• 제목/요약/키워드: 열적 내구성

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수소버스용 내압용기 복합재의 열적환경에 따른 기계적 물성 연구 (High Temperature Tensile Stress Behavior of Hydrogen Vessel Composite Materials for Hydrogen Fuel Cell Bus)

  • 양현석;정우철;신광복;공만식
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.425-430
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    • 2022
  • 수소가스용 압력용기의 안전성 평가를 위해 다양한 내구성 시험이 요구된다. 고온 정압 시험은 고압(875 bar) 하에 고온(85℃ 이상)에서 장시간(1,000시간) 유지하여 수소 용기의 내구성을 시험하는 방법이며 승용차용 용기에 한정되어 있다. 하지만 대용량 수소버스용 용기와 관련된 고온 정압 시험의 국제 기준은 논의 초기 단계이며, 시험의 효율성 및 신뢰성 측면에서 가속시험 기준 제시 등의 현실적 보완이 필요하다. 본 연구에서는 수소버스용 내압용기의 고온 정압 시험 기준을 정립하기 위해 열적환경에 노출된 내압용기 복합재의 기계적 물성평가를 진행하였다. 복합재의 인장강도는 수지의 유리전이온도에 가까워질수록 수지의 열화로 인해 강도가 감소한다. 또한 장시간 유지 시 수지의 후경화로 인해 인장강도의 재상승을 확인할 수 있었다. 따라서 대용량 수소버스용 압력용기의 고온 정압 시험은 탄소섬유 복합재의 에폭시 수지 물성을 바탕으로 시험 조건을 설정해야 한다.

알칼리 수전해를 위한 상용 음이온교환막에 관한 연구 (Study on Commercially Available Anion Exchange Membrane for Alkaline Water Eectrolysis)

  • 박주왕;유철휘;황갑진
    • 멤브레인
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    • 제31권4호
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    • pp.275-281
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    • 2021
  • 알칼리 수전해용 격막으로 사용가능성을 평가하기 위해 5종류의 상용 음이온교환막의 열적안정성, 이온전도도, 내구성을 평가하였다. TGA (thermo-gravimetric analysis)로 분석한 열적안정성은 FAAM-PK-75와 FAAM-40 막이 다른 3종류의 AEM, AHO, AHA 막과 비교하여 좋은 성능을 보였다. 25℃와 80℃, 7 M KOH 수용액에서의 이온전도도는 AEM막이 다른 막과 비교하여 약 4~17배 높은 값을 보였다. 25℃, 7 M KOH 수용액에서 측정한 내구성은 FAAM-PK-75막이 다른 막과 비교하여 안정하였다.

임프린트를 위한 자기조립단분자 이형코팅 (Self-assembled moolayers as anti-stiction coating for imprint)

  • 이상문;나승현;조재춘
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.219-219
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    • 2007
  • Ni stamper위에 100nm의 Si 코팅후 자기조립 단문자막(SAM)을 액상 코팅방식으로 형성 하였고, 내구성 및 열적 안정성을 검증하기 위해 반복적인 이형 및 압력인가test가 실시하였다. 20 회 이상의 이형실험을 통해 열적, 기계적 안정성을 확인하고, 접촉각 측정을 통해 이형특성의 안정성도 고찰하였다. 이를 Imprint공법을 적용 fine pattern의 구조물을 얻을수 있었다. SAM코팅은 TRICHLOROSILANE을 사용하였으며 Hexane과 1000:1의 비율로 섞어서 stirrer에서 mixing하는 방식을 사용했으며, UV-ozone처리를 통한 이형성 제거 효과도 관찰하였다.

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Large area imprint process using isostatic pressure

  • 이상문;문진석;곽정복;나승현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.209-209
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    • 2007
  • Ni stamper위에 100nm의 Si 코팅후 자기조립 단분자막(SAM)을 액상 코팅방식으로 형성 하였고, 내구성 및 열적 안정성을 검증하기 위해 반복적인 이형 및 압력인가 test가 실시하였다. 20회 이상의 이형실험을 통해 열적, 기계적 안정성을 확인하고, 접촉각 측정을 통해 이형특성의 안정성도 고찰하였다. 이를 Imprint공법을 적용 fine pattern의 구조물을 얻을 수 있었다. SAM코팅은 TRICHLOROSILANE을 사용하였으며 Hexane과 1000:1의 비율로 섞어서 stirrer에서 mixing하는 방식을 사용했으며, UV-ozone처리를 통한 이형성 제거 효과도 관찰하였다.

