• 제목/요약/키워드: Metallic material

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소형 가스엔진 열병합발전 시스템의 안전관리 방안에 관한 연구 (A Study on the Safety Management Methods of Micro-Gas Engine Combined Heat and Power System)

  • 김소현;김민우;이은경;이정운
    • 한국가스학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.76-89
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    • 2018
  • 지속적인 산업 발전에 따른 에너지 수급의 불안정 및 환경오염 문제가 대두됨에 따라 이에 대한 해결 방안의 일환으로 열병합발전 시스템의 보급이 활발해지고 있다. 국내의 경우 가스엔진을 이용한 열병합발전기의 안전성능에 대한 검사기준이 미비하므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 20 kW급 가스엔진 열병합발전 시스템에 적용 가능한 안전성능 관련 표준화 연구 수행을 위해 열병합발전 시스템의 국내 외 기준에 대한 안전성능 및 구조/재료 평가기준을 분석하였다. 또한, 위험요소 분석 및 HAZOP (Hazard and Operability Studies)을 이용한 위험성평가를 수행하여 가스엔진 열병합발전 시스템의 안전성능 평가(안)을 도출하였으며, 평가항목으로는 안전성능 관련 엔진 시동, 배관 기밀 성능, 살수 및 온도 상승 성능, 연소 성능, 전기 효율, 열효율, 종합 효율, 습도 성능 등이 포함된다. 가스엔진 열병합발전 시스템의 구조 및 재료와 관련하여 가스 및 수배관, 가스 조절 및 차단밸브, 금속 또는 비금속 재료의 내구성, 내열성, 내한성에 대한 평가항목을 도출하였다.

용강 중 Al 최대 농도에 대한 Al 드로스 장입 조건의 영향: 전기로 공정 내 화학 에너지 향상을 위한 기반 연구 (Influence of Charging Condition of Al-dross on Maximum Concentration of Al in Molten Steel : Fundamental study for improvement of chemical energy in EAF process)

  • 김규완;김선중
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권4호
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    • pp.44-50
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    • 2019
  • 국내 전기로 공정에서 산화 반응열 및 탄소 연소열 등으로 인한 화학에너지는 전체 투입 에너지 대비 30%정도로 알려져 있다. 전기로에서 $CO_2$를 저감하기 위해서는 전기로 용해 구간 중에 사용되는 전력에너지를 줄이고 화학에너지 사용을 높여야 한다. 일반적으로 용강 중 탄소를 단독으로 투입할 경우, 탄소가 용강에 용해되기 전 낮은 밀도로 인해 슬래그 층으로 부유한다. 용강 중 탄소 농도가 높을 시 취입하는 산소와 용강 중 탄소의 연소반응으로 인해 전력에너지를 낮추며 화학에너지 사용량을 높일 수 있다. 따라서 탄소 연소열의 효율을 높이기 위해서는 용강 중 새로운 탄재 장입 조건이 필요하다. 한편, Al 제련 후의 부산물로 알려져 있는 Al 드로스는 금속성 Al을 25 mass% 이상 함유하고 있으며 Al은 탄소와 비교하여 높은 산화열을 가지고 있다. 그러나 Al 드로스는 재활용이 어려워 거의 매립하고 있으며, Al 드로스 내 Al의 산화열을 효과적으로 활용하기 위해서는 철강 공정 적용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 화학 에너지의 활용 증대를 위한 기반연구로서, 분코크스와 Al 드로스를 화학에너지 연료로서 활용하여 다양한 배합비 및 반응 온도에서 용강 중 탄소 및 알루미늄의 용해 농도와 용해효율을 조사하였다.

