An experiment was carried out to investigate the effect of a coolant circuit arrangement on the heat transfer and air pressure drop of a fin-tube sensible heat exchanger with the corrugated fin surface. The air inlet temperature was set to $23^{\circ}C$,the relative humidity to 50% and the air inlet flow rate to 20, 22, $25m^3/min$, respectively. while the coolant temperature was set to $7^{\circ}C$, and the coolant mass flow rate to 10, 16, 22kg/min, respectively. Experiment showed that the exchanger having a diameter of 12.7mm with parallel circuit does better performance in sensible heat transfer and air pressure drop than those three of diameter of 12.7mm with a series circuit and that with diameter of 15.88mm with a parallel circuit.
제10회 아카시아 토론회가 본 협회(KIRA) 주최로 오는 9월 13일부터 17일까지 인터컨티넨탈호텔 국제회의장에서 개최된다. "아시아에서의 기술, 전통 그리고 건축"을 주제로 열리는 이번 토론회에는 우리나라를 비롯해 중국, 일본 등 아시아지역 16개 회원국 대표단과 행사관계자, 그리고 일반참가자 등 약 1천여명이 참가해 아시아지역 건축사들간 유대를 강화하고 주제 토론을 통한 기술교류 및 건축정보를 교환하게 된다. 5박6일간의 일정으로 진행될 이번 행사는 토론회와 함께 공식행사로 아카시아 이사회와 교육위원회 회의가 열리며 아시아건축상 시상식과 각종 전시회, 건축탐방, 한국건축소개 등 다양한 부대행사가 열린다. 특히 "건축문화의 해"를 맞아 개최되는 이번 ARCASIA Forum 행사에는 지명도가 높은 외국 건축사들이 상당수 우리나라를 찾을 것으로 예상돼 많은 건축인들의 관심이 모아지고 있으며 아울러 한국에서의 대규모 국제행사 개최를 계기로 침체돼 있는 우리 건축계에 활력을 불어넣고 한국건축의 위상을 한단계 끌어 올리는 기회가 될 것으로 보인다. 그동안 우리 협회는 88년아카시아대회를 제외하고는 국제관련 행사가 주로 외국에서 열렸던 관계로 직접적으로 행사에 관계했던 인사나 일부 관심있는 국내 건축사 이외에는 아카시아의 성격과 역할 등에 대한 이해가 부족했고 그만큼 관련행사에 대한 관심도가 적었던 것 같다. 그러나 국제사회는 국가간의 개방과 정책에 따라 사회 전 분야에 걸쳐 새로운 시도가 이루어지고 있으며, 건축관련부문은 민간사업뿐 아니고 정부 조달시장까지도 개방되어 외국 업체가 참여하고 있는 실정이다. 건축설계 또한 시장개방의 압력을 직간접적으로 받고 있을 뿐 아니라 그것이 점차 현실로 다가오고 있다. 이같은 상황에서 우리 건축계는 지속적인 국제교류를 통해 세계 건축시장이 어떻게 변화되고 있는지를 확인하고 그에 대한 정보를 토대로 적절한 대처가 필요한 상황이다. 그동안 아카시아는 회원국의 현안에 대해 서로의 정보교환과 토론이 있었으며, 아시아 각국의 입장을 대변하여 서방세계와 의견교환을 통해 지속적인 대화를 해 왔다. 이와 관련하여 본지에서는 ARCASIA Forum의 서울개최를 계기로 ARCASIA에 대한 독자 여러분의 이해를 돕고자 아카시아의 연혁과 성격 그리고 관련행사 및 회의구성 등을 요약하여 소개하고 또한 지난 85년 이후 우리 협회가 한국대표로 참가해 활동한 내용 등을 정리해 이번호부터 게재코자 한다.
