• 제목/요약/키워드: Chemical Equilibrium Analysis

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수소 생산용 막반응기의 해석 (Analysis of a Hydrogen Generation Membrane Reactor)

  • 김형규;서정철;백영순
    • 한국가스학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.16-23
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    • 2004
  • 현재 많은 연구가 진행되고 있는 막반응기를 이용한 수소 생산기술은 열역학적 평형의 한계(thermodynamic equilibrium limit)를 뛰어 넘는 생산성을 얻을 수 있음과 동시에 생산되는 수소를 별다른 과정이나 장치 없이 분리할 수 있다는 점에서 경제적으로 매우 기대되는 공정이다. 메탄의 개질반응에서 생성되는 합성가스에 수증기를 첨가하면 널리 알려진 수성가스전환반응이 이루어진다. 이 반응은 수소 생산 공정에 사용되는 주요 반응 중 하나이다. 본 연구에서는 새롭게 제안된 cell을 이용한 해석 기법을 통해 막반응기를 모사하여 막을 이용하지 않은 반응기의 모사 결과와 비교 분석하였으며, 막반응기의 우수성을 검증해 보았다. 막을 사용하지 않은 반응기에서 압력의 영향에 따른 반응속도의 변화는 수성가스전환반응에서 무시할 수 있을 만큼 작았다. 막반응기에서 튜브 측(tube side)의 압력은 높을수록, 쉘 측(shell side)의 압력은 낮을수록 CO의 전환율이 좋았다. 낮은 온도에서 반응의 속도가 낮았으며, 온도가 증가함에 따라 점차 증가하여 600$\pm$30K에서 최대의 CO전환율을 가졌으며 더 증가하면 열역학적 평형의 감소로 인하여 점차 감소하였다. Cell을 이용한 막반응기 모델은 미분방정식을 이용한 모델보다 간단하게 모사를 할 수 있었으며, 신뢰할만한 모사 결과를 얻을 수 있었다.

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DSC와 XPS를 통한 수분노화가 THPP 점화제에 미치는 영향 분석 (The Analysis on the Effects of Hygrothermal Aging to THPP Using DSC and XPS)

  • 오주영;김유천;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.79-92
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    • 2019
  • Titanium hydride potassium perchlorate (THPP)는 항공우주분야에서 일반적으로 널리 사용되는 불꽃점화장치중 하나이다. 현 연구에서는 THPP에 수분 열 노화를 가했을 때, 연소과정에 끼치는 영향과 변화된 결과들을 실험적으로 밝혀내었다. 우선, Differential Scanning Calorimetry (DSC)와 isoconversional method를 적용하여 노화된 THPP 시료의 반응개시지연 및 최대반응속도의 저하를 확인하였다. 반응속도 파라미터는 첫 번째 반응에서 Viton에 의해 낮아지며 후에 잔류한 $KClO_4$의 영향으로 상승하는 경향을 보였다. 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 통해 노화된 THPP 시료에서 산화제 성분은 감소하고 연료산화효과가 두드러짐을 확인하였다. 또한 NASA Chemical Equilibrium with Applications (CEA)을 사용하여 얻은 이론발열량이 DSC로부터 구한 실험적 발열량과 비슷한 경향을 따르므로 실험적으로 구한 발열량 트렌드가 타당함을 검증할 수 있었다.

초대형 원유운반선 운임에 영향을 미치는 주요 요인에 관한 연구 (A Study on Key Factors Affecting VLCC Freight Rate)

  • 안영균;고병욱
    • 해운물류연구
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    • 제34권4호
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    • pp.545-563
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier) 운임에 영향을 미치는 주요 결정요인의 장기적 탄성치를 추정하는 것이다. 이를 위해 본 연구는 영국 해운 전문 기업인 클락슨이 공표하는 연간 VLCC 운임을 종속변수로, 원유(Crude oil) 물동량, VLCC 선복량, 벙커유 가격, Libor 금리를 설명변수로 사용하였다. 본 연구는 벡터오차수정모형(Vector Error Correction Model; VECM)을 사용하여 운임 결정 장기균형함수를 추정하였으며, 추정결과 물동량 1.0% 증가 시 운임 6.4% 증가, 선복량 1.0% 증가 시 운임 1.9% 감소, 벙커유 가격 1.0% 증가 시 운임 0.3% 감소, 금리 1.0% 증가 시 운임은 0.18% 증가하는 것으로 나타났다. 벙커유 가격의 경우 일반적인 직관과 반대되는 마이너스(-) 부호로 계수가 추정되었는데, 이는 설명변수 중 벙커유 가격이나 금리 등의 2차 변수가 운임에 미치는 영향력은 적은 반면 직접적인 수급 변수가 운임을 결정하는 주요 요인이기 때문인 것으로 이해된다. 후속연구에서 컨테이너선, 건화물선 등 다른 선종들을 대상으로 연구를 수행하고 다양한 선종별 운임의 결정요인을 비교 분석하는 것이 필요하다.