다양한 형상의 우주 물체와 충돌 각도를 고려한 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션 연구 (Hypervelocity Impact Simulations Considering Space Objects With Various Shapes and Impact Angles)

  • 신현철;박재상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.829-838
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    • 2022
  • 본 연구에서는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 충돌 각도를 고려한 초고속 충돌(Hypervelocity impact) 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 비선형 구조 동역학 전산 해석 프로그램인 LS-DYNA의 완화 입자 유동법(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)을 사용하여 초고속 충돌 현상을 묘사하였으며, 금속 재료의 비선형 거동을 구현하기 위하여 Mie-Grüneisen의 상태 방정식과 Johnson-Cook의 재료 모델을 사용하였다. 구, 정육면체, 원기둥 및 원뿔 형상의 다양한 형상의 우주 물체를 이용하였으며, 우주 구조물은 알루미늄 평판(200 mm×200 mm×2 mm)으로 모델링되었다. 우주 물체가 우주 구조물 대비 4.119 km/s의 상대 속도로 충돌하는 시뮬레이션을 수행하여 동일 질량을 갖는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 0°, 30° 및 45°의 충돌 각도를 고려하였을 시 초고속 충돌에 의하여 발생되는 파편운(debris cloud) 형상을 분석하였다. 동일한 운동 에너지를 갖는 우주 물체는 형상의 차이로 인해 모두 다른 파편운이 형성되었다. 더불어 충돌 각도의 증가에 따라 파편운의 크기가 줄어드는 경향을 확인하였다.

반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지의 이산화티타늄 코팅을 통한 안료 및 도료 소재로의 응용 (Application of Silicon Sludge from Semiconductor Manufacturing Process as Pigments and Paints through Titanium Dioxide Coating)

  • 추연룡;사민기;김지원;제갈석;김찬교;김하영;이송;심형섭;윤창민
    • 유기물자원화
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    • 제31권3호
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    • pp.35-41
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    • 2023
  • 본 연구에서는 반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지에 금속산화물인 이산화티타늄을 코팅하였으며, 이를 안료 및 도료의 소재로 응용하였다. 상세히는, 불순물이 제거된 판상형의 실리콘 슬러지 분말에 졸-겔법을 통해 이산화티타늄을 코팅하였다. 안료 및 도료의 소재로서 응용 가능성을 확인하기 위해서 친수성 투명 코팅제에 분산하여 페인트를 제조한 후 유리 기판에 분사하였다. 그 결과, 이산화티타늄의 도입으로 인한 발림성 향상과 하얀색의 발현을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해서 실리콘 슬러지에 이산화티타늄을 코팅함으로써 발림성 및 친수성이 향상됨을 확인하였으며, 이를 통해서 반도체 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지가 안료 및 도료의 소재로서 응용 가능성을 확인하였다.

Outcomes of partially covered self-expandable metal stents with different uncovered lengths in endoscopic ultrasound-guided hepaticogastrostomy: a Japanese retrospective study

  • Takeshi Okamoto;Takashi Sasaki;Tsuyoshi Takeda;Tatsuki Hirai;Takahiro Ishitsuka;Manabu Yamada;Hiroki Nakagawa;Takafumi Mie;Takaaki Furukawa;Akiyoshi Kasuga;Masato Ozaka;Naoki Sasahira
    • Clinical Endoscopy
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    • 제57권4호
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    • pp.515-526
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    • 2024
  • Background/Aims: The optimal length of the uncovered portion of partially covered self-expandable metal stents (PCSEMSs) used in endoscopic ultrasound-guided hepaticogastrostomy (EUS-HGS) remains unclear. This study investigated the safety and efficacy of PCSEMSs with different uncovered lengths, with a focus on stent migration and time to recurrent biliary obstruction (RBO). Methods: Outcomes of patients undergoing EUS-HGS using PCSEMSs with 5-mm and 20-mm uncovered portions at our institution from January 2016 to December 2021 were compared. Results: Sixty-two patients underwent EUS-HGS using PCSEMS (5/20-mm uncovered portions: 32/30). Stent migration occurred only in the 5-mm group. There were no differences in RBO rates (28.1% vs. 40.0%) or median time to RBO (6.8 vs. 7.1 months) between the two groups. Median overall survival (OS) was longer in the 20-mm group (3.1 vs. 4.9 months, p=0.037) due to the higher number of patients that resumed chemotherapy after EUS-HGS (56.7% vs. 28.1%, p=0.029). Good performance status, absence of hepatic metastases, and chemotherapy after EUS-HGS were independent predictors of longer OS. Conclusions: No migration was observed in patients treated with PCSEMS with 20-mm uncovered portions. Patients treated with PCSEMS with 20-mm uncovered portions performed at least as well as those treated with 5-mm uncovered portions in all material respects.

