• 제목/요약/키워드: 액체금속로

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알칼리 붕소 수소화물 직접이용 연료전지에서의 전극촉매 연구 (Study of the Electrode Catalyst for Direct Borohydride Fuel Cel)

  • 전창성;송광호;김성현;이관영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.299-302
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    • 2005
  • Direct Borohydride Fuel Cell은 알칼리 붕소 수소화물의 수용액을 이용하는 연료전지로 연료의 직접 산화반응을 통해 기존의 DMFC(직접 메탄을 연료전지)보다 높은 전류밀도와 OUV(Open Circuit Voltage)를 나타낸다. 또한 액체 연료를 사용하므로 장치 구성이 간단하며, 사용하는 연료가 반응성이 높은 알칼리 붕소 수소화물로 이루어져 있기 때문에 탄화수소 계열의 액체 연료와 달리 전기화학 반응이 비귀금속 전극에서도 쉽게 이루어질 수 있다는 장점을 가지고 있다 하지만 강알칼리 조건에서 전기화학 반응이 진행되므로 이에 적합한 재료로 장치를 구성해야 하며, 액체 상태의 연료가 전해질을 투과하는 현상인 크로스오버 문제를 해결해야 하고, 생성물인 $BO_2$-가 침적되어 전지효율을 떨어뜨리는 것을 방지해야 하는 문제점이 있다. 또한 알칼리 붕소 수소화물이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 hydrolysis 반응을 억제하여야 하고 직접 산화반응만이 진행될 수 있도록 전지를 구성해야 연료효율을 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수소 생성반응일 hydrolysis 반응은 억제하고 연료의 직접 산화반응만을 진행시키기 위한 전극촉매에 대하여 연구하였다. 일반적인 저온형 연료전지의 전극촉매로 사용하는 Pt등의 귀금속 촉매와, 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 Ni등의 비귀금속 촉매를 그 연구 대상으로 하였으며, 평가 방법으로는 unit cell station을 이용한 단위전지 성능측정 실험과 Potentiostat/Galvanostat을 이용한 half cell 실험을 병행하여 수행하였다.

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갈륨 기반 액체 금속을 활용한 형태가변형 전자 소자의 최신 연구 동향: 소재 및 제조 공정 (Recent Research Trend in Deformable Devices Composed of Ga-based Liquid Metal)

  • 남예슬;한강토;정지환;이시영;배근열
    • 접착 및 계면
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    • 제24권2호
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    • pp.41-53
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    • 2023
  • 형태가변형 전자 소자는 늘림, 굽힘 등 기계적으로 변형된 상태에서도 초기 소자 특성이 유지되는 소자를 말한다. 형태가변형 전자 소자에 적용되는 여러 전도성 소재 중 갈륨 기반 액체 금속은 상온에서 액체 상태로 존재하며 우수한 형태가변성과 전기 전도성, 낮은 인체유해성으로 인해 최근 다양한 형태가변형 전자 소자에 적용되고 있다. 본 고에서는 최근 보고된 여러 연구들을 중심으로 갈륨 기반 액체 금속을 소개하고 이를 활용한 다양한 형태가변형 전자 소자 및 제조 공정에 대해 논하고자 한다.

자기장하의 액체금속 유동의 차압 측정 (MHD Pressure Drop of a Liquid-Metal Flow under a Transverse Magnetic Field)

  • 차재은;김희령;김종만;남호윤;김성오;김병호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2638-2641
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    • 2007
  • The magnetohydrodynamic(MHD) pressure drop along a liquid sodium flow was measured in a rectangular duct under a transverse magnetic field. The test section was made of a 3 mm thick stainless steel SUS304 with a $74{\times}5mm^2$ rectangular flow channel. The range of experimental parameters was roughly B=0${\sim}$0.18T and U=0${\sim}$0.9m/s at around $200^{\circ}C$. The differential pressure was measured by a diaphragm seal-type pressure transmitter filled with a high temperature silicon oil within 0.1MPa. The experimental results show a similar pressure drop with the theoretical estimation according to a change of the flow velocity and the magnetic field.

