• 제목/요약/키워드: Ambient gas temperature

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관형 Pt-라이닝 반응기를 이용한 가압 황산분해반응 (Decomposition of Sulfuric Acid at Pressurized Condition in a Pt-Lined Tubular Reactor)

  • 공경택;김홍곤
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.51-59
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    • 2011
  • Sulfur-Iodine (SI) cycle, which thermochemically splits water to hydrogen and oxygen through three stages of Bunsen reaction, HI decomposition, and $H_2SO_4$ decomposition, seems a promising process to produce hydrogen massively. Among them, the decomposition of $H_2SO_4$ ($H_2SO_4=H_2O+SO_2+1/2O_2$) requires high temperature heat over $800^{\circ}C$ such as the heat from concentrated solar energy or a very high temperature gas-cooled nuclear reactor. Because of harsh reaction conditions of high temperature and pressure with extremely corrosive reactants and products, there have been scarce and limited number of data reported on the pressurized $H_2SO_4$ decomposition. This work focuses whether the $H_2SO_4$ decomposition can occur at high pressure in a noble-metal reactor, which possibly resists corrosive acidic chemicals and possesses catalytic activity for the reaction. Decomposition reactions were conducted in a Pt-lined tubular reactor without any other catalytic species at conditions of $800^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ and 0 bar (ambient pressure) to 10 bar with 95 wt% $H_2SO_4$. The Pt-lined reactor was found to endure the corrosive pressurized condition, and its inner surface successfully carried out a catalytic role in decomposing $H_2SO_4$ to $SO_2$ and $O_2$. This preliminary result has proposed the availability of noble metal-lined reactors for the high temperature, high pressure sulfuric acid decomposition.

비접촉식 저온 대기압 면방전 플라즈마를 이용한 저장 '세토카' 감귤의 선도유지 효과 (Preservatory effect of stored 'Setoka'(Citrus sp.) using the noncontacted low temperature atmospheric pressure surface discharged plasma)

  • 안현주;박경진;김상숙
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.772-777
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    • 2016
  • 국내 주요 재배되는 만감류 중의 하나인 '세토카'는 시설재배하여 3월 까지 수확이 이루어진다. 껍질이 얇은 '세토카'는 저장 중 풍미 변화와 부패율 정도가 다른 만감류에 비하여 상대적으로 높다. 비접촉식 대기압 면방전 저온 플라즈마 기술은 전기적 방전을 통하여 주변의 기체를 플라즈마 상태로 전환시키는 것으로 이를 통해 오존($O_3$)과 질소산화물(NOx) 등이 발생되고, 이들 활성종 기체들에 의해 살균효과를 볼 수 있다. 본 실험에서는 서귀포에서 수확한 '세토카'를 일반상온저장, 저온저장($10{\pm}1^{\circ}C$, $80{\pm}3%$), 저온저장에 플라즈마 처리군으로 나누어 80일 동안 저장하고 10일 간격으로 품질 및 부패율을 조사하였다. 총 당함량은 3 처리 모두 일정하게 유지되었으며, 산 함량은 저장기간 동안 꾸준히 감소하였고, 특히 상온저장 처리에서 저장 30일부터 급격하게 감소하여 0.5%이하의 산 함량을 나타내었다. 경도는 저장 40일까지 소폭으로 증가하는 경향이었으나 처리간 유의적인 차이는 보이지 않았다. 감모율은 상대적으로 저장 온도가 높은 상온저장에서의 중량감소가 컸다. 저장 80일 후의 부패율은 상온저장 50.5%, 저온저장 5.6%, 저온저장에 플라즈마 처리군에서는 1.9%로 조사되었다. 상온저장에서 발생된 저장병의 73%가 곰팡이병이었으나 플라즈마 처리군에서 발생된 부패병은 대부분 무름병 증상이며, Penicillium 균에 의한 부패병은 발생되지 않움으로써 '세토카' 저장 시 플라즈마의 살균효과를 확인하였다.

CNG 용기용밸브의 압력방출장치 성능에 관한 연구 (A Study on Performance of Pressure Relief Devices of CNG Cylinder Valves)

  • 김영섭;김래현;이재훈
    • 한국가스학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.33-39
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    • 2009
  • 이 연구는 천연가스버스에 장착된 용기가 국부화염에 집중적으로 노출되었을 때나 외기온도가 높은 여름철 충전과정에서 과 충전되었을 때 용기파열을 방지하기 위한 방안으로 압력방출장치의 성능을 확인하고 확대 적용할 목적으로 의도되었다. 열사이클링 실험결과, $-40^{\circ}C{\sim}82^{\circ}C$ 인증기준에서 가스누출요건을 모두 충족하였지만 $-45^{\circ}C{\sim}135^{\circ}C$의 가속조건에서는 3개사 시험편중 2개사 시험편의 오링이 손상되었다. 또한 온도감응형 PRD의 평균작동시간은 액체봉입식이 1분 39초가 걸렸고, 가용합금식이 2분 31초가 소요되어 액체봉입식이 가용합금식보다 약 1분 정도 빠름을 나타내었다. 또한 압력감응형 PRD의 작동압력은 가속조건에서 약 32.1 MPa을 나타내었고 인증기준에서의 압력감응형 PRD의 파열압력은 $30.7{\sim}32.1\;MPa$를 기록하였다. 이상의 실험을 통해서 압력방출장치의 성능은 온도감응형 PRD의 경우, 액체봉입식이 가용합금식보다 화염에 더 효과적이며, 압력 감응형 PRD의 파열압력은 외부온도 및 반복가압이 파열판의 작동압력에 크게 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.