복부 전후 방향 검사의 자동노출제어 사용 시 선량 비교 연구 (Comparison of Exposure Dose by Using AEC Mode of Abdomen AP Study in Radiography)

  • 김기원;권용락;서승원;권경태;오주영;손순룡;손진현;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권3호
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    • pp.205-211
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    • 2015
  • 복부 전후 방향 검사 시 automatic exposure control (AEC) mode에서 조사시간을 제한하지 않고 검사를 하는 방법 (non-time limit, NTL) 과 조사시간을 제한하고 검사하는 방법 (time limit, TL)에 대해서 영상 품질 평가인 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR), 대조도 대 잡음비 (contrast to ratio, CNR)를 측정하여 TL 방법과 NTL방법을 비교 평가하고자 하였다. 실험 기기는 XGEO GC 80 (Samsung, Korea), Unfors ThinX RAD (Unfors, Sweden), Rando Phantom (alderson research laboratories, USA)과 $5.5{\times}9{\times}0.1cm^3$ 크기의 차폐재를 사용하였으며, AEC mode에서 전리함 (ionization chamber)를 상단 2 개만 작동하도록 설정하고 관전압은 80 kVp로 설정하였다. TL 방법의 경우에는 조사시간을 51 msec로 제한하였으며, 전리함에 차폐재를 부착하지 않은 상태와 부착한 상태에서 NTL AEC mode와 TL AEC mode의 영상을 획득하였다. 또한 'Image J"를 이용하여 영상 평가방법인 SNR과 CNR로 평가하였다. 결론적으로 차폐재를 부착했을 때 NTL AEC mode가 다른 실험 방법보다 선량이 최대 130.7% 최소 80%까지 증가한 결과 값을 보였으며, TL AEC mode는 NTL AEC mode보다 mAs와 피폭선량에서 각 각 43.8%, 44.4% 감소한 값을 보였다. 통계적으로는 SNR과 CNR은 유의한 차이를 보이지 않았다($p{\geq}0.05$). 그러므로, 본 연구에서는 BMI 지수가 높은 환자나 수술 후 인체 내에 금속물질이 있는 환자를 검사할 경우에는 TL AEC mode가 유효한 검사법이라고 사료된다.

반복 소성이 지르코니아 전부도재관의 색조에 미치는 영향 (The effect of repeated firings on the color of zirconia-based all-ceramic system)

  • 장정은;김무현;윤미정;정창모;전영찬
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.73-79
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    • 2011
  • 연구 목적: 각각 다른 방법으로 색조를 부여한 세 가지 지르코니아 전부도재관에서 반복소성이 전부도재관의 색조에 미치는 영향을 비교, 관찰하였다. 연구 재료 및 방법: 지르코니아 코어를 세가지 방법으로 착색(KW군: Masking liner를 사용하여 하부 코어색 차단, KI군: 지르코니아 코어를 금속 산화물 용액에 침전시켜 착색, NM군: 지르코니아 코어를 고온에서 소결하기 전에 금속산화물과 혼합하여 착색)하여 원반형 시편을 제작하였다. 지르코니아 코어 상방에 A3 색조의 상아질 도재를 소성하고 3, 5, 7회 반복소성 후 $L^*a^*b^*$ 값을 측정하여 비교하고 다른 두 가지 색의 3차원 공간에서의 거리를 나타내는 색차방정식을 이용하여 분석하였다. 측정된 결과는 반복측정 (repeated-measures ANOVA) 분석법과 Tukey 다중범위 검증법을 사용하여 소성횟수에 따른 색조변화를 유의수준 5%에서 검정하였다. 결과: 1. 모든 실험군에서 반복소성에 따른 $L^*a^*b^*$값의 변화가 관찰되었다 (P< .001). 2. 반복소성으로 $L^*$값과 $a^*$값 (KI군제외)은 감소하고 $b^*$값은 증가하는 경향을 보였다. 3. ${\Delta}E$값이 1이상 나타난 반복소성횟수는 KW군과 KI군은 3회 그리고NM군은 7회였다. 4. 7회 반복소성 후 ${\Delta}E$값은 KI군 (${\Delta}E$ = 2.26), KW군 (${\Delta}E$ = 1.47) 그리고 NM군 (${\Delta}E$ = 1.08) 순으로 높게 나타났다 (P< .001). 결론: 반복소성이 지르코니아 코어 색조를 부여방법에 따라 전부도재관의 색조에 미치는 영향을 끼쳤다.

