• 제목/요약/키워드: Low melting temperature

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온실보온(溫室保溫)을 위한 상변화(相變化) 물질(物質)의 축열특성연구(蓄熱特性硏究) (Study on the Thermal Storage Characteristics of Phase Change Materials for Greenhouse Heating)

  • 송현갑;유영선;김영복
    • 태양에너지
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    • 제13권2_3호
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    • pp.65-78
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    • 1993
  • 자연적인 기후조건하에서 농산물을 생산하는 재래식 농업으로부터 계절을 초월하는 시설 농업이 파생 발전함에 따라 태양에너지이외의 화석에너지 사용이 급증하고 있으며, 이로 인한 농산물 가격상승과 품질저 하는 물론이고, 농촌환경을 오염시키고 있다. 이와 같은 문제를 근원적으로 해결하기 위해서는 태양에너지 농업이용을 극대화 하여야 하며, 이를 실현하기 위해서는 동적이며, 순간적 공급의 특성을 갖는 태양에너지를 정적이며, 조절이용이 가능한 에너지로 전환하여야 한다. 이런 필요성에 부응하여 본 연구에서는 태양에너지를 저장할 수 있는 상변화 잠열재를 선택하였으며, 축열특성을 분석하므로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$은 안정된 물성을 가지고 있기 때문에 400 사이클의 상변화 후에도 열특성 변화가 없었으나, 무기 잠열재($CH_3COONa{\cdot}3H_2O,\;Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)는 불안정한 물성을 가지고 있기 때문에 조핵제와 농화제를 사용하여 $400{\sim}600$ 사이클의 상변화 후에 나타나는 열특성 변화를 최소화 하였다. 잠열량이 최대가 되는 결정핵의 임계반경을 수식으로 정리하므로서 잠열량 감소현상을 억제할 수 있는 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$의 상변화 온도는 $62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $50{\sim}52$ kcal/kg이었고, 고상비열, $C_{ps}$$0.572{\sim}0.750kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.540{\sim}0.690kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $CH_3COONa{\cdot}3H_2O$의 상변화 온도는 $61{\sim}62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $64.9{\sim}65.8$ kcal/kg이었고, 고상 비열, $C_{ps}$$0.510{\sim}0.520kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.83kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$는 물성안정제를 가한 상태의 시약수준에서는 상변화 온도가 $29.72^{\circ}C$였고, 잠열량은 53.0 kcal/kg이었으며, 고상비열, Cps는 $0.742kcal/kg^{\circ}C$이었고, 액상비열, $C_{pL}$$1.002kcal/kg^{\circ}C$였다. 공업용 수준에서는 상변화 온도가 시약수준의 경우보다 약간 높은 $30{\sim}30.9^{\circ}C$였으며, 비열은 고상에서 $0.50{\sim}0.7kcal/kg^{\circ}C$였고, 액상에서 $0.78{\sim}0.89kcal/kg^{\circ}C$였다. SSD($Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)에 urea를 첨가함으로서 상변화 온도와 잠열량이 변하였으며, urea 함량을 $0{\sim}7.5wt%$로 변화시킴에 따라 상변화 온도는 $29.72^{\circ}C$에서 $25.18^{\circ}C$로 낮아졌으며, 잠열량은 53.0 kcal/kg에서 38.5 kcal/kg으로 감소하였다. Greenhouse 보온용으로 urea를 21.85% 첨가하고, 상변화를 $0{\sim}600$ 사이클까지 반복한 경우 상변화 온도는 $16.7^{\circ}C$에서 $16.0^{\circ}C$로 낮아졌고, S.V를 첨가하지 않은 경우 잠열량은 46.22 kcal/kg에서 36.30 kcal/kg으로 감소하였으나, 비열은 큰 변화가 없었다. 상변화 사이클의 증가에 의한 열특성의 감쇠현상을 줄이기 위하여 S.V를 $0{\sim}1.5wt%$ 첨가한 결과 S.V 0.5wt% 이하에서는 약간의 효과가 있었으나, 그 이상에서는 효과적인 증후가 없었다.

