• 제목/요약/키워드: Percolation process

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Effect of Graphite Nanofibers on Poly(methyl methacrylate) Nanocomposites for Bipolar Plates

  • Seo, Min-Kang;Park, Soo-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.671-674
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    • 2009
  • In this work, high-aspect-ratio graphite nanofibers (GNFs) were used to improve the electrical, thermal, and mechanical properties of the poly(methyl methacrylate) (PMMA) polymer, as well as those of PMMA composites suitable for use in bipolar plates. In the result, an electrical percolation threshold for the composites was formed between 1 and 2 wt% GNF content. This threshold was found to be influenced strongly by the three separate stages of the meltblending process. The composites exhibited higher thermal and mechanical properties and lower thermal shrinkage compared with the neat PMMA. Thus, GNFs were demonstrated to have positive impacts on the thermo-mechanical properties of PMMA composites and showed, thereby, reasonable potential for use in composites employed in the fabrication of bipolar plates.

CPD 모델을 이용한 국내수입탄 성상에 따른 탈휘발 특성에 관한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental and Numerical Study on the Characteristics of Devolatilization Process for Coals Utilized in Korea Using CPD Model)

  • 김량균;이병화;전충환;송주헌;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권8호
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    • pp.613-621
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    • 2009
  • Coal is the energy resource which is important with the new remarking energy resource. Coal combustion produces more NOx per unit of energy than any other major combustion technology. Pollutant emission associated with coal combustion will have a huge impact on the environment. Coal conversion has three processes which are drying, coal devolatilization and char oxidation. Coal devolatilization process is important because it has been shown that HCN which is converted from volatile N contributes 60 to 80% of the total NOx produced. This paper addresses mass release behavior of char, tar, gas and HCN in an experiment of Laminar Flow Reactor with two coals such as Roto middle coal (Sub-bituminous) and Anglo coal (Bituminous). The experiment is compared with the data predicted by CPD model for mass release of HCN about Roto south, Indominco, Weris creek and China orch coals. The results show that HCN increases as a function of decreasing the ratio of fixed carbon(FC)/ volatile matter(VM of the coals contain.)

Characterization of gas-water flow in tight sandstone based on authentic sandstone micro-model

  • Liu, Yuqiao;Lyu, Qiqi;Luo, Shunshe
    • Geosystem Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.318-325
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    • 2018
  • Eight tight sandstone reservoir samples from $He_8$ and $Shan_1$ Formations of the Sulige Gas field were selected to perform gas-water micro-displacement experiment based on authentic sandstone micro-model. The gas pressure-relief experiment was proposed for the first time to simulate the pressure change and gas-water percolation characteristics in the process of gas exploitation. The experiment results show that: (1) In the process of gas accumulation, the gas preferentially flows into the well-connected pores and throats with large radius, but rarely flows into the area without pores and throats. (2) Under sufficient gas drive, the water in pores and throats usually exists in the forms of 'thin water film', 'thick water film', and 'water column', but under insufficient gas drive, gas fails to flow into new pathways in time, so that the reservoirs with large pores and throats are high in water cut. (3) Under the same water saturation, the reservoirs with better petrophysical properties has higher gas recovery factor within unit time. Under the same petrophysical conditions, the reservoirs with lower water saturation show higher gas recovery factor within unit time. The higher the permeability, the stronger the liquid carrying capacity of reservoirs.

HELP 모형과 SWAT 모형의 지하수 함양량 비교 (Comparison of Groundwater Recharge between HELP Model and SWAT Model)

  • 이도훈;김남원;정일문
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.383-391
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    • 2010
  • 본 연구에서는 SWAT 모형과 HELP 모형을 이용하여 보청천 유역의 지하수 함양량을 산정하였다. SWAT 모형은 지표수 및 지하수 성분을 모두 고려할 수 있는 물순환 모형이지만, 토양층에 대한 침루과정의 물리적 해석이 미흡하다. 반면에 HELP 모형은 중간유출 및 지하수 유출성분을 모의하지 못하지만, 토양층에서의 비포화흐름을 고려하여 침루과정을 해석할 수 있다. 국내유역에서 함양량 산정을 위해 SWAT 모형은 여러 유역에서 성공적으로 적용되어 왔지만, HELP 모형의 국내유역에 대한 적용은 매우 미흡하였다. HELP 모형의 적용을 위하여 중간유출계수를 제안하였고, 수정된 지수형감쇠 가중함수를 이용하여 지하수 함양량을 산정하였다. HELP 모형의 함양량은 중간유출계수 값에 따라서 많은 차이를 나타내었다. 중간유출계수 값이 0.6인 경우에 HELP 모형과 SWAT 모형사이의 함양량 오차가 가장 작았으며 일, 월, 연단위 등 다양한 시간규모에 대하여 두 모형사이의 함양량은 비교적 잘 일치하였다. HELP 모형은 SWAT모형에 비하여 모형구조가 비교적 간단하고 입력변수가 적게 요구되므로 지하수 함양량 산정에 유용하게 적용될 수 있으며, SWAT 모형과 HELP 모형을 병행하여 적용하면 지하수 함양량 산정의 신뢰도가 향상될 것으로 판단된다.