$^{87}Sr/^{86}Sr$비를 이용한 동중국해 대륙붕 퇴적물의 기원 연구 (Discrimination of Sediment Provenance Using $^{87}Sr/^{86}Sr$ Ratios in the East China Sea)

  • 윤정수;임동일;변종철;정회수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권1호
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    • pp.92-99
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    • 2005
  • 동중국해 대륙붕 니질 퇴적물의 기원을 밝히기 위해 퇴적물 중 주성분 원소들의 함량과 스트론튬 동위원소 비를 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양쯔 강 기원으로 추정되는 퇴적물의 자료와 비교 연구 하였다. 연구해역 퇴적물은 평균입도 $4{\sim}7\;\Phi$ 범위의 니질 퇴적상으로 구성되며, 탄산염 함량은 $3.9{\sim}11.5%$(평균 7.6%)범위이다 연구해역에서 대부분의 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도와 해양 기원 물질 등 다양한 요인에 의해 조절되며, 그 결과 퇴적물의 근원지에 따른 원소들의 함량 차이를 구분하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 니질($63\;{\mu}m$ 이하) 퇴적물 부분만을 대상으로 탄산염을 제거한 후, 스트론튬 동위원소를 분석한 결과 연구해역 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 $0.71445{\sim}0.72184$(평균 0.71747) 범위였으며, 양쯔 강 기원으로 해석되는 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 $0.71197{\sim}0.71720$ 범위로, $0.72126{\sim}0.72498$ 범위의 값을 갖는 황하 강 기원으로 추정되는 퇴적물(산동반도 주변 해역 및 황해 중앙니질 퇴적물)보다 뚜렷이 낮다. 따라서 스트론튬 동위원소의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 황하 강과 양쯔 강 기원의 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있다. 또한, 연구해역의 니질 퇴적물은 기존의 연구결과와 달리 양쯔 강 기원이 우세한 것으로 해석되며, 최근 황해와 동중국해에서 보고된 퇴적물 이동 패턴과 물리.화학적 특성 자료는 이러한 해석을 뒷받침한다.

Sr2Ru1-xCuxO4-y(0.0≤x≤0.5) 화합물의 구조 및 전달 특성에 대한 연구 (Study on the Structural and Transporting Property of Sr2Ru1-xCuxO4-y(0.0≤x≤0.5))

  • 박중철
    • 대한화학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.614-618
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    • 2003
  • 고상반응으로 $Sr_2Ru_{1-x}Cu_xO_{4-y}(0.0{\le}x{\le}0.5)$ 화합물을 합성하였다. X-선 회절 분석 결과에 대한 Rietveld 정밀화로부터 합성된 $Sr_2Ru_{1-x}Cu_xO_{4-y}$ 화합물은 $0{\le}x{\le}0.30$의 Cu 치환 범위에서는 모두 단일상의 정방정계 구조를 갖는 $K_2NiF_4$ 형태의 구조를 취하지만, $0.4{\le}x{\le}0.5$의 범위에서는 미량의 $Sr_2CuO_3$ 화합물의 회절 피이크가 관찰되는 이중상을 갖는 화합물로 존재한다는 사실을 알 수 있었다. $Sr_2RuO_4$ 화합물의 Ru자리에 Cu 이온을 부분적으로 치환할 때의 전이금속 이온인, Ru와 Cu이온의 원자가 상태는 X-선 전자 분광법으로 확인하였다. $Ru\; 3p_{3/2}$ 전자와 $Cu\; 2p_{3/2}$ 전자의 결합에너지 측정으로부터 $Ru^{4+},\;Cu^{2+}$를 갖는 것으로 확인되었다. $Sr_2RuO_4$ 화합물의 Ru 자리에 치환하는 Cu 이온의 농도를 증가할수록 $Ru-O1({\times}4)$$Ru-O_2({\times}2$)의 결합길이 차이가 ${\Delta}=0.1329 {\AA}Sr_2RuO_4$ 경우)에서 ${\Delta}=0.0383 {\AA}(Sr_Ru_{0.7}Cu_{0.3}O_{4-y}$ 경우)으로 변하며, c/a 역시 감소하는 경향을 나타내고 있다. 따라서, $Sr_2RuO_4$ 화합물의 Ru 자리에 Cu 이온을 치환함에 따라 $RuO_6$ 팔면체의 국부 대칭성의 변화에 의해 결정구조가 정방정계로의 변화를 수반하면서, 이에 따른 $Sr_2Ru_{1-x}Cu_xO_{4-y}$의 전달특성이 금속에서 반도체로 변화한다.

