• Title/Summary/Keyword: 산소확산

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A Study on the Measurement Method for Benthic Nutrient Flux in Freshwater Sediments (담수 퇴적물의 영양염 용출 측정 방법에 관한 고찰)

  • Kim, Kyung Hee;Kim, Sung-Han;Jin, Dal Rae;Huh, In Ae;Hyun, Jung-Ho
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.5
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    • pp.288-302
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    • 2017
  • Accurate measurement of benthic nutrient fluxes (BNF) is a prerequisite for evaluating the effect of sediments on nutrient cycle in the surface water. The intact sediment cores were collected in July 2015 at the midstream of Nakdong River. We identified pre-incubation time (6, 12, 24 hr), dissolved oxygen concentration (90, 70, 50% saturation), diffusive boundary layer thickness (0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), and incubation temperature (10, 17, 20, $25^{\circ}C$) as the most important control factors, and measured the BNF fluctuation with the variation of these factors using the laboratory sediment core incubation method. Since the chemical composition, redox condition, hydrodynamic regimes and microbial activities at the sediment-water interface were changed as a result of the alteration of control factors, sediment core incubation should be conducted under as close to the natural conditions of study site as possible, in order to produce the results similar to actual values. Relative percentage differences between two replicates were below 20% in most control factors, which showed satisfactory precision for strict compliance with the experimental conditions and procedures. In the further studies, we will compare the results of core incubation with those of in situ measurements to confirm the accuracy of the sediment core incubation method.

Electrochemical Behavior of a Nickel Hydroxide Particle for Ni-MH Battery by Microelectrode (마이크로전극에 의한 니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 전기화학적 거동)

  • Kim, Ho-Sung;Oh, Ik-Hyun;Lee, Jong-Ho
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.10 no.2
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    • pp.145-149
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    • 2007
  • Electrochemical studies were performed for a single particle of nickel hydroxide for the cathode of Ni-MH batteries. A carbon fiber microelectrode was manipulated to make electrical contact with an alloy particle, and electrochemical experiments were performed. As a result of cyclic voltammetry, the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction (OER) are clearly separated for a single particle. The total cathodic charge (Qred) is practically constant for the scan rate investigated, indicating that the whole particle has reacted. The total anodic charge(Qox) was larger than that of reduction reaction, and the magnitude of oxygen evolution taking place as a side reaction was enhanced at lower scan rates. As a result of galvanostatic charge and discharge measurement, the discharge capacity of single particle was found to be 250 mAh/g, value being very close to the theoretical capacity (289 mAh/g). The apparent proton diffusion coefficient(Dapp) using potential step method inside the nickel hydroxide was found to range within $3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$.

Study of Optimization and Characteristics of PSCF3737(Pr0.3Sr0.7Co0.3Fe0.7O3) for IT-SOFC (중저온형 SOFC를 위한 PSCF3737(Pr0.3Sr0.7Co0.3Fe0.7O3) 공기극 물질의 특성 및 최적화께 관한 연구)

  • Park, Kwang-Jin;Lee, Chang-Bo;Kim, Jung-Hyun;Baek, Seung-Wook;Bae, Joong-Myeon
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.10 no.3
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    • pp.207-212
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    • 2007
  • [ $PSCF3737(Pr_{0.3}Sr_{0.7}Co_{0.3}Fe_{0.7}O_3)$ ] is a good candidate cathode material for IT-SOFC(intermediate temperature solid oxide fuel cell) because of high MIEC(mixed ionic electronic conductor) conductivity. In this study, the characteristics of PSCF3737 was investigated and optimizations of sintering temperature and thickness for $PSCF3737(Pr_{0.3}Sr_{0.7}Co_{0.3}Fe_{0.7}O_3)$ was carried out. Impedance responses were divided into two parts by frequency region. Middle frequency part (${\sim}10^2\;Hz$) was concerned with oxygen reduction reaction on surface and low frequency part (${\sim}10^{-1}\;Hz$) was related with oxygen diffusion. The reasonable sintering temperature and thickness of cathode were $1200^{\circ}C$ and about $27\;{\mu}m$ with regard to EIS(electrochemical impedance spectroscopy). ASR(areas specific resistance) of optimized cathode is $0.115\;{\Omega}\;cm^2$ at $700^{\circ}C$.

