• Title/Summary/Keyword: 내부온도변화

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Mg-Al합금의 조성비율에 따른 발화온도특성

  • Han, U-Seop;Lee, Geun-Won
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2013.04a
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    • pp.77-77
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    • 2013
  • 최근의 산업활동에서는 신규 원료 개발과 생산 효율성을 높이기 위하여 분체 공정이 증가하고 있는데, 미세 분진의 취급으로 분진운의 형성과 착화가 용이해지므로 분진폭발이나 화재 위험성이 증가하고 있다. 분진을 안전하게 사용하고 저장, 취급하기 위해서는 착화 전의 위험성 지표로서 최저발화온도(MIT ; Minimum Ignition Temperature)를 사전에 파악해 두는 것이 중요하다. 분진농도의 발화온도는 장치 내의 발화위험성이나 분진 취급 공정의 사고예방대책 관리를 위한 실용적 관점에서 중요하게 활용되는 폭발특성값이다. 또한 분진의 발화온도는 분진농도에 의존하며 농도변화에 따른 가장 낮은 온도를 MIT라고 한다. 본 연구에서는 화재폭발사고 빈도가 줄지 않고 있는 Mg 및 Mg-Al합금(60:40 wt%, 50:50 wt%, 40:60 wt%)을 대상으로 조성비율에 따른 최저발화온도를 실험적으로 조사하였다. Mg 및 Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%) 시료의 평균입경은 142, 160, 151, $152{\mu}m$이다. MIT실험장치는 IEC 61241-2-1(Methods for Determining the Minimum Ignition Temperatures of Dust, 1994)에 준거하여 제작하여 사용하였다. 실험장치는 가열로, 분진운 시료홀더, 온도조절장치, 압축공기 제어장치 등으로 구성되어 있다. 구체적인 실험방법은 시험분진를 분진홀더에 장착하고 0.5 bar의 압축공기를 0.3 sec 동안 사용하여 일정 온도로 가열된 로의 내부로 분진운을 부유시킬 때에 분진운이 발화하여 가열로 하단부의 개방구에까지 화염이 전파하는지를 디지털비데오카메라로 기록, 평가하여 발화 유무를 판정하였다. Mg합금에 대한 MIT를 측정한 결과 $740^{\circ}C$가 얻어졌으며, Mg-Al(60:40 wt%)의 MIT는 $820^{\circ}C$로 조사되었다. 그러나 Mg-Al(50:50 wt%) 및 Mg-Al(40:60 wt%)에 대해서는 최대 가열로의 설정온도를 $890^{\circ}C$까지로 하여 농도를 변화시키면서 조사하였으나 발화가 일어나지 않았다. 문헌에 따르면 Mg입자 표면의 산화피막은 다공성으로 일정 온도에서 산화반응이 시간에 따라 직선적으로 증가하는데 반하여, Al의 산화피막은 보호 작용을 하여 일정 온도에서 산화반응속도가 표면과 내부의 농도 기울기에 의한 확산속도에 의존한다고 보고하고 있다. 본 연구결과를 토대로 Mg-Al합금의 발화특성을 고찰해 보면, Mg-Al합금에서 자기 전파성이 작은 Al성분의 증가는 착화지연이 증가하여 연소성이 감소하여 최저발화온도의 증가로 이어지는 것으로 추정되었다. 또한 발화온도는 주어진 조건의 온도장에서 분진이 존재하는 시간 길이에 따라 변화하므로, 발화온도를 실험적으로 측정하는 경우에는 측정장치나 방법에 따라 달라지므로 사업장의 현장에 발화온도를 적용하는 경우에는 장치 내의 분진의 존재시간을 고려할 필요가 있다.

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Evaluation of the Oxidation of the Carbon Fibers by Normalized Rate Equation (표준화 반응식을 이용한 탄소섬유의 산화반응 해석)

