• 제목/요약/키워드: 전극 해석

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고분자전해질 연료전지의 동작압력에 대한 가스 확산층의 위치 별 전류밀도 및 수분거동에 대한 수치해석 (Numerical Modeling of Current Density and Water Behavior at a Designated Cross Section of the Gas Diffusion Layer in a Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 강신조;김영배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.161-170
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    • 2012
  • 고분자 전해질 연료전지에서 물 관리는 연료 전지성능에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 공급되는 수분의 양이 적을 경우 수소이온의 이동을 담당하는 전해질의 건조현상으로, 수분의 양이 과다할 경우 반응이 일어나는 촉매층과 전해질 삼상 계면에서의 홍수현상으로 성능을 감소시키거나 동작을 멈추게 하므로 이 부분에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 연료전지 수분에 영향을 주는 요소 중, 연료극과 공기극에 공급되는 상대습도를 100%로, 동작온도를 $80^{\circ}C$로 설정한 후, 입구 측에 압력을 변화하면서, 다중물리응용 수치해석을 포함하고 유한요소를 통하여 비선형 편미분 방정식이 결부된 상용코드를 이용하여 전체적인 전기화학반응 및 성능에 대한 해석을 수행하고 공기극 측의 가스 확산층에 각 위치별 전류밀도 분포와 수분포화의 분포, 압력차에 의한 동작물질의 속도 등을 분석하여 보았다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 연료전지의 성능은 압력의 세기에 따라 달라지며 압력이 높을수록 성능과 위치별 최대 전류밀도가 높게 나타났으며, 공기극의 가스 확산층에서의 수분함량은 높은 압력에서보다 낮은 압력에서 수분함량이 많은 것으로 나타났으며 특히 전극의 바로 아래 부분에서의 수분이 더 많이 응축되어 나타났으며 공기극 가스 확산층에서의 동작물질의 속도는 동작물질의 입구방향에서 출구측으로 진행할수록 그 변동 폭이 크게 나타났다.

Wolff-Parkinson-White 증후군 환자의 심근 관류 이상 (Abnormal Perfusion on Myocardial Perfusion SPECT in Patients with Wolff-Parkinson-White Syndrome)

  • 강도영;차광수;한승호;박태호;김무현;김영대
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 목적 : 좌각차단이나 우심실조율박동과 같은 부정맥을 가진 환자들에서 심근관류는 의미있게 변화한다는 것이 알려져 있다. 비정상적인 심근관류는 심실조기흥분에 의해서도 야기될 수 있다고 알려져 있지만, 그 위치 범위 강도와 부전도로와의 관계는 아직 정립되어 있지 않았다. 이에 WPW 증후군 환자에서 부전도로의 위치와 SPECT상에서 관류양상의 관계에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : WPW 증후군 환자 11명에 대해 Adenosine 99m-Tc MIBI 또는 Tl-201 심근관류 SPECT를 시행하였다, 관류결손은 Fitzpatrick's algorithm을 기초로 한 심전도 또는 전기생리학적검사 및 전극도자 절제술을 이용한 부전도로의 위치와 비교하였다. 결과: 11명의 환자들의 평균 나이는 $39.9{\pm}8.6$세 였고, 비특이적인 흉통을 호소하거나, 증상이 없었다. 11명 모두 관삳동맥의 위험도에 관한 계산도표를 이용하여 관상동맥질환의 확률을 예측했으나 0.1 이하로 위험도가 낮았고 이중 4명은 관상동맥조영술을 시행한 결과 3명은 정상이었고 1명은 관동맥 협착 (50%) 부위의 심근혈류가 정상이었다. 4명의 환자에서 전기생리학적검사 및 전극도자 절제술을 시행하였다. 9명의 가역적 그리고 1명의 비가역적 관류결손이 관찰되었고. 범위는 소에서 대까지 강도는 경도에서 중등도까지 나왔다. 부전도로의 위치가 우외측인 1명은 관류결손이 없었으나, 그 외의 환자들은 다양한 양상을 보였다. 부전도로의 위치가 좌외측인 환자중 1명에 대해 전극도자 절제술을 시행하였고 6주후에 SPECT를 한 결과 시술 전에 있던 관류결손의 범위가 현저하게 감소하였다. 결론: WPW환자에서 심근관류결손은 다양한 범위, 강도 및 위치를 가진다. 거의 대부분의 환자에서 비정상적인 관류결손이 나타났으나, SPECT 소견으로 부전도로의 위치를 특이적으로 예측하기는 어려웠다. 그러므로 WPW증후군 환자에서 심근관류 SPECT의 결과를 주의 깊게 해석해야 한다.

