• 청정기술
• /
• 제17권4호
• /
• pp.389-394
• /
• 2011

바이오가스로부터 이산화탄소와 질소를 제거하기 위한 흡착공정은 많이 논의되고 있다. 특히 흡착공정 중에서 압력변동흡착(Pressure swing adsorption)공정은 에너지소모가 적고 가격이 경제적이기 때문에 기체의 분리와 정제를 위한 공정으로 적절하다. 물리적 흡착을 사용하는 PSA공정은 흡착과 탈착이 가능하다. 각 cycle단계의 구성은 가압, 주입 및 흡착, 압력 균등화, 감압 및 세정으로 이루어져있다. 본 실험에서 PSA공정은 이산화탄소와 질소를 제거하기 위한 흡착제로 zeolite 13X와 carbon molecular sieve (CMS)로 구성되어 있으며, 혼합 가스의 농도는 $CH_4/CO_2/N_2$ (75:21:4 vol%)의 비율을 갖고 있다. 각각 zeolite 13X와 CMS는 선택적으로 혼합가스로부터 질소와 이산화탄소를 흡착하여 분리하고 제거한다. 또한 CMS의 경우는 빠르게 분산되는 이산화탄소의 처리량이 높다. 상부탱크, 하부탱크, 주입탱크의 가스 조성은 TCD 검출기를 이용하는 gas chromatography (GC)에 의해서 측정되었다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.9-16
• /
• 2019

초음속 유동이 흐르는 후향 계단에서 액체 제트가 수직으로 분사되는 유동의 혼합 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 작동 유체는 질소와 물을 사용하였다. 쉐도우그래프 기법을 사용하여 유동을 가시화하였으며, 초고속 카메라로 촬영된 영상은 시간 평균화 처리를 통해 분석에 사용하였다. 액체 제트의 주입구는 초음속 질소가스 유동에 의해 생성되는 재순환 영역 내부에 위치하며 유동방향에 수직하게 분사된다. 실험 조건은 질소가스 챔버와 액체 가압탱크의 압력에 따라 나누었다. 각 실험 조건에서 분사된 액체 제트의 침투 깊이와 마하 디스크의 생성 위치의 변화를 관찰하였으며, 운동량비에 따른 유동의 구조 변화에 대해 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.175.2-175.2
• /
• 2015

이 연구는 nano-indenter를 중심으로 박막의 nano-electrotribology 분석 연구로 Hafnium Nitride (HfN) 박막의 열처리 시 열적안정성에 대한 연구를 진행하였다. HfN 박막은 Copper (Cu)와 Silicon (Si)의 계면 확산방지막으로 사용될 수 있는 박막으로 현재 많은 연구소에서 다양한 연구가 진행되고 있다. HfN 박막은 Si (100)기판 위에 rf magnetron sputter로 증착되었다. 증착 시 Ar, $N_2$ 가스유량을 총 40 sccm 사용하였고 증착 후 HfN 박막을 질소분위기 furnace에서 500, $700^{\circ}C$로 각각 30분 동안 열처리 하였다. 열처리 전 후의 시료를 nano-indenter를 이용하여 nano-electrotribology 분석을 실시하였다. Nano-indenter 측정결과 열처리 전 HfN 박막 시료의 표면강도는 39.68 GPa였고 500oC 열처리 후 31.31 GPa로 감소하였다. 그러나 $700^{\circ}C$ 열처리 시 표면강도가 37.89 GPa로 다시 증가하였다. 탄성계수 측정결과도 이와 같은 경향을 나타내었는데, $500^{\circ}C$ 열처리 전 후 탄성계수가 258.99 GPa에서 201.88 GPa로 감소하였고 $700^{\circ}C$ 열처리 시 247.55 GPa로 다시 증가하였다. 이는 $500^{\circ}C$ 열처리하였을 때 박막 내에 흡착되었던 $N_2$ 가스가 빠져나가며 tensile stress가 발생하여 박막의 표면강도 감소를 유발했고 $700^{\circ}C$ 열처리 시 다시 박막 표면이 안정화되었기 때문으로 생각된다. 이를 통해 열처리 온도 변화에 의한 질소효과가 나타나 HfN 박막 표면의 물성이 달라지는 것을 확인하였다.

