• Title/Summary/Keyword: 산소확산

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The Effect of Liquid Water in Fuel Cell Cathode Gas Diffusion Layer on Fuel Cell Performance (가스 확산층(GDL)내부의 물이 연료전지 성능에 미치는 영향)

  • Park, Sang-Kyun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.4
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    • pp.374-380
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    • 2015
  • In this paper, a dynamic model describing the 2 phase effect on the gas diffusion layer depending on load change of a fuel cell stack was developed to examine the effects of liquid water in fuel cell cathode gas diffusion layer on the fuel cell performance. For the developed model, 2 phase effect on the performance of a fuel cell stack depending on the load changes, concentration distribution of water vapor and oxygen inside a gas diffusion layer, the effect of the thickness and porosity of the gas diffusion layer on the fuel cell stack voltage were examined. As a result, a fuel cell stack voltage for the 2 phase model within the scope of the research become lower than that for the 1 phase model regardless of the load. Although oxygen molar concentration for the gas diffusion layer adjacent to the catalyst layer was the lowest, water vapor concentration is the highest. In addition, as thickness and porosity of the gas diffusion layer increased and decreased, respectively, the fuel cell stack voltage decreased.

Microstructure and Mechanical Properties of Cr-O-N Coatings Synthesized by Arc Ion Plating (Arc Ion Plating으로 합성된 Cr-ON 코팅막의 미세구조 및 기계적 성질)

  • Yun, Jun-Seo;Choe, Ji-Hwan;Kim, Gwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.192-193
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    • 2009
  • CrN 코팅막은 고온에서 치밀한 Cr2O3 확산방지막을 형성함으로 $800^{\circ}C$까지 기계적성질을 유지할 수 있다. 본 실험에서는 Ar, N2, 그리고 $O_2$ 가스 분위기에서 AIP(Arc Ion Plating) 기법에 의해 다양한 조성의 Cr-O-N 박막을 Si(200)과 AISI 304 기판 위에 증착되었다. Cr-O-N 코팅막은 47.4at% 미만의 산소함량을 포함 할 때까지 B1구조를 유지하였고 코팅막 내 산소함량 24.6at%에서는 강한 XRD peak intensification을 나타내었다. 47.4at%에서는 결정상을 전혀 찾아볼 수 없는 전이구조를 나타내었고, 그 이상의 산소함량에서는 Cr22O3 결정상을 나타내었다. Cr-O(17at%)-N 조성의 코팅막에서는 (200)배향의 Grain 크기 증가 및 압축잔류응력이 증가하였으나, 그 이상의 산소함량에서는 점차 감소하였다. Cr-O(24.6at%)-N 조성의 코팅막이 가장 높은 경도를 나타내었고, 산소함량이 증가할수록 점차 향상된 마찰특성을 보였다.

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Defect Structure and Electrical Properties of Nonstoichiometric Rutile (비양론성 Rutile에서 결함구조와 전기적 물성)

  • Kim, Myeong-Ho;Baek, Un-Gyu
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.12
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    • pp.1213-1220
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    • 1996
  • 산소분압과 온도변화에 따라 비양론성 rutile(TiO2-x)의 결함모델을 전기전도 측정법에 의해 연구하였다. 산소분압과 전기전도도의 상관관계에 의하면, rutile에서 주결함은 2가로 하전된 산소빈자리와 4가로 하전된 침입형 티타늄이온이다. 117$0^{\circ}C$이상의 온도에서는 침입형 Tii…이온이 지배적인 결함이었으나, 117$0^{\circ}C$이하의 낮은 산소분압대에서는 2가로 하전된 산소빈자리가 주된 결함이었다. rutile의 전기전도 실험에서 제안된 결함모델은 본 연구팀이 O18추적자 확산실험에 의해 제안하였던 결과치와 일치하였다.

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Raman Spectroscopy Study of Diffusion of Water into Graphene/$SiO_2$ Interface

  • Lee, Dae-Eung;Ryu, Sun-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.388-388
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    • 2012
  • 친수성 기판과 소수성 그래핀(graphene) 계면에서의 물의 확산 현상은 호기심을 자극할 뿐만 아니라 그래핀 소자의 특성을 좌우하는 전하도핑(charge doping) 현상을 이해하는데 중요한 모델이 된다. 본 연구에서는 라만 분광법을 이용하여 그래핀/$SiO_2$ 계면에서의 물의 확산 현상을 탐구하였다. 열처리된 그래핀은 기판과의 상호작용에 의해 높은 밀도의 정공(electron hole)으로 도핑되어 있기 때문에, 물이 계면을 통해 확산하게 되면 정공의 밀도를 감소시킬 수 있게 된다. 본 실험에서는 이차원 라만 분광법을 통해 물 속에 담겨진 그래핀의 정공 밀도의 공간적인 분포를 확산 시간에 따라 조사하였다. 물의 확산은 시료에 따라 수 시간에서 수 일의 시간대에 걸쳐 그래핀 가장자리에서 중앙으로 이루어진다는 사실을 확인하였다. 또한 물의 계면확산으로 인해서 전하 밀도가 감소한다는 사실은 열처리된 그래핀의 정공 도핑을 유발하는 산소가 그래핀/$SiO_2$ 계면에 존재한다는 것을 증명한다.