6개의 타겟을 가진 직류 마그네트론 방식을 이용하여 스파터링 전력 및 압력을 변화시켜 Si/Ta(50 $\AA$)NiFe(60 $\AA$)/CoFe(20 $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(40 $\AA$)/FeMn(150 $\AA$)Ta(50 $\AA$) 스핀 밸브 박막을 제조하여 교환자기이방성 및 자기적 특성을 조사하였다. FeMn 층의 증착시 스파터링 전력을 증가시킴으로써 교환이방성을 증가시킬 수 있었으며, X-선 회절 실험결과 스파터링 전력 증가에 따른 교환이방성의 증가는 FeMn (111)면의 우선성장 발달에 기인하는 것으로 판단되었다. 강자성상을 사이에 두고 있는 Cu의 스파터링 압력을 1-5 mTorr 증가시 교환이방성이 급격히 감소하며, 자기저항비 및 자장민감도도 감소하였다. Si/Ta/NiFe/CoFe/Cu(t), 30 W/CoFe, 100 W/FeMn, 100 W/Ta 스핀 밸브에서 Cu 두께를 22-38 $\AA$까지 변화시켜 자기저항비를 조사한 결과 Cu의 두께가 22 $\AA$일 때 자기저항비 6.5%까지 얻을 수 있었으며, Cu 두께를 감소시켜 교환이방성을 증가시킬 수 있었다. 이와 같은 Cu 두께 감소에 따른 교환이방성의 증가는 FM-AFM 스핀-스핀 상호작용에 의하여 설명하였다.
알루미늄 규산염($Al_2SiO_5$) 광물은 온도와 압력 환경에 따라 남정석, 홍주석, 규선석으로 상전이가 일어나는 동질이상(polymorph)으로 변성암의 변성정도를 유추하는 데 사용되는 중요한 광물이다. 이번 연구에서는 고전분자동력학 시뮬레이션(classical molecular dynamic simulations)과 양자역학 계산방법인 밀도범함수이론(density functional theory)을 이용하여 압력에 따른 알루미늄 규산염 광물의 결정구조와 엔탈피를 계산하고, 상대적인 안정성을 평가하였다. 격자상수 계산결과, 분자동력학과 밀도범함수이론 계산 모두 압력에 따라 부피가 줄어드는 기존의 실험결과와 동일한 경향을 보였다. 특히, 밀도범함수이론으로 얻어진 격자상수는 실험과 약 1% 이내의 오차로 매우 정확한 결과를 보였다. 그러나 엔탈피 계산 결과, 분자동력학에서는 압력에 따른 엔탈피의 변화가 거의 없어 광물 간 안정성이 역전되는 상전이 압력을 구할 수 없었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 실험과 동일한 경향을 보여주었지만, 전자의 교환-상관 관계를 나타내는 범함수에 따라 상전이 압력이 크게 다른 결과를 보여주었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 결정구조와 엔탈피에 대해서 모두 높은 수준의 정확도를 보여주지만, 동질이상의 상도표 작성에는 정량적으로 큰 오차를 보여주었다.
분광광도법을 이용하여 $trans-[Cr(tmd)_2FX]^+(X=F^-,\;Cl^-)$ 착이온의 압력과 온도변화에 따른 수화반응의 속도상수를 구하였다. 속도상수의 변화로부터 열역학적 인자를 구하고 이 값을 이용하여 두 착물의 반응메카니즘을 구하였다. 수화반응의 속도는 온도와 압력이 증가함에 따라 증가하였으며, 이 반응의 활성화엔트로피와 활성화부피는 각각 $trans-[Cr(tmd)_2F_2]^+$착이온의 경우 5.2eu와 $-3∼-2\;cm^3mol^{-1}$ 이고 trans-[Cr(tmd)_2FCl]^+$ 착이온의 경우는 -16.62eu와 $-8∼-7\;cm^3mol^{-1}$ 이었다. 이 값들로 보아 $trans-[Cr(tmd)_2F_2]^+$착이온의 수화반응은 교환회합(Ia) 메카니즘으로 진행되고 $trans-[Cr(tmd)_2FCl]^+$ 착이온의 수화반응은 해리(D) 메카니즘으로 진행되는 것으로 생각된다.