집속이온빔장치와 주사전자현미경을 이용한 박막 트랜지스터 구조불량의 3차원 해석 (Three Dimensional Reconstruction of Structural Defect of Thin Film Transistor Device by using Dual-Beam Focused Ion Beam and Scanning Electron Microscopy)

  • 김지수;이석열;이임수;김재열
    • Applied Microscopy
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    • 제39권4호
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    • pp.349-354
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    • 2009
  • TFT-LCD의 구조불량이 발생한 박막 트랜지스터에 대해서 집속이온빔 가공장치(Dual-beam FIB/SEM)를 이용하여 연속절편법(Serial sectioning)과 일련의 연속적인 2차원 주사전자현미경 이미지를 얻었고, IMOD 소프트웨어를 통해서 3차원 구조구현(3D reconstruction) 연구를 하였다. 3차원 구조구현 결과, Gate막과 Data막이 접합되어 있는 불량이 관찰되었다. 두 막이 접합되어서 ON/OFF 역할을 하는 Gate의 기능이 상실되었고, Data신호는 Drain을 통해서 투명전극에 전류를 공급하여 계속 빛나는 선 불량(line defect)이 발생한 것으로 판단된다. 이 논문의 결과인 집속이온빔 가공장치(Dual-Beam FIB/SEM)를 이용한 3차원 구조구현 연구와 연속절편법, 주사전자현미경 이미지작업, 이미지 프로세싱에 대한 결과는 향후 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

탄성파 지정선에 관한 연구 (a study on the elastic wave delay line)

  • 김종상
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1-15
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    • 1974
  • 본 연구는 탄성파 지연선에 이용되는 탄성표면파중에서 SH표면파 모우드에 대하여 이론적 해석을 하였으며 그 결과 전기-기계적 결합계수가 크며 또한 여전 매질내 깊이 방향으로 아주 작은 감쇠률을 갖고 표면을 따라 전파됨을 알았단. 예로서 PZT-4인 경우 에너지의 80%가 감쇠되는 깊이는 190파장이 된다. 또한 탄성표면파 지연선을 하나의 계단자강으로서 취급하여 삽입손실를 구하였으며 특히 SH표면파 모우드와 같이 전기-기계론 결합계수가 큰 경우는 인터디지탈 트랜스듀셔의 전극폭과 윤극간 간격 사이의 비에 따라 중심 주파수가 현저히 달라진다. 그리고 탄성파 지연선의 온도계수를 벌크파인 종파, 횡파에 대하여 구하였으며 LiTaO2 Z축방향 전파의 횡파는 지연시간의 온도계수가 5.4X10-6/℃로 아주 작아짐을 알았다. 또한 LiNbO3의 130°, 64° 로테이트 Y캇트, X전파의 탄성표면파의 온도계수가 이론치와 잘 일치함을 실험적으로 확인하였다.

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메모리 소자의 셀 커패시턴스에 미치는 공정 파라미터 해석 (Analysis of Process Parameters on Cell Capacitances of Memory Devices)

  • 정윤근;강성준;정양희
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.791-796
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    • 2017
  • 본 연구에서는 DRAM 커패시터의 유전막 박막화를 위한 Load Lock(L/L) LPCVD 시스템을 이용한 적층형 커패시터의 제조 공정이 셀 커패시턴스에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 기존의 non-L/L 장치에 비하여 약 $6{\AA}$의 산화막 유효두께를 낮춤으로 커패시턴스로 환산 시 약 3-4 fF의 차이가 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 절연막으로써 질화막 두께의 측정 범위가 정상적인 관리 범위의 분포임에도 불구하고 Cs는 계산치보다 약 3~6 fF 정도 낮은 것으로 확인되었다. 이는 node poly FI CD가 spec 상한치로 관리되어 셀 표면적의 감소를 초래하였고 이는 약 2fF의 Cs 저하를 나타내었다. 따라서 안정적인 Cs의 확보를 위해서는 절연막의 두께 및 CD 관리를 spec 중심값의 10 % 이내로 관리할 필요가 있음을 확인하였다.

리튬이온전지용 탄소 부극재료의 표면개질에 따른 충방전 특성 (The Effect of the Surface-modified Carbon Anode on the Electrochemical Performance in Li-ion Battery)

  • 김정식;윤휘영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.25-29
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    • 2001
  • 본 연구에서는 mesocarbon microbeads(MCMB)카본에 에폭시 수지(resin)를 코팅시킴으로 서 카본전극 표면개질에 따른 전지 성능의 개선효과에 관하여 고찰하였다. 에폭시 수지에 의한 카본의 표면코팅은 MCMB 분말을 에폭시 수지가 용해된 THF(tetrahydrofuran)용액에 넣어 혼합함으로서 표면에 에폭시 수지가 코팅 되도록 하였다. 이렇게 에폭시 수지가 코팅된 MCMB를 $1000^{\circ}C$이상의 온도로 열처리하여 고분해능 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 코팅층은 비정질 카본 구조를 지님을 알 수 있었다. 또한, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB는 코팅되지 않은 MCMB보다 더 높은 BET비 표면적을 나타내었으며, 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 카본표면에 코팅된 에폭시 수지가 얇은 비정질 막으로 표면에 존재함으로서 전해질과 카본결정과의 반응을 억제시키는 방지막 역할을 하기 때문에 전지특성이 개선된 것으로 해석된다.

