• 제목/요약/키워드: $N_2O/O_2$

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자발가압 성질을 가진 아산화질소의 2상유체 모델링을 통한 하이브리드 로켓 내탄도 해석 I (The Hybrid Rocket Internal Ballistics with Two-phase Fluid Modeling for Self-pressurizing $N_2O$ I)

  • 이정표;이선재;우경진;오지성;정식항;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.45-49
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    • 2011
  • 자발가압 특성이 있는 $N_2O$를 적용한 Blow-down 산화제 공급방식은 조절 시스템(Regulated system)에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 탱크 내에 $N_2O$가 액체와 기체의 2상으로 공존하고, 유동이 배출되는 동안 탱크 안의 $N_2O$의 물성치가 계속적으로 달라지기 때문에 배출 유량을 예측하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 $N_2O$를 적용한 Blow-down 산화제 공급방식을 간단하게 해석 할 수 있는 방법을 연구했다. 포화상태 $N_2O$의 물성치는 NIST 데이터베이스를 이용했으며, 인젝터 모델로 nonhomogeneous nonequilibrium(NHNE) 모델을 적용하였다. 하이브리드 로켓 연소기를 이용해 cold flow test를 수행하였으며, 두 결과가 잘 일치함을 확인했다.

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디젤엔진에 있어서 연료의 성분이 아산화질소 배출에 미치는 영향 (Effect of fuel component on nitrous oxide emission characteristics in diesel engine)

  • 유동훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1045-1050
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    • 2014
  • 아산화질소($N_2O$, Nitrous Oxide)는 이산화탄소($CO_2$, Carbon Oxide), 메탄($CH_4$, Metane)이어 세 번째로 지구온난화에 기여하는 물질로 알려져 있다. $N_2O$의 지구온난화 계수는 대기 중에서 안정하고, 성층권에서 광분해 된 후 이차적인 오염의 원인이 되기 때문에 $CO_2$의 310배에 이른다. $N_2O$의 생성에 대한 조사는 보일러와 같은 연속적인 연소를 갖는 동력원에 대하여 몇몇의 연구자들에 의한 보고가 있었다. 하지만, 디젤엔진에 있어서 연료의 성분이 $N_2O$ 배출에 미치는 영향에 대한 조사는 실시되어지지 않은 상태이다. 그러므로 본 연구에서는 디젤엔진에서 연료 중에 질소와 황 농도에 의해 변화되는 $N_2O$ 배출율에 대하여 조사하였다. 실험에 사용한 엔진은 12kW/2400rpm의 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 실험엔진의 운전조건은 75% 부하에서 이루어졌다. 연료 중의 질소와 황 농도는 Pyridine, Indole, Quinoline, Pyrrol, Propionitrile, Di-tert-butyl-disulfide의 6 종류 첨가제를 사용하여 증가시켰다. 결과에 의하면, 질소성분 0.3% 이하를 갖는 디젤연료는 첨가제의 종류와 농도와 관계없이 $N_2O$ 배출률에 영향을 미치지 않았다. 하지만, 연료 중 황 첨가제의 증가는 배기가스 중의 $N_2O$ 농도를 증가시켰다.

플럭스챔버에 의한 N2O와 CH4의 산림에서의 토양배출량 측정연구 (N2O and CH4 Emission from Upland Forest Soils using Chamber Methods)