• 천문학회보
• /
• 제46권1호
• /
• pp.49.2-49.2
• /
• 2021

천체관측은 무한대 거리에서 오는 광자의 양을 측정하는 분야로 미량의 광자를 측정하기 위하여 측정기의 냉각은 아주 중요한 문제가 되었다. 과거에는 측정기 냉각에 드라이아이스가 사용되어 왔으며, 1980년대에는 액체질소를 이용한 냉각이 주를 이뤘다. 액체질소를 이용한 냉각 방식은 액체질소를 생성하거나 구입하여야 하는 불편함이 있었으며, 주입시 낮은 온도로 인하여 항상 안전사고에 대비하여야 했다. 1990년대 이후 다양한 상업용 CCD의 개발로 인하여 상대적으로 저렴한 CCD를 판매하였으며, 상업용 CCD는 이전 -110℃의 냉각이 아닌 -30℃의 냉각 성능을 보였다. 상업용 CCD는 CCD 칩 내부의 진공 구현이 미비하였으며, 초기 판매시 아르곤 가스 또는 실리카겔 등으로 CCD 칩 내부의 습도를 낮춰왔으나, 구입 후 1~2년이 지나면 점차 가스 누설로 인하여 CCD 칩 내부에 얼음이 생기는 문제가 발생하기 시작하였다. 이번 연구는 CCD 칩 내부 공간에 진공튜브를 삽입하여 실시간 진공상태를 측정하는 한편, 10Torr 이상 진공 도달시 자동으로 내부 공기를 흡입하여 CCD 칩 내부를 항시 10Torr 이하로 유지하도록 개발하였으며, 10Torr 이하의 진공 유지시 습도 99%의 환경에서 최대 냉각인 -35℃를 유지하여도 전혀 얼음이 생기지 않음을 확인하였다. 이번연구로 개발된 자동 진공조절시스템이 각 천문대에서 사용중인 상업용 CCD에 적용된다면, 날씨환경에 관계없이 항상 최대냉각 상태로 천체관측을 진행할 수 있으리라 기대된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.209-215
• /
• 1997

Reactive Single Ion Beam Sputtering 방법을 이용하여 AIN박막을 증착하고 물성을 분석하였다. 반응성 가스로 질소 가스 또는 암모니아 가스를 이용하였다. 증착된 AIN박막의 구조적, 화학적, 광학적 물성을 분석하기 위해 XRD, GAXRD, TEM, SEM, XPS, UV/VIS spectrophotometer, FT-IR등을 이용하였다. XRD, GAXRD분석결과에 의하면 증착된 모든 AIN박막은 비정질이었으나 TEM분석결과에서는 비정질 속에 육방정의 AIN미세결정들이 분포해 있었다. 그리고 FT-IR과 XPS분석을 통하여 Al-N결합을 확인하였으며, 화학양론적인 조성이 됨에 따라 UV-VIS spectrophotometery 분석에서 투광성이 증가하며 광학적 밴드갭은 6.2eV까지 증가함을 확인하였다. 또한 단면과 표면 형상관찰에서는, 반응성 가스로 질소 가스나 암모니아 가스에 관계없이, 결정입계가 전혀 관찰되지 않는 아주 평활한 현상이었으며 굴절율은 1.6~1.7의 값을 갖는다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.145-152
• /
• 2015

rf-PECVD 방법에 의해서 $CH_4+H_2$ 혼합가스를 이용Si-웨이퍼 위에 DLC 박막을 증착할 때, 이산화탄소나 질소 등 보조가스가 증착된 박막의 결합구조와 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. DLC 박막의 증착속도는 rf-power가 증가함에 따라서 증가하지만, 보조가스의 양이 증가함에 따라서는 감소하였다. 또한, 이산화탄소($CO_2$) 가스가 증가함에 따라 박막내 수소 함량은 감소하였으나, $sp^3/sp^2$ 결합 비는 증가하였다. 질소($N_2$) 가스가 증가하는 경우는 수소 함량은 감소하였으나, $sp^3/sp^2$ 결합비 변화에 있어 경향성은 보이지 않는 것으로 확인되었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.54-60
• /
• 2004

본 논문은 완전 밀폐방식의 LNG 저장탱크에서 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 걸리는 최대 von Mises 응력과 최대 변위량을 유한요소법으로 해석하였다. LNG 저장탱크의 시운전 과정에서 질소가스로 탱크에 채워져 있는 공기를 퍼징하기 위해 코너 프로텍션에 공급할 수 있는 최대 가스압력은 1,500pa이다. 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 공급된 가스압력 1,500pa에 의한 구조물 자체의 안전성은 대단히 높다. 그러나, 내부탱크와 같은 $9\%$ 니켈강재로 제작된 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 8,475Pa의 높은 가스압력을 공급하면 2차 바닥판에는 833MPa의 최대 von Mises 응력이 걸리고, 1.9m의 대변형이 2차 바닥판의 중심부에서 발생하여 크게 뒤틀리며, 소성변형 또는 파괴가 일어날 수도 있다는 해석결과를 제시하고 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권8호
• /
• pp.639-648
• /
• 2013