Characterizations of Sputtered PZT Films on Pt/Ti/Si Substrates. (Pt/Ti/Si 기판위에 형성시킨 PZT박막의 특성)

  • Hwang, Yu-Sang;Baek, Su-Hyeon;Baek, Sang-Hun;Park, Chi-Seon;Ma, Jae-Pyeong;Choe, Jin-Seok;Jeong, Jae-Gyeong;Kim, Yeong-Nam;Jo, Hyeon-Chun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.2
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    • pp.143-151
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    • 1994
  • On PT/Ti/Si substrates, PZT thln fllms are deposited at $300^{\circ}C$ by rf magnetron sputtering uslng a $(PbZr_{52}, Ti_{48})O_{3}$ composltc cerarnlc target. To abtaln, the stable phase, perovskltc structure, furnace annealmg techmque had been cmplo:~d In PbO amb~ent for the $550^{\circ}C$-$750^{\circ}C$ temperature ranges. On Pt(250$\AA$)/Ti(500$\AA$)/Si, Pt(1000)$\AA$/Ti(500$\AA$)/Si substrates, effects of Ti layer and Pt thickness are studled. Though thickness of the Pt layer 1s 1000$\AA$). oxygen diffusion is not prevented and accelerated by Ti layer actlng for oxygen sink sites durmg furnace annealing. The upper TI layer 1s transformed Into TIOX by oxyen dlffuslon and lower Ti layer Into silicide with in-diffused Pt. The formation of TiOx layer seems to affect the orlentatton of the PZT layer. Furnace annealed f~lm shows ferroelectr~c and electrical properties wth a remanent polarlzation of 3.3$\mu A /\textrm{cm}^2$, , coerclve fleld of 0.15MV/cm, a=571 (10kHz), leakage current 32.65$\mu A /\textrm{cm}^2$, , breakdown voltage of 0.4OMV/cm.

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The Heat Treatment Effect of ZrO2 Buffer Layer on the Electrical Properties of Pt/SrBi2Ta2O9/ZrO2/Si Structure (ZrO2완충층의 후열처리 조건이 Pt/SrBi2Ta2O9/ZrO2/Si 구조의 전기적 특성에 미치는 영향)

  • 정우석;박철호;손영국
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.1
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    • pp.52-61
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    • 2003
  • $SrBi_2Ta_2O_9(SBT)$and$ZrO_2$thin films for MFIS structure(Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor) were deposited by RF magnetron sputtering method. In order to investigate the effect of heat treatment of insulator layers and MFIS structure, the insulator layers were heat treated from $550^{circ}C;to; 850^{\circ}C$in conventional furnace or RTA furnace under$O_2$and Ar ambient, respectively. After then, C-V characteristics and leakage current were measured. The capacitor with 20 nm thick $ZrO_2$layer treated at RTA$750^{circ}C;in;O_2$ atmosphere had the largest memory window. The C-V and leakage current characteristics of the$Pt/SBT(260nm)/ZrO_2(20nm)/Si$structure were better than those of$Pt/SBT(260nm)/Si$ structure. These results showed that$ZrO_2$films took a role of buffer layer effectively.

A Chemical Reaction Calculation and a Semi-Empirical Model for the Dynamic Simulation of an Electrolytic Reduction of Spent Oxide Fuels (산화물 사용후핵연료 전해환원 화학 반응 계산 및 동적 모사를 위한 반실험 모델)

  • Park, Byung-Heung;Hur, Jin-Mok;Lee, Han-Soo
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.8 no.1
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    • pp.19-32
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    • 2010
  • Electrolytic reduction technology is essential for the purpose of adopting pyroprocessing into spent oxide fuel as an alternative option in a back-end fuel cycle. Spent fuel consists of various metal oxides, and each metal oxide releases an oxygen element depending on its chemical characteristic during the electrolytic reduction process. In the present work, an electrolytic reduction behavior was estimated for voloxidized spent fuel based on the assumption that each metal-oxygen system is independent and behaves as an ideal solid solution. The electrolytic reduction was considered as a combination of a Li recovery and chemical reactions between the metal oxides such as uranium oxide and the produced Li metal. The calculated result revealed that most of the metal oxides were reduced by the process. It was evaluated that a reduced fraction of lanthanide oxides increased with a decreasing $Li_2O$ concentration. However, most of the lanthanides were expected to be stable in their oxide forms. In addition, a semi-empirical model for describing $U_3O_8$ electrolytic reduction behavior was proposed by considering Li diffusion and a chemical reaction between $U_3O_8$ and Li. Experimental data was used to determine model parameters and, then, the model was applied to calculate the reduction yield with time and to estimate the required time for a 99.9% reduction.

