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        보문 : 에너지/환경·신재생에너지·폐가물처리/자원화기술 ; 고분자 전해질 연료전지내의 양극 기체확산층 물성 변화가 전지성능에 미치는 영향에 관한 전산해석 연구

        전정환 ( Jeong Hwan Chun ),조동현 ( Dong Hyun Jo ),이지영 ( Ji Young Lee ),김성현 ( Sung Hyun Kim ) 한국화학공학회 2012 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.50 No.3

        본 연구에서는 고분자형 연료전지(PEMFC) 내의 기체확산층(GDL)에서의 물질 거동 전산해석을 통하여 GDL 물성 이 전지성능에 미치는 영향을 알아보았다. GDL 내에서 기상의 산소와 액상의 물의 거동을 계산하기 위하여 multiphase mixture(M2) 모델을 사용하였다. GDL의 접촉각, 기공도, 기체투과도, 두께에 변화를 주며 계산을 실시하여 GDL 내에서의 물질 거동의 변화를 확인 하였고, GDL 물성이 전지성능에 미치는 영향을 파악하였다. 전산해석 결과, GDL 의 접촉각과 기공도가 커지고, 두께가 얇아짐에 따라 물질전달 저항이 감소하여 GDL과 촉매층 사이의 계면에서의 물 포화도가 낮아지고 산소농도는 증가하여 전지성능이 향상되는 것을 확인하였다. In this study, the effect of properties of gas diffusion layer (GDL) on the performance of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) was investigated using the numerical simulation. The multi-phase mixture (M2) model was used to calculate liquid water saturation and oxygen concentration in GDL. GDL properties, which were contact angle, porosity, gas permeability and thickness, were changed to investigate the effect of GDL properties on the performance of PEMFC. The results demonstrated that performance of PEMFC was increased with increasing contact angle and porosity of GDL, but decreased with increasing thickness of GDL. The liquid water saturation was decreased but oxygen concentration was increased at the GDL-catalyst layer interface, because the mass transfer resistance decreased as the porosity and contact angle increased. On the other hands, as the thickness of GDL increased, pathway for liquid water and oxygen gas became longer, and then mass transfer resistance increased. For this reason, performance of PEMFC decreased with increasing thickness of GDL.

      • 건조조건 변화에 따른 미세기공층 내의 기공분포 변화가 고분자 전해질 연료전지 성능에 미치는 영향

        전정환(Chun, Jeong Hwan),조동현(Jo, Dong Hyun),박기태(Park, Ki Tae),김성현(Kim, Sung Hyun) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

        고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내의 기체확산층(GDL)은 셀 내의 물 관리에 중요한 역할을 수행한다. 일반적으로 다공성 기제(GDBL) 위에 미세기공층(MPL)을 코팅한 2층 구조의 기체확산층이 사용되는데, 이 미세기공층은 카본파우더와 테프론의 혼합물로 이루어져 있으며 촉매층에서 발생한 물을 셀 밖으로 빠르게 배출하는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 다양한 기공분포를 갖는 미세기공층을 제조하여 고분자 전해질 연료전지 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 미세기공층 슬러리내에 암모늄염 계열의 기공형성제를 혼합하여 다공성 기제 위에 코팅한 후 다양한 온도조건에서 건조함에 따라 기공분포가 다른 미세기공층을 제조하였다. 이렇게 제조된 미세기공층의 물성은 수은기공도계, FE-SEM, 자체적으로 제조한 기체투과도 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, 단위 전지 성능 측정은 두 개의 가습조건(RH100%, RH50%)에서 실시하였다. 기공분포 측정결과 건조온도가 높은 미세기공층은 건조온도가 낮은 미세기공층에 비해 직경이 1,000 - 20,000 nm 인 대공극(macropore)의 수가 많지만, 직경이 100 nm 이하의 미세공 (micropore)의 수가 적은 것을 확인하였다. 전지성능 측정 결과 고가습 조건 (RH100%)에서는 미세공 (micropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 보여고, 저가습 조건 (RH50%)에서는 대공극 (macropore)이 발달한 미세기공층을 포함한 기체확산층을 사용한 경우 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 물배출에 유리한 미세공 (micropore)의 성질과 원료 기체의 이동에 유리한 대공극(macropore)의 성질에 의한 것으로 판단된다. 따라서 셀 운전 가습조건에 따라 최적화된 기공구조를 갖는 미세기공층을 사용함으로써 셀 운전 성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다.