Low Temperature Methane Steam Reforming for Hydrogen Production for Fuel Cells

  • Roh, Hyun-Seog;Jun, Ki-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권1호
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    • pp.153-156
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    • 2009
  • Low temperature methane steam reforming to produce $H_2$ for fuel cells has been calculated thermodynamically considering both heat loss of the reformer and unreacted $H_2$ in fuel cell stack. According to the thermodynamic equilibrium analysis, it is possible to operate methane steam reforming at low temperatures. A scheme for the low temperature methane steam reforming to produce $H_2$ for fuel cells by burning both unconverted $CH_4$ and $H_2$ to supply the heat for steam methane reforming has been proposed. The calculated value of the heat balance temperature is strongly dependent upon the amount of unreacted $H_2$ and heat loss of the reformer. If unreacted $H_2$ increases, less methane is required because unreacted $H_2$ can be burned to supply the heat. As a consequence, it is suitable to increase the reaction temperature for getting higher $CH_4$ conversion and more $H_2$ for fuel cell stack. If heat loss increases from the reformer, it is necessary to supply more heat for the endothermic methane steam reforming reaction from burning unconverted $CH_4$, resulting in decreasing the reforming temperature. Experimentally, it has been confirmed that low temperature methane steam reforming is possible with stable activity.

Changes in Adrenal Angiotensin II Receptors in Renin-dependent Hypertensive Rats

  • Lee, Sung-Hou;Lee, Byung-Ho;Shin, Hwa-Sup
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제18권3호
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    • pp.169-172
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    • 1995
  • The changes in blood pressure may relate to the alterations of the responsiveness to vasoconstrictors and vasodilators, and these alterations can arise the modifications in the properties of angiotensin II (AII) receptor. In order to examine the changes of AII receptor in the hypertensive mechanism of renin-dependent hypertensive rats (RHRs; two-kidney, one-ligated type), we compared the equilibrium binding characteristics of $[^3H]$All in adrenal cortex and medulla from RHRs and normotensive rats. The dissociation constants of AII binding in both tissues of RHRs were very similar to those in the respective tissue of normotensive rats. However, the maximum binding was increased from 805 to 1050 fmole/mg protein in the adrenal cortex of RHRs, and decreased from 172 to 126 fmole/mg protein in the adrenal medulla of RHRs. These results imply that the up- and down-regulation of the All receptor population on the cell surface of adrenal glands from RHRs are consorted with the elevation of blood pressure and the activation of renin-angiotensin system.

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이온화를 고려한 Arcjet 추력기의 화학 평형 유동 및 성능해석 (Chemical Equilibrium Flow and Performance Analysis of the Arcjet Thruster with Ionization Effects)

  • 신재렬;오세종;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.132-135
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    • 2005
  • 하이드라진을 추진제로 쓰는 아크젯 추력기 내의 열화학적 유동장을 전산유체를 이용해 해석하였다. Ohm가열 및 Lorentz힘을 고려하기 위하여 Maxwell 방정식과 연계된 RANS 방정식을 이용하였으며, 매우 빠른 반응 및 광학적으로 두꺼운 매질을 가정하여 이온화와 열복사를 해석에 포함하였다. 해석의 결과는 아크젯 추력기 내부 유동의 열-물리적 이해와 더불어 0.6 kW 가열에 의하여 하였을 때 추력과 비추력이 각각 20%와 70%가 향상됨을 보여주었다.

