• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권8호
• /
• pp.677-685
• /
• 2014

직접 탄소 연료전지(DCFC)는 석탄을 비롯한 탄소계 연료의 화학에너지를 직접 전기로 변환시킨다. 특히, 약 10 년 전에 고체산화물 전해질을 사용하고 연료극 매개체로 용융탄산염을 사용하는 고성능 직접탄소 연료전지 시스템이 제안되었다. 이 시스템의 경우, 운전 온도가 증가할수록 고체산화물 전해질의 이온 전도도가 향상되고 전기화학 반응이 활성화되어 성능이 향상되나, 연료극 매개체의 화학적인 안정성 문제발생이 우려된다. 본 연구에서는 탄소-탄산염 혼합 매개체의 고온 안정성을 이해하기 위한 일련의 실험을 수행하였다. 질소 또는 이산화탄소 분위기에서 카본블랙과 혼합된 $Li_2CO_3$와 $K_2CO_3$의 TGA 분석을 수행하였으며, 가열 과정에서 시료로부터 생성되는 가스 성분을 분석하였다. 이러한 결과를 해석하기 위하여, 탄산염의 열분해와 탄산염 등에 의하여 가속화되는 탄소 가스화 반응을 고려한 화학반응 모델을 제시하였으며, 실험 결과로부터 구한 매개체의 중량 손실과 가스 생성을 정성적으로 설명하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제23권7호
• /
• pp.841-855
• /
• 1999

In the present work, the effect of a flow maldistribution on the thermal and conversion response of 8 monolith catalytic converter is Investigated. To achieve this goal, a combined chemical reaction and multi-dimensional fluid dynamic mathematical model has been developed. The present results show that flow uniformity within the monolith brick has 8 great impact on light-off performance of the catalytic converter. In the case of lower flow uniformity, large portions of the monolith remain cold due to locally concentrated high velocities and CO, HC are unconverted during warm-up period, which loads to retardation of light-off. It has been also found that the heat-up pattern of the monolith ill similar to the flow distribution profile, In the early stage of the reaction. It may be concluded that flow maldistribution can cause a significant retardation of the light-off and hence can eventually worsen tho conversion efficiency of automotive catalytic converter.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
• /
• pp.3-4
• /
• 1999

최근 산업이 고속도화, 고능률화 및 고정멸화의 추세로 발전함에 따라 우수한 내마모성, 인성, 고온 안정성 및 내구성을 갖는 공구 및 금형을 요구하게 되었다. 그러나 이와같은 성질들은 어떤 단일 재료에서는 얻을 수 없으며 적당한 기판공구나 금혈위에 내마모성 보호피막을 coating함으로 비교적 저렴하게 얻을 수 있다. 화학증착법으로 TiC, TiN등을 증착시킬때에는 $1000^{\circ}C$정도의 반응온도가 필요하며 이러한 증착온도는 모재가 초경합금일때는 문제가 안되나 강재일 경우 모재의 연화와 칫수변화의 문제를 야기시킨다. 최근에는 플라즈마를 사용하여 증착반응온도를 $550^{\circ}C$ 이하로 낮추는 플라즈마 화학 증착볍(PACVD)이 대두되고 있다. 그러나 이 방법어서 는 뚱착하려는 금속원소가 TiCl4의 형태로 공급되고 있으므로 생성된 층이 염소를 포함하고 있다. 이 층에 잔존하는 염소는 층의 기계적 성질을 저하시키고 층내의 stress를 유발시킨다. 또한 HCI개스의 생성으로 인하여 펌프 및 장비의 부식이 촉진 된다 이러한 결점을 극복하기 위하여 금속유기화합물 전구체(metallo-organic precursor)로 $TiCl_4$를 대체하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며 본 연구실에서 이에 대하여 연구한 결과를 소개하고자 한다. diethylamino titanium을 전구체로 사용하여 $H_2,\;N_2,\;Ar$분위기하에서 pulsed d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 $150~250^{\circ}C$의 저온에서 Al 2024 기판에 TiCN층 형 성을 하였다. 전구체 증발온도는 $74~78^{\circ}C$의 온도범위어야 하며 고경도의 코탱층은 54% duty, 14.2kHz, 450V의 조건에서 얻어졌으며 duty, 주파수, 전압이 증가함에 따라 경도는 저하되었다. 이때의 표면 morphology를 SEM으로 조사한바 dome structure가 크게 발달되었음을 알 수 있었다. 본 실험의 온도 범위내에서 얻은 TiCN 증착반응의 활성화에너지는 7.5Kcal/mol이었다. 증착된 TiCN층은 우수한 내마모섣을 나타내었으며 스크래치테스트 결과 17N의 엄계하중을 나타내었다. 본 연구에서 변화 시킨 duty, 주파수, 전압의 범위에서는 층의 밀착력은 크게 변화하지 않았다. titanium isopropoxide를 전구체로 사용하여 Hz, Nz 분위기하에서 d.c.를 사용하는 MO-PACVD에 의하여 Ti(NCO) 코팅층을 SKDll, SKD61, SKH9 공구강에 형성시키는 공정을 개발하였다. 최적의 Ti(NCO) 코탱층을 얻기 위해 유입전구체 부피%의 양은 향착압력의 5%를 넘지 않아야 되고 수소와 젤소 가스비가 1:1일 때 가장 높은 코팅층의 경도값을 나타내었다. 수소와 질소 가스비가 3:7일 때 TiFeCr(NCO)의 복화합물 코팅층이 형성됨을 알 수 있었고 500t의 증착온도에서 얻은 Ti(NCO) 코팅층이 높은 경도값과 좋은 내식성을 나타내었다. 또한 이와같은 Ti(NCO) 코팅공정과 본 실험실에서 개발한 확산층만 형성시키는 plsma nitriding 공정을 결합하여 복합코탱층을 형성하였는데 이 복합코팅층은 고경도와 우수한 내마모성, 내식성 뿐만 아니라 10)N 이상의 뛰어난 밀착력을 나타내었다. 현재 많이 사용되고 있는 PVD법은 step coverage가 좋지 않은 점과 cost intensive p process라는 단점이 있다. MO-PACVD법은 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법으로서 앞으로 지속적인 도전이 요구되는 분야이다.