  • 김득수;김소영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.789-800
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    • 2013
  • $N_2O$ and $CH_4$, Greenhouse gas emission, Forest soil, Closed chamber technique, Soil uptake $N_2O$ and $CH_4$ are important greenhouse gases (GHG) along with $CO_2$ influencing greatly on climate change. Their soil emission rates are highly affected by bio-geo-chemical processes in C and N through the land-atmosphere interface. The forest ecosystems are generally considered to be net emission for $N_2O$; however, net sinks for $CH_4$ by soil uptake. Soil $N_2O$ and $CH_4$ emissions were measured at Mt. Taewha in Gwangju, Kyeonggi, Korea. Closed chamber technique was used for surface gas emissions from forest soil during period from May to October 2012. Gas emission measurement was conducted mostly on daytime (from 09:00 to 18:00 LST) during field experiment period (total 25 days). The gas samples collected from chamber for $N_2O$ and $CH_4$ were analyzed by gas chromatography. Soil parameters were also measured at the sampling plot. GHG averages emissions during the experimental period were $3.11{\pm}16.26{\mu}g m^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$, $-1.36{\pm}11.3{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$, respectively. The results indicated that forest soil acted as a source of $N_2O$, while it acted like a sink of $CH_4$ on average. On monthly base, means of $N_2O$ and $CH_4$ flux during May (spring) were $8.38{\pm}48.7{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, and $-3.21{\pm}31.39{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. During August (summer) both GHG emissions were found to be positive (averages of $2.45{\pm}20.11{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $N_2O$ and $1.36{\pm}9.09{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ for $CH_4$); which they were generally released from soil. During September (fall) $N_2O$ and $CH_4$ soil uptakes were observed and their means were $-1.35{\pm}12.78{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$ and $-2.56{\pm}11.73{\mu}gm^{-2}hr^{-1}$, respectively. $N_2O$ emission was relatively higher in spring rather than other seasons. This could be due to dry soil condition during spring experimental period. It seems that soil moisture and temperature mostly influence gas production and consumption, and then emission rate in subsoil environment. Other soil parameters like soil pH and chemical composition were also discussed with respect to GHG emissions.

AlN-Al2O3 계에서의 상압소결 질화물복합체 (Pressureless Sintered Nitride Composites in the AlN-Al2O3 System)

  • 김영우;김규헌;김동현;윤석영;박홍채
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.498-504
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    • 2014
  • Particulate nitride composites have been fabricated by sintering the compacted powder of AlN and 5 - 64.3 mol% $Al_2O_3$, with a small addition of $Y_2O_3$ ($Y_2O_3$/AlN, 1 wt%), in 1-atm nitrogen gas at $1650-1900^{\circ}C$. The composites were characterized in terms of sintering behavior, phase relations, microstructure and thermal shock resistance. AlN, 27R AlN pseudopolytype, and alminium oxynitride (AlON, $5AlN{\cdot}9Al_2O_3$) were found to existin the sintered material. Regardless of batch composition, the AlN-$Al_2O_3$ powder compacts exhibited similar sintering behavior; however, the degree of shrinkage commonly increased with increasing $Al_2O_3$ content, consequently giving high sintered bulk density. By increasing the $Al_2O_3$ addition up to ${\geq}50 mol%$, the matrix phase in the sintered material was converted from AlN or 27R to AlON. Above $1850^{\circ}C$, a liquid phase was formed by the reaction of $Al_2O_3$ with AlN, aided by $Y_2O_3$ and mainly existed at the grain boundaries of AlON. Thermal shock resistance was superior in the sintered composite consisting of AlON with dispersed AlN or AlN matrix phase.

Assessment of N2O Emission Factor of Autumn Chinese Cabbage Fields at Three Different Geographical Location in South Korea

  • Kim, Gun-Yeob;Park, Woo-Kyun;Jeong, Hyun-Cheol;Lee, Sun-il;Kim, Pil-Joo;Seo, Young-Ho;Na, Un-sung
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.163-169
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    • 2015
  • The level of nitrous oxide ($N_2O$), a long-lived greenhouse gas, in atmosphere has increased mainly due to anthropogenic sources, especially application of nitrogen fertilizers. Quantifying $N_2O$ emission in the agricultural field is essential to develop national inventories of greenhouse gases (GHGs) emission. The objective of this study was to develop an emission factor to estimate the direct $N_2O$ emission from an agricultural field cultivated with the Chinese cabbage during autumn season in 2010-2012. Emission factor of $N_2O$ calculated over three years experiment using accumulated $N_2O$ emission, nitrogen fertilization rate, and background $N_2O$ emission was $0.0058{\pm}0.00254kg\;N_2O-N\;kg^{-1}\;N$. More extensive studies need to be conducted to develop $N_2O$ emission factors for other upland crops in the various regions of Korea because $N_2O$ emission is influenced by many factors including climate characteristics, soil properties, and agricultural practices as well as crop species.