한국 고리수의 역사와 원형기술의 복원 연구 (A Study on History and Archetype Technology of Goli-su in Korea)

  • 김영란
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권2호
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    • pp.4-25
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    • 2013
  • 고리수는 편결(編結)과 금속공예의 기술이 접목된 새로운 형식의 수법(繡法)이다. 실올끼리 고리를 서로 엮어가며 공간상(空間上)에서 들떠 있어 마치 투조(透彫)와 같은 느낌을 준다. 수놓은 천에는 금박(金箔)이나 금실과 같은 황금 재질을 삽입하여 화려한 광택을 표현하고 있다. 이러한 특징은 고리수가 서구의 레이스워크(lacework) 공예와 그 형태 및 기법이 유사하면서도 가장 다른 점이다. 10세기 고려 초기, 강원도 월정사의 동자문수향갑낭(童子紋繡香匣囊)에서 고리수의 결구원(結構元) 무늬를 통해 초창기 자취를 발견할 수 있다. 조선 중기 왜란 시(1592, 선조 25년), 고리수 유물은 일본으로 약탈되어 '고려번(高麗幡)'이라고 불리며, 지금은 탁의(卓衣)의 형태로 개조되어 전한다. 19세기의 연대와 출처가 확실한 조선시대 궁수(宮繡) 베갯모에는 삼각무늬의 금박지(金箔紙)를 삽입하여 노란색 누에실을 엮어 짠 고리 감기수가 완벽하게 보존되어 있다. 고리수의 침법(針法)을 크게 분류하면, '고리수', '고리 감기수', '고리 새김수'의 3가지로 나눌 수 있다. 10세기경 초기 단계에서 13세기까지 고리수는 여러 침법으로 변화하며 점차 2~3가지의 입체적인 색채를 사용하였다. 고리수는 중세 이후 서양에서 비약적 발전을 보이며 고귀한 수공예로 알려진 레이스 짜기와 유사한 결구원을 지녔는데, 우리나라에서는 이미 10세기경 혹은 그 이전부터 편결과 금속공예가 접목된 복합적 공예 양식으로 탄생하여 천년 동안이나 그 수법(繡法)을 지속적으로 사용했다. 본 연구를 통해 한국에서 19세기 자수 베갯모에 고리수가 여전히 사용되고 있음을 밝혔다. 아울러 이러한 연구의 성과를 토대로 고리수의 원형기술을 복원했다. 그리고 '중요무형문화재 제80호' 기능보유자 한상수 자수장과 조선시대 고리수 유물들을 재현했다. 고리수 자수품은 편결과 금속공예의 황금세공기술이 자수공예와 접목하여 탄생된 전통과학기술의 복합적 산물(産物)이다. 이것을 계승과 창조의 새로운 방향으로 자수, 편결, 직조, 염색 등 기타 공예 관련 산업 분야에 확대 응용한다면, 의료(衣料)와 패션, 장식공예, 미술 디자인 등에 고급 부가가치의 신기술로 개발되어 활용될 수 있다. 또한 다른 공예기술과도 상호 보완된다면, 표현 영역의 확대와 더불어 다양한 예술적 조형미를 추구할 수 있어 우리의 삶에서 더욱 풍부한 미적 생활을 공유하게 되리라고 본다.