• 제목/요약/키워드: Arc discharge

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Mesoscopic properties of carbon nanotubes and its applications: The present and future

  • Lee, Young-Hee
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.209-209
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    • 2000
  • Carbon nanotubes have been intensively investigated for its fundamental and technical importances. Structural diversities and the related diverse physical properties with large aspect ratios are fascinating, For instance carbon nanotubes are metal and semiconductors depending on its chirality and furthermore the band gap can be tailored by the diamters. Several issues on its fundamental properties have been discussed. We will review some fundamental problems for band structures, molecular quantum wires, homojunctions, single electron tunneling, and quantum conductance. Several issues related to syntheis of carbon nanotubes including arc discharge, chemical vapor deposition, laser ablation will be extentively discussed. We will further review the applicability of carbon nanotubes on resonator, nanobalance, FET-type transistor, field emission displays electrode for secondary battery and hydrogen storage.

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Effect of post-annealing on single-walled carbon nanotubes synthesized by arc-discharge

  • Park, Suyoung;Choi, Sun-Woo;Jin, Changhyun
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제20권4호
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    • pp.388-394
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    • 2019
  • In this study, high-purity single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) were prepared by removing the unreacted metal constituents and amorphous carbon impurities using a post-annealing process. Unlike conventional thermal processing techniques, this technique involved different gas atmospheres for efficient removal of impurities. A heat treatment was conducted in the presence of chlorine, oxygen, and chlorine + oxygen gases. The nanotubes demonstrated the best characteristics, when the heat treatment was conducted in the presence of a mixture of chlorine and oxygen gases. The scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, ultraviolet absorbance, and sheet resistance measurements showed that the heat treatment process efficiently removed the unreacted metal and amorphous carbon impurities from the as-synthesized SWCNTs. The high-purity SWCNTs exhibited improved electrical conductivities. Such high-purity SWCNTs can be used in various carbon composites for improving the sensitivity of gas sensors.

GIS 기법을 이용한 마산만 오염총량관리에 관한 연구 (A Study on the Total Pollutant Load Management of Masan Bay Using GIS Technique)

  • 조보현;양금철
    • 한국습지학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.89-99
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    • 2012
  • 본 연구는 GIS을 활용하여 마산만 특별관리해역 통합관리시스템의 일환으로 마산만의 점 비점오염원 관리시스템을 개발하여 마산만 연안오염총량관리 체제를 보다 체계적이고 과학적으로 이용할 수 있도록 시스템을 구축하였다. 마산만 유역의 오염원 관리에 GIS를 이용한 결과 각 행정구역별 오염원 현황 및 발생 오염부하량의 비교가 가능하였고, 오염부하 산정프로그램을 구축함으로써 배출원별 인구현황, 생활계 물사용량, COD/TN/TP 발생부하량과 배출부하량 등의 오염원 부하량을 행정구역별, 연도별, 용도별로 산정할 수 있었다. 또한 대용량의 속성, 공간자료를 활용함에 있어 시간적, 경제적 노력을 최소화함은 물론 체계적이고 효과적인 마산만 연안오염총량 관리가 가능하여 정책 수립 시 신속한 의사결정에 대한 기여도가 높을 것으로 예상된다. 이 연구결과를 바탕으로 과학적이고 효율적인 점 비점오염원에 관련된 정보와 이에 대한 체계적 관리를 도모하고// 부하량 산정프로그램을 이용하여 오염부하량 변화에 따른 향후 오염원 예측이 가능하도록 유역관리 시스템을 보완해야 할 것이다.

표면처리에 따른 Hastelloy X 합금의 고온물성 (High temperature properties of surface-modified Hastelloy X alloy)

  • 조현;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.183-189
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    • 2012
  • 고온 열수송용 재료로 이용되는 Hastelloy X의 표면처리에 따른 고온물성 개선에 대한 연구를 수행하였다. Hastelloy X 기판 상에 각각 PVD법인 Arc discharge 및 Sputtering을 이용하여 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막을 표면 코팅(overlay coating) 하였고, 분위기 분말을 이용하여 Al을 금속표면을 통해 확산시키는 방법인 Pack cementation법을 이용한 Al 확산코팅(diffusion coating: aluminiding)법을 이용한 표면처리를 수행하였다. 이들 표면처리가 Ni-Cr계 합금의 고온열처리에서 생성되는 두꺼운 불균질 산화물($Cr_2O_3$)형성 억제에 미치는 효과와 조성 및 표면미세구조가 물성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해, 표면처리 된 Hastelloy X 샘플들을 공기 및 헬륨가스 분위기에서 $1000^{\circ}C$로 열처리 하였으며, 열처리된 전후 시편들에 대해 상형성, 미세구조 및 고온 물성 변화를 측정하였다. 이러한 실험결과를 통하여 표면코팅법에 의한 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막에 비해 Al 확산코팅한 경우 두꺼운 불균질 산화물($Cr_2O_3$)형성이 억제되어 보다 균질한 미세구조와 높은 내마모성 등 높은 고온 안정성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다.

