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This paper identifies the problems and research trends related to carbon materials used in the main components of fuel cells (PEMFC): bipolar plates, gas diffusion layers, and electrodes. Carbon materials have drawbacks such as high manufacturing costs and corrosion, but various studies have been conducted to improve them. This study analyzes the trends of PEMFC research by collecting research results from the past to the present.
Proton exchange membrane fuel cells : contamination and mitigation strategies
Carbon fibers filaments and composites
Science and engineering of hydrogen-based energy technologies : hydrogen production and practical applications in energy generation
Carbon fibers, filaments, and composites
Biological fuel cells : fundamental to applications
Fuel cells compendium
Materials science and engineering of carbon : fundamentals
Recent trends in fuel cell science and technology
High temperature polymer electrolyte membrane fuel cells : approaches, status, and perspectives
New carbon based materials for electrochemical energy storage systems : batteries, supercapacitors and fuel cells
Fuel cells : selected entries from the Encyclopedia of sustainability science and technology
Solid oxide fuel cells : materials properties and performance
Handbook of chromatography
Materials for the hydrogen economy
Water and thermal management of proton exchange membrane fuel cells
수소생산 저장 액화 충전 수소연료전지 선박
Micro fuel cells : principles and applications
Electrochemical power sources : batteries, fuel cells, and supercapacitors
Porstmann, S.; Wannemacher, T.; Drossel, W. -G. · 2020
JOURNAL OF MANUFACTURING PROCESSES
Fu X.,Wei J.,Ning F.,Bai C.,Wen Q.,Jin H.,Li Y.,Zou S.,Pan S.,Chen J.,Deng S.,Zhou X. · 2022
Journal of Power Sources
Wlodarczyk, R. · 2019
Functional Materials Letters
Wang, Y.; Li, J.; Liu, Z.; Liu, C.; Song, M.; Guo, J.; Gao, X.; Li, C. · 2024
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
임준우 · 2019
Composites Research
Castanheira, L.; Dubau, L.; Maillard, F.; Silva, W.O.; Lima, F.H.B.; Crisci, A. · 2015
ACS Catalysis
Chen, Jing; Fan, Runlin; Qin, Nan; Jin, Liming; Zheng, Junsheng; Ming, Pingwen; Zhang, Cunman; Zheng, Jim P. · 2024
JOURNAL OF POWER SOURCES
Qasem, Naef A. A. · 2024
APPLIED THERMAL ENGINEERING