본 논문은 부게넘 및 태안 IGCC플랜트의 연료를 대상으로 석탄으로부터 생성된 합성가스의 NOx/CO배출 특성, 온도특성, 화염의 구조에 대해 기술하였다. GE7EA 모사 가스터빈 연소기를 대상으로 상압 고온 연소시험을 수행하여 입열량 및 질소희석에 따른 연소특성을 관찰하였다. 입열량이 감소하고, 희석제량이 증가할 때 단열화염온도의 감소로 NOx가 감소하였고, 저부하에서는 희석량이 증가할수록 불완전 연소로 인해 CO가 증가하였다. 이러한 NOx 감소 및 CO발생은 각각 $1500^{\circ}C$ 와 $1250^{\circ}C$의 특정 화염온도에서 관찰되었다. 또한 질소 희석이 증가할수록 단열화염온도 및 연소기 라이너의 온도가 감소했고, 화염 부상과 같은 화염구조의 변화로 인해 특이점이 관찰되었다. 본 연구결과를 통해 질소희석이 NOx/CO배출 및 온도, 화염구조에 미치는 영향이 검토되었으며, 시험 데이터는 향후 태안 IGCC 플랜트의 운전시 최적 조건 선정을 위한 기초자료로 활용될 예정이다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.89-97
• /
• 2005

본 연구는 양식 뱀장어뼈튀김의 저장 중 저장온도 및 포장방법에 따른 지질의 산화를 알아보기 위하여 수행하였다. 뱀장어뼈튀김은 $40^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 60일 동안 저장하면서 산가, 과산화물가,지방산 조성 등을 조사하였는데 저장온도가 높을수록 지질의 산패는 빠르게 진행되었으며 산가와 과산화물가는 저장기간 중 $20^{\circ}C$보다 $40^{\circ}C$에서 더 높게 나타났다. 또한 $20^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서 저장한 뱀장어뼈튀김의 산화억제에는 탈산소제 처리구가 가장 효과적이었으며 그 다음이 질소가스, BHA, 토코페를 순이었다. 뱀장어뼈튀김의 지방산 조성은 단일불포화지방산,포화지방산, 고도불포화지방산 순으로 많았으며 주요 구성지방산은 oleic acid, palmitic acid, linoleic acid 등이었다. 저장 중 저장온도가 높고 저장기간이 길어짐에 따라 포화지방산은 증가하고 단일불포화지방산과 고도불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었다. 여러 처리구중 탈산소제를 동봉하여 포장한 뱀장어뼈튀김의 지방산 조성은 대조구, 토코페롤, BHA, 질소가스 처리구에 비하여 변화가 가장 적었다. 관능검사에서 색상, 향, 맛,조직,전반적이 기호도 등은 탈산소제 처리구가 가장 선호도가 높았으며 그 다음이 BHA, 질소가스, 토코페롤 대조구 순으로 나타났다.

• 에너지공학
• /
• 제9권4호
• /
• pp.303-308
• /
• 2000

천연가스 도입 다변화 정책이 시행된 이후 공급 천연가스의 조성이 산지별로 적지 않게 차이나고 있으며 이에 따라 부피와 열량으로 이원화된 기존 천연가스 상거래 단위 체계를 열량 단위로 일원화하는 방안이 검토되고 있다. 열량을 상거래 단위로 하기 위해서는 고가의 가스분석기사 필요하지만 공급량이 극히 적은 상당수 공급설비에까지 이를 적용하기는 어려우며 이로 인해 보다 경제적인 방안이 모색되고 있다. 이러한 방안의 하나로 본 연구에서는 SGERG식과 비중계를 이용한 열량산정 방법을 분석해 보았다. 이를 위해 압축계수식인 SGERG식을 열량식으로 변형하고 불확도 분석을 하였다. 또한 열량계산에 필요한 비중, 이산화탄소 함량, 질소 함량의 측정 또는 예측의 타당성도 검토했고 실제 현장 데이터를 통해 본 방법의 적정성도 확인하였다. 그 결과 본 연구에서 제시한 방법을 이용하면 가스분석기와 유사한 불확도로 열량 산정을 할 수 있음을 확인하였다.