• 공업화학
• /
• 제16권3호
• /
• pp.422-426
• /
• 2005

가시광선에 의해 활성화되는 치아수복용 고분자 나노복합체를 제조하고 이들의 주요 물성을 고찰하였다. 복합체 제조에 사용한 충진재는 barium silicate와 나노 크기의 fumed silica가 혼합된 하이브리드 충진재를 사용하였으며 bisphenol A glycerolate methacrylate와 triethyleneglycol dimethacrylate로 구성되는 resin matrix와의 계면력 향상을 위해 실란 결합제로 표면을 소수성으로 처리하였다. 제조된 고분자 나노복합체의 기계적 물성을 평가한 결과, 나노 충진재가 첨가됨에 따라 내마모성이 향상되었다. 그러나 중합수축률 값은 나노 충진재 함량에 관계없이 3 vol% 이하로 거의 일정하였으며 광조사가 끝난 후에도 중합수축은 지속적으로 일어남을 알 수 있었다. 또한 복합체의 색차는 나노 충진재 함량이 늘어남에 따라 근소한 차이로 증가되었다.

• 공업화학
• /
• 제5권5호
• /
• pp.764-771
• /
• 1994

친핵성용매하에서 p-toluenesulfonic acid나 bezensulfonic acid와 같은 유기산을 지지전해질 겸 dopant로 사용하여 전도성 Polypyrrole필름을 전해중합하였고 분해 특성과 기계적 물성증가에 대하여 고찰하였다. Dimethyformamide/p-toluenesulfonic acid에서 합성한 polypyrrole 필름이 전도도 10-40S/cm, 인장강도 $25N/mm^2$. 연신율은 10%로 가장 좋은 특성을 나타내었다. 또한 전해중합시 최적 조건은 0.5M의 pyrrole과 0.5M의 p-toluenesulfonic acid를 첨가하여 정전류법에서는 $2mA/cm^2$의 전류밀도가, 정전위법으로는 0.9V vs. $Ag/Ag^+$에서 중합할 때였으며 생성된 필름은 공기중에서 안정하였고 도핑, 탈-도핑이 가역적이어서 2차 전지로서의 특성을 갖고 있었다. 온도에 따른 분해과정이 1차 반응으로 dopant 음이온이 분해반응에 관여하지 않아 산화안정성이 좋았으며 분해활성화 에너지는 $1.01JK^{-1}mol^{-1}$, $25^{\circ}C$에서의 분해속도상수는 $3.1{\times}10-7min^{-1}$였다. 여러 가지 host polymer와의 composite를 검토한 결과 인장강도는 50%, 연신율은 100% 정도로 기계적 물성을 증가시킬 수 있었다.

• 대한정형외과스포츠의학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.29-35
• /
• 2005

목적: 전방십자인대 내에 기계적 수용체의 존재가 밝혀지면서 전방십자인대는 신경근육의 조절에 관여하는 기능이 있는 것으로 추측되어왔다. 하지만, 기계적 수용체의 존재에도 불구하고 전방십자인대의 말단 신경수용체로부터 대뇌피질까지의 구심성 체성감각신경로는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 강력한 신경친화성 표지자이며 신경연접을 건너 분열, 확산하는 pseudorabies virus(PRV)를 이용하여 전방십자인대의 구심성 체성감각신경로를 추적하고자 하였다. 대상 및 방법: PRV를 쥐의 전방십자인대에 주입한 후 약 6-7일간 신경엽접을 건너 확산하도록 허용한 후 각각의 쥐를 희생, 관류하였다. 대뇌와 척수를 체부로부터 분리하여 면역화학적으로 처리한 후 PRV의 존재여부를 확인하였다. 결과: PRV에 면역 활성화된 신경세포는 척수로부터 대뇌피질에 이르기까지 여러 위치에서 발견할 수 있었다. 특히, 뇌관의 망상활성계의 중뇌망상핵, 대뇌세포망상핵, 부거대세포망상핵, 거대세포망상핵에서 강한 양성표지반응을 보였다. 결론: 쥐의 전방십자인대의 신경말단은 척수, 뇌관 및 대뇌피질로 투사된다. 또한, 전방십자인대에 분포하는 신경말단으로부터의 대뇌피질로의 구심설 신경로에서 망상활성계가 중요한 역할을 담당할 것으로 추측된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권1호
• /
• pp.86-92
• /
• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 통상정보연구
• /
• 제14권4호
• /
• pp.517-541
• /
• 2012