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크라이오펌프 국산 개발품 공정 신뢰성 및 내구성 시험

  • 인상렬;강상백;노영호;유재경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.119-119
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    • 2013
  • 5년 동안 진행된 고진공 펌프 개발 사업의 일환으로 맥동관형 냉동기에 활성탄 어레이를 장착한 흡기구 직경 14인치 국산 크라이오펌프 완제품이 만들어졌다. 이미 지난해에 완성한 시제품을 가지고 모든 배기성능시험을 완료하고 목표를 뛰어 넘는 성능을 가지고 있음을 입증하였지만 완제품의 경우는 현장에서 스퍼터링 공정에 대한 신뢰성과 열적 내구성 시험이 중요한 항목으로 대두되었다. 개발된 펌프를 생산 공정에 직접 투입하는 모험을 하지 않으면서도 신뢰성을 확보하는 방편으로 카이스트 나노종합팹 센터에서 가동중인 스퍼터링 장비에 완제품을 달고 기존 공정과 같은 방식으로 장치를 운영하면서 외제 상용품을 사용했을 때와 진공성능 및 공정수율을 비교하는 시험을 수행하였다. 또 내구성 시험 항목으로 열부하 시험과 열 사이클 시험을 수행하였다. 열부하 시험은 300도까지 온도를 올릴 수 있는 열판을 펌프 흡기구 배플 앞에 설치하여, 냉동기 2차 냉각단 온도가 20 K 이하로 유지될 수 있는 최대 허용 복사열을 측정하는 방식으로 진행되었으며 열 사이클 시험은 크라이오 펌프의 활성화 기능을 활용하여 완전 활성화(full regen., 10K-300K-10K) 과정을 10회 연속 시행하여 펌프의 배기성능과 기계적 이상 유무를 관찰하였다.

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승용차용 세라믹 촉매 담체의 열적 내구성의 실험적 평가 (Experimental Estimation of Thermal Durability in Ceramic Catalyst Supports for Passenger Car)

  • 백석흠;김성용;승삼선;양협;주원식;조석수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권12호
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    • pp.1157-1164
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    • 2007
  • Ceramic honeycomb structures have performed successfully as catalyst supports for meeting hydrocarbon, carbon monoxide and nitrous emissions standards for gasoline-powered vehicles. Three-way catalyst converter has to withstand high temperature and thermal stress due to pressure fluctuations and vibrations. Thermal stress constitutes a major portion of the total stress which the ceramic catalyst support experiences in service. In this study, temperature distribution was measured at ceramic catalyst supports. Thermal durability was evaluated by power series dynamic fatigue damage model. Radial temperature gradient was higher than axial temperature gradient. Thermal stresses depended on direction of elastic modulus. Axial stresses are higher than tangential stresses. Tangential and axial stresses remained below thermal fatigue threshold in all engine operation ranges.

엔진 물통로 내부 벽면 스케일 축적이 LPG 엔진의 열적 내구성에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on Effect of Scale Formation in Water Jacket on Thermal Durability in LPG Engine)

  • 류택용;신승용;최재권
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.42-50
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    • 2001
  • In this paper, the effects of scale formation in engine water jacket upon the thermal durability of engine itself and its component parts were studied. To understand the effect of quality of water, a full load engine endurance test for 50 hours was carried out with not-treated underground water. The followings were found through the tested engine inspection after the endurance test; 1-2 mm thick scale formation in the engine water jacket, valve seat wear, piston top land scuffing, piston pin stick, and cylinder bore scuffing in siamese area. In order to understand the causes of above test results, the heat rejection rate to coolant, the metal surface temperature of combustion chamber, and the oil and exhaust gas temperatures were measured and analyzed. The scale formed in the engine water jacket played a role as thermal insulator. The scale formed in the engine reduced the heat rejection rate to coolant and it caused to increase the metal surface temperature. The reduced heat rejection rate to coolant increased the heat rejection rate to oil and exhaust gas and increased the oil and exhaust gas temperature. Also, the reasons of valve seat wear, piston top land scuffing and cylinder bore scuffing, and piston pin stick quantitatively analyzed in this paper.

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최적화 기법을 이용한 삼원촉매변환기의 열유동 경계조건의 동정 (Identification of Thermal Flow Boundary Conditions for Three-way Catalytic Converter Using Optimization Techniques)

  • 백석흠;최현진;김광홍;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3125-3134
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    • 2010
  • 한국에서 삼원촉매 내구성은 1988년에 5년/80,000 km 이지만 2002년 이후로 10년/120,000 km이 요구된다. 국내의 삼원촉매는 배출가스 정화효율이나 압력강하 등이 만족하지만 열적 내구성은 만족시키지 못하고 있다. 삼원촉매는 내부에서 높은 온도를 유지하지만 외부 표면에서는 낮은 온도를 유지한다. 본 연구는 열유동과 구조해석 및 다음과 같은 과정에 의해서 열적 내구성을 평가하였다. 열유동 매개변수 범위는 차량시험과 열유동 해석에 의해 결정하였다. 후면 촉매 온도에 대한 반응 표면은 열유동 매개변수에 대한 실험계획법을 이용해 구성되었다. 차량시험에서 후면 촉매 온도에 대한 열유동 매개변수는 만족도 함수에 의해 예측하였다. 삼원촉매의 온도분포는 예측된 열유동 매개변수에 대한 열유동 해석에 의해 평가하였다.