• Title/Summary/Keyword: 혼합 가스

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A study on Thermodynamics Analysis of $CH_4+CO_2+H_2S$ Mixture Gas Hydrates ($CH_4$, $CO_2$, $H_2S$ 혼합기체 하이드레이트 특성분석)

  • Han, Kyuwon;Moon, Donghyun;Shin, Hyungjoon;Lee, Jaejung;Yoon, Jiho;Lee, Hyunghoon;Lee, Gangwoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.218.2-218.2
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    • 2010
  • 저분자량의 가스와 물이 물리적 결합으로 이루어진 가스 하이드레이트는 상대적으로 많은 양의 가스가 포집될 수 있다는 특성을 이용하여 다양한 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 매립지에서 발생되는 매립가스를 하이드레이트의 원리를 이용하여 효율적으로 저장 및 수송하기위한 공정에 적용하기위해 필요한 매립지 가스 하이드레이트의 상평형에 대한 특성을 분석하고자한다. 일반적으로 매립지 가스에는 메탄이 약 50%, 이산화탄소가 약 35%, 질소가 약 6% 포함되어 있으며 그 밖에 산소, 수분, 암모니아 황화수소 메르캅탄 등 할로겐 계통을 포함한 탄화수소계화합물 수십여종이 포함되어 있다. 이러한 매립지가스를 하이드레이트화 하기위해서는 매립지가스에 포함된 다양한 성분들이 하이드레이트 형성에 미치는 영향을 알아볼 필요가 있다. 특히 황화수소의 경우 독성이 있으며, 실제 플랜트에서 장비의 부식등 악영향을 미치므로 이와 관련한 기초 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 메탄, 이산화탄소, 황화수소가 각각 49.9%, 50.05%, 500ppm의 조성으로 이루어진 혼합가스를 이용하여 하이드레이트 생성 및 해리 시 거동을 측정하고 그 상평형 영역을 기존데이터와 비교분석 하였다. 25bar, 36bar에서 측정한 상평형 데이터는 한국해양대학교 에서 측정한 결과와 마찬가지로 실제 상평형 영역이 CSMHYD 프로그램으로 예측한 것보다 하이드레이트의 안정영역이 약 2bar 정도 높게 형성되는 것을 확인하였으며, $CH_4+CO_2+H_2S$ 혼합가스 하이드레이트의 생성 시 mol consumption은 $CH_4+CO_2$ 혼합가스 하이드레이트와 유사하게 나타났다. 이 결과로 유추하건대, 황화수소의 첨가는 하이드레이트의 형성 압력을 높이지만, 하이드레이트 형성률에는 크게 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다.

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가스터빈/연료전지 혼합형 발전시스템의 국내외 기술개발 동향

  • 김재환;양수석
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.32 no.11
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    • pp.26-31
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    • 2003
  • 가스터빈/연료전지 혼합형 발전시스템은 고온형 연료전지 발전시스템의 산화제(공기) 공급부가 마이크로터빈으로 대체되어 고온고압의 공기가 연료전지로 공급되고 연료전지의 반응가스가 터빈을 구동하여 두 시스템이 동시에 서로 다른 방식으로 전력을 생산하는 시스템을 의미한다.

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비정질 탄소막 (a-C:H) 내에 존재하는 수소에 관한 연구

