• 제목/요약/키워드: 열역학적 방법

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Influence on concentrations in preparation of $BaTiO_3$ Powder using Hydrothermal methods (수열합성법에 의한 $BaTiO_3$ 제조에 있어 농도의 영향)

  • 정진영;이해정;정기수;김종기;박정훈
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.685-688
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    • 2003
  • BaTiO$_3$ 분말을 Ba(OH)$_2$ㆍ8$H_2O$와 아나타제형의 TiO$_2$ㆍx$H_2O$를 이용하여 수열합성법에 의해 제조하였다. Autoclave 반응기를 이용한 본 실험의 경우, BaTiO$_3$ 분말을 생성하기 위해 반응온도, 용질의 농도 등과 같이 BaTiO$_3$ 합성에 관여하는 반응변수를 변화시켜, 각각의 실험조건이 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다 수열합성법에 의해 합성된 BaTiO$_3$의 전화율은 온도와 농도 증가에 따라 높아지는 현상을 보였으며, 열역학적으로 계산된 최대 전화율에 접근하였다. 또한 반응온도와 농도의 증가에 의해 생성된 BaTiO$_3$는 균일한 입도 분포와 구형에 가까운 형상을 나타내었다. 따라서 농도를 높이는 조건이 전화율과 생산성을 모두 높일 수 있는 방법이라는 것을 확인할 수 있었다.

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Preparation and Characterization of New Conversion Coating Solutions for Good Corrosion Resistance on Magnesium Plate (마그네슘판재의 고내식 화성처리 용액제조 및 특성 고찰)

  • Jeong, Yong-Gyun;Lee, Jae-Ryung
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.114-114
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    • 2009
  • 마그네슘은 실용금속 중에서 열역학적으로 가장 활성이 큰 부류에 속하며, 그 표준적극전위는 -2.363VNHE (NHE: 수소표준전극기준)으로 대기중에서 표면부터 신속하게 산화되는 내식성에 큰 취약점을 가지고 있어, 내식성과 낮은 표면전기저항성을 갖는 마그네슘판재용 화성처리를 제안하기 위해 망간-인산염, 바나듐, 세륨, 불화 실리콘 등의 화합물로 구성되는 여러 가지의 화성처리용액을 제조한 뒤 침지처리시간을 달리하는 방법으로 마그네슘판재를 코팅하였다. 코팅된 시편을 이용하여 색상과 광택, 표면전기저항, 내식성 등에 대한 특성을 고찰하였다.

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Calculation of Combustion Stability Limits Using Linear Stability Analysis in Liquid Rocket Engines (액체 로켓엔진에서 선형 연소 불안정 해석을 이용한 연소 안정한계 곡선 계산)

  • Sohn, Chae-Hoon;Moon, Yoon-Wan;Huh, Hwan-Il
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.10
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    • pp.93-101
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    • 2004
  • A method to calculate stability limits is investigated to predict the characteristics of high-frequency combustion instability in liquid-propellant rocket engine. It is based on the theory of linear stability analysis proposed in previous works and useful to predict combustion stability at the beginning stage of engine development. The system of equations governing reactive flow in combustor has the simplified and linearized forms. The overall equation expressing stability limits is adopted. The procedures to evaluate quantitatively each term included in the equation are proposed. The thermo-chemical properties and flow variables required in the evaluation can be obtained from calculation of thermodynamic equilibrium, CFD results, and experimental test data. Based on the existent data, stability limits are calculated with actual rocket engine (KSR-III rocket engine). The present calculations show the reasonable stability limits in a quantitative manner and the stability characteristics of the engine are discussed. The prediction from linear stability analysis could be serve as the first approximation to the true prediction.

The Effects of Substituent, Pressure and Temperature on the Dissociation Constants of Organic Acids. (1) Dissociation Constants of Some Substituted Pyridines in Aqueous Solution (유기산의 해리평형에 미치는 치환기 효과와 그의 온도 및 압력의 영향. (1) 수용액중에서 몇가지 치환피리딘류의 해리상수)

  • Jung-Ui Hwang;Jong-Jae Chung;Jong-Eon Lee
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.2
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    • pp.145-151
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    • 1986
  • Using a new conductometric method, dissociation constants of 3-cyano, 4-cyano, 3-amino and 4-aminopyridine were measured in the temperature range 15 ∼ 40${\circ}C$ and pressure up to 2500bar in aqueous media. This method is convenient to apply to the low dissociative acid and base but have to do tedious extrapolating procedure for the ionic conductance in elaborated temperatures and pressures and have to know any reference dissociation constant. The measured dissociation constants were increased as the temperature increase but decreased as the pressure increase. From the constants, various thermodynamic properties were evaluated and discussed for the dissociation reactions.