$cis - [Cr(en)_2Cl_2]^+ $착물의 수화반응에 대한 연구를 전기전도도법에 의해. 온도는 $15^{\circ}C{\sim}30^{\circ}C$에서 압력은 $1{\sim}2000bar$의 범위에서 실시하였다. 반응속도는 온도가 증가함에 따라 증가하고, 압력이 증가하면 감소하였다. 활성화부피(${\Delta}V^{\neq}$)는 $25^{\circ}C$, 1bar에서 $1.82cm^2/mole$로 비교적 작은 양의 값을 나타내었으며, 이 값은 압력이 증가함에 따라 감소하고 온도 증가에 따라서는 증가하였다. 활성화엔트로피(${\Delta}S^{\neq}$)$는 $25^{\circ}C$, 1bar에서 -9.019 eu로 작은 음의 값을 나타내었다. 활성화파라미터의 값으로부터 수화반응의 메카니즘은 교환해리(Id)메카니즘인 것으로 밝혀졌다.
지금까지 EDI의 연구는 EDI 도입과 성과에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 최근 EDI의 확산에 관한 연구가 증가하고 있다. 이 연구의 목적은 첫째, EDI 확산의 여러 요인을 찾고, 두 번째 EDI 확산 요인과 EDI 확산 정도와의 관계를 밝혀보고자 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 연구에서 채택된 두가지 방법론은 첫째, 선행연구들을 폭넓게 분석하여 모델을 구축하는 것이며, 둘째 EDI 확산요인을 탐색하는 실험적 연구방법이다. 본 연구가설을 검증한 결과 첫째, EDI 내부확산에 영향을 미치는 중요한 변수들은 최고경영자의 지원, 업무범위, 정보기반, 적합성, 복잡성, 상대적 이익, 경쟁정도, 거래상대방 압력을 들 수 있고, 둘째 EDI의 외부확산에 영향을 미치는 주요 변수들은 최고 경영자의 지원, 업무범위, 정보기반, 적합성, 상대적 이익, 경쟁정도, 거래상대방 압력 이다. 최고경영자의 지원, 업무 범위, 정보기반, 적합성, 상대적 이익, 경쟁 정도 그리고 거래상대방 압력이 EDI 내부확산과 외부확산에 동시에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
화력발전소에서 발생하는 폐 음이온교환수지를 분해하기 위해 초임계수 산화 특성 연구를 진행하였다. 폐수지는 음이온교환수지와 양이온교환수지가 혼합된 상태로 배출되었으며, 혼합된 폐수지에서 고-액 유동층을 이용하여 음이온수지를 분리하였다. 분리된 음이온 수지는 원소분석과 열분석을 통해 양이온 수지가 혼합되지 않았음을 확인하였다. 음이온수지를 고압 펌프를 이용하여 초임계수 산화 반응 장치에 연속적으로 주입하기 위해 습식 ball mill을 이용하여 분쇄, 슬러리로 제조하였다. 압력 25.0 MP콘 체류시간 2분, 반응 온도 $500^{\circ}C$에서 처리수의 COD는 99.9%이상 분해됨을 확인하였지만, 총 질소 분해율은 41% 정도로 나타났으며, 슬러리에 질산을 혼합하면 처리수의 총 질소가 감소하였다. 처리수의 COD와 총 질소(T-N) 함량을 목적변수로 설정하여 음이온 수지 슬러리를 분해하는 최적 조건을 도출하기 위해 통계적 실험계획법인 중심합성계획법을 적용하였다. 처리수의 COD는 반응 온도 $500{\sim}540^{\circ}C$, 압력 25.0 MPa, 반응기 체류시간 2분 조건에서 $99.9{\sim}100%$까지 충분히 분해되었으며, 온도 변화와 질산 주입량 변화에 영향을 받지 않았다. 그러나 처리수의 총 질소는 질산 주입량의 변화에 대한 영향이 큰 것으로 확인되었다. 처리수의 총 질소는 회귀분석을 통해 질산 주입량의 함수로 나타낼 수 있었으며, 결정계수($r^2$)는 95.8%로 계산되었다.