      • 고체산화물 연료전지 변수 조사 및 전극미세구조 최적화

        조동현(Jo, Dong Hyun),전정환(Chun, Jeong Hwan),박기태(Park, Ki Tae),황지원(Hwang, Ji Won),김성현(Kim, Sung Hyun) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

        고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

      • 국내외 지표현황 조사를 기반으로 한 군병원 질 지표 개발연구

        김수정 ( Soo Jung Kim ),김영희 ( Young Hee Kim ),김영아 ( Young-ah Kim ),권조은 ( Jo Eun Kwon ),전정환 ( Jung Whan Chun ) 국군의무사령부 2017 대한군진의학학술지 Vol.48 No.1

        Objectives: The purpose of this study was to investigate current quality indicators managed at the health organizations of Korea and abroad and suggest quality indicators which are needed to be managed in the military hospital through validity survey and risk analysis. Methods: Document review was done to investigate current quality indicators and we visited one civilian hospital to get information. 118 quality indicators were selected through researchers' discussion and 51 quality indicators were selected as valid ones through validity survey by military hospital workers who has experience in the QPS field. We did risk analysis using the ACHS (Australian Council on Healthcare standards)'s tool to set the priority of each quality indicator. Results: 118 quality indicators were selected by researchers's discussion and 51 quality indicators were selected through validity survey. The prioritize was done through the ACHS (Australian Council on Healthcare standards)'s risk analysis tool and the average risk score was 3.2. Patient safety accident related medication, check patient's identification, Time Out, Sentinel patient safety accident, patient accident related to fall down, major medication patient safety accident needed intervention(L3 ~L4), hands hygiene were ranked high priority quality indicators. Conclusions: 51 quality indicators among 118 were identified to be needed to manage in the military hospital and the average risk score was 3.2(±0.33). Patient safety accident related medication, check patient's identification, Time Out, Sentinel patient safety accident, patient accident related to fall down, major medication patient safety accident needed intervention(L3 ~L4), hands hygiene were ranked nigh priority quality indicators. This is the first research using validity survey and ACHS's risk analysis to develop the quality indicators in the military. This process can be used to find more quality indicators and do further research to develop quality indicators related to patient centered experience.

      • 보건의료-빅데이터 산업을 위한 개인정보보호 법제 탐색

        전정환 이화여자대학교 법학전문대학원 2017 Ewha Law Review Vol.7 No.-

        New concerns regarding privacy protection of medical records are being raised as the availability and possibilities of this highly sensitive and personal set of information is rapidly growing in the healthcare big data area. U.S. and EU countries are trying to achieve this goal by establishing data classification standards of identifiable health information, introducing protective measurements for re-identification risks, and patient data ownership. On the other hand, they also work to adjust privacy regulations to meet the demands of the healthcare sector recognizing the increased use of medical big data, unlike the Korean counterpart who has been reluctant to promote the healthcare big data uses. This study first reviews the current healthcare big data uses and structure-based vulnerabilities of big data, and then comparatively studies the big-data related regulation systems. In conclusion, this study suggests that it is necessary to introduce public interest disclosure clause to Korea to balance between vitalization of the current health care big data and privacy regulation like U.S. or EU. 보건의료-빅데이터에 대한 전망과 기대가 높은 반면, 보건의료정보는 민감정보와 관련성이 높아 개인정보보호의 필요성이 큰 영역이라고 할 수 있다. 주요국들은 이를 주로 식별가능성(개인의 특정가능성)의 정도에 따른 정보처리 제한, 재식별화 위험 방지책 마련, 그리고 정보주체의 참여권 보장을 통해서 달성하고자 하는데, 보건의료-빅데이터 구조의 특성상 보다 엄격한 보호가 요구되는 면이 있다. 한편 주요국들은 건강산업(health industry)의 효용성에 주목하여, 이와 관련된 개인정보의 활용을 염두에 두고 개인정보보호법제를 조정하고 있는 것으로 보인다. 반면 한국의 경우는 소극적인 자세로 보건의료정보를 다루어 왔는데, 빅데이터 시대와 함께 건강정보의 효용성을 생각한다면 미국과 유럽의 개인정보보호법제에서 보건의료정보가 어떻게 취급되는지를 참고할 필요가 있다. 따라서 본고에서는 보건의료-빅데이터의 효용과, 그 구조에서 예상되는 개인정보침해 위험을 살펴보았고, 개인정보보호법제를 비교법적으로 살펴본 후, 한국에서 보건의료-빅데이터 활용에 적합한 법제를 검토해 보았다. 결론적으로 보건의료-빅데이터 산업의 활성화와 민감정보인 개인정보보호의 조화를 위해서는 주요국과 같이 한국에도 보건의료 공익을 위한 별도의 공정이용 조항 도입의 필요성이 있다고 본다.