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Influence of the hydrogen post-annealing on the electrical properties of metal/alumina/silicon-nitride/silicon-oxide/silicon capacitors for flash memories

  • Kim, Hee-Dong;An, Ho-Myoung;Seo, Yu-Jeong;Zhang, Yong-Jie;Kim, Tae-Geun
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.122-122
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    • 2008
  • Recently, Metal/Alumina/Silicon-Nitride/Silicon-Oxide/Silicon (MANOS) structures are one of the most attractive candidates to realize vertical scaling of high-density NAND flash memory [1]. However, as ANO layers are miniaturized, negative and positive bias temperature instability (NBTI/PBTI), such as the flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$, the interfacial trap density increase, ${\Delta}D_{it}$, the gate leakage current, ${\Delta}I_G$. and the retention characteristics, in MONOS capacitors, becomes an important issue in terms of reliability. It is well known that tunnel oxide degradation is a result of the oxide and interfacial traps generation during FN (Fowler-Nordheim) stress [2]. Because the bias temperature stress causes an increase of both interfacial-traps and fixed oxide charge could be a factor, witch can degrade device reliability during the program and erase operation. However, few studies on NBTI/PBTI have been conducted on improving the reliability of MONOS devices. In this work, we investigate the effect of post-annealing gas on bias temperature instability (BTI), such as the flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$, the interfacial trap density shift, ${\Delta}I_G$ retention characteristics, and the gate leakage current characteristics of MANOS capacitors. MANOS samples annealed at $950^{\circ}C$ for 30 s by a rapid thermal process were treated via additional annealing in a furnace, using annealing gases $N_2$ and $N_2-H_2$ (2 % hydrogen and 98 % nitrogen mixture gases) at $450^{\circ}C$ for 30 min. MANOS samples annealed in $N_2-H_2$ ambient had the lowest flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$ = 1.09/0.63 V at the program/erase state, and the good retention characteristics, 123/84 mV/decade at the program/erase state more than the sample annealed at $N_2$ ambient.

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직접메탄올 연료전지의 운전 조건이 성능에 미치는 영향 (Effects of the Operating Conditions on the Performance of Direct Methanol Fuel Cells)

  • 한창화;김남훈;이중희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.292-298
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    • 2011
  • This study examines the effects of the ambient temperature (AT), methanol feeding temperature (MFT), methanol concentration (MC) and methanol flow rate (MFR) on the performance and cell temperature (CT) of a 5-stacked direct methanol fuel cell (DMFC). The AT, MFT, MC, and MFR are varied from $-10^{\circ}C$ to $+40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$, 0.5M to 3.0M and 11.7 mL $min^{-1}$ to 46.8 mL $min^{-1}$, respectively. The performance of the DMFC under various operating conditions is analyzed from the I-V polarization curve, and the methanol crossover is estimated by gas chromatography (GC). The performance of the DMFC improves significantly with increasing AT. The open circuit voltage (OCV) decreases with increasing MC due to the enhanced likelihood of methanol crossover. The cell performance is improved significantly when the MFR is increased from 11.7 mL $min^{-1}$ to 28.08 mL $min^{-1}$. The change in cell performance is marginal with further increases in MFR. The CT increases significantly with increasing AT. The effect of the MFT and MFR is moderate, and the effect of MC is marginal on the CT of the DMFC.

제올라이트 5A와 13X의 저농도 이산화탄소 흡착 및 탈착특성 (Adsorption and Desorption Characteristics of Carbon Dioxide at Low Concentration on Zeolite 5A and 13X)

  • 조영민;이지윤;권순박;박덕신;최진식;이주열
    • 한국대기환경학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.191-200
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    • 2011
  • A way to adsorptively remove indoor carbon dioxide at relatively lower concentration under ambient temperature was studied. A small lab-scale carbon dioxide adsorption and desorption reactors were prepared, and 5A and 13X zeolites were packed in this reactors to investigate their adsorption and desorption characteristics. The inflow carbon dioxide concentration was controlled to 5,000 ppm, relatively higher concentration found in indoor spaces with air quality problems, by diluting carbon dioxide with nitrogen gas. The flow rate was varied as 1~5 L/min, and the carbon dioxide concentration after this reactor was constantly monitored to examine the adsorption characteristics. It was found that 5A adsorbed more carbon dioxide than 13X. A lab-scale carbon dioxide desorption reactor was also prepared to investigate the desorption characteristics of zeolites, which is essential for the regeneration of used zeolites. The desorption temperature was varied as $25{\sim}200^{\circ}C$, and the desorption pressure was varied as 0.1~1.0 bar. Carbon dioxide desorbed better at higher temperature, and lower pressure. 5A could be regenerated more than three times by thermal desorption at $180^{\circ}C$. It is required to modify zeolites for higher adsorption and better regeneration performances.