$25^{\circ}C$에서 $CO_2$ 흡착을 위한 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수를 현저하게 향상시키기 위하여 서로 다른 전하와 이온반경을 갖는 $Na^+$, $N^+$, $Ca^{2+}$와 $Cu^{2+}$로 이온교환된 Y 제올라이트들이 연구되었다. 매우 소량인 0.012% $Ca^{2+}$로 이온교환된 NaY는 7회의 반복적인 $CO_2$ 흡착/탈착 싸이클 동안에도 완전히 가역적이었으므로 기존에 보고된 것들과는 달리 표면에 카보네이트는 생성되지 않는 것으로 생각된다. 4 bar 이상에서 2.00% CaY, 1.60% CuY와 1.87% LiY 모두 NaY와 매우 유사한 $CO_2$ 흡착성능을 보였다할지라도 그보다 낮은 압력에서는 이들의 흡착능은 감소하였고 그 정도는 금속이온들의 종류에 의존하였다. 0.5 ~ 2.5 bar에서 $CO_2$ 흡착성능은 NaY > 1.60% CuY > 2.00% CaY > 1.87% LiY의 순으로 나타났는데, 이들 모두 동일한 faujasite 골격과 약 2.6의 Si/Al 비율을 가지므로 골격, 골격조성, 유효세공크기와 채널구조에 있어서 차이는 없기 때문에 약한 루이스산의 특성을 갖는 $CO_2$의 구별되는 흡착거동은 이온교환에 따른 국부염기도와 흡착 포텐셜 에너지의 변화 때문일 것이다. $CO_2$ 흡착과는 다른 경향성이 CO 흡착에서 나타났고 이는 보다 약한 사극자 상호작용 때문이다. 0.012 ~ 5.23% Ca 함량을 갖는 Y 제올라이트에 $CO_2$와 CO 흡착 시 Ca 함량에 따른 현저한 의존성이 존재하였는데 0.05% 이하에서 $CO_2$ 흡착능은 증가한 반면에 그 이상에서는 감소하였다. 이러한 경향에도 불구하고 Ca 함량의 증가와 함께 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수는 현저히 증가하였고, 5.23% CaY의 경우 작업용량은 $2.37mmol\;g^{-1}$, 선택계수는 4.37이었는데 본 연구에서 얻어진 작업용량은 문헌에 보고된 벤치마크와 유사한 수준이었다.
고분자전해질연료전지(PEMFC)의 성능은 고분자막의 이온전도도에 따라 큰 영향을 받으며 가습조건에 따라 연료의 수화정도에 비례하여 증가하는 경향을 보인다. 현재 고분자막을 가습하는 방법에는 여러 가지가 있는데, PEMFC에 많이 사용되고 있는 Bubbler 형태의 가습장치는 고온이 필요하며 가습 효율이 수동적인 단점을 가지고 있다. 이에 비해서 막을 이용한 가습방법은 스택의 냉각시스템을 이용하여 가습 시, 별도의 에너지가 필요하지 않다. 이에 본 연구에서는 비교적 저온에서도 가습 효율이 증대하고 시스템 간소화의 장점을 가진 막가습기를 제작하여 고분자전해질 연료전지에서 열 및 습도조절에 대한 효율성을 비교 연구하였다. 막가습기에 사용된 가습막의 두께에 따른 가습도 변화 및 유로 구조에 따른 압력강화를 관찰하였으며 막가습기를 판형 모듈 형태로 제작하여 고분자전해질연료전지에 적용하여 성능을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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