• 멤브레인
• /
• 제29권2호
• /
• pp.105-110
• /
• 2019

다공성 분리막은 입자성 물질을 제거하는데 산업적으로 다양하게 응용되고 있다. 기존 다공성 분리막 제작 방법과 다르게, 용액퍼짐 상분리법은 매우 간단하게 기공을 형성할 수 있다. 먼저 지지층으로 메쉬 위에 물을 적신 후, 물과 혼합되지 않은 용매에 폴리설폰 용액을 흘려준다. 이때 물과 혼합되지 않은 용매는 쉽게 기화되어 폴리설폰은 얇은 막으로 만들어지게 된다. 기공을 형성하기 위해 폴리설폰 용액에 물과 혼합할 수 있는 물질을 넣게 되면, 넣어주는 농도 비율에 따라 기공크기를 조절할 수 있게 된다. 막의 두께는 쉽게 용액의 농도로 조절이 된다. 다공성 분리막은 메쉬의 형성을 그대로 유지하고 있어 3차원 구조체를 형성하는데 매우 유용하다. 본 연구에서 제시된 용액 퍼짐 상분리법은 매우 낮은 생산단가와 쉬운 공정조절에 의해 기존 분리막에 비해 높은 가격경쟁력을 가질 수 있는 특징을 보이고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.179-187
• /
• 2023

바이오물질을 포함하는 나노발전기는 무공해 에너지원이며 생분해성 전자폐기물이라는 점에서 친환경적인 전자소자이다. 특히 바이오 물질이 바이오폐기물로부터 추출될 수 있다면 바이오폐기물의 양도 줄어들 것이다. 본 연구에서는 포유동물의 피부에 존재하는 동물성 콜라겐을 이용하여 마찰전기 나노발전기를 제작하였고 그 특성평가를 진행하였다. 마찰전기 나노발전기의 전기적 양극층은 회전 도포방법을 이용하여 콜라겐 막을 형성하여 구성하였으며, 주사전자현미경으로 막이 다공성임을 확인하였다. 제작한 마찰전기 나노발전기는 주기적인 기계적 운동에 의해 3 Hz에서 7 V부터 5 Hz에서 15 V의 개방전압과 5 Hz에서 3.8 ㎂의 단락전류를 보였다. 결론적으로, 콜라겐 함유 마찰전기 나노발전기는 센서와 같은 저전력 구동 장치의 전원이 될 수 있으며 전자 폐기물 감소에도 유용할 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.131.1-131.1
• /
• 2010

고분자연료전지(PEMFC)에서 기체확산층(GDL)은 다공성의 카본 종이/천 위에 마이크로한 다공층을 가치는 구조로 촉매층을 지지하고 촉매층과 분리판 사이의 전류전도체 역할을 한다. 또한 촉매층에 연료와 공기 확산 및 생성된 물의 통로 역할을 하며 소수성인 전기전도성 물질로 이루어져 있다. 현재 연료전지에 쓰이는 가스확산층은 대부분 국외 회사에서 제조 수입 사용하는 현황이고 국내에서는 협진 I&C가 연구하고 있으나 상용화는 아직 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 탄소섬유의 전도성을 개선하고자 탄소섬유 표면에 금속코팅 시 최적의 접촉계면유지를 위한 표면처리 방법 및 공정을 조사 분석 후 최적 개선방법(농도/온도/압력/시간)을 설정하고자 하였다. 또한 선정된 공정인자별 수준별 시험 후 샘플링 된 시료를 토대로 금속물질이 탄소섬유 표면에 코팅(도금)된 금속-탄소섬유를 대하여 평가하여 최적화시키고자 탄소섬유로부터 carbon paper GDL의 모재를 개발할 계획이다. 앞에서 설명한 바와 같이 탄소섬유를 이용하여 paper making, resin impregnation, molding, carbonization/graphitization의 제조공정을 거쳐 paper형태의 GDL을 생산 및 평가하고자 하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.934-937
• /
• 2006

This investigation presents a topology formulation to design optimal poroelastic acoustic foams to maximize absorbing ability. For successful formulation, a single set of equations based on Biot's theory is adopted and an appropriate material interpolation strategy is newly developed. Because there was no earlier attempt to solve poroelastic acoustic foam design problems in topology optimization setting, many challenging issues including modeling and interpolation must be addressed. First, the simulation accuracy by a proposed unified model encompassing acoustic air and poroelastic material was checked against analytical and numerical results. Then a material interpolation scheme yielding a distinct acoustic air-poroelastic material distribution was developed. Using the proposed model and interpolation scheme, the topology optimization of a two-dimensional poroelastic acoustic foam for maximizing its absorption coefficient was carried out. Numerical results show that the absorption capacity of an optimized foam layout considerably increases in comparison with a nominal foam layout.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.825-832
• /
• 1988

본 연구에서는 1차원 열흐름하에서 상부가 가열된 다공물질내의 열파이프 현 상과 관련하여 2상영역의 존재와 그 길이에 영향을 미치는 인자들을 실험적으로 관찰, 조사하였다.