  • 노재승
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.239-239
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    • 2003
  • 탄소재료의 산화반응을 설명한 대부분의 논문은 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)를 이용한 연구이다. TGA 장치는 가열이 필요한 물질의 반응연구에 다양하게 이용되고 있는데, 온도에 대한 무게 변화를 간편하게 알 수 있다는 장점과 함께 보편적으로 편리한 Arrhenius형태의 속도식으로 해석된다. 많은 연구자들은 TGA를 이용하여 다양한 탄소재료에 대한 반응속도상수를 구하였으며, 반응기체, 반응온도 및 원료물질에 따라 다른 속도를 나타내는 실험결과를 표준화된 속도식으로 표현하고자 하는 노력이 있었다. 그러나 이런 대부분의 연구는 coal 등과 같은 탄소재료의 연소특성을 이용하려는 에너지 변환 연구가 주를 이루어 왔으며, 탄소섬유의 산화반응에 대한 표준화 식으로 해석한 보고는 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 내부구조가 현격하게 차이나는 다른 두 종류의 피치계 탄소섬유를 TGA를 이용하여 등온 산화반응 시켰다. 반응기체의 종류와 반응온도를 변화시켜 산화반응조건에 따른 중량변화를 관찰하였고, 여러 산화조건에서 얻어진 산화속도를 Kasaoka 등에 의해 제안된 표준화식을 이용하여 산화반응의 평균 속도상수 K와 전환율이 0.5일 때의 속도상수 $k_{f=0.5}$ 결과를 비교하여 산화 반응속도를 정량적으로 해석하고자 하였다.다.

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A Study of Dew Condensation Characteristics to Switchboard due to Environmental Conditions (환경 조건변화에 따른 배전반 결로 특성에 관한 연구)

  • Kim, Jae-Dol;Oh, Kab-Suk
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.12b
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    • pp.540-542
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    • 2011
  • 본 논문은 결로 방지 기능을 가진 배전반 개발을 위해 다양한 온습도 환경 조건에서 결로의 생성 및 제거에 관한 특성을 파악하였다. 획득된 결과는 외부 온도변화에 따라 배전반 내부의 온도도 변화되며, 내외부의 온도차는 일정한 차이를 나타내었다. 결로 생성의 특성은 초기에는 미세한 분무상에서 시간이 경과함에 따라 주위 물방울들과 결합하여 성장하며, 최종적으로는 표면장력이 작용하지만 중력에 의해 하부로 처지면서 떨어지는 과정으로 진행되었다. 또한 히터 등으로 결로 생성조건을 파괴시키면 생성시와 동일한 온습도 조건이 유지되어도 결로는 제거되는 것을 알 수 있었다.

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열처리를 통한 귀금속 제품의 결함 개선 및 강도 향상

  • An, Ji-Hyeon;Seo, Jin-Gyo;An, Yong-Gil;Park, Jong-Wan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.51.2-51.2
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    • 2010
  • 본 연구에서 우리는 casting기법을 통해 생산된 각종 귀금속 제품의 결함 및 강도 향상을 위해 다양한 조건에서 열처리를 실시하였다. casting시 일정하지 못한 온도로 냉각되어 생성된 시료내부의 결함들을 제거하기 위해 진공분위기에서 각 온도 및 시간별 조건을 달리하여 강도 및 grain의 변화를 관찰하였다. 모든 시료는 열처리 후 불안정한 grain 들이 안정화되어 경도 및 강도가 향상되는 경향을 보였으나, 특정 온도 및 시간에서는 오히려 경도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열처리 후 모든 시료의 표면특성변화를 관찰하기 위해 OM (Optical microscope), SEM (scanning electron microscope)을 통해 분석하였고, Vickers경도계를 통해 경도 및 강도 변화를 관찰하였다. 또한 XRF(X-ray fluorescence) 분석을 통해 원소별 합금비를 정량적으로 분석하였다. 본 연구 결과를 통해 casting기법으로 생산된 귀금속 제품의 강도, 경도, 표면특성을 향상시킬 수 있는 최적조건을 얻을 수 있었다.

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Measurements of Thermal Gradient and Thermal Strain of Mortar Specimens Using Fiber Bragg Grating Sensor (광섬유 격자 센서를 이용한 모르타르시편의 온도구배 및 열 변형 측정)

  • Rhim, Hong-Chul;Lee, Eun-Joo;Chun, Heung-Jae;Park, Dong-Nyuck
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.7 no.3
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    • pp.133-138
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    • 2003
  • As concrete structures are heated, thermal strain can be developed. Because of the boundary conditions, the thermal stress may be arisen. Thermal strain and temperature were measured simultaneously using an optical fiber sensor. Fiber Bragg Grating Sensor(FBG sensor) was used in the measurement. Because it can measure the strains more than two points with one line, it was possible to measure both thermal strain and temperature with one line. To compare data measured by FBG sensor, strain and temperature were measured using strain gauge and thermocouple. The FBG sensor could measure the strain under the temperature greater than $60^{\circ}C$ but strain gauge couldn't. Both the FBG temperature sensor and thermocouple could measure the temperature and the results are related each other linearly.