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Vibrational Analysis and Intermolecular Hydrogen Bonding of Azodicarbonamide in the Pentamer Cluster

  • Lee, Choong-Keun;Park, Sun-Kyung;Min, Kyung-Chul;Kim, Yun-Soo;Lee, Nam-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권10호
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    • pp.1951-1959
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    • 2008
  • Pentamer cluster of azodicarbonamide (ADA) based on the crystalline structure was investigated for the equilibrium structure, the stabilization energies, and the vibrational properties at various levels of the density functional theory. Stretching force constants of N${\cdot}{\cdot}{\cdot}$H or O${\cdot}{\cdot}{\cdot}$H, and angle-bending force constants of N-H${\cdot}{\cdot}{\cdot}$N or N-H${\cdot}{\cdot}{\cdot}$O for intermolecular hydrogen bonds in the pentamer cluster were obtained in 0.2-0.5 mdyn/$\AA$ and 1.6-2.0 mdyn$\AA$, respectively. The geometry of central ADA molecule fully hydrogen bonded with other four molecules shows good coincidence to the crystalline structure except the bond distances of N-H. Calculated Raman and infrared spectra of central ADA molecule in cluster represent well the experimental spectra of ADA obtained in the solid state compared to a single molecule. Detailed structural and vibrational properties of central ADA molecule in the pentamer cluster are presented.

Headspace Hanging Drop Liquid Phase Microextraction and Gas Chromatography-Mass Spectrometry for the Analysis of Flavors from Clove Buds

  • Jung, Mi-Jin;Shin, Yeon-Jae;Oh, Se-Yeon;Kim, Nam-Sun;Kim, Kun;Lee, Dong-Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권2호
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    • pp.231-236
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    • 2006
  • A novel sample pretreatment technique, headspace hanging drop liquid phase microextraction (HS-LPME) was studied and applied to the determination of flavors from solid clove buds by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Several parameters affecting on HS-LPME such as organic solvent drop volume, extraction time, extraction temperature and phase ratio were investigated. 1-Octanol was selected as the extracting solvent, drop size was fixed to 0.6 $\mu$L. 60 min extraction time at 25 ${^{\circ}C}$ was chosen. HS-LPME has the good efficiency demonstrated by the higher partition equilibrium constant ($K_{lh}$) values and concentration factor (CF) values. The limits of detection (LOD) were 1.5-3.2 ng. The amounts of eugenol, $\beta$-caryophyllene and eugenol acetate from the clove bud sample were 1.90 mg/g, 1.47 mg/g and 7.0 mg/g, respectively. This hanging drop based method is a simple, fast and easy sample enrichment technique using minimal solvent. HSLPME is an alternative sample preparation method for the analysis of volatile aroma compounds by GC-MS.

액체로켓의 재생냉각채널에 대한 열해석 프로그램의 개발 및 난류열유동 해석 (Development of a Thermal Analysis Program for a Regenerative Cooling Passage of Liquid Rocket and Simulation of Turbulent Heat Transfer)

  • 박태선
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.56-65
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    • 2003
  • A numerical procedure for analyzing the heat transfer in a regenerative cooling passage of liquid rocket has been developed. The thermal analysis is based on the numerical model of Naraghi〔1〕. The thermodynamic and transport properties of the combustion gases are evaluated using the chemical equilibrium composition. The pressure and heat flux obtained by the isentropic relation are in good agreement with the result of Navier-Stokes equations. The effect of design parameters on heat transfer is addressed for the pressure loss and temperature variation. Also, their constraints in designing the cooling passage are recommended. Finally, in a heated rectangular duct, the effects of secondary flow on heat transfer are scrutinized by the nonlinear k- e -fu of Park et at.〔2〕.

암반풍화도에 따른 지질공학적 특성 저감효과 (Effects of Rock Weathering on the Degradation of Engineering Properties)

  • 이창섭;조태진
    • 터널과지하공간
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    • 제15권6호
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    • pp.411-424
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    • 2005
  • 풍화작용은 심부에서 생성된 암석이 지표에서 파괴되고 변질되어 현재의 환경조건과 평형을 이루는 산물을 형성하는 과정이다. 본 연구에서는 국내에서 가장 분포면적이 넓은 화강암질암의 풍화단계별 시료를 채취하여 편광현미경관찰, X-선 회절분석, 전자현미경관찰, 화학분석, 물성시험등을 수행하였다. 실험결과에 의거하여 풍화에 의해 형성되는 2차광물, 특히 점토광물의 형성과정을 확인하였고, 풍화에 따른 암석의 공학적인 성질변화와 물성저하의 메카니즘을 규명하였다.