• 설비공학논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.399-405
• /
• 1994

Beacuse of the energy resources exhaustion, the aggravating environmental air pollution and the smoke phenomena etc., the importance of clean gas fuel compared with liquid fuel is highly considered in recent years. The combustion system which consists of porous media is actively studied as a new method for solving above problems. Therefore, excess enthalpy combustion using porous media was interested by many researchers and investigated through numerical and experimental analysis. In this study, the simplified combustor has the unique combustion characteristics of mixture gas preheated effect using radiative and convective heat energy by changing the flow passage of unburned gas with solenoid valves and has the intensive excess enthalpy phenomena As the result of according to reduce equivalence ratio, flame temperature was remarkably higher than adiabatic flame temperature. This show the ability of super-lean combustion.

• 에너지공학
• /
• 제18권2호
• /
• pp.108-113
• /
• 2009

균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포 알루미늄에 대한 충돌제트의 열유동 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열전달 특성에 대한 기공도, 다공성 물질의 두께, Reynolds 수의 영향이 고찰되었다. 실험결과 가열평판에 부착된 발포 알루미늄에 의해 열전달의 증가를 얻을 수 있었고 다공성 물질의 삽입에 의한 열전달 증가는 열전달 표면적의 증가와 압력 손실에 의한 운동량 감소에 의해 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권8호
• /
• pp.1119-1127
• /
• 2000

Convective heat transfer in a channel filled with porous media has been analyzed in this paper. The two-equation model is applied for the heat transfer analysis with the velocity profile, considering both the inertia and viscous effects. Based on a theoretical solution, the effect of the velocity profile on the convective heat transfer is investigated in detail. The Nusselt number is obtained in terms of the relevant physical parameters, such as the Biot number for the internal heat exchange, the ratio of effective conductivities between the fluid and solid phases, and hydraulic boundary layer thickness. The results indicate that the influence of the velocity profile is characterized within two regimes according to the two parameters, the Biot number and the conductivity ratio between the phases. The decrease in the heat transfer due to the hydraulic boundary layer thickness is 15% at most within a practical range of the pertinent parameters.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
• /
• pp.622-624
• /
• 2008

This investigation studies the effects of material properties and corresponding propagation wave types on optimal configurations of sound absorbing porous materials in maximizing the absorption performance by topology optimization. The acoustic behavior of porous materials is characterized by their material properties which determine motions of the frame and the air. When the frame has a motion, two types of compressional wave propagate in the porous material. Because each wave in the material make different influence on the absorption performance, it is important to understand the relative contribution of each wave to the sound absorption. The relative contribution of the propagating waves in a porous material is determined by the material properties, therefore, an optimal configuration of a porous material to maximize the absorption performance is apparently affected by the material properties. In fact, virtually different optimal configurations were obtained for absorption coefficient maximization when the topology optimization method developed by the authors was applied to porous materials having different material properties. In this investigation, some preliminary results to explain the findings are presented. Although several factors should be considered, the present investigation is focused on the effects of the material properties and corresponding propagation waves on the optimized configurations.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.68-76
• /
• 2009

The sloshing tank causes the instability of the fluid flows and the fluctuation of the impact pressure by the liquid on the tank. These flow characteristics inside the sloshing tank can generate the uncomfortable sloshing noise. In the present study, a numerical analysis for the reduction of a fuel tank sloshing noise was performed. To simulate the flow characteristics in a sloshing tank with partially filled liquid, a VOF method was used for interfacial flows by applying a momentum source term for the sloshing motion in a non-inertial reference frame. This numerical method was verified by comparing its results with the available experimental data. For the reduction of the sloshing noise, the horizontal and vertical baffles and porous media inside a sloshing tank were considered and numerically analyzed in the present study. For various installations of these baffles and porous media, the characteristics of the liquid behavior in the sloshing tank were obtained along with the impact pressure on the wall and the height of the free surface along the wall. These basic results can be used for the design of the actual vehicular fuel tank with the reduced sloshing noise.