Alo, O.A.; Otunniyi, I.O.; Pienaar, HCvZ; Iyuke, S.E. · 2017
Procedia Manufacturing
Wang, Z.; Li, Y.; Li, Q. · 2025
Frontiers in Energy
Yuan-Yuan Hong; Ken Cadien; Jing-Li Luo · 2022
ECS Meeting Abstracts
Lv, B.; Shao, Z.; He, L.; Gou, Y.; Sun, S. · 2020
Progress in Natural Science: Materials International
Fu X.,Wen Q.,Han J.,Wei J.,Li Y.,Ning F.,Zhou X. · 2022
International Journal of Hydrogen Energy
Young · 2007
Journal of Ceramic Processing Research
김선기, 김정헌, 임진형 · 2013
Macromolecular Research
Saadat, Nazmus; Dhakal, Hom N.; Tjong, Jimi; Jaffer, Shaffiq; Yang, Weimin; Sain, Mohini · 2021
RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS
Madheswaran Dinesh Kumar; Thangavelu Praveenkumar; Krishna Ram; Thangamuthu Mohanraj; Joseph Chandran Arulmozhivarman; Colak Ilhami · 2024
Carbon Letters
Yu Wang; Jialin Li; Zhi Liu; Chenhui Liu; Meiping Song; Jiancheng Guo; Xueping Gao; Bo Zhu · 2024
Surfaces and Interfaces
Madheswaran Dinesh Kumar; Thangavelu Praveenkumar; Krishna Ram; Thangamuthu Mohanraj; Joseph Chandran Arulmozhivarman; Colak Ilhami · 2023
Carbon Letters
Dinesh Kumar Madheswaran; Praveenkumar Thangavelu; Ram Krishna; Mohanraj Thangamuthu; Arulmozhivarman Joseph Chandran; Ilhami Colak · 2023
Carbon Letters
전선 / 대학원
본 교과목에서는 목질계 바이오매스의 생성/구조특성과 바이오매스 기반 바이오연료 변환공정 및 바이오연료가 환경에 미치는 영향에 관하여 살펴본다. 강의 중반부에서는 목질계 바이오매스로부터 생산되는 대표적인 바이오연료 형태인 칩/펠릿(고형연료), 바이오에탄올/바이오오일(액상연료) 및 합성가스 연료들에 대한 물리적, 연료적 특성에 관하여 살펴보고, 강의 후반부에서는 우리나라 및 해외에서 바이오연료를 포함한 신재생에너지의 활용/보급 촉진을 위한 실시하는 제도적인 정책에 관하여 살펴본다.전선 / 대학원
최근 전 세계적으로 중요시 하고 있는 에너지 문제 및 환경 보전의 중요한 경향 및 이슈들을 고찰하고, 이들을 화학적 원리를 중심으로 한 융합기술을 사용하여 기존의 한계를 극복하는 기술적 방법들을 소개한다. 특히, 대체에너지(연료전지 및 태양전지 등), 환경 센서 및 나노 물질의 환경영향 등의 기본원리 및 응용에 대해 살펴보고자 한다.전선 / 대학원
콤포짓트 레진, 인상재 및 악안면 보철재료 등 폴리머계 재료의 특성을 논의한다. 의치상용 레진, 이장재, 임프란트용 아크릴릭 등을 고찰하며 중합수축, 광학특성 및 생체적합성을 결정하는 표면특성을 검토한다. 조직공학과 관련된 scaffold 개발 및 특성에 관한 내용을 포함한다.전선 / 대학원
기존의 합판, 파티클보드, 섬유판 등에 국한된 목질재료에서 보다 광범위한 리그노셀룰로스계 목질원료와 금속, 플라스틱, 나노소재, 기타 합성물질 등 여러 가지 다양한 원료를 적용하여 제조한 새로운 개념의 복합재료로 시야를 넓히고 다양한 물성 및 각종 시험방법을 익혀서 관련 연구분야를 확대하여 보다 미래지향적인 학문으로 도학하기 위한 과목이다.전선 / 대학원
최근 반도체 산업에서 발생하는 여러 문제 중에서 특히 재료에 관계되는 이슈들을 모아서 그 이해의 폭을 넓힌다. 특히 화학증착에 의한 박막, 나노와이어 및 각종 나노구조의 생성원리에 대하여 열역학, 속도론, 핵생성, 미세조직 등의 관점에서 논한다.전선 / 대학원