Effects of Liquid Surface Tension on the Heat Transfer Coefficient in a Three-Phase Slurry Bubble Column (삼상슬러리 기포탑에서 액상의 표면장력이 열전달 계수에 미치는 영향)

  • Lim, Ho;Lim, Dae Ho;Jin, Hae-Ryong;Kang, Yong;Jung, Heon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.3
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    • pp.499-504
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    • 2012
  • Characteristics of overall heat transfer were investigated in a three-phase slurry bubble column with relatively low surface tension media, which has been frequently encountered in the fields of industry. The heat transfer phenomena was examined in the system which was composed of a coaxial vertical heater and a proper of bubble column. The heat transfer coefficient was estimated from the measured mean value of temperature difference between the heater surface and the column proper at the steady state condition. Effects of gas velocity ($U_G$), solid fraction in the slurry phase ($C_S$) and surface tension (${\sigma}_L$) of continuous liquid media on the overall heat transfer coefficient (h) in the bubble column were determined. The mean value of temperature difference was estimated from the data of temperature difference fluctuations with a variation of time. The amplitude and mean value of temperature difference fluctuations with respect to the elasped time appeared to decrease with decreasing the surface tension of liquid phase. The overall heat transfer coefficient between the immersed heated and the bubble column increased with an increase in the gas velocity or solid fraction in the slurry phase, but it decreased with an increase in the surface tension of continuous liquid media. The overall heat coefficient in the slurry bubble column with relatively low surface tension media was well correlated in term of operating variables and dimensionless groups within this experimental conditions.

PV모듈 전.후면 재료별 PID에 의한 출력 변화

  • Kim, Han-Byeol;Jeong, Tae-Hui;Gang, Gi-Hwan;Jang, Hyo-Sik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.312.1-312.1
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    • 2013
  • PID (Potential Induced Degradation)는 높은 시스템 전압을 갖는 PV모듈에서 발생하는 현상으로 PV모듈의 출력을 급격하게 감소시키는 현상을 말한다. PV시스템의 높은 전압은 태양전지와 PV모듈의 프레임 사이에 전위차를 발생시키고 이로 인하여 누설전류가 흐르게 된다. 누설전류는 태양전지 표면에 전하를 축적 시켜 발전 효율을 감소시키게 된다. 이러한 누설전류는 온도와 습도가 높을수록 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 PV모듈을 구성하는 재료가 PID에 의한 출력변화에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. PID가 쉽게 발생하는 태양전지를 이용하여 일반적으로 PV모듈을 제작 할 때 사용되는 전 후면 재료를 이용하여 각각의 출력변화에 대한 연구를 수행하였다. PV모듈의 전 후면 재료를 각각 다르게 하여 이에 따른 PID 발생 정도를 출력 변화로 확인하였으며 PID의 원인이 되는 누설전류에 어떠한 변화를 주는지 분석하였다. PV모듈의 후면 재료는 PV모듈 내부로의 수분 침투와 관련하여 PID 발생에 영향을 주고 전면재료인 저철분 강화유리는 PV모듈 내부에 전하를 공급하여 누설전류가 발생하게 하는 역할을 하는 것으로 판단된다.

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IGRINS 광학 모듈의 온도 및 진공 환경 변화에 따른 광학적 특성

  • Go, Gyeong-Yeon;Han, Jeong-Yeol;O, Hui-Yeong;Na, Ja-Gyeong;Yuk, In-Su;Park, Chan;Lee, Seong-Ho;Cheon, Mu-Yeong;Jaffe, Dan
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.203.2-203.2
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    • 2012
  • IGRINS는 R=40,000의 해상도를 가지고 130K의 저온과 진공 환경에서, 한 번에 H와 K밴드 영역을 동시에 관측할 수 있도록 설계 된 적외선 분광기이다. 이 분광기에는 망원경 초점을 슬릿에 전달하는 IO (Input relay Optics) 모듈과 슬릿을 이미징하는 SVC (Slit Viewing Camera) 모듈 등 2개의 광학모듈이 있다. 광학모듈은 상온 및 저온(130K) 등 온도 변화와 진공 및 비진공 등 환경의 변화를 겪게 되는데, 이 과정에서 변화하는 광학성능을 시뮬레이션과 실험결과로 추적하였다. 시뮬레이션은 ZEMAX 소프트웨어를 사용하였고, 간섭계는 Phasecam 5030을 사용하였으며, IGRINS test dewar 내에 모듈을 설치하여 1,000 class급 청정도 환경에서 WFE를 측정 하였다. Test dewar는 빛이 통과할 수 있는 2개의 윈도우가 있는데, 윈도우는 test dewar 내부와 외부의 진공 및 온도 등 환경 변화에 따라 물리적인 변화가 발생하여 최종 WFE값에 영향을 준다. 본 연구에서는 IGRINS 광학모듈이 진공 및 냉각 상태에서 WFE가 변화하는 양상을 살펴봄으로써, 환경 변화에 따른 광학적 효과를 정량적으로 살펴본 결과를 소개할 것이며, 이 결과는 IGRINS 전체 광학계의 조립 및 정렬 시 환경 변화의 효과를 미리 예측할 수 있도록 하는 자료로 활용될 것이다.

