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저시력 보행자를 위한 모바일 길찾기 어플리케이션 사용자 경험 연구
조태우(Taewoo Jo),여도현(Dohyeon Yeo),김승준(SeungJun Kim) 한국HCI학회 2022 한국HCI학회 학술대회 Vol.2022 No.2
노인성 황반변성(Age-related Macular Degeneration, AMD) 환자는 네비게이션을 사용하더라도 wayfinding task 수행에 많은 어려움을 겪는다. 이는 중심 시야 결손 및 굴절, 채도 감소의 시력 저하 증상이 네비게이션의 UI 와 충돌하여 원활한 interaction 을 방해하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 이들은 네비게이션을 사용하지 않을 경우 task 의 수행도가 훨씬 낮아지기에 어쩔 수 없이 의존할 수밖에 없다. 본 연구에서는 AMD 환자의 시각적 경험이 어떤 타입의 네비게이션과 원활한 interaction 이 가능한지 알아보기로 하였다. 다만, AMD 환자 대상 연구에는 여러 한계점이 있기에, 정상 시력의 피험자에게 AMD 증상의 시각적 경험을 제공하는 시뮬레이션 시스템을 구축 및 적용하여 연구를 진행하였다. AMD 증상과 충돌하지 않도록 디자인한 Map type 의 네비게이션의 경우, AMD 증상의 시각적 경험을 상쇄할 정도로 다양한 지표에서 긍정적인 경향성을 확인할 수 있다. 모바일 어플리케이션 UI 의 개선은 저시력인의 시각적 경험을 정상 시력인 수준으로 끌어올릴 수 있음을 관찰할 수 있으며, 저시력인의 삶의 질 개선을 위해서 다양한 연구의 필요성을 확인할 수 있다.
음극 활 물질로써 NixZn(1-x)O을 사용한 Zn/Ni 레독스 배터리의 안정성 및 효율평가
임영환,박경수,조태우,이진식,강미숙 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
Zn/Ni redox battery는 양극은 Ni(OH)2를 활 물질로 사용하고 음극은 전해질에 녹아있는 Zn2+을 활 물질로 하는 산화환원 배터리이다. 이 시스템은 분리 막이 필요 없고 활 물질이 비교적 저렴하면서 높은 충전용량을 가진다. 하지만 충/방전 횟수가 증가할수록 음극에서는 Zn dendrite가 성장되고 양극에서는 Ni 활 물질이 박리되는 문제 등으로 배터리의 내구성 및 전지효율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 현상을 억제하기 위해 음극에서는 ZnO의 모포로지 제어 및 표면 금속 도핑에 의한 덴드라이트 억제 연구와 양극에서는 반복되는 충/방전에 의한 Ni결정의 결함속도를 제어하는 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존방식인 ZnO표면에 금속을 도핑하는 방법과는 다르게 ZnO결정내에 Ni를 첨가한 NixZn(1-x)O를 합성하여 음극 활 물질로 사용하고자 하였다. 정치형 셀을 통해 레독스 전지 성능을 평가했으며, 전기적 특성은 CV와 impedance를 통하여, 물성평가는 XRD, SEM, EDX 통하여 확인하였다.
임영환,박경수,조태우,전재환,전광일,강미숙 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
the redox flow batteries (RFBs) has been focused as promising electric enery storage device and studied. In this study, the Zn/Ni redox couple`s properties have been investigated. The nanoparticles of ZnO and Ni<sub>x</sub>Zn<sub>(1-x)</sub>O were synthesized by sol-gel method adding Oxalic acid as chelate agent. XRD, TEM, SEM, EDX, CV, and galvanostat charge-discharge cycle test were used in this study. The cells using pure ZnO and Ni<sub>x</sub>Zn<sub>(1-x)</sub>O show efficiencies of 90 % above during entire cycle. Simultaneously, The more Ni ion had been added, the more Zn and ZnO dendrite were suppressed. However, there was an efficiency`s drop according to Ni content. Considering the conflicting factors, Ni<sub>x</sub>Zn<sub>(1-x)</sub>O of 0.1 mol% is the most appropri-ate cell among the others.