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리모트 플라즈마 원자층 증착 기술 및 high-k 응용

  • Jeon, Hyeong-Tag;Kim, Hyung-Chul
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.6.1-6.1
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    • 2010
  • 원자층 증착 기술 (Atomic Layer Deposition)은 기판 표면에서 한 원자층의 화학적 흡착 및 탈착을 이용한 nano-scale 박막 증착 기술이기 때문에, 표면 반응제어가 우수하며 박막의 물리적 성질의 재현성이 우수하고, 대면적에서도 균일한 두께의 박막 형성이 가능하며 우수한 계단 도포성을 확보 할 수 있다. 최근 ALD에 의한 박막증착 방법 중 플라즈마를 이용한 ALD 증착 방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 플라즈마는 반응성이 좋은 이온과 라디컬을 생성하여 소스간 반응성을 좋게 하여, 소스 선택의 폭을 넓어지게 하고, 박막의 성질을 좋게 하며, 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 그러나 플라즈마를 사용함으로써 플라즈마 내에 이온들이 가속되서 박막 증착 중에 기판 및 박막에 손상을 입혀 박막 특성을 열화 시킬 가능성이 있다. 따라서 플라즈마 발생 영역을 기판으로부터 멀리 떨어뜨린 원거리 플라즈마 원자층 공정이 개발 되었다. 이 기술은 플라즈마에서 생성된 ion이 기판이나 박막에 닫기 전에 전자와 재결합 되거나 공정 chamber에서 소멸하여 그 영향을 최소하고 반응성이 좋은 라디칼과의 반응만을 유도하여 향상된 막질을 얻을 수 있도록 하였다. 따라서 이 원거리 플라즈마 원자층 증착기술은 나노 테크놀러지 소자 개발하기 위한 나노 박막 기술에 있어서 그 활용이 점점 확대될 것이다. 그 적용으로써 리모트 플라즈마 원자층 증착 방법을 이용한 고유전 물질 개발이 있다. 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 집적회로의 크기를 혁신적으로 축소하여 스위칭 속도(switching speed)를 증가시키고, 전력손실 (power dissipation)을 줄이려는 시도가 이루어지고 있다. 그 중 하나로 고유전율 절연막은 트렌지스터 소자의 스케일링 과정에 수반하여 커지는 게이트 누설 전류를 억제하기 위한 목적으로 도입되었다. 유전율이 크면 동일한 capacitance를 내는데 필요한 물리적인 두께를 늘릴 수 있어 전자의 tunneling을 억제할 수 있고 전력손실을 줄일 수 있기 때문이다. 이와 같은 고유전율 물질이 게이트 산화막으로 사용되기 위해서 높은 유전상수 열역학적 안정성, 낮은 계면 전하밀도, 낮은 EOT, 전극 물질과의 양립성 등의 특성이 요구되는데, 이에 따라 많은 유전물질에 대한 연구가 진행되었다. 기존 gata oxide를 대체하기 위한 가장 유력한 후보 재료로 주목 받고 있는 high-k 물질들로는 Al2O3, HfO2, ZrO2, La2O3 등이 있다. 본 발표에서는 ALD의 종류에 따른 기술을 소개하고 그 응용으로 고유전율 물질 개발 연구 (고유전율 산화물 박막의 증착, 고유전율 산화물의 열적 안정성 평가, Flatband 매카니즘 규명, 전기적 물리적 특성 분석)에 대해서 발표 하고자 한다.