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Effect of Firing Temperature on Microstructure and the Electrical Properties of a ZnO-based Multilayered Chip Type Varistor(MLV) (소성온도에 따른 ZnO계 적층형 칩 바리스터의 미세구조와 전기적 특성의 변화)

  • Kim, Chul-Hong;Kim, Jin-Ho
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.3
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    • pp.286-293
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    • 2002
  • Microstructure and the electrical porperties of a ZnO-based multilayered chip-type varistor(abbreviated as MLV) with Ag/Pd(7:3) inner electrode have been studied as a function of firing of temperature. At 1100$^{\circ}$C, inner electrode layers began to show nonuniform thickness and small voids, which resulted in significant disappearance of the electrode pattern and delamination at 1100$^{\circ}$C. MLVs fired at 950$^{\circ}$C showed large degradation in leakage current, probably due to incomplete redistribution of liquid and transition metal elements in pyrochlore phase decomposition. Those fired at 1100$^{\circ}$C and above, on the other hand, revealed poor varistor characteristics and their reproductibility, which are though to stem from the deformation of inner electrode pattern, the reaction between electrode materials and ZnO-based ceramics, and the volatilization of $Bi_2O_3$. Throughout the firing temperature range of 950∼1100$^{\circ}$C, capacitance and leakage current increased while breakdown voltage and peak current decreased with the increase of firing temperature, but nonlinear coefficient and clamping ratio kept almost constant at ∼30 and 1.4, respectively. In particular, those fired between 1000$^{\circ}$C and 1050$^{\circ}$C showed stable varistor characteristics with high reproducibility. It seems that Ag/Pd(7:3) alloy is one of the electrode materials applicable to most ZnO-based MLVs incorporating with $Bi_2O_3$ when cofired up to 1050$^{\circ}$C.

Correlation Between the Microclimate and the Crown of Platanus orientalis and Ulmus davidiana (버즘나무(Platanus orientalis)와 느릅나무(Ulmus davidiana)의 수관부와 미기후간의 상호 관계)

  • Lee, Jae-yoon;Ki, Kyong-Seok
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.30 no.4
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    • pp.793-799
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    • 2016
  • This study examined Platanus orientalis and Ulmus davidiana planted in downtown parks to identify the correlations among microclimatic factors such as temperature in the crown, air flow, and wind speed. For the field survey, measurements were taken at 1 hour intervals from 09:00 am to 06:00 pm in August. For the measurement of microclimatic factors, data on temperature, light intensity, air flow, and wind speed were collected using a quantum sensor (PAR Quantum Sensor SKP215), a precision thermometer (Pt1000-Sensor), and a combination anemometer (1467 G4 & HG4). The results of the analysis demonstrated that both Platanus orientalis and Ulmus davidiana, showed a greater cooling effect inside the crown as compared with the outside temperature. The cooling effect inside the crown was more evident with air flow and wind speed factors. With relation to wind, the inner temperature of the crown of Platanus orientalis decreased due to air flow while that of Ulmus davidiana decreased due to wind speed. With no wind, the average variation in temperature inside the crown was $-0.9^{\circ}C$ for Ulmus davidiana and $-0.958^{\circ}C$ for Platanus orientalis, indicating that Platanus orientalis was relatively more effective in lowering the temperature of the planting space than Ulmus davidiana. This study is significant because it shows that different tree species have different effects on the microclimate and that factors affecting the formation of the microclimate of trees may vary with species. Further studies on species other than broad leaf trees, such as evergreen trees and shrubs, are required in order to plan the distribution of landscaping trees that are effective in regulating the microclimate within urban green spaces.