아민계 킬레이트제를 사용하여 합성한 ZnO 음극 활물질을 이용한 Zn/Ni 레독스 배터리의 안정성 및 효율 평가
임영환,박경수,조태우,전재환,정광일,강미숙 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
Zn/Ni redox battery는 양극은 Ni(OH)<sub>2</sub>를 활 물질로 사용하고 음극은 전해질에 녹아있는 Zn<sup>2+</sup>을 활 물질로 하는 산화환원 배터리이다. 이 시스템은 분리 막이 필요 없고 활 물질이 비교적 저렴하면서 높은 충전용량을 가진다. 하지만 충/방전 횟수가 증가할수록 음극에서는 Zn dendrite가 성장되고 양극에서는 Ni 활 물질이 박리되는 문제 등으로 배터리의 내구성 및 전지효율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 현상을 억제하기 위해 음극에서는 ZnO의 모포로지 제어 및 표면 금속 도핑에 의한 덴드라이트 억제 연구와 양극에서는 반복되는 충/방전에 의한 Ni결정의 결함 속도를 제어하는 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 합성 중에 아민계의 킬레이트를 첨가하여 ZnO의 형상을 제어하고 이에 따른 성능 차이를 확인 하였다. 정치형 셀을 통해 레독스 전지 성능을 평가했으며, 전기적 특성은 CV와 impedance를 통하여, 물성평가는 XRD, SEM, EDX 통하여 확인하였다.
음극 활 물질로써 NixZn(1-x)O을 사용한 Zn/Ni 레독스 배터리의 안정성 및 효율 평가
임영환,박경수,조태우,이진식,강미숙 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
에너지 저장 시스템 (ESS, Energy Storage System)은 계절, 시간대 등 때에 따라 소모되는 전력이 불균형 하게 소모되어 전력 부하의 비효율성이 발생하게 되며 이를 해결하기 위해 에너지 저장 시스템이 폭넓게 계발되고 있다. 에너지 저장 시스템의 종류로는 에너지 저장방식에 따라 나눌 수 있는데 크게 전기에너지를 물리적 에너지로 저장하는 것과 또는 화학에너지로 저장하는 형태가 있으며 각각의 예로는 플라이 휠, 양수식 발전, 후자로는 대용량의 배터리 등이 있다. 이 중 Redox flow battery (RFB)는 그 중에서도 유망한 에너지 저장 장치로 주목 받고 있다. 특히, 이 연구에서는 RFB 중에서도 Zn/Ni redox flow battery의 단점인 Zn 전극에서의 Zn 덴드라이트 성장억제에 초점을 맞추었다. 그러기 위해 ZnO와 다양한 비율의 NixZn(1-x)O를 sol-gel 법으로 합성하였고 이 샘플들과 또는 이를 가지고 만든 cell를 XRD, SEM, TEM, EDX, 그리고 CV로 물성분석을 하였다.
조승원,박경수,조태우,이진식,강미숙 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
ZnO and Cr-incorporated ZnO (CrxZnO, x=0.001, 0.005, and 0.01 moles) crystalline particles are synthesized using a solvothermal method Ni/Zn batteries. Both types of particle showed a wurtzite-type structure with spherical shapes, however the peak widths of<20 nm in the XRD patterns of the CrxZnO particles were broader. Cr0.005ZnO displayed a high power, capacity and longer life cycle for rechargeable membrane-free alkaline Ni/Zn batteries than the other particles. The capacity of 136 mA h g(-1) for the Ni/Cr0.005ZnO battery was higher than that (49 mA h g(-1)) of the Ni/ZnO battery after cycling at a current density of 30 mA cm(-2). When Cr0.005ZnO was used as an anodic material, the growth of zinc dendrites on the Ni-plate anodic electrode was suppressed during 50 charge-discharge cycles. These results indicate that the proper insertion of Cr into the lattice of the ZnO framework enhances the electrochemical performance in a membrane free alkaline Ni/Zn battery.
거대 입자 ZnO를 이용한 Ni-Zn Flow battery의 전해액에 따른 성능 비교
조승원,박경수,조태우,이진식,강미숙 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
Ni-Zn RFB는 음극에서 Zn/Zn(II) 쌍과 양극에서 Ni(III)/Ni(II) 쌍을 이용하며 높은 에너지용량, 긴 사이클 수명의 장점을 가지고 있으며 멤브레인을 필요로 하지 않는 전해질 일체형 타입으로 경제적이다. Zn-Ni 레독스 플로우 전지는 산화-환원의 전기화학적 반응을 통해 충전과 방전을 반복하게 된다. 하지만 반복적인 산화-환원 과정에서 아연 덴드라이트가 생성된다. 아연 덴드라이트는 충·방전 반응의 비가역성을 증대시켜 전지의 용량, 수명 저하를 유발한다. 본 연구에서는 용매열합성법을 이용하여 거대 입자 사이즈 ZnO를 합성하여 아연 덴드라이트의 성장을 억제하고자 하였다. 전해액(6M-KOH, NaOH, LiOH)의 종류를 변화시켜 아연덴드라이트 생성량을 검토하고 전지효율을 비교하여 가장 적합한 수계 전해액을 찾고자 하였다. 그 결과, 6M-KOH용액에서 상대적으로 높은 전지 효율과 높은 용량을 나타내었고 싸이클 안정성이 증가되는 것이 확인되었다. 제조된 ZnO 입자의 물리화학적적 특성은 XRD, SEM, CV를 통해 분석하였다.