee),이경호(Kyoung-Ho Lee),주홍진(Hong-Jin Joo),안영섭(Young-Sub An),조동우(Dong Woo Joh),김혜성(Hye-Sung Kim),이승복(Seung-Bok Lee),임탁형(Tak-Hyoung Lim),박석주(Seok Joo Par 한국세라믹학회 2023 세라미스트 Vol.26 No.1
In the field of food and agriculture, fuel cell-based energy supply technology is gaining much attention for sustainable food systems with carbon neutrality by 2050. Previous studies have focused on the electricity balance using polymer electrolyte fuel cells (PEMFCs) without considering the temperature quality to maintain the environmental conditions required in smart farms. However, this study proposes a system that can provide all four energy sources (electricity, cooling, heating, and CO₂) required by smart farms by using solid oxide fuel cells (SOFC), which can utilize high-quality heat. To confirm the feasibility of the proposed idea, we demonstrate the world's first 10 kW-class SOFC-based integrated system for a smart farm in Jinju, South Korea. The system's core components consist of a SOFC system, a hot thermal storage system, a cold thermal storage system, and a CO₂ supply system. In this study, the applicability of the proposed system is verified by the experimental results of the effective production of cold and hot heat required by smart farms. In addition, the technical problems encountered during the demonstration are presented. In doing so, we suggest the direction of more economical and sustainable SOFC technology development for smart farm applications.