표면처리된 Ni-Cr계 합금의 FLiNaK 용융염 하에서의 고온 안정성 (Thermal stability of surface modified Ni-Cr-alloys in molten FLiNaK salt)

  • 조현;방광현;이태석;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.227-232
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    • 2012
  • 차세대 원자력발전용 고온 열교환기 소재로 이용될 가능성이 높은 Ni-Cr계 고온합금인 Inconel 617과 Hastelloy X의 표면처리에 따른 FLiNaK(LiF-NaF-KF) 용융염 하에서의 고온물성에 대한 연구를 수행하였다. Inconel 617과 Hastelloy X기판 상에 각각 PVD인 arc discharge 및 sputtering법에 의해 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막을 코팅 하였다. 이러한 표면처리가 이들 합금의 FLiNaK 용융염 하 고온 안정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 용융염 하 Ni-Cr계 고온합금의 부식 원리를 이해하기 위해, 용융염 수송 loop에 사용 중 파단된 Inconel 파이프에 대한 미세구조 분석을 수행하였다. 표면처리 된 합금들을 $600^{\circ}C$ 용융염 내에서 열처리 하였으며, 열처리 전후 시편들에 대해 상형성, 미세구조 등 고온 물성 변화를 측정하였다. 연구결과 코팅되지 않은 경우 보다 TiAlN 및 $Al_2O_3$ 박막이 코팅된 소재에서 보다 우수한 고온 안정성을 보여주었다.

분포형 강우유출모형(K-DRUM)의 병렬화 효과 분석 (The Parallelization Effectiveness Analysis of K-DRUM Model)

  • 정성영;박진혁;허영택;정관수
    • 대한공간정보학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.21-30
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    • 2010
  • 본 연구에서는 기존에 개발된 GIS 기반의 분포형 강우유출모형(K-DRUM)이 대유역에서 많은 계산시간을 요구하는 단점이 있기 때문에 이를 개선하기 위하여 MPI(Message Passing Interface)기법을 적용한 병렬 K-DRUM모형을 개발하였다. K-DRUM 모형은 홍수기동안의 지표흐름과 지표하 흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있으며, 전처리과정으로서 ArcView를 이용하여 모형에 필요한 ASCII형태의 입력 매개변수 자료들을 가공하였다. 개발된 병렬 K-DRUM 모형을 이용하여 남강댐유역에서 2006년 태풍 '에위니아' 사상을 대상으로 다양한 영역분할을 통한 유출계산 검토를 하였다. 영역분할 개수에 따른 병렬화 효과를 검토하기 위하여 분할 개수를 1개에서 25개까지 증가시키며 클러스터 시스템에서 유출모의를 수행하였다. 모의결과 영역분할 개수가 증가할수록 컴퓨터 메모리의 개수가 감소하게 되고, 이에 따라 모의수행시간 역시 감소함을 알 수 있었다. 또한 본 연구에서 영역분할 계산방식을 채택함에 따라 영역의 접합부분에서 발생 가능한 유출량 계산오차를 최소화하기 위한 기법을 제시하였다. 유출량 계산오차 발생을 최소화하기 위해서는 단위 계산시간당 영역간 정보교환과 내부유출량 계산을 최소3회 반복하여야 함을 알 수 있었다.

바이오가스 직접 개질을 위한 플라즈마 수소 추출기 운전 특성 연구 (Operation Characteristics of a Plasma Reformer for Biogas Direct Reforming)

  • 이병진;위수빈;이동규;황상연;송형운
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.404-411
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    • 2023
  • 바이오가스 직접 개질을 위해 플라즈마 방전영역을 확장할 수 있는 3상 글라이딩 아크 플라즈마 수소 추출기를 설계하고 스팀과 메탄의 부피 비율, 가스 유량, 플라즈마 입력 전력에 대해 개질 특성을 평가하여 운전 조건을 최적화했다. 수소생산효율은 플라즈마 에너지 밀도가 작을수록 증가하는 것으로 확인되었지만 CXHY 혹은 carbon soot와 같은 촉매 내구성에 영향을 줄 수 있는 부산물들이 발생했다. 부산물 생성을 억제하기 위해 스팀과 메탄의 비율 혹은 플라즈마 에너지 밀도를 높여야 했고 플라즈마 개질기 최적 조건으로 스팀과 메탄의 비율을 3, 플라즈마 에너지 밀도를 5.5 ~ 6.0 kJ/L로 선정했다. 또한 플라즈마 개질기에서 발생하는 열이 반응가스를 500 ℃ 이상까지 올려줄 수 있어 바이오가스 버너의 연료사용량을 줄여 수소생산효율을 높일 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