Crude N2O로부터 정제된 N2O 분리공정에 관한 연구 (A Study on the N2O Separation Process from Crude N2O)

  • 조정호;이택홍;박종기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.467-473
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    • 2005
  • 액상의 아산화질소($N_2O$) 혼합물은 주요 불순물로써 공기, 일산화탄소, 수분, 이산화탄소와 NOx 성분을 포함하고 있다. 저온에서 고체화하여 고 순도의 $N_2O$를 얻어내는 것은 위험하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연속식 증류공정에 기초하여 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어내는 새로운 방법을 소개하였다. 99.999% 이상의 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어낼 수 있는 연속식 증류공정을 모델화하기 위하여 intalox wire guaze 타입의 SCH-80S의 충진탑을 사용하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 연속식 증류탑과 냉동 사이클을 모사하였다. 본 연구에서 수행한 전산모사 결과는 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus로 모사한 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

Y2O3가 1 wt% 첨가된 AlN 세라믹의 전기절연성에 미치는 TiO2 첨가의 효과 (The Effects of TiO2 Addition on the Electrical Insulation of AlN Ceramics with 1 wt% Y2O3)

  • 이진욱;이원진;이성민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.791-795
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    • 2016
  • The effects of $TiO_2$ addition on the electrical insulation of AlN ceramics with 1 wt% $Y_2O_3$ as a sintering aid have been investigated. Some of $TiO_2$ has reacted with AlN powders and transformed to fine TiN particles during sintering, which was uniformly dispersed along grain boundaries of AlN. At a high electrical field (500 V/mm), the resistivity of AlN ceramics with $TiO_2$ addition of 0.2 wt% increased about 1000 times from $3{\times}10^{10}{\Omega}cm$ to $3.1{\times}10^{13}{\Omega}cm$. Based on the impedance spectroscopy measurement, it was found that $TiO_2$ addition increased dramatically electrical resistivity of AlN grains much more than that of grain boundaries. Thus, $TiO_2$ was believed to dissolve inside AlN grains to suppress ionic conduction of Al vacancies. This suppressed ionic conduction by Ti incorporation into AlN grains seems to contribute to more electrically insulating AlN ceramics.

H2On-H2Om (n=1-4, m=1-4) 이중합체의 수소결합에 따른 구조적 특성 및 결합에너지에 관한 이론 연구 (Theoretical Study on the Hydrogen-Bonding Effect of H2On-H2Om (n=1-4, m=1-4) Dimers)

  • 송희성;서현일;신창호;김승준
    • 대한화학회지
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    • 제59권2호
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    • pp.117-124
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    • 2015
  • Hydrogen polyoxide, $H_2O_n-H_2O_m$(n=1-4, m=1-4) 이중합체(dimer)의 분자 구조 변화에 따른 수소결합(H-bonding) 효과를 순 이론적(ab initio) 방법과 밀도 범함수 이론(DFT)으로 계산하였다. 분자 구조는 B3LYP, CAM-B3LYP, MP2의 양자역학적 방법들을 사용하여 최적화하였으며, 진동주파수를 계산하여 최저에너지(true local minimum) 구조인 것을 확인하였다. 보다 정확한 수소결합 에너지(${\Delta}E$) 계산을 위하여 CCSD(T) 이론수준에서 한 점(single-point) 에너지 계산을 하였으며, 영점 진동에너지(ZPVE) 보정과 바탕집합 중첩에러(BSSE) 보정을 하였다. CCSD(T)/cc-pVTZ 이론 수준에서 $H_2O_4-H_2O_3$이 8.18 kcal/mol로 가장 강한 결합을 나타내었으며, 물 이중합체($H_2O-H_2O$)는 3.00 kcal/mol로 가장 약한 결합에너지를 나타내었다.