  • 박노길;박형국;손영호;정재인
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.133-133
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    • 1999
  • 비정질 탄소막 제조에 있어서 수소가 포함된 반응성 가스를 사용할 경우 제작된 탄소막 내부에는 수소가 포함되게 되며, 이러한 수소원자들은 막의 특성에 중요한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 비정질 탄소막(a-C:H) 내부에 존재하는 수소가 탄소막의 특성에 미치는 영향을 알아보고, 막 내부에 포함된 수소의 함량과 공정조건 사이의 함수계를 조사함으로써 수소의 함량을 인위적으로 통제할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다. 수소가 포함된 비정질 탄소막은 2.45 GHz의 전자기파를 사용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition (ECR-PECVD) 방법과 DC magnetron sputtering 법을 사용하여 제작하였다. 기판으로는 Si(001) wafer를 사용하였으며, 아세톤과 에탄올을 사용하여 표면의 유기성분을 제거하고, 진공챔버속에서 Ar 플라즈마를 발생시켜 sputter etching 방법으로 표면을 세척하였다. ECR-PECVD 방법에서는 반응가스로 메탄(CH4)과 수소(H2)의 혼합가스를 사용하였으며, 혼합가스의 비는 5~50% 범위내에서 변화를 주었다. 수소가스의 유량은 100SCCM으로 고정하였으며, 마이크로웨이브의 power는 360~900W였고, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-500V이었다. DC magnetron sputtering 방법에서는 반응가스로 아세틸린(C2H2) 가스를 사용하였으며, 플라즈마 발생을 용이하게 하기 위해서 Ar 가스와 혼합하여 사용하였다. Ar 가스의 유량은 10SCCM으로 고정하였으며, 아세틸렌 가스의 유량은 5~20SCCM 범위내에서 주입하였다. 이때, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-100V이었다. 제작된 탄소막의 수소 함량을 조사하기 위하여 Fourier Transform Infrared (FTIR) 분광법과 Elastic Recoil Detection Analysis (EFDA) 법을 사용하였으며, 증착율은 SEM 단면촬영과 a-step을 이용하여 측정하였고, 막의 경도는 Micro-Hardness Testing 법을 사용하여 측정하였다.

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Etching characteristics of $Y_2O_3$ Thin films using inductively coupled Plasma of $BCl_3$/Ar Gas Mixtures (BCl3/Ar 혼합가스를 이용한 $Y_2O_3$ 박막의 유도결합 플라즈마 식각)

  • Kim, Moon-Keun;Yang, Dae-Wang;Kim, Young-Ho;Kwon, Kwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.04b
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    • pp.67-67
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    • 2009
  • 본 연구는 강유전체 박막의 buffer 층으로 사용되는 Yttrium oxide($Y_2O_3$) 박막에 대한 $BCl_3$/Ar 혼합가스 식각 특성에 대해 연구하였다. 식각 메카니즘을 해석하기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer), OES(Optical Emission Spectroscopy)를 사용하여 플라즈마 특성을 추출하였다. 공정 조건(source power, bias power, pressure, total gas flow)을 동일하게 유지하고 $BCl_3$/Ar 혼합가스 비율을 변화시키며 실험을 진행 하였다. 혼합가스의 비율이 $BCl_3$(80%)/Ar(20%)일때 가장 높은 식각 속도을 나타냈고, 이후 점차 감소하였다. 이때의 식각 속도는 8.8 nm/min 였다. 이에 $Y_2O_3$는 이온 보조 화학식각 특성을 가짐을 확인하였다.

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Comparative Evaluation of Environmental Availability for Hydrogen Supply System with Existing Natural Gas Pipeline (천연가스배관을 통한 수소 혼합공급의 환경적 유용성 평가)

  • Kim, Hyoung-Sik;Hong, Seong-Ho;Hwang, Tae-Yeon
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.13 no.3
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    • pp.28-32
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    • 2009
  • There are two hydrogen supply systems which are central and distributed supply. Central supply system may be cost-effective but huge supply infra cost is needed. For cost-effectiveness, hydrogen supply with existing natural gas pipeline has been focused in Europe. From the analysis results in this study, hydrogen supply method with existing natural gas pipeline is the better for environmental availability including green house effect.