Crystal Structure Control of Deposit Films Formed by Electrodeposition Process with Dissolved Gases in Seawater and Their Properties (해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 전착 막의 결정구조 제어 및 특성 평가)

  • Park, Jun-Mu;Choe, In-Hye;Hwang, Seong-Hwa;Gang, Jun;Lee, Chan-Sik;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.164-164
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    • 2016
  • 항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$$5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

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Improvement of Spot Weldability of Galvanized Steel Sheet (아연도금강판의 Spot용접성 향상)

  • 장세기;장삼규
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.60-60
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    • 1998
  • 아연도금강판은 내식성이 우수하여 자동차용 강판으로 널리 쓰이고 있다. 자동차용 강판은 spot 용접에 의해서 각 부분들이 접합되는데 도금층으로 사용되는 아연은 강판보다 융점이 낮아서 용접작업을 저하시킨다. 현재 사용되는 작업조건에서 용접 타 접수가 평균 2000회를 넘게되면 용접되는 부위의 면적이 감소되어 접합강도가 떨어지게된다. 따라서, 아연이 도금된 강판을 용접하게되면 작업성이 저하되므로 도금층의 성분에 대한 변화를 주므로서 이에 대한 개선을 할 필요가 있다.. Cole, Dickenson 및 Kimchi 등은 도금충내의 알루미늄을 0.1~0.5%(중량비) 함유하는 아연도금강판은 저항용접시 도금충내의 알루미늄 함량에 따라 용접성이 영향을 받는다고 보고하였다. 전극수명은 도금층내의 알루미늄 함량이 증가할수록 떨어지는데 알루미늄이 0.5% 이 하로 함유된 아연도금강판의 경우는 용접타접수가 2000~6000회에 이르르나 알루미늄 이 50%이상 함유된 합금도금강판은 200-600회에 불과한 것으로 나타난다. H. M Matsuda 등은 도금층의 알루미늄이 용접성에 영향을 미치는 이유로서 도금층의 용융 온도 변화를 지적하였다. 도금충내에 알루미늄의 함량이 높게되면 철과 아연의 확산에 의한 합금화 반응이 저하되어 도금층의 용융온도가 높아지지 못하므로 용접성이 나빠지게 된다. 본 연구에서는 아연도금욕의 조성은 기존의 상태로 유지하고 제3의 원소를 첨가하여 도금층에 함유되는 알루미늄의 양에 미치는 효과를 조사하였다. 도금층의 불성변화 및 그에 따른 내식성을 조사하였으며 도금층의 조직변화도 함께 관찰하였다. 아울러 첨가원소에 의한 도금욕의 특성도 평가하였다. 첨가원소에 의해서 도금충내의 알루미늄 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며 도금층의 물성은 주어진 조성범위 내에서 별다른 변화를 나타내지 않았다.brittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$

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First flush modeling of the radial type surface runoff and a placement strategy for stormwater inlets to improve the effectiveness of the first flush treatment in a small impervious catchment (방사형 강우 유출의 초기세척 모의 및 소규모 불투수 배수구역에서의 초기우수 처리효과 상승을 위한 집수시설 배치 방안)

  • Kang, Joo-Hyon;Lee, Dong Hoon;Kim, Jin Hwi
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.19 no.4
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    • pp.375-382
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    • 2017
  • In this study, general characteristics of dynamic behavior of stormwater runoff from a small impervious catchment was investigated from a series of simulations for a radial type surface runoff. Based on the simulation results, a better placement strategy for stormwater inlets to improve performance of a structural best management practice (BMP) was suggested. The degree of pollutant first flush from an ideal radial type impervious catchment was simulated using a 1-D diffusion wave equation coupled with a pollutant transport equation. The results showed that the first flush of the chemical oxygen demand was the strongest when the catchment length ranged 30-50m at a bed slope of 0.02. This result suggested that a required degree of the first flush can be intentionally obtained by just changing the locations and numbers of stormwater inlets, and thereby adjusting the catchment length. Particularly, the overall performance of a structural BMP in reducing pollutant load can be improved by placing the stormwater inlets at locations for obtaining a required first flush strength.

Effects on the Oxidation Rate with Silicon Orientation and Its Surface Morphology (실리콘배향에 따른 산화 속도 영향과 표면 Morphology)

  • Jeon, Bup-Ju;Oh, In-Hwan;Um, Tae-Hoon;Jung, Il-Hyun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.395-402
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    • 1997
  • The $SiO_2$ films were prepared by ECR(electron cyclotron resonance) plasma diffusion method, Deal-Grove model and Wolters-Zegers-van Duynhoven model were used to estimate the oxidation rate which was correlated with surface morphology for different orientation of Si(100) and Si(111). It was seen the $SiO_2$ thickness increased linearly with initial oxidation time. But oxidation rate slightly decrease with oxidation time. It was also shown that the oxidation process was controlled by the diffusion of the reactive species through the oxide layer rather than by the reaction rate at the oxide interface. The similar time dependency has been observed for thermal and plasma oxidation of silicon. From D-G model and W-Z model, the oxidation rate of Si(111) was 1.13 times greater than Si(100) because Si(111) had higher diffusion and reaction rate, these models more closely fits the experimental data. The $SiO_2$ surface roughness was found to be uniform at experimental conditions without etching although oxidation rate was increased, and to be nonuniform due to etching at experimental condition with higher microwave power and closer substrate distance.

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