핵/껍질 구조를 가진 두 종류의 자기 나노입자의 제조와 특성비교 (Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with two kinds of core/shell structures)

  • 고영재;손인호;김영국;동성용;이근진;박규섭
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.87-92
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    • 2001
  • 자기 Fe-Co(C)나노(nano)캡슐과 Fe-Co 나노입자들이 메탄과 혼합기체($H_2$+Ar) 두 종류의 분위기속에서 각각 아크방전으로 제조되었다. 이 두 종류의 초미세 입자들의 특성과 자기적 성질들을 XRD(X-ray Diffraction), Mossbauer 분광, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), TEM(transmission Electron Microscopy), EDS(Energy Disperse Spectroscopy), 화학적 분석, 산소량 측정과 자기 측정 등을 통하여 체계적으로 조사하였다. 메탄기체로부터 분해되어 나온 탄소원소가 미세입자들의 상구조, 자기적 상태 그리고 표면 특성들에 끼치는 효과를 아르곤원소를 사용했을 때와 비교하였다. 두 미세입자에서의 Fe/Co 질량비가 약간 다르게 나타났으며 Fe-Co나노입자의 크기가 Fe-Co(C)나노캡슬보다 약 두배였다. 또한 Fe-Co(C)나노캡슐의 포화자화값이 Fe-Co 나노입자보다 약 8% 높았으며 둘 다 유사한 상구조를 보였다. 핵 표면에 쌓인 껍질들이 매우 얇아 XRD측정으로는 그 존재를 탐지하기 어려웠으나 XPS분석을 통하여 그들이 탄소층과 산소층임을 결론지을 수 있었다.

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지하공간 침수해석모형과 연계한 도시침수해석 통합모형 (Integration Model for Urban Flood Inundation Linked with Underground Space Flood Analysis Model)

  • 이창희;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권4호
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    • pp.313-324
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    • 2007
  • 비정형격자 기반의 수치해석모형을 이용하여 지하공간침수해석모형을 개발하였다. 본 모형은 지하공간의 흐름 특성을 link-node 시스템에 의해 해석하고, 계단 및 벽구조물 등의 지하공간 구조물 배치 영향을 고려한 침수해석을 수행할 수 있다. 흐름은 두가지로 구분하며, 하나는 두 개의 인접한 격자가 지하공간에서의 지하철 노선에 해당되어 수로형 흐름을 나타내는 경우이고, 다른 하나는 지하공간에서의 지하철 노선 이외의 지점 및 지하상가 등으로 물이 확산되는 위어형 흐름인 경우이다. ArcGIS 시스템의 Visual Basic Application을 이용하여 Dual-Drainage 침수해석 모형과 지하공간침수해석 모형이 통합하였다. 개발된 통합모형은 홍수관계기관이 침수 발생이 예상되는 지점에서 홍수피해 방지를 위해 배수시스템의 용량에 대한 재설계 흑은 확장 등과 같은 대책을 수립하는데 도움을 줄 수 있고, 침수위험지도작성 및 홍수경감대책을 수립하는데 이용될 수 있다.

메탈핼라이드램프용 순시점등/재점등 전자식안정기 개발 (The Development of Electric Ballast for a Instant Start/Restart of Metalhalide Lamp)

  • 김수경;장우진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.9-15
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    • 2004
  • 메탈핼라이드 램프의 가장 큰 단점중 하나는 아크튜브가 뜨거운 상태에서는 순시 재점등이 불가능하다는 것이다. 메탈핼라이드 램프의 점등중 고온의 아크튜브는 초기 램프가 차가운 상태에서의 방전 전압보다 재점등 방전전압이 높아 재점등 시키는데 압력과 온도가 감소되어지는 약5분정도의 시간이 소요 된다. 만약 램프가 뜨거운 상태에서 재점등시키려면 램프전극 양단에 약20[kV] 이상의 높은 전압펄스를 공급해야한다. 따라서 이러한 목적의 전자식 안정기는 EMII필터, PFC회로, 플라이백 컨버터, 하프브리지 인버터, 고전압 이그나이터 회로로 구성되는데 이것은 순시점등은 물론 램프가 뜨거운 상태에서도 20[kV]의 전압으로 램프를 점등/재점등 할 수 있다.