• Title/Summary/Keyword: 화학 양론비

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III-V 화합물 반도체 InSb의 전기화학적 제조 (Electrochemical Formation of III-V Compound Semiconductor InSb)

  • 이정오;이종욱;이관희;정원용;이종엽
    • 전기화학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.135-138
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    • 2005
  • 본 연구에서는 구연산 수용액 전해질을 제조하여 전기도금 방식에 의해 III-V족 화합물 반도체 InSb를 전기화학적으로 합성하였다. 본 연구에서 제조된 InSb는 기존문헌에서 보고된 바와 달리 EPMA분석결과 In과 Sb의 조성비가 52:48로 화학양론을 정확하게 만족시키고 있고, XPS분석결과 전해질내의 구연산의 농도가 1.2M, pH가 4일 때 444.1 eV에서 InSb 화합물의 피크를 관찰하였으며 구연산의 농도가 1.2M보다 낮거나 pH가 4보다 낮을 때는 InSb화합물과 금속상태의 In이 혼재되어 있는 것을 확인하였다. 또한 XRD를 통하여 InSb(111)의 우선결정방위를 갖는다는 것을 확인하였고, I-V 특성 곡선 측정을 통해 rnSb가 고유한 반도체 특성을 보임을 확인하였다.

동일한 연소실 압력에서의 당량비 변화에 따른 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진의 성능특성 (Performance Characteristics of GCH4-LOx Small Rocket Engine According to the Equivalence Ratio Variation at a Constant Pressure of Combustion Chamber)

  • 강윤형;안현종;배창한;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.34-42
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    • 2022
  • 기체메탄-액체산소 소형로켓엔진에서 추진제 공급조건과 연소실 압력 사이의 상관관계를 조사하고, 고정된 연소실 압력에서 당량비 변화에 따른 성능특성을 분석하기 위해 지상연소시험이 수행되었다. 상관관계 조사를 통해 연소실 압력은 산화제 공급압력에 선형적으로 비례함이 확인되었다. 연소시험 결과, 당량비가 연료희박 조건으로부터 화학양론비에 가까워질수록 로켓엔진의 주요 성능인자인 추력, 비추력 및 특성속도는 증가하는 경향을 보였으나, 특성속도 효율 및 비추력 효율의 당량비에 대한 종속성은 그 반대의 경향을 보였다.

고농도 질소 함유 폐수의 생물학적 탈질에 관한 연구 (Study for biological denitrification of high strength nitrogen industrial wastewater)

  • 한형석;원기연;송진호;이은실;김호;최창식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.251-251
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    • 2011
  • 해양 투기가 금지되면서 혐기소화를 통해 최종적으로 발생되는 폐기물 양을 줄이고 메탄 등의 바이오 가스를 얻어 이를 에너지로 얻기 위한 많은 공정들이 현장에 적용되고 있다. 하지만 혐기 소화 과정을 마친 후 유출되는 유출액은 고농도의 유기물질 및 암모니아성 질소, 인산염 등을 다량으로 함유하고 있어 적은 양이라도 하천이나 호수 등에 유입되면 수질 악화와 부영양화를 초래할 위험성이 크다. 이번 연구에서는 음식물류 폐기물로부터 바이오가스를 생산하기 위한 혐기소화 공정에서 발생하는 유출액의 방류수 수질기준 확보와 경제성을 만족시킬 수 있는 처리공정의 상용화 기술을 개발하기 위해 생물학적 처리, 물리 화학적 처리를 통합한 공정을 적용하였다. P건설사 혐기소화 유출액 pilot plant(1 ton/day) 운전 결과 50~70% 로 $NO_2$-N 이 약 1,000 mg/$\ell$정도로 축적되는 현상을 보였으며 상대적으로 $COD_{Cr}$의 농도는 400~600 mg/$\ell$로 C/N 비가 낮아 탈질이 어려울 것으로 판단하였다. 이에 실험실 규모에서의 실험을 진행하였다. $NO_2$-N와 $NO_3$-N을 기준으로 McCarty 양론비 기준 80% 에서 300%까지 메탄올을 주입해 제조 폐수와 실제폐수로 실험을 진행하였고 제조폐수로 실행된 실험에서 아질산 탈질의 효율을 확인하였다. 미생물이 메탄올에 순응 후 완전 탈질에 걸리는 시간은 약 2.5 일로 확인 되었으며 메탄올이 추가로 주입되지 않은 반응조의 $NO_2$-N의 탈질량은 메탄올이 이론값 100% 주입 된 반응조에 비해 30% 이하의 처리 효율을 나타냈다. 이론값을 기준으로 메탄올이 100% 주입된 반응조는 약 96.1%의 탈질 효율을 보였으며 메탄올 순응 후에 약 1.5 일의 HRT가 단축되었기 때문에 메탄올에 장시간 순응 시 탈질 효율이 더 좋아질 것으로 보인다. 아질산탈질에 대한 실험실 규모 연구결과를 토대로 pilot plant에서 재현성 검토를 목적으로 운전을 수행하였다. 무산소조의 HRT는 2.7 일 이었으며 호기조의 HRT는 4.1 일 이었다. 유입수의 평균 $COD_{Cr}$ 농도는 2,878 mg/L, T - N 농도는 2,723 mg/L로 나타났으며 $NO_2$-N 기준 C/N비 1.2-1.8의 메탄올을 주입하였을 때 96% 이상의 탈질율을 보였다.