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중성자 래디오그래피를 이용한 액체금속 유동장 측정 (Measurement of Liquid-Metal Flow with a Dynamic Neutron Radiography)

  • 차재은;사이토
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.63-68
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    • 2011
  • The flow-field of a liquid-metal system is very important for the safety analysis and the design of the steam generator of liquid-metal fast breeder reactor. Dynamic neutron radiography (DNR) is suitable for a visualization and measurement of a liquid metal flow and a two-phase flow in a metallic duct. However, the three dimensional DNR techniques is not enough to obtain the velocity information in the wide channel up to now. In this research, a high speed DNR technique was applied to visualize the heavy liquid-metal flow field in the narrow channel with the HANARO-beam facility. The images were taken with a high frame-rate neutron radiography at 250 fps and analyzed with a Particle Image Velocimetry(PIV) method. The images were compared with the results of the commercial CFX code to study the feasibility of DNR technique for the measuring the heavy liquid-metal flow field. The PIV images could discern the turbulent vortex flow in the two-dimensional narrow channel.

액체금속로용 3차원적 연소 해석 코드 개발

  • 양원식;오형숙
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.44-49
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    • 1997
  • 액체금속로용 2차원적 연소 해석 코드 REBUS-2[1]에 횡방향 적분법 및 다항식 전개법에 기초한 3차원적 육방형 노달 방법을 결합하여, 3차원적 연소 해석 코드 REBUS-K를 개발하였다. REBUS-K는 3차원적 중성자속 분포 계산 및 미시적 연소 계산을 통해 노내 연소 해석을 수행하며, 또한 핵연료 방출/재배치 및 재장전, 재처리, 성형가공 등의 노외 주기 계산을 수행한다. 비평형주기 및 평형주기 해석을 수행하며, 평형주기 해석 시에는 지정된 제한 연소도 및 증배계수를 만족시키는 주기 길이와 장전 농축도를 탐색한다. 개발된 코드의 검증 계산을 450 MWt 액체금속로의 비평형주기 및 평형주기 문제에 대하여 수행하였으며, 계산 결과를 Argonne 연구소의 3차원적 연소 해석 코드 REBUS-3[2]의 결과와 비교하였다. 그 결과 원자로 증배계수, 출력 분포, 증식율, 연소도, 장전 핵연료의 농축도, 주기 길이 등의 연소 특성이 수렴 조건 이내에서 일치하였다.

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액체금속로 중간열교환기 관다발에서의 튜브배열과 경사각도가 압력강하에 미치는 영향 (The Effects of Tube Arrangement and Inclination on the Pressure Drop in Tube Bundles of Intermediate Beat Exchanger in Liquid Meta Reactor)

  • 남호윤;김종만;최종현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.659-662
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    • 2002
  • The present paper presents the experimental results for pressure drop in inclined tube bundles located in a rectangular duct. Measurements are made for pressure drop in triangular and rotated triangular tube arrays having P/d ratio of 1.6 and inclination angles of 30,45,60 and 90 degrees. The Reynolds number based on the free stream velocity and tube diameter ranges from $8{\times}10^2\;to\;6.3{\times}10^{4}$. The experimental results show that the magnitude of dimensionless pressure drop decreases significantly when the inclined angle is less than 45 degree. The measured data are compared with two existing correlations available in the literatures. The ESDU correlation agrees well with the present data far the triangular arrays. But some discrepancies are observed for the rotated triangular arrays when the inclined angles are 30 and 45 degrees. The Idel'chik correlation generally agrees well with the measured data for the rotated triangular arrays except for the inclined angle of 30 degree. The Idel'chik correlation needs modification for the triangular arrays. The modified Idel'chik correlation agrees well with the measured data within $10{\%}$. It is found that the present measured data can be applied to the evaluation and modification of previous correlations.

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