태양에너지는 무한한 청정 에너지원으로 기후변화 문제에 대응할 수 있는 가장 이상적인 대안이다. 이 강의는 태양에너지를 에너지원으로 활용하는 가장 대표적인 방법인 태양광발전을 위한 태양전지 기술에 관한 것으로, 태양전지의 기본적인 작동원리부터 태양전지를 구성하는 다양한 소재 및 소자구조에 대해 소개하고, 최신 연구개발 동향을 공유하여 태양전지 및 기타 태양에너지 활용에 관한 연구를 수행중인 대학원생들의 지식을 함양하고 연구 활동에 도움을 주는 것을 목표로 한다.전선 / 학사
고분자재료는 단백질, 탄수화물 등의 천연소재부터 플라스틱 등의 합성 소재까지 다양한 형태로 존재하며, 값싼 일회용품부터 고성능 전자/에너지/바이오 관련 제품까지 다양한 분야에 활용되고 있다. 본 과목은 고분자재료의 기본 특성과 합성, 물성, 및 공정에 대한 전반적인 내용을 다룰 것이다. 강의의 초반부에는 라디칼 중합, 이온 중합, 배위 중합, 단계 중합, 개환 중합, 공중합 등 다양한 합성 방법과 반응 메카니즘 및 중합 속도론에 대하여 강의한다. 강의 후반부에서는 고분자사슬의 구조와 형태, 분자량 및 분자량분포, 고분자 용액 및 용융체의 상태와 상분리거동, 무정형 나노집합구조, 결정형 나노집합구조 및 결정화 동력학, 액정구조와 성질, 배향구조, 고분자의 점탄성, 역학적, 전자기적, 광학적 및 기타 물리적 성질 등에 관한 내용을 다룰 것이다.전선 / 대학원
재생에너지는 글로벌 에너지 수급 및 환경 문제를 극복하기 위해 매우 중요하고, 다양한 재생에너지 응용분야에 세라믹스가 폭넓게 활용되고 있다. 본 강좌에서는 청정에너지 자원과 이를 활용하고 저장하는 현대 기술에 대한 개요를 제공하고, 에너지 연구의 특성상 광화학, 반도체이론, 전기화학, 재료가공, 결정학 등을 다학문으로 다룬다. 보다 구체적으로는 밴드갭 이론, 광자-전자 변환 과정, 산화환원 반응 및 이온 수송을 포함하는 재생 가능 에너지 자원을 전기로 변환하고 전기를 저장하는 기본 원리를 검토하고, 과정에서 다루는 각 주제에 대해 비화석 에너지 기술의 구현 및 사용을 제한하는 기본 원칙 및 기술적 장벽과 관련된 문제가 논의된다. 또한, 특히 재료 측면에 중점을 둔 소자(Si, 유기 및 염료감응 태양전지, Li 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지)의 최근 연구개발 동향개발을 소개한다.전선 / 학사
고분자재료는 단백질, 탄수화물 등의 천연소재부터 플라스틱 등의 합성 소재까지 다양한 형태로 존재하며, 값싼 일회용품부터 고성능 전자/에너지/바이오 관련 제품까지 다양한 분야에 활용되고 있다. 본 과목은 고분자재료의 기본 특성과 합성, 물성, 및 공정에 대한 전반적인 내용을 다룰 것이다. 강의의 초반부에는 라디칼 중합, 이온 중합, 배위 중합, 단계 중합, 개환 중합, 공중합 등 다양한 합성 방법과 반응 메카니즘 및 중합 속도론에 대하여 강의한다. 강의 후반부에서는 고분자사슬의 구조와 형태, 분자량 및 분자량분포, 고분자 용액 및 용융체의 상태와 상분리거동, 무정형 나노집합구조, 결정형 나노집합구조 및 결정화 동력학, 액정구조와 성질, 배향구조, 고분자의 점탄성, 역학적, 전자기적, 광학적 및 기타 물리적 성질 등에 관한 내용을 다룰 것이다.전선 / 학사
아크, 글로우, 코로나 방전을 통해서 얻을 수 있는 저온 플라즈마의 산업적 응용을 위한 공정 기술에 관련된 기초 물리, 화학 및 공학을 학습한다. 각종 저온 플라즈마의 특성과 발생방법, 플라즈마 화학반응, 전원 종류와 공정 방법에 따른 다양한 플라즈마 열원과 반응로에 대해 알아본다. 이어 열플라즈마를 이용한 용사, 합성, 열 분해용융, TPCVD, 용접절단 등의 산업적 응용과 코로나 방전을 이용한 집진, 유해기체 정화 등과, 글로우 플라즈마를 이용한 PVD, CVD, 중합법, 식각 등으로 각종 첨단 소재생산 및 처리와 환경산업에의 적용 분야의 소개와 이를 바탕으로 한 발생 장치의 설계학습을 병행한다..전선 / 대학원
이 과목은 대기오염, 수질오염, 토양오염의 원인과 그 원인해결에 필요한 환경기능신소재의 설계원리에 대하여 강의한다.전선 / 대학원
목질계 고분자는 풍부한 원료 및 우수한 기계적 특성으로 인하여 석유자원을 대체할 수 있을 무궁한 가능성을 지닌 대표적인 천연고분자이다. 최근 이러한 목질계 고분자를 원료로 기능성 및 목적성을 부여하여 섬유, 필름, 나노/마이크로 입자를 제조하여 대기, 수질, 폐기물의 처리를 위한 환경복원 소재로 활용하기 위한 활발한 연구가 증가하고 있다. 또한, 목질계 고분자는 탄화 과정을 통하여 친환경/고성능의 탄소섬유 및 다공성 탄소 재료로 제조할 수 있으며 이를 이용한 환경복원 소재 및 에너지 소재로의 활용 또한 꾸준히 보고되고 있다. 본 강의에서는 대표적 목질계 고분자인 리그닌과 셀룰로오스를 이용한 기능성 환경복원 소재 공정에 대해서 학습하고자 한다. 이어서 목질계 고분자의 탄소 소재화 공정 및 에너지 및 환경 소재로의 응용에 관하여 살펴보고자 한다.전선 / 대학원