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다공질 SiC 반도체와 Ag계 합금의 접합 (Junction of Porous SiC Semiconductor and Ag Alloy)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.576-583
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    • 2018
  • 탄화규소는 실리콘과 비교시 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 ${\beta}$-SiC 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 세라믹스의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 높은 열전 변환 효율을 나타내었다. SiC 열전 변환 반도체를 응용하기 위해서는 변환 성능지수도 중요하지만 $800^{\circ}C$ 이상에서 사용할 수 있는 고온용 금속전극 또한 필수적이다. 일반적으로 세라믹스는 대부분의 보편적인 용접용 금속과는 우수한 젖음을 갖지 못 하지만, 활성 첨가물을 고용시킨 합금의 경우, 계면 화학종들의 변화가 가능해서 젖음과 결합의 정도를 증진시킬 수 있다. 액체가 고체 표면을 적시면 액체-고체간 접합면의 에너지는 고체의 표면에너지 보다 작아지고 그 결과 액체가 고체 표면에서 넓게 퍼지면서 모세 틈새로 침투할 수 있는 구동력을 갖게 된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 낮은 융점을 갖는 Ag를 이용해서 다공질 SiC 반도체 / Ag 및 Ag 합금 / SiC 및 알루미나 기판간의 접합에 대해 연구하였고, Ag-20Ti-20Cu 필러 메탈의 경우 SiC 반도체의 고온용 전극으로 적용 가능할 것으로 나타났다.

저열량 감미료 Tagatose의 이화학적 특성 (Physicochemical Properties of a Low Calorie Sweetener, Tagatose)

  • 노회진;김상용;김석신;오덕근;한기영;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.24-29
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    • 1999
  • 새로운 저열량 감미료인 tagatose를 식품에 적용하기 위해 여러 가지 이화학적 특성을 조사하였다. Tagatose 용액은 Bingham 유체의 점성 특성을 보여주었고 용액의 농도가 $25^{\circ}C$에서 10%에서 50%로 증가할수록 점도가 1.65 cp에서 5.14 cp로 증가하여 비교적 저 점도를 보여주었다. 또한, 온도가 $15^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$로 증가함에 따라 점도가 4.59 cp에서 2.33 cp로 감소함을 보여주었다. Differential scanning calorimetry에 의하여 용융 특성을 조사한 결과 tagatose의 용융 개시 온도는 $130.4^{\circ}C$, 흡열 엔탈피는 -202.3 J/g이었다. 수분활성도는 60% 농도에서 tagatose는 0.892, sucrose는 0.957로 tagatose가 더 낮은 수분활성도를 보여주었다. 흡습성은 상대습도 85%에서 100%까지 tagatose가 sucrose보다 높았다. $20^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지의 온도 변화에 따른 용해도를 보았을 때는 tagatose가 sucrose보다 낮았다. pH 2에서 pH 12까지 조정한 용액을 3일 후 관찰하였는데 pH에 대하여 안정하였다. 또한 $154^{\circ}C$까지 4시간 열처리하였을 때 거의 변성이 되지 않았다. 그러나 높은 온도에서 열처리를 한 경우 육안으로 보이는 갈변화에 의하여 흡광도가 증가하는 것으로 나타났다.

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Sn-58Bi Solder와 OSP 표면 처리된 PCB의 접합강도에 미치는 시효처리와 에폭시의 영향 (Effect of Aging treatment and Epoxy on Bonding Strength of Sn-58Bi solder and OSP-finished PCB)

  • 김정수;명우람;정승부
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.97-103
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    • 2014
  • 다양한 무연솔더합금 가운데 Sn-58Bi solder는 저융점이며 상대적으로 높은 인장강도를 갖고 있지만 취성적이라는 단점을 갖고 있다. 이러한 Sn-58Bi 솔더의 기계적 강도를 보완하기 위해 epoxy를 함유한 Sn-58Bi 솔더가 연구되어져왔다. 본 연구는 Sn-58Bi 솔더와 Sn-58Bi 에폭시 복합솔더를 이용하여 PCB 기판에 접합한 후, 시효처리에 따른 솔더/기판 계면 미세구조와 기계적 특성변화를 연구하였다. OSP 표면처리된 PCB 기판에 솔더볼을 형성 한 후 85, 95, 105, $115^{\circ}C$에서 100~1000 시간동안 시효처리하였으며, 기계적 특성평가로 저속전단시험을 진행하였다. 시효 처리 시간 및 온도의 증가에 따라 Cu6Sn5 금속간화합물층은 성장하였으며 Sn-58Bi 솔더 금속간화합물층이 Sn-58Bi 에폭시 복합솔더보다 두꺼웠다. 전단시험 결과, Sn-58Bi 에폭시 복합솔더가 Sn-58Bi 솔더보다 약 2배 높은 전단강도 값을 나타냈으며 시효시간이 증가할수록 전단강도 값은 감소하였다.