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Preparation and Permeation Characteristics of Modified Polydimethylsiloxane Membrane for Facilitated Oxygen Transport (Polydimethylsiloxane 계 촉진수송 산소부화막의 제조 및 그 투과 특성)

  • Shim, Jyong-Sup;Kim, Un-Young;Kang, Yong-Soo;Kim, Byung-Gi;Hong, Jae-Min
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.1 no.2
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    • pp.140-146
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    • 1990
  • Polydimethylsiloxane(PDMS) containing [N, N'-bis (3- (salicylidene amino) propyl) amine Co(II)] (Co(saldpt)) as a fixed oxygen carrier was synthesized. UV-visible spectra of the membrane demonstrated that Co(saldpt) binded molecular oxygen specificaaly and reversibly. From time lag method experiment, it was found that both oxygen permeability and diffusibity increase with decreasing upstream pressure, while solubility maintain nearly constant. The maximum oxygen permeability and oxygen selectivity over nitrogen obtained was 18.6 barrer and 4, respectively, at 25 mmHg and $40^{\circ}C$ from the the PDMS membrane containing 1 wt% of Co(saldpt). Facilitation behavior was explained in terms of the dual sorption model.

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Transparent electrode performance of $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ multi-layer for PDP filter ($TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ 다층막의 PDP 필터용 전극 특성)

  • Oh, Won-Seok;Lee, Seo-Hee;Jang, Gun-Eik
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.217-217
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    • 2010
  • 산화물유전체/금속/산화물유전체(D/M/D) 구조의 투명전극은 우수한 통전성과 투광성을 갖는 동시에 근적외선 및 전자파 차폐가 가능하여 각종 디스플레이 장치로의 응용을 위해 많은 연구가 진행 중이다. 이러한 구조의 다층막의 경우 금속층과 산화물층간 계면에서의 산소확산으로 인한 광학적, 전기적 특성 저하가 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 층간 산소확산방지를 통해 다층막의 전기적 특성을 개선하기 위해 $TiO_2$/Ag/$TiO_2$, $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ 구조의 다층막을 DC/RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 제조하여 ZnS 박막이 다층막의 특성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 제조된 박막의 전기적, 광학적, 계면 특성을 4-point probe, Spctrophotometer, AES을 이용하여 분석하였으며 PDP필터용 전극으로의 적용 가능성을 평가하였다.

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Model on the Oxygen Transmission of Contact Lenses according to the Fitting (콘택트렌즈의 산소투과에 대한 피팅의 영향)

  • Kim, Daesoo;Park, Mijung
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • A mathematical model was proposed to analyze the oxygen diffusion reaching the cornea through the tear layers and contact lens based on Fick's law and the principle of continuity of the diffusion flux through the each layers. The model predicts how the parameters such as the thickness of tear layer on the cornea, both the Dk and thickness of contact lenses etc., affect the oxygen tension at cornea and oxygen flux entering the cornea. It is found that either too flat or too tightly fitted contact lenses can cause the oxygen deficiency inside the periphery of the cornea because of the reduction of oxygen flux resulted from too thickened tear layer.

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Combustion Characteristics of a Turbulent Diffusion Flat Flame According to Oxygen Enriched Concentration of Combustion Air (연소공기의 산소부화농도에 따른 난류확산 평면화염의 연소특성)

  • Kwark, Ji-Hyun;Jeon, Chung-Hwan;Chang, Young-June
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.28 no.3
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    • pp.281-288
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    • 2004
  • Combustion using oxygen enriched air is an energy saving technology that can increase thermal efficiency by improving the burning rate and by increasing the flame temperature. Flame figures, OH radical intensities, temperature distributions and emissions concentration were examined according to oxygen enriched concentration(OEC) in a turbulent diffusion flat flame. As long as the oxygen enriched concentration was increased, the length and volume of the flat flame was decreased while OH radical intensity was raised and the flame temperature was increased. However, RMS of the fluctuating temperature was decreased, and more homogeneous temperature field was formed. Thermal NO also was increased with increase of oxygen enriched concentration, but CO was decreased due to the increase of chemical reaction rate.

보론 확산 시 형성된 Boron-rich Layer의 특성 분석

  • Kim, Chan-Seok;Park, Seong-Eun;Lee, Hae-Seok;Kim, Dong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.474-474
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    • 2014
  • Boron-rich Layer (BRL) 는 결정질 실리콘 태양전지를 제작하는 과정 중 보론 확산 공정 시 형성된다. 본 연구에서는, n-type 실리콘 태양전지에서 BRL의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 보론 에미터는 튜브 형식의 열처리 로에서 $950^{\circ}C$의 온도 하에서 BBr3 액상 소스를 이용하여 형성하였다. BRL은 비정질 상을 보였고, $1023atoms/cm^3$이 넘는 보론 농도를 나타내었다. BRL은 보론, 실리콘, 산소로 구성되었고, 산소는 비정질 상 형성의 원인으로 추정되고 있다. BRL은 1.5~2.0의 굴절률을 나타내었고, $0.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉 저항을 보였다.

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Effects of Swirl/Shear-coaxial Injector on the Dynamic Behavior of Gaseous Methane-Gaseous Oxygen Diffusion Flame (스월/전단 동축형 인젝터가 기체메탄-기체산소 확산화염의 동역학적 거동에 미치는 영향)

  • Hong, Joon Yeol;Bae, Dae Seok;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • To analyze the dynamic behavior and the structure of the gaseous methane-gaseous oxygen diffusion flame formed by a swirl/shear-coaxial injector, combustion experiments were carried out under different propellant injection conditions. As a result, the OH radical emission intensity of the diffusion flame visualized through chemiluminescence was observed to increase as the propellant mass flow and the momentum flux ratio increased. And flames with swirl showed a more high radical emission intensity than those without swirl.