Degradation of Chlorinated Hydrocarbons via a Light-Emitting Diode Derived Photocatalyst

  • Jo, Wan-Kuen;Lee, Joon Yeob
    • Environmental Engineering Research
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    • 제18권1호
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    • pp.21-28
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    • 2013
  • In this study, the applicability of visible light-emitting-diodes (LEDs) to the photocatalytic degradation of indoor-level trichloroethylene (TCE) and perchloroethylene (PCE) over N-doped $TiO_2$ (N-$TiO_2$) was examined under a range of operational conditions. The N-$TiO_2$ photocatalyst was calcined at $650^{\circ}C$ (labeled N-650) showed the lowest degradation efficiencies for TCE and PCE, while the N-$TiO_2$ photocatalysts calcined at $350^{\circ}C$, $450^{\circ}C$, and $550^{\circ}C$ (labeled as N-350, N-450, and N-550, respectively) exhibited similar or slightly different degradation efficiencies to those of TCE and PCE. These results were supported by the X-ray diffraction patterns of N-350, N-450, N-550, and N-650. The respective average degradation efficiencies for TCE and PCE were 96% and 77% for the 8-W lamp/N-$TiO_2$ system, 32% and 20% for the violet LED/N-$TiO_2$ system, and ~0% and 4% for the blue LED/N-$TiO_2$ system. However, the normalized photocatalytic degradation efficiencies for TCE and PCE for the violet LED-irradiated N-$TiO_2$ system were higher than those from the 8-W fluorescent daylight lamp-irradiated N-$TiO_2$ system. Although the difference was not substantial, the degradation efficiencies exhibited a decreasing trend with increasing input concentrations. The degradation efficiencies for TCE and PCE decreased with increasing air flow rates. In general, the degradation efficiencies for both target compounds decreased as relative humidity increased. Consequently, it was indicated that violet LEDs can be utilized as energy-efficient light sources for the photocatalytic degradation of TCE and PCE, if operational conditions of N-$TiO_2$ photocatalytic system are optimized.

대기오염 측정용 DIAL시스템의 오차해석 (Numerical Analysis of Differential Absorption Lidar for Measuring Atmospheric Pollutants)

  • 박진화;이용우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.428-433
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    • 2003
  • 본 논문은 차분흡수 라이다의 알고리즘을 구성하고, UV-Bank를 이용하여 파장에 대한 $O_3$, S $O_2$ N $O_2$의 흡수스펙트럼을 조사하고, 최적파장 모델을 설정하였다. 여기서, 선택된 파장들은 $O_3$에 대해 292.00(λ$_{on}$ ), 295.20(λ$_{off}$), S $O_2$에 대해 299.38 (λ$_{on}$ ), 300.05(λ$_{off}$)이고 N $O_2$에 대해 448.00(λ$_{on}$ ), 449.85(λ$_{off}$)이다. 특히, 차분흡수 라이다의 가상모델을 설정하고, 선택된 최적파장을 사용하여 거기에 대한 오차를 시뮬레이션 하였다. 망원경의 지름이 300 mm인 모델-I에서 레이저의 에너지를 3 mJ과 10000 shots을 송신했을 때, 10%이내의 오차범위예서 최대 측정거리는 $O_3$의 경우 4 km이고, S $O_2$와 N $O_2$의 경우 5km이다. 또한, 망원경의 지름이 600 mm인 모델-II에서 레이저의 에너지를 30 mJ과 10000 shots을 송신했을 때, 10%이내의 오차범위에서 최대 측정거리는 S $O_2$와 N $O_2$의 경우 13 km이다. km이다.

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