Polycarbonate/Polyamide 6 블랜드의 상용성에 관한 연구 (A Study on the Compatibility of Polycarbonate/Polyamide 6 Blends)

  • 박태욱;이치규;허정림
    • 공업화학
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    • 제4권3호
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    • pp.601-615
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    • 1993
  • PC/PA6 블랜드를 세 가지 서로 다른 방법으로 블랜드한 후 이들의 상용성에 관하여 조사하였다. DSC에 의한 열적 성질 측정결과, Tg는 전 조성에 있어 각각의 온도부근에서 나타나며, 융점과 결정화온도는 큰 변화가 없었다. SEM관찰 역시 PC, PA6 블랜드는 각각 5%의 아주 낮은 조성에서부터 상분리가 확인되었다. 또한 실험적으로 측정된 Tg값을 Flory- Huggins식에 도입하여 polymer-polymer interaction parameter(${\chi}_{12}$)값을 계산한 결과, solution casting, solution precipitation, 압출블랜드의 경우 0.0381, 0.0411, 0.0418로 각각 계산되었으며, ${\chi}_{12}$의 임계값 $({\chi}_{12})_c$가 0.0271로 계산됨에 따라 결국 PC/PA6 블랜드는 전 조성에 걸쳐 상용성이 부족하였다.

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태양전지 2 단계 전극형성 공정을 위한 마스크 패턴공정 및 효율에 대한 영향성 연구 (Mask Patterning for Two-Step Metallization Processes of a Solar Cell and Its Impact on Solar Cell Efficiency)

  • 이창준;신동윤
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1135-1140
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    • 2012
  • 마스크를 이용하여 니켈 시드층의 형성 후 실버 도금을 통해 태양전지 상부전극을 형성하는 2 단계 전극형성 공정이 태양전지의 고효율화 방안으로 제안되었다. 본 연구에서는, 자외선 경화형 혹은 상변화 잉크를 고비용의 인쇄공정을 통해 마스크를 형성하는 방법을 대신하여, 코팅과 레이저의 복합공정을 통해 마스크를 형성하는 방법에 대해 제안하도록 한다. 마스크를 형성하는 물질로서 저비용의 저융점 왁스 혹은 플루오르카본 용액을 태양전지 웨이퍼 상에 코팅 후 레이저로 선택적으로 제거하여 전극패턴을 형성하였으며, 플루오르카본 용액 코팅이 왁스 코팅보다 패턴 균일도 측면에서 우수할 뿐만 아니라 통계적으로 0.16% 태양전지 효율증대를 유발한다는 점이 발견되었다.

핫 멜트 접착제로 사용되는 비 결정성 올레핀 수지/석유수지 블렌드의 열적 성질 및 접착성에 관한 연구 (Study on the Thermal Properties and Adhesion Strength of Amorphous Polyalphaolefins/Petroleum Resin Blonds as a Hot Melt Adhesive)

  • 홍인오;김환기;강호종
    • 폴리머
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    • 제24권4호
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    • pp.513-519
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    • 2000
  • 핫 멜트 접착제의 점착제로 사용되고 있는 석유수지를 비 결정성 올레핀 수지에 블렌딩하였을 때 점착제가 비 결정성 올레핀 수지의 열적 특성 및 결정화거동에 미치는 영향과 이에 따른 접착특성 변화에 대하여 살펴보았다. 점착제로 사용된 석유수지는 비 결정성 올레핀 수지의 용융온도를 저하시키고 이러한 현상은 에틸렌 함량이 상대적으로 많은 비 결정성 올레핀 수지에서 두드러지며, aromatic 수지인 $C_{9}$ 석유수지보다는 aliphatic 수지인 $C_{5}$ 석유수지를 사용할 때 그 감소의 폭이 큼을 알 수 있었다. 아울러 석유수지의 블렌딩에 의하여, 특히 aromatic 수지인 $C_{9}$을 첨가하였을 경우, 비 결정성 수지의 에틸렌 함량이 적을수록 결정화도가 현저히 감소함을 확인할 수 있었다. 점착제의 조성비가 50% 정도에서 가장 우수한 접착력을 확인할 수 있었으며, 에틸렌 함량에 관계없이 $C_{5}$ 석유수지의 첨가시 접착력이 현저히 향상됨을 알 수 있었다. 에틸렌 함량이 적은 비결정성 올레핀/석유수지 핫 멜트에서는 점착제로 인하여 발현된 결정화도 감소에 의하여 접착특성이 증가됨을 알 수 있었다.

