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탄소 중립-제로를 향한 H₂ 및 유용한 화학 물질 생산을 통한 고효율 금속-CO₂ 시스템
김건태(Guntae Kim),양예진(Yejin Yang),김정원(Jeongwon Kim),표세원(Sewon Pyo) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
대기 중 이산화탄소 (CO2)는 산업 기간 동안 278에서 415ppm으로 증가했으며 기후 변화에 중대한 영향을 미쳤습니다. 이러한 위기에 대응하여 탄소 포집, 활용 및 저장/격리 (CCUS) 기술이 연구되었습니다. 그러나 지금까지 기존 전환 기술의 경제성은 부진한 CO2 전환으로 인해 여전히 불충분합니다. 여기에서 우리는 전기 에너지와 수소 (H2)를 생성하기 위해 수용액에서 CO2의 자발적인 용해로 인한 산성도를 활용하는 수계 아연-, 알루미늄-및 마그네슘-CO2 시스템을 보고합니다. 이 시스템은 알칼리 및 중성 조건 하에서 전형적인 HER 와 비교하여 0.4V 만큼 양의 변화된 수소 발생 반응 (HER) 개시 전위를 가지며 34mV dec-의 낮은 Tafel 기울기로 HER 반응을 용이하게 합니다. Al-CO2 시스템의 최대 전력 밀도는 125mW cm<sup>-2</sup> 로 CO2 활용 전기 화학 시스템 중 가장 높은 값입니다. 이론적으로는 10kW 규모의 금속 -CO2 시스템에서 10,000L (약 1kg H2)의 수소 (H2) 가스를 생산할 수 있고 각각 시간당 30kg의 CO2를 제거할 수 있습니다. Atmospheric carbon dioxide (CO2) has increased from 278 to 415 parts per million (ppm) over the industrial period and has critically impacted climate change. In response to this crisis, carbon capture, utilization, and storage/sequestration (CCUS) technologies have been studied. So far, however, the economic feasibility of the existing conversion technologies is still inadequate owing to sluggish CO2 conversion. Herein, we report an aqueous zinc–, aluminum–, and Mg-CO2 system that utilizes acidity from spontaneous dissolution of CO2 in aqueous solution to generate electrical energy and hydrogen (H2). The system has a positively shifted onset potential of hydrogen evolution reaction (HER) by 0.4 V compared to a typical HER under alkaline conditions and facile HER kinetics with low Tafel slope of 34 mV dec-1. The Al–CO2 system has a maximum power density of 125 mW cm<sup>-2</sup> which is the highest value among CO2 utilization electrochemical system. Theoretically, in 10 kW-scale metal-CO2 system, the 10,000 L (about 1 kg H2) of hydrogen (H2) gas could be produced and 30 kg of CO2 could be removed per hour, respectively.
고체산화물 연료전지와 양성자 전도성 세라믹 물질의 응용
정동휘(Donghwi Jeong),김건태(Guntae Kim) 한국세라믹학회 2018 세라미스트 Vol.21 No.4
Solid oxide fuel cells (SOFCs) are promising eco-friendly energy conversion system due to their high efficiency, low pollutant emission and fuel flexibility. High operating temperatures, however, leads to the crucial drawbacks such as incompatibility between the components and high thermal stress. Proton-conducting ceramic fuel cells (PCFCs) with proton-conducting oxide (PCO) materials are new types of fuel cells that can solve the problems of conventional SOFCs. Many studies have been proceeded to improve the performance of electrolytes and electrodes, and triple conductive oxides (TCOs) have attracted significant attention as high performance PCFC electrodes.
최지웅(Jiung Choi),황도빈(Dobin Hwang),임준영(Jun-Yeong Lim),김건태(Guntae Kim) 한국산학기술학회 2024 한국산학기술학회논문지 Vol.25 No.8
본 논문은 방산업체의 취약점 진단 현황을 분석하고, 취약점 관리 시스템(Vulnerability Management System)의 필요성을 제시하는 것을 목표로 한다. 방산업체는 최근 북한 해킹 조직의 표적이 되어 심각한 보안 사고를 경험했으며, 이는 체계적인 취약점 분석과 평가의 필요성을 강조한다. 방산업체의 취약점 진단 현황을 분석한 결과, 정보보호 전문 역량 부족과 예산 부족 등의 이유로 인해 자체적인 취약점 분석과 평가가 어려운 점이 드러난다. 민간 분야에 비해 방산 분야는 망분리(Network Separation) 규제, 엄격한 보안 절차, 높은 비용 등의 문제로 인해 취약점 진단 시스템 도입이 어렵다. 이를 해결하기 위해 방산업체의 사이버 보안 강화를 위해 자동화된 취약점 관리 시스템의 도입이 필요하다. 하이브리드 진단 방식은 방산업체의 망분리 환경에 적합하며, 정기적인 보안 스캐닝과 실시간 모니터링을 통해 효율적인 취약점 진단을 수행할 수 있다. 또한, 중앙형 취약점 진단 시스템 구축과 관계 기관 간의 상호인정협정을 통해 방산업체의 업무 부담을 줄이고 보안 관리를 체계적으로 수행할 수 있다. 결론적으로, 방산업체의 사이버 보안을 강화하기 위해서는 자동화된 취약점 관리 시스템의 도입이 필요하다. 이를 통해, 방산업체는 전문 인력에 대한 의존도를 줄이고 효율적으로 보안 체계를 강화할 수 있다. 궁극적으로, 방산업체 취약점 진단 시스템 구축은 방산업체의 정보자산을 보호하고 국가 안보를 강화하는 데 중요한 역할을 할 것이다. This study analyzed the current state of vulnerability assessment in defense industry companies to highlight the necessity of implementing a vulnerability management system. Recently, defense companies have experienced severe security incidents as they have become targets of North Korean hacking groups, underscoring the importance of systematic vulnerability analysis and assessment. An analysis of the current state of vulnerability assessments in defense companies reveals difficulties in conducting self-assessments and evaluations because of a lack of professional security expertise and insufficient budgets. Compared to the civilian sector, the defense sector faces challenges in adopting vulnerability assessment systems due to network segregation regulations, stringent security procedures, and high costs. Therefore, adopting an automated vulnerability management system is necessary to enhance cybersecurity in defense companies. A hybrid diagnostic approach, suitable for the segregated network environment of defense companies, can perform efficient vulnerability assessments through regular security scanning and real-time monitoring. In addition, establishing a central vulnerability assessment system and mutual recognition agreements between relevant agencies can reduce the workload and enable systematic security management. In conclusion, implementing an automated vulnerability management system is essential to strengthening the cybersecurity of defense companies. This will reduce the dependence on professional personnel and enhance security frameworks more efficiently. Establishing a vulnerability assessment system in defense companies will be crucial in protecting their information assets and strengthening national security.