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공기조화용 자기냉동기의 연구 동향

  • 이종석
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.29 no.4
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    • pp.48-54
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    • 2000
  • 자성재료에 자기장을 걸어주변 가열되고 자기장을 제거하면 냉각되는 성질이 있는데, 이를 자기열량효과(magnetocaloric effect)라고 하며, 이것을 이용해서 저온을 생성시키는 방법을 자기냉동(magnetic refrigeration)이라고 한다. 큐리 온도(Curie temperature) 부근의 강자성체에 자 기장이 가해지면 전자례도내에서 쌍을 이루지 않은 전자들의 자기모벤트들이 자기장에 평행 하게 배열되는데, 이로 인해 열역학적 무질서의 척도인 엔트로피는 낮아지고 이러한 손실을 보상하기 위해 재료의 온도가 올라가게 된다.반대로 자기장이 제거되면 자기모벤트가 본래의 무질서한 상태로 돌아오며, 엔트로피가 증가하 고 재료의 온도는 떨어지게 되는 것이다. 역사적으로 보면 1881년에 Warburg가 큐리온도 부근의 철에서 자기열량효과를 처음 발견하였으며. 1926년과 1927년에 Debye와 Giauque가 각각 단열소자볍 (adiabatic demagnetization)을 제안함으로써 실용화되기 시작하여 주로 극저온을 얻는 방법으로 이용되어 왔다. 1950년도 이전의 연구는 절대온도 영도(OK)에 도달하고 자 하는 순수과학적인 노력으로서 개방사이클(open cycle)을 이용한 단열냉각 방식을 추구하 였으나, 1950년 이후부터는 공학적인 응용을 목적으로 밀폐사이클(closed cycle)을 형성하는 자기냉동기에 관한 연구가 진행되었다. 1976년에 Brown은 희토류(rare earth) 금속인 가돌리늄(Gd)을 사용하여 유체(물 80%와 에틸 알코올 20%)를 재생시킴으로써 상온에서 작동 하는 자기냉동기를 보고한 바 있다. 그는 7 T의 큰 자장을 이용하였으며, 고온부와 저온부의 온도는 각각 $46^{\circ}C와\;-1^{\circ}C로서\;47^{\circ}C$의 온도간격을 얻었다. 자기냉동에 있어서의 또 하나의 중요한 진전은 1978년과 1982년에 Steyert와 Barclay에 의해서 능동자기재생기(active magnetic r regenerator)의 개념이 소개되고 개발된 것으로, 이는 자성재료가 냉매로서 뿐만 아니라 열전달 유체의 재생기로도 사용되는 방식이다. 이상과 같은 자기냉동기술의 발달에 이어서 1997년에 미국의 Astronautics사(Wisconsin주 Madison시 소재)와 Ames 연구소(Iowa주 Ames 시 소재)의 공동연구팀이 발표한 두 가지의 새로운 진전으로 인해 공기조화 및 냉동분야에 적용할 수 있는 자기냉동기의 실용화 가능성이 한층 높아졌다. 이들의 연구결과는 (1) 자기냉동이 실온에서도 실현 가능한 기술이며 증기압 축식 냉동에 필적할 만하다는 것을 보인 것과 (2) 이미 알려져 있던 자기냉동재료보다 자기 열량효과가 훨씬 큰 새로운 재료를 발견한 것이다. 이로써 자기냉동에 대한 관심과 기대가 한결 커지고 있다. 본 원고에서는 자기냉동의 원리가 되는 자기열량효과와 이를 이용한 자기냉동의 방법 그리고 최근에 이루어진 새로운 진전에 대해 소개하고 공기조화 및 냉동분야에의 적용 가능성을 전망해 보고자 한다.

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An Experimental Study on Freezing Behavior of NaCl and Heavy Metal Aqueous Solution Using Freeze Concentration Method (동결농축법을 이용한 염수 및 중금속 수용액의 동결거동에 관한 실험 연구)

  • Kim, Jung-Sik;Lim, Seung-Taek;Oh, Cheol
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.37 no.2
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    • pp.129-135
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    • 2013
  • Recently, waste water treatment system is developed in small and middle size to get more economic advantage. Freeze concentration system has high thermodynamic efficiency and low energy consumption, can re-use purified water and cold energy obtained from ice. This study was experimentally performed to investigate pollution containment in frozen layer by cooling wall temperature, air-bubble flow methods, initial ice-lining thickness of frozen layer in NaCl aqueous solution and the representative heavy metals, Pb and Cr aqueous solution. As the result, a decrease in the cooling wall temperature bring a higher growth rate of ice front and the more solute was involved in frozen layer. The method to inject directly air-bubble into ice-liquid interface through ring shape nozzle gave high purity of ice compared to indirect method. Ice lining in 5mm thickness resulted in frozen layer with higher purity than 1mm thickness.