우리나라는 2012년 11월 현재 총 8건, 45개국과 자유무역협정(FTA)을 발효하고 있다. 본격적인 FTA 시대가 전개됨에 따라 부산도 FTA의 혜택을 직접적으로 얻고 있는데, 부산의 전체 교역의 약 36%는 FTA 체결국과의 교역이며, EU, ASEAN, 유럽자유무역연합(EFTA)와의 교역비중은 전국 평균보다 높다. 특히, 칠레, 싱가포르, 유럽국가들과의 교역은 부산의 지리적 여건, 산업구조상의 특성 등으로 인해 발효 이후 3년 동안 200% 이상 크게 증가하였다. 지난 11년간의 통계자료를 이용하여 부산 제조업의 수출 및 수입 수요함수를 추정한 결과 수출탄력성은 1.38으로 탄력적이고, 수입탄력성은 0.83으로 비탄력적으로 나타났다. 따라서 FTA 시대에도 부산 제조업의 무역흑자는 당분간 지속될 것으로 예상되었다. 그러나 그 원인이 수출단가 하락에 따른 수출확대라는 점에서 향후에도 안정적인 무역흑자를 유지할 것이라고 기대하기는 어렵다. 세계 45개국과의 FTA가 본격적으로 발효됨에 따라 부산 제조업의 무역흑자는 연간 1억 752만달러씩 증가하여 부산경제 활성화에 기여할 것으로 예상되었다. 주로 수출에서는 자동차, 철강, 선박, 일반기계, 자동차부품의 수출이 증가할 것이고, 수입에서는 정밀기계, 화학, 광물 등 원자재 및 자본재의 수입증가가 예상된다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.200-204
• /
• 2008

기계화학공정(MCP; Mechano Chemical Process)은 원료 분말이 기계적인 에너지로 인해 상 형성이 활성화되기 때문에 기존의 볼밀링을 이용한 고상반응에서 필수적인 높은 온도에서의 하소 공정이 필요하지 않다. 본 연구에서는 고 에너지 MCP 방법을 이용하여 perovskite 구조를 가지는 PLT 나노 분말을 제조하였다. 특히, 일반적으로 출발물질로 염을 이용하는 것과 달리 산화물을 원료 분말로 사용하여 어떠한 열처리 공정 없이 PLT 나노 분말을 합성하였다. 또한 건식으로 밀링을 하여 분말 건조 공정이 필요 없어서 공정이 간단하다. MCP 밀링은 시간 별로 12시간까지 진행하였으며, 제조된 분말의 상 분석과 결정면 분석 결과 3시간 이후에는 perovskite 구조의 순수한 PLT 상을 형성하였다. 또한 마이크로 크기의 원료 분말이 밀링 3시간이 지나자 약 20 nm 크기의 균일한 나노 입자가 생성되었다.

• 전기화학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.263-270
• /
• 2009

레독스 흐름 전지의 전극으로 사용하기 위해 탄소펠트를 열처리와 산처리 방법으로 산화 개질하였다. 열중량 분석결과 열처리 또는 산처리에 의하여 탄소펠트의 섬유 표면에 고분자 물질이 제거되고 산소 관능기가 도입된 것을 확인할 수 있었으며 습식 방법인 산처리 방법보다 건식방법인 열처리 방법이 기계적 안정성을 유지하는데 효과적인 처리 방법으로 나타났다. XPS, 원소분석을 통하여 500$^{\circ}C$에서 4시간 열처리한 탄소펠트의 표면에 산소 관능기가 부가된 것을 확인하였으며 질소흡착실험에서 거의 없던 표면적이 96 $m^2/g$로 증가한 것을 알 수 있었다. CV실험 및 분극 실험을 수행한 결과 500$^{\circ}C$ 열처리 전극의 활성화 저항이 가장 낮게 나타났다. 산처리한 탄소펠트와 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 열처리한 탄소펠트를 이용하여 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하고 충/방전 실험을 실시한 결과 충/방전 전압효율이 산처리 전극의 경우 86.6%, 400$^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 89.6%, 500$^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 90.6%로 500$^{\circ}C$ 열처리 전극이 가장 우수하였다.