      • 韓國의 對共産圈外交에 對한 北韓의 對應態度 및 戰略

        全正煥 단국대학교 미소연구소 1988 미소연구 Vol.2 No.-

        The purpose of S.Korea’s Nord Politik or Northern diplomacy is to improve hitherto ideological enemy with China and the Soviet union by exploring some non-political cooperative relation, and eventually to reduce tension in the Korean peninsula by promoting the prospect of peaceful coexistence with North Korea. South Korean began to envisage its Nord Politik from the early 1970s when it announced what is called “june 23, 1973 declaration” in which it showed for the first time an willingness to open door to Communist countries. The back gound of this declaration could be traced as follows. First, detente between the united States and the Soviet Union from the late sixteens encouraged South Korea’s ‘New Look’ at the Soviet bloc; second, with the enunciation of the Nixon Doctrine South Korea feared possible withdrawal of US forces in the country; third, West Germany’s success of Ostpolitik tempted the S. Korean leadership for a dramatic breakthrough in its antagonistic relationship with the North; south Korea began to feel a sense of economic strength in initiating cooperative relationship with Communist countries. In sum, all these factors reinforced each other and thus provided the rationality of a ‘New Look’ policy toward the Communist countries in the north. In doing so, the Korea government had in mind the following objectives. First and most important, peace must be secured at the cost in the korean peninsula through the reduction of tension with North Korea, and for that matter, to improve the prospect of eventual unification. Second, South Korea wanted to further its growing economic strength by exploring trade partnership with Communist countries. Third, by opening door, it could pursue ‘all round diplomacy’ away from hitherto a self-isolated cold war diplomacy. Since the mid 1980s South Korea’s northen diplomacy has scored some success in certain aspects. First, there has been a remarkable progress in its relations with the PRC and the USSR; second, for that matter, trade & economic relations with them have in cheased to a considerable degree and likely to grow further; third, as already shown with the case of Hungary, South Korea would try to upgrade its trade partnership with communist countries into normal diplomatic relationship although North Korea would strongly oppose and attempt to prevent such a movement. It may be said that South Korea’s somewhat embolden attitudes and policy towards the Communist base especially over last couple of years can be explained by economic self-confidence and post-Seoul olympic national self-assertion in the course of political democratization. It is no surprising that North Korea watches all this development with uneasiness and frustration. North Korea regards such positive changes as South Korean attitudes would not only prolong the division of Korea but also hinder its own design of national unification by arms. In addition the North Korean leadership think that South Korea’s open door policy might bring some adverse effects within the tightly controlled North Korean society. Therefore North Korea would most likely to response South Korea’s increasing by successful northern diplomacy in following ways. First, North Korea will try every effort to prevent S.Korea’s close ties especially normal diplomatic relationship with communist countries; second, N.Korea might attempt o improve its closed relations with the US and japan providing that it would not necessarily develop into either a state of cross-recognition of the two Koreas by the big powers or joint UN membership of the two; third, North Korea would continue to insist a free zone in Korea through the withdrawal of ‘all’ US forces in Korea; fourth, N.Korea would try to explore existing channels of dialogue with the South for its own strategic purpose by adherring to its pronounced terms of politico-military negotiation. In conclusion, while N.Korea will not abandon its own terms of national unification by persistantly attempting to disrupt South Korea’s success in northern diplomacy in the foreseeable future the fluidity security environment in and around the korean peninsula is likely to constrain North Korea’s room of maneouver in the long run.

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