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저온특성을 갖는 이온전도성 고분자의 합성 연구: II. 비정형 폴리에스테르의 합성 및 분석 (Synthesis of Ion Conducting Polymer Having Low Temperature Characteristics: II. Synthesis and Characterization of Amorphous Polyester)

  • 황승식;조창기
    • 폴리머
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    • 제24권2호
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    • pp.281-286
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    • 2000
  • 분자량이 각각 500, 1000, 2500인 비정형 polyether와 sebacoyl chloride로부터 분자량이 약 8000~15000정도인 지방족 폴리에스테르 공중합체를 합성하였으며, $^1$H-NMR과 FT-IR을 이용하여 구조와 조성을 분석, 확인하였다. 합성된 폴리에스테르의 경우, 3가지 시료 모두 결정은 관찰되지 않았으며 사용된 polyether의 분자량에 관계없이 유리전이온도가 약 -77$^{\circ}C$인 완전한 비정형 물질을 얻을 수 있었다. 반면에 poly(ethylene glyool) (PEG)을 이용한 경우는 사용한 PEG의 분자량이 증가함에 따라 공중합체의 융점과 결정화도가 증가함을 알 수 있었다. 분자량이 200과 400인 PEG를 이용한 경우에는 약 -71$^{\circ}C$ 정도의 유리전이온도를 보였으며, 융점은 -42.4$^{\circ}C$와 -22.4$^{\circ}C$에서 관찰되었다. 그러나 분자량이 1000인 PEG를 이용한 경우에는 융점이 23.$0^{\circ}C$로 나타났다. 또한 사용된 PEG의 분자량이 증가할수록 공중합체의 결정화도는 8.8%, 16.2%와 46.7%로 증가하였다.

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전기전도성 재료를 혼입한 콘크리트의 발열특성 및 재현성 평가 (Evaluation of the Exothermic Properties and Reproducibility of Concrete Containing Electro-conductive Materials)

  • 송동근;조형규;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-34
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    • 2016
  • 부도체로 알려져 있는 기존의 콘크리트에 전기 전도성 재료를 혼입하여 발열 콘크리트로서 개발하려는 연구가 90년대 이후 진행되어 왔다. 하지만 콘크리트 시험체의 발열 재현성 확보가 어려워 활발한 연구가 이루어지지 못했다. 이에 따라 본 연구에서는 융설용 재료로써 활용 가능한 발열 콘크리트 개발을 목적으로, 흑연, 금속분말, 혼화제를 혼입한 시멘트 페이스트 및 모르타르를 제작하여 $-2^{\circ}C$의 저온환경에서의 발열특성과 재현성을 평가하였다. 또한 미세화학분석을 통해 발현 재현성의 원인을 규명하고자 하였다. 실험 결과, 흑연과 고성능 AE감수제를 혼입한 시험체가 가장 우수한 발열 성능 및 재현 가능성을 보였다. 이에 따른 미세화학분석 결과, 고성능 AE 감수제 내의 폴리머 혹은 메타크릴산 성분이 흑연과 전기화학적 반응을 일으켜 발열 재현성능을 부여한 것으로 판단된다.

실리사이드 매개 결정화된 다결정 실리콘 박막의 후속 엑시머 레이저 어닐링 효과에 대한 연구 (Study of Post Excimer Laser Annealing effect on Silicide Mediated Polycrystalline Silicon.)

  • 추병권;박성진;김경호;손용덕;오재환;최종현;장진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.173-176
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    • 2004
  • In this study we investigated post ELA(Excimer Laser Annealing) effect on SMC (Silicide Mediated Crystalization) poly-Si (Polycrystalline Silicon) to improve the characteristics of poly-Si. Combining SMC and XeCl ELA were used to crystallize the a-Si (amorphous Silicon) at various ELA energy density for LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon). We fabricated the conventional SMC poly-Si with no SPC (Solid Phase Crystallization) phase using UV heating method[1] and irradiated excimer laser on SMC poly-Si, so called SMC-ELA poly-Si. After using post ELA we can get better surface morphology than conventional ELA poly-Si and enhance characteristics of SMC poly-Si. We also observed the threshold energy density regime in SMC-ELA poly-Si like conventional ELA poly-Si.

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