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사각공동내 자연대류에서 측면 단열벽에 의한 영향 (Effect of Adiabatic Sidewalls on Natural Convection in a Rectangular Cavity)

  • 허정환;정범진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권9호
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    • pp.825-834
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    • 2010
  • 사각공동내 자연대류 열전달 실험에서, 단열벽에 의해 열전달이 저하가 관찰되는 영역을 실험적으로 그리고 수치해석적으로 평가하였다. $Gr_H$$1.53\times10^7$부터 $1.01\times10^{10}$까지 변화시키며, 단열벽이 존재할 때와 그렇지 않을 때를 구분하여 열전달률을 측정하였다. FLUENT 실험의 결과를 예측할 수 있는지 확인하고 실험으로 수행하기 어려운 매우 좁은 영역에 대해 FLUENT를 수행하였다. 실험과 FLUENT의 결과를 다른 연구와 비교한 바 일치함을 보였다. 단열벽이 전체 열전달에 미치는 영향은 예상과 같이 단열벽 근처의 매우 좁은 영역에 국한하여 나타남을 확인하였다. 본 연구는 유사성(Analogy) 원리를 이용하여 열전달계를 전기도금계의 물질전달계로 모사하는 방법론을 개발하는 과정에서 실험을 효율화하고자 하는 방안을 강구하기 위하여 추진되었다. 본 연구를 통하여 단열벽간 거리(전극의 폭)를 매우 줄일 수 있는 이론적 근거를 확보하였다.

N-Tert-butylbenzothiazole-2-sulfenamide의-S-N = 결합에 대한 전기화학적 환원 (Electrochemical Reduction on the -S-N= Bond of N-Tert-butylbenzothiazole-2-sulfenamide)

  • 김해진;정근호;최규원;김일광;임선영
    • 대한화학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.673-679
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    • 1991
  • N-Tert-butylbenzothiazole-2-sulfenamide (TBBS;가황촉진제)의 전기화학적 환원을 직류와 시차펄스 폴라로그래피, 순환 전압전류법, 조절전위 전기량법으로 연구하였다. TBBS의 전극환원과정은 단일 환원파(-2.31 volts vs. Ag/0.1M AgN$O_3$)에서 비가역으로 4전자가 이동하는 E-C-E-C 반응기구로 진행되었다. 조절전위 전기분해 결과 sulfenamide(-S-N=)결합이 끊어지고 mercaptobenzothiazole (MBT)과 유리된 황 그리고 benzothiazole disulfide (MBT dimer) 등이 생성물로 얻어졌다. 생성물의 분석결과와 pH변화에 따른 폴라로그램의 해석을 바탕으로 전기화학적 반응기구를 제안하였다.

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N-Oxyldiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide의 -S-N= 결합에 대한 전기화학적 환원 (Electrochemical Reduction on the -S-N= Bond of N-Oxyldiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide)

  • 김해진;정근호;최규원;김일광;임선영
    • 대한화학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.680-688
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    • 1991
  • N-Oxyldiethylenebenzothiazole-2-sulfenamide (ODBS;가황산촉진제)의 전기화학적 환원을 직류와 시차펄스 폴라로그래피 순환 전압전류법, 조절전위 전기량법으로 연구하였다. ODBS의 전극환원과정은 단일 환원파(-1.86 volts vs. Ag/0.1 M AgN$O_3$in AN)에서 비가역으로 3전자가 이동하는 E-C-E-C 반응 메카니즘으로 진행되었다. 조절전위 전기분해 결과 SULFENAMIDE(-S-N=) 결합이 끊어지고 mercaptobenzothiazole(MBT)과 benzothiazole disulfide(MBT dimer) 그리고 유리된 sulfur 등이 생성물로 얻어졌따. pH 변화에 따른 폴라로그램의 해석과 생성물 분석의 결과를 바탕으로하여 전기화학적 반응 메카니즘을 제안하였다.

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지하수 과잉양수에 따른 미세 지반변형 지역에서의 전기비저항 탐사 (Electrical Resistivity Survey at the Ground with Micro-subsidence by Excessive Pumping of Groundwater)

  • 송성호;이규상;용환호;김진호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권3호
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    • pp.197-206
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    • 2004
  • 지하수 과잉양수에 의해 충적층 지반의 미세한 변위가 나타나는 경우는 대상지역 소유역내의 물수지 불균형이 주요한 원인으로, 이러한 미세변위를 효과적으로 계측하기 위해서는 대상지역내 지반의 대표적인 지점들에서 물수지 측정과 연계된 침하량의 장기 모니터링 방법이 효율적이다. 이 연구에서는 롬층과 모래층으로 구성된 지반에 대하여 시추조사를 이용한 3차원 토양단면도를 작성한 후, 2차원 전기비저항 탐사로부터 얻어진 수리지질구조를 이용하여 개념모델을 구성하였다. 이러한 개념모델과 다양한 수리지질조사 결과를 기초로 지하수 유동모델링과 지반침하 모델링을 수행하여 개념모델의 정확성을 검증한 결과, 롬층과 모래층으로 구성된 지반에서 미세 지반변형과 연관된 수리지질 구조를 해석하는 경우에는 hand auger를 이용한 시추조사와 전극간격을 짧게 한 2차원 전기비저항 탐사법을 함께 적용하는 것이 유용함을 확인하였다.