복잡한 구조의 천연물 전합성을 논의한다. 음이온, 양이온, 라디칼, 카베노이드를 중간체로 하는 반응들과 페리사이클릭 반응, 유기금속반응들이 복잡한 구조의 합성에 어떻게 사용되는지를 고찰한다.전선 / 대학원
본 강좌는 차세대 반도체의 고집적·고성능화를 위한 3차원 적층 기술을 소재, 공정, 소자 관점에서 폭넓게 다룬다. 반도체 집적 한계를 극복하기 위한 새로운 설계 패러다임과 이를 구현하기 위한 다양한 기술적 접근을 이해하고, 구조적 특성, 성능 향상 원리, 설계 및 제조 시 고려해야 할 요소를 학습한다. 또한 최신 연구 동향과 응용 가능성을 살펴봄으로써, 수강생이 기초 이론부터 실제 적용까지 통합적인 관점을 갖출 수 있도록 한다.전선 / 대학원
전기화학적 방법을 이용한 에너지 전환 및 저장을 위한 전지, 연료전지, 광전지 등의 전극, 전해질의 재료에 관한 내용과 반도체 소자의 제조와 관련된 표면처리, 박막제조, 부식 등이 강의의 주종을 이룬다. 또한 전기화학적 센서의 구조와 기능, 기타 격막, 광전기화학의 응용분야도 포함된다.전선 / 대학원
다결정의 집합조직 또는 우선방위와 재료의 이방성에 대한 공부를 한다 1학기에서 공부한 우선방위를 나타내는 각종 방법을 간단히 소개하고 변형집합조직, 재결정집합조직, 증착층의 집합조직, 도금층의 집합조직, 결정성장집합조직 등의 형성이론과 집합조직에 따른 이방성에 대한 공부를 한다전선 / 대학원
본 교과목은 탄소(이산화탄소)의 포집, 활용, 저장(Carbon Capture, Utilization, Storage)에 대한 이론적 배경과 기술을 종합적으로 이해하는 것을 목표로 한다. 탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 막는 포집 분야에서는 산업에서의 탄소배출 특성과 저감 및 포집 기술을 다룬다. 포집된 탄소를 변환하는 활용 분야에서는 포집된 탄소의 화학적 및 생물학적 변환의 촉매와 공정을 다룬다. 포집된 탄소를 지하 암석층에 주입하고 저장하는 저장 분야에서는 암석층 특성화, 이산화탄소 유동 특성, 탄소 저장 용량 평가에 대해 다룬다.전선 / 대학원
본 교과목은 목질계 바이오매스를 원료로 한 기능성 탄소재료의 제조 및 응용에 대한 이론과 최신 연구 동향을 다룬다. 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 등 목질계 고분자의 구조적 특성과 열화·탄화 메커니즘을 기반으로, 탄소화 및 활성화 공정을 통한 구조 제어 원리를 이해한다. 또한, 이러한 목질계 탄소소재가 환경 정화, 에너지 저장, 촉매, 센서 및 기능성 복합소재 등 다양한 응용분야에서 어떻게 활용되는지를 학습한다. 최신 연구논문과 사례 분석을 병행하여, 지속가능한 바이오매스 전환 기술 및 차세대 기능성 탄소소재의 설계·응용 능력을 함양하는 것을 목표로 한다.전선 / 학사
원자력 시스템을 이루는 다양한 부품들은 정해진 기준을 거쳐 성능이 검증된 재료로 구성되며, 이들의 신뢰성은 원자력 안전, 환경 친화성, 경제성 측면에서 매우 중요하다. 본 강의에서는 경수로 및 핵융합로를 포함한 첨단 원자로, 연료 사이클 시설 등의 원자력 시스템에 사용되는 구성 요소 및 재료의 선정과 유지에 대한 기본적인 지식을 학습한다. 첫째로, 금속, 세라믹 및 복합 재료 등의 다양한 재료의 특성 및 열화에 대한 기본 사항을 학습한다. 다음으로, 현세대의 경수로에 사용되는 부품 및 재료들을 자세히 분석한다. 그 후 경수로 이외의 첨단 시스템을 검토하며, 시스템 간의 유사성 및 차이점에 대해 논의한다. 마지막으로, 수강생들은 각각 특정 구성 요소를 선정하여 그 구성 요소에 사용되는 재료가 선정된 배경 및 개발 역사에 대하여 조사하고 발표한다. 본 과정을 통해 수강생은 (i) 각 구성 요소에 사용되는 재료의 선정이 어떻게 이루어졌으며, 재료의 성능이 어떻게 검증되는지 학습하며, (ii) 현세대 및 첨단 원자력 시스템에 사용되는 구성 요소 및 재료에 관련된 주요 연구개발 주제에 대하여 인식하게 된다.전선 / 학사
핵융합 에너지 발생과 이를 실용화하기 위한 제반 시스템과 공학에 대힌 기본 원리와 기술적 문제점에 관련된 주제를 다룬다. 핵융합 반응에 따른 에너지 발생 및 손실 메카니즘, 플라즈마 가둠방법과 수송현상을 재조명한다. 이어 열핵융합 조건과 자기가둠형과 관성가둠형 장치들을 비교 검토하고, 저온 핵융합 개념을 살펴본다. 핵융합로의 설계와 기술개발을 위한 플라즈마 가열, 플라즈마-벽물체와의 상호작용,블랄ㅇ켓, 삼중수소 취급문제, 핵융합-핵분열 혼성로 등을 학습한다.