UV-Curing System for the Filament Winding of Large Diameter Pipe (대구경 파이프용 필라멘트 와인딩을 위한 UV 경화시스템)

  • Choi, Jae-Wan;Kim, Se-Il;Chung, Yong-Chan;Chun, Byaung-Chul
    • Clean Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.245-253
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    • 2010
  • Optimum conditions for UV-radiated photopolymerization of unsaturated polyester that could be used as protecting layer of large diameter pipe were investigated in this paper. UV photopolymerization method was selected to solve the problems, arising when thermal polymerization by organic peroxide was used, such as the instability of peroxide initiator, the evolution of volatile organic compound, and thermal deformation of product. Two of the photo-initiators (Irgacure 819 and Darocure 1173) well known for its penetrating ability deep into the polymer layer were selected, and the optimum conditions for photopolymerization (1.5 phr initiator content, 1:1.2 initiator ratio, Ga lamp for UV source) were found from the thermal and mechanical test results of the resultant UP polymers. In addition, composite materials containing UP polymer and glass fiber were tested for hardness, impact strength, and flexural strength to find that the impact strength of composite significantly improved.

Atmospheric Boundary Layer Height Estimated based on 1.29 GHz Pulse Wave (1.29 GHz 펄스파로 산출한 대기경계층 고도)

  • Zi-Woo Seo;Byung-Hyuk Kwon;Kyung-Hun Lee;Geon-Myeong Lee
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.18 no.6
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    • pp.1049-1056
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    • 2023
  • The height of the atmospheric boundary layer indicates the peak developed when turbulence is generated by mixing heat and water vapor, and is generally determined through thermodynamic methods. Wind profilers produce atmospheric information from the scattering of signals sent into the atmosphere. A method for making the spectrum of turbulent components, turbulent kinetic energy dissipation rate, and refractive index structure coefficient was presented to determine the atmospheric boundary layer depth. Compared with the vertical distribution characteristics of potential temperature and specific humidity based on radiosonde data, the determination method of the atmospheric boundary layer height from wind profiler output was evaluated as very useful.

Study on Selective Separation of Carbon Dioxide from Land-fill Gas using Hydroquinone Clathrate (하이드로퀴논 크러스레이트를 이용한 매립가스 내 이산화탄소 분리에 관한 연구)

  • Han, Kyuwon;Moon, Donghyun;Shin, Hyungjoon;Lee, Jaejung;Yoon, Jiho;Lee, Gangwoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.151.2-151.2
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    • 2010
  • 본 연구는 하이드로퀴논(HQ)을 이용하여 매립가스로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리하고 유기 크러스레이트 형태로 분리 및 저장에 적용하기 위한 연구로써 하이드로퀴논을 다양한 객체가스와 반응시키면서 열역학적 안정영역을 파악하고 분광학적 방법을 이용하여 미세구조 변화를 분석하고자 하였다. 먼저 ${\alpha}$-HQ를 고압(4MPa)의 이산화탄소와 반응시켜 이산화탄소가 포집된 ${\beta}$-HQ를 합성하였고, 동공 내에 존재하는 이산화탄소를 제거하여 동공을 유지하는 empty ${\beta}$-HQ를 만들었다. 온도를 증가시키면서 XRD 패턴을 측정한 결과 298 K 에서 378 K 사이에서 ${\beta}$-HQ 시료는 서서히 empty ${\beta}$-HQ 의 구조로 전환되었으며 378 K 이상의 온도에서 ${\alpha}$-HQ 구조로 급격히 전환되었다. 또한 생성된 empty ${\beta}$-HQ 동공에 이산화탄소가 포집, 해리되는데 있어서 온도의 영향을 확인하기 위해 298K과 343K의 온도에서 실시간 라만분광법으로 측정하였다. 그 결과 298K에서 약 200분의 시간이 지난 후 이산화탄소는 하이드로퀴논 동공 내로 포집되어 안정화되었으며 압력해방 후에는 빠져나가지 않고 동공 내에 존재함을 확인하였다. 그러나 343K에서는 급격히 포집되어 30분 이내 안정화되었고, 압력해방 후 동공 내에 존재하지 못하고 빠져나가는 것을 확인하였다. Empty ${\beta}$-HQ의 이산화탄소 선택도를 관찰하기 위해 이산화탄소와 메탄, 수소, 질소의 조성이 각각 30%, 30%, 20%, 20%인 혼합가스와 반응시킨 후 가스 크로마토그래프 분석을 실시한 결과, empty ${\beta}$-HQ내 포집된 가스 중 이산화탄소의 조성이 약 80% 이상으로 나타나 높은 선택도를 나타냄을 관찰하였다.

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