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2-Thenoyl Ethylpyruvate의 몇 가지 3-Arylhydrazone 유도체에 대한 분광광도법, pH 및 전도도법 연구 (Spectrophotometric, pH-metric and Conductometric Studies on Some 3-Arylhydrazone Derivatives of (2-Thenoyl) Ethylpyruvate))

  • El-Dossoki, F. I.;El-Seify, F. A.
    • 대한화학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • 3-(2-thenoyl) 3-(p-NO2-phenylhydrazone) ethyl pyruvate(I), p-Br(II) 및 p-CH3(III)의 에탄올 용액의 전자흡수 스펙트럼을 조사하여 스펙트럼이 전자 전이에 해당하는 4개의 흡수띠로 구성되어 있음을 알았다. 이들 화합물의 pK 값을 분광광도법 및 pH 측정법으로 조사한 결과, 화합물(I)의 변색 범위는 페놀프탈레인과 유사한 8~10으로, 산-염기 지시약으로 사용될 수 있음을 알았다. 몇 가지 전이원소 (Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), UO2(II), La(III) 및 Zr(IV))와 이들 화합물과의 연속안정도상수를 pH 법으로 조사하여 본 결과, 모든 금속과 몰 비 1:1 및 1:2 (M: L)의 화학양론적 착물을 형성하며, 세 가지 유도체의 pK 값과 착물의 안정도 상수(log K)의 순서는 III > II > I 임을 알았다. 또한 전도도법 적정을 수행하여 이 적정이 금속이온과 리간드를 정량하는데 사용할 수 있음을 알았다.

Cl2+CO 혼합가스에 의한 합성루타일 염화반응의 속도론적 연구 (Chlorination Kinetics of Synthetic Rutile with Cl2+CO Gas)

  • 홍성민;이소영;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권3호
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    • pp.3-10
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    • 2020
  • 일메나이트의 선택염화를 통해 제조한 합성루타일을 유동층에서 CO와 Cl2 혼합가스를 이용하여 염화시켜 TiO2의 염화반응 속도에 미치는 반응 온도, 시간, CO가스와 Cl2가스의 분압 비($p_{Cl_2}/p_{CO}$)의 영향에 대하여 조사하였다. $p_{Cl_2}/p_{CO}$가 높을 때 TiCl4의 전환율은 감소하였으며, 화학양론 계산결과와 실험결과를 비교하였을 때 Cl2가스 보다 CO가스의 분압이 더 큰 영향을 미친 것으로 판단되었다. 따라서 실험 결과를 입자의 기공을 고려한 모델에 대입하였을 때 합성 루타일의 염화반응은 화학반응율속으로 결정되었고, 활성화에너지는 53.77 kJ/mol로 계산되었다.

고분자전해질연료전지의 냉각수 누설에 대한 연구 (Coolant Leak Effect on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 송현도;강정탁;김준범
    • 전기화학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.301-305
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    • 2007
  • 연료전지 운전 중에 스택(stack) 분리판 접착부위나 다른 경로로 부동액이 누설될 경우에는 화학적 반응에 영향을 주어 성능의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 부동액이 누설되었을 경우의 성능 거동을 관찰하는 실험을 수행하였다. $400mA/cm^2$ 전류밀도 조건에서 마이크로 펌프를 이용하여 부동액을 주입하였으며 상대습도 100%/100%와 수소와 공기의 양론비는 1.5/2.0으로 고정하여 실험을 수행하였다. 3 cell stack을 이용하여 부동액을 주입한 후 정전류 회복 실험을 수행한 결과 cathode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되었고 anode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되기 어려운 것으로 나타났다. Anode측이 회복되지 못하는 이유로는 ethylene glycol의 산화반응에서 발생하는 불순물에 의한 피독 현상과 GDL과 3상 계면에 ethylene glycol이 물리적으로 흡착하였을 경우 반응에 필요한 연료 공급의 방해로 인한 성능 저하를 예상할 수 있다. 성능 저하에 영향을 주는 두 가지 변수를 확인하는 실험을 수행하였다. 회복 실험은 anode측에 water pump를 이용하여 질소 기체와 물을 동시에 공급하는 방법으로 실험을 수행하였고, 1시간 간격으로 성능 회복 유무를 확인하였다. 성능 평가는 polarization curve, cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS)를 사용하였으며, 정량분석은 gas chromatography를 이용하여 분석하였다. 부동액 주입 후 성능은 크게 저하되었고 정전류 회복 실험에서도 성능 회복은 미미하게 나타났다. 이 후 물 주입회복 실험을 수행하였고 회복 실험을 수행한 2시간 이후에는 93% 이상의 회복을 관찰할 수 있었다.