냉각수 및 전기 가열 방식에 따른 요소수 해동 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Investigation on the Urea Melting Characteristics with Coolant and Electric Heaters)

  • 이승엽;김만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 환원제를 이용하여 배기가스 내의 NOx를 질소로 환원시키는 요소수 SCR 시스템은 다른 후처리 장치들 중에서 가장 효율적인 장치로 알려져 있다. 차량에 적용되는 SCR 장치는 32.5wt%의 공융혼합물을 이용한다. 이러한 혼합물의 가장 큰 장점 중의 하나는 $-11.7^{\circ}C$에서 얼기 때문에 추운 환경에서 응고를 피할 수 있다는 것이다. 한편, 이러한 추운 환경에서 시동시 필요한 수용액을 충분히 공급하기 위해서는 고체상을 가열해야 한다. 따라서 본 연구에서는 Fluent 상용코드를 이용하여 3차원 비정상 전산해석을 통한 냉각수 및 전기가열 방식에 따른 고체상 요소수의 시간에 따른 액상비 및 온도분포와 같은 해동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 본 연구를 통하여 전기히터 가열 방식이 냉각수 방식보다 효율적임을 확인하였다.

순환유동층에서 하부 루프실 형태 변화에 따른 고체순환 특성 비교 (Comparison of Solid Circulation Characteristics with Change of Lower Loop Seal Geometry in a Circulating Fluidized Bed)

  • 이동호;조성호;진경태;이창근;류호정;박승빈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.522-529
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    • 2014
  • 연소전 $CO_2$ 포집용 SEWGS 시스템의 SEWGS 반응기와 재생반응기 사이의 고체순환을 위해 SEWGS 반응기 - 하부루프실 - 재생반응기 - 상승관 - 사이클론 - 상부 루프실로 구성된 순환유동층 시스템을 사용하고 있다. 현재 시스템의 경우 수직형 하부 루프실을 사용하고 있으나 하부 루프실의 유동화 및 안정적인 고체순환을 위해 유량이 많이 필요하고 가끔씩 슬러그가 발생하였다. 본 연구에서는 새로운 하부 루프실 형태로 경사형 하부 루프실을 제안하였으며, 상온, 상압 조건에서 $CO_2$ 흡수제(P-78)를 층물질로 사용하여 기포유동층-기포유동층-고속유동층 형태의 순환유동층 실험장치를 이용하여 하부 루프실의 형태 변화에 따른 고체순환특성을 측정 및 비교하였다. 경사형 하부루프실의 경우가 수직형인 경우보다 적은 유량으로 안정적인 고체순환을 유지할 수 있었으며 두 반응기 사이의 고체층 높이 차이도 발생하지 않는 것으로 나타나 경사형 하부 루프실을 사용하는 것이 유리한 것으로 결론지을 수 있었다.

연료전지/배터리 하이브리드 차량 개발 (Development of Fuel Cell/Battery Hybrid Vehicle)

  • 손영준;박구곤;임성대;엄석기;양태현;윤영기;이원용;김창수
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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    • pp.103-110
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    • 2005
  • Fuel cell systems are consisted of various parts, for example fuel cell stack, fuel supplier, electrical converters, controllers and so on. Each components of system should have appropriate specification for their applications as well as simplicity. Because thermal load can be managed simply by using fans without any water cooling system, the air-cooled PEMFC is widely used in sub kW and around 1kW systems. The performance of an air-cooled system is highly dependent on ambient temperature and humidity. In this paper, the air-cooled PEMFC systems are developed and investigated to study the operating characteristics in the aspect of the thermal and water coupled management by the control of the axial fans and compressors. Various experiments were also conducted to get the cell voltage distribution, the relative humidity of the reactant gas and the thermal management by axial cooling fans, which cannot be observed in single cell experiment. After then, as practical applications, portable fuel cell system and a hybrid electric cart were successfully integrated and operated by using this air-cooled stack.

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CVD Graphene Synthesis on Copper Foils and Doping Effect by Nitric Acid

  • Oh, Teresa
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권5호
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    • pp.246-249
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    • 2013
  • Graphene was obtained on Cu foil by thermal decomposition method. A gas mixture of $H_2$ and $CH_4$ and an ambient annealing temperature of $1,000^{\circ}C$ were used during the deposition for 30 Min., and for the transfer onto $SiO_2/Si$ and Si substrates. The physical properties of graphene were investigated with regard to the effect ofnitrogen atom doping and the various substrates used. The G/2D ratio decreased when the graphene became monolayer graphene. The graphene grown on $SiO_2/Si$ substrate showed a low intensity of the G/2D ratio, because the polarity of the $SiO_2$ layer improved the quality of graphene. The intensity of the G/2D ratio of graphene doped with nitrogen atoms increased with the doping time. The quality of graphene depended on the concentration of the nitrogen doping and chemical properties of substrates. High-quality monolayer graphene was obtained with a low G/2D ratio. The increase in the intensity of the G/2D ratios corresponded to a blue shift in the 2D peaks.