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Etching characteristics of $Ba_2Ti_9O_{20}$ films in inductively coupled $Cl_2$/Ar plasma ($Cl_2$/Ar 혼합가스를 이용한 $Ba_2Ti_9O_{20}$ 유전박막의 유도결합 플라즈마 식각)

  • Lee, Tae-Hoon;Kim, Man-Su;Jun, Hyo-Min;Kwon, Kwang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.04b
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    • pp.65-65
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    • 2009
  • 본 연구에서는 ICP 식각장치 및 $Cl_2$/Ar 플라즈마에 의한 $Ba_2Ti_9O_{20}$(BTO) 박막의 식각 특성을 고찰하였다. XPS 분석 장치를 이용하여 식각 표면 반응을 조사하였으며, 공정 변수 ($Cl_2$/Ar 가스 혼합비, 소스파워, 챔버 압력, 바이어스 파워)에 따라 플라즈마 특성 변화를 Langmuir probe measuring system을 이용하여 추출하였다. $Cl_2$/Ar 가스에서 Ar 가스의 혼합비가 증가함에 따라 BTO 박막의 식각 속도는 감소하였으며, $Cl_2$ 가스만을 사용하는 경우, 31.7 nm/min 으로 가장 높은 식각 속도를 보였다. Ar 가스의 혼합비에 따른 BTO박막의 식각속도 변화는 Langmuir probe 특성과 XPS 분석결과로부터 플라즈마 내에 형성되는 Cl radical density와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단할 수 있다.

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The Surface Flashover Characteristics of Teflon Resin in $N_2/O_2$ Mixture Gas ($N_2/O_2$혼합가스 중 Teflon수지의 연면방전 특성)

  • Lee, J.H.;Park, He-Rie;Im, C.H.;Park, S.K.;Kim, S.D.;Im, D.Y.;Lee, K.S.
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.297-300
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    • 2009
  • 본 연구는 Knife형 전극을 사용하여 $SF_6$$N_2/O_2$의 혼합체적률이 각각 100:0, 80:20, 60:40인 혼합가스에서의 캡 변화에 따른 연면방전 특성을 연구할 목적으로 교류고전압 인가 시 압력 (P), 전극간거리 (d) 및 사용된 가스의 변화에 따른 절연파괴특성을 연구 하였다. 본 연구를 통해 챔버 내의 P와 d가 증가할수록 연면절연파괴전압은 상승하다가 일정한 압력 이상에서는 포화하는 경향을 보였고, $N_2:O_2$의 혼합체적률이 100:0인 경우는 $SF_6$의 37%, 80:20은 47%, 60:40은 46%로 나타났다. $N_2:O_2$ 혼합가스 중에서 체적혼합비율이 80:20인 경우가 연면절연내력이 가장 좋게 나타났다.

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Breakdown Characteristics of Ar/N2 and Kr/N2Gas Mixtures with Pressure Variation (압력변화에 따른 Ar/N2및 Kr/N2혼합가스의 절연파괴 특성)

  • 이상우;이동인;이광식;김인식;김이국;배영호
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.106-113
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    • 2002
  • In this paper, breakdown characteristics of pure Kr, Ar and $N_2$gas with gas pressure range were investigated, and the measured values were compared with those in Ar/$N_2$and Kr/$N_2$gas mixtures with pressure varying. Also, various characteristics with gas mixtures in practical incandescent lamps were investigated. Summarizing the experimental results, the breakdown voltages of $N_2$gas were increased than those of Kr and Ar gas with large molecular weight, and the breakdown voltage increased with gas pressure increasing. The breakdown voltages of Ar/$N_2$and Ar/$N_2$gas mixtures were decreased with decreasing the mixtures ratio of $N_2$gas, and corona inception voltage of Kr/$N_2$gas mixtures under non-uniform fields were increased than those of Ar/$N_2$gas mixtures. In case of tactical incandescent lamps, luminous and lifetime of Kr(70%)/$N_2$(30%) gas mixtures were increased about 94[lm] and 380[hr] than those of Ar(70%)/$N_2$(30%) gas mixtures. and injection pressure of gas mixtures with cooling temperature of 20[$^{\circ}C$] in incandescent lamps were increased about 13[%] than those with cooling temperature of 40[$^{\circ}C$].