Anomalous Behavior of Oxygen Gas Ratio-dependent Field Effect Mobility in In-Zn-Sn-O Thin Film Transistor

  • 황아영;원주연;제소연;지혁;정재경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.233-233
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    • 2014
  • InGaZnO 박막트랜지스터(TFT)는 기존의 널리 사용되던 비정질 실리콘보다 높은 전하이동도와 Ion/off, 우수한 균일성과 신뢰성의 장점으로 최근 AMOLED양산에 적용되기 시작 하였다. 그러나 60인치 이상의 대면적 디스플레이와 초고해상도의 성능을 동시에 만족하기 위해 10 cm2/Vs정도의 전하이동도를 가지는 InGaZnO로는 한계가 있어 30 cm2/Vs 이상의 전하이동도를 가지는 물질의 연구가 필요하다. 연구에서는 높은 전하이동도를 만족하기 위해 InO2를, 우수한 신뢰성을 가지는 SnO2를 포함하는 InZnSnO로 실험을 진행하였다. 스퍼터링 시스템에서 ITO 타겟과 ZTO 타겟을 사용하여 동시증착법으로 채널을 증착하였고, 산소 분압 변화시에 IZTO TFT 소자 특성의 의존성을 평가하였다. Ar : O2=10 : 0 일 때와 Ar : O2=7 : 3 일 때의 이동도가 각각 12.6cm2/Vs, 19.7cm2/Vs로 산소 비율이 증가함에 따라 전하이동도가 증가하였다. 기존 IGZO 산화물 반도체에서는 산소 비율이 증가하면 산소공공(VO) 농도감소로 인해 전하이동도가 감소한다. 이는 전하농도가 증가하면 전하이동도가 증가하는 percolation 전도기구로 이해할 수 있다. 그러나 본 IZTO 물질에서는 산소비율 증가에 따라 오히려 전하이동도가 증가하였는데, 이는 IZTO 반도체에 함유된 Sn 이온의 가전자상태가 +2/+4가의 상대적 비율이 산소농도에 따라 의존하기 때문인 것으로 분석되었다.

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금-은 코어쉘 나노 와이어 제조 및 투명, 유연 슈퍼캐패시터 전극으로의 활용에 관한 연구 (Au-Ag Core Shell Nanowire Network for Highly Stretchable and Transparent Supercapacitor Applications)

  • 이하범;권진형;조현민;엄현진;고승환
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.183.1-183.1
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    • 2016
  • Due to the latest research trend toward wearable energy devices, transparent and stretchable supercapacitors which can sustain their performance even under physical deformation have steadily attracted huge attention. Despite the Ag NW is the most promising candidate for fabrication of transparent and stretchable electronics, the electrochemical instability interrupts its application to development of the energy device. Here, we introduce a transparent and highly stretchable supercapacitor made by Au-Ag core shell NW network percolation electrode. The Au-Ag core shell NW synthesized by a simple solution process not only shows excellent electrical conductivity but also greatly enhanced chemical and electrochemical stability compare to pristine Ag NW. These outstanding properties of the Au-Ag core shell NW are attributed both to the core Ag NW and the Au protecting sheath layer. The proposed Au-Ag core shell NW based supercapacitor exhibits optical transmittance with outstanding mechanical stability withstanding 60% strain without any decrease of the performance. The supercapacitors connected in series are charged and discharged stable in 30% strain turning on a red LED. These notable results demonstrate the potential of the Au-Ag core shell NW as a strong candidate for development of wearable energy devices.

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황산과 암모니아를 이용한 목질계 바이오매스의 전처리 공정에 따른 당화 및 발효공정 전략 (Bioconversion Strategy in Conversion of Lignocellulosic Biomass upon Various Pretreatment Methods using Sulfuric Acid and Aqueous Ammonia)

  • ;김태현;엄병환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권1호
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    • pp.45-51
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    • 2014
  • 본 연구는 농업 부산물인 옥수수대(corn stover)를 이용하여 묽은 황산법(DSA; dilute sulfuric acid)과 암모니아 침지법(SAA; soaking in aqueous ammonia) 그리고 암모니아 재순환 침출법(ARP; ammonia recycle percolation)을 비교하여 각 전처리법의 특징과 장단점을 분석하였고, 동시당화공동발효를 통한 에탄올 생산을 비교하였다. ARP, DSA, SAA를 이용하여 전처리된 고형물(3% 글루칸 투입)을 15 FPU/g-glucan, 30 CBU/g-glucan의 상업용 효소(Spezyme CP와 Novozyme 188;)와 E. coli KO11 균주(ATCC$^{(R)}$ 55124)를 이용하여 동시당화공동발효를 수행하였다. 전처리 후에 남은 고형물에 있는 당의 최대이론적 에탄올 수율은 각각 87, 90 그리고 78%였다. 이것은 전처리되지 않은 원래 옥수수대의 총 당량(글루칸 +자일란) 대비 각각 69, 58, 및 74%에 해당하는 것으로 SAA의 수율이 가장 높게 관찰되었다. 또한 전처리 당화액을 이