산소 유량에 따라 스퍼터된 ZnO 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성

  • 김종욱;황창수;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.84-84
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    • 2011
  • RF magnetron sputtering을 이용하여 산소 유량에 따라 ZnO 박막을 유리기판 위에 제작하고 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}Torr$, RF 파워는 100W, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. 공정 변수로 Ar:$O_2$가스 비율을 50:50 sccm, 75:25 sccm, 100:0 sccm으로 변화시켰다. 유리기판 위에 증착된 모든 ZnO 박막에서 (002) 면의 우선배향성이 관찰되었고 85% 이상의 투과율을 나타내었다. 산소유량이 적을수록 ZnO 박막의 결정성은 향상되었고, 광학적 밴드갭은 증가하였다. Hall 측정 결과 산소의 유량이 포함되어 있는 박막에서는 모두 완전한 산화물에 가까운 화학양론적 조성으로 면 저항이 $10^6{\Omega}/{\square}$ 이상인 부도체 특성을 보였으며, 산소가 포함되지 않은 샘플에서는 n타입의 반도체 특성이 확인되었다. 산소가 포함되지 않은 Ar 유량이 100sccm일 때 전기비저항 $3.56{\times}10^{+1}1{\Omega}cm$, 전하의 농도 $2.04{\times}10^{18}cm^{-3}$, 이동도 $8.59cm^2V^{-1}s^{-1}$로 반도체 활성층으로 적합한 전기적 특성을 얻었다. ZnO 박막의 경우 산소가 포함될 경우 결정성이 저하되고, 절연특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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Ar 및 $O_2$ 유량에 따라 스퍼터된 GZO 박막의 특성변화

  • 김종욱;김덕규;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.230-230
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    • 2011
  • RF magnetron sputtering을 이용하여 Ar 및 $O_2$유량에 따라 GZO 박막을 유리기판 위에 제작하고 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}$ Torr, RF 파워는 25W, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. 공정 변수로 Ar 유량을 40 sccm, 60 sccm, 80 sccm, 100 sccm으로 변화시켰으며, $O_2$ 가스비율을 5~20%으로 변화를 주어 실험을 진행하였다. GZO 타겟은 ZnO,Ga 분말을 각각 97:3 wt.%로 소결된 타겟을 사용하였다. 유리기판 위에 증착된 모든 GZO 박막에서 (002) 면의 우선 배향성이 관찰되었고 평균 85% 이상의 투과율을 나타내었다. 산소유량이 포함되지 않고 Ar 유량이 적은 GZO 박막의 결정성은 향상되었고, 광학적 밴드갭은 증가하였다. Hall 측정 결과 산소의 유량이 포함되어 있는 박막에서는 모두 완전한 산화물에 가까운 화학양론적 조성으로 면저항이 $10^6{\Omega}/{\Box}$ 이상인 부도체 특성을 보였으며, 산소가 포함되지 않은 샘플에서는 투명전도막 특성이 확인되었다. 산소가 포함되지 않은 Ar 유량이 60 sccm일 때 전기비저항 $3.25{\times}10^{-3}{\Omega}cm$, 전하의 농도 $9.41{\times}10^{20}\;cm^{-3}$, 이동도 2.04 $cm^2V^{-1}s^{-1}$로 투명전도막으로 적합한 전기적 특성을 얻었다. GZO 박막의 경우 산소가 포함될 경우 결정성이 저하되고, 절연특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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Pt-Rh 이원금속 촉매의 구조와 반응성에 관한 연구 (A Study on Structure and Reactivity of Pt-Rh Bimetallic Catalysts)

  • 김영길;신기환;이재의
    • 공업화학
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    • 제7권4호
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    • pp.661-669
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    • 1996
  • NaY 제올라이트에 Pt/Rh비를 달리하여 이온교환법으로 제조한 Pt-Rh촉매의 특성을$^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 방법으로 특성조사를 하였다. $^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 자료는 PtRh 이원금속 클러스터의 표면으로 Rh 원자들이 모이는 것으로 나타났다. 모사 자동차 배기가스를 사용하여 희박, 과농 및 양론조건에서 CO, HC 및 $NO_x$ 전환율을 측정하였으며, Pt-Rh/NaY(Pt/Rh=1) 이원금속 촉매가 다른 촉매들보다 세가지 오염물질에 대한 반응활성이 높게 나타남을 알 수 있었다.

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염화암모늄에 의한 방연광의 염소화 반응 (Chlorination of Galena with Ammonium Chloride)

  • 송연호;오치훈;이철태
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.453-463
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    • 1996
  • $NH_4Cl$을 염소화제로 사용하여 시약 PbS와 Pb함유 자연광물인 방연광의 염소화 반응에 대해 조사하였다. 방연광의 적정 염소화 반응조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 방연광에 대한 $NH_4Cl$의 무게비 4.0, 반응시간 2시간이었다. 이 조건하에서 방연광중의 PbS는 $NH_4Cl$에 의해 효과적으로 $PbCl_2$로 염소화되었으며 그 전화율은 90%였다. 방연광의 염소화 반응에서 염소화제로 사용한 $NH_4Cl$$NH_3$와 HCl로 효과적으로 분리되었으며 양론적으로 90%의 $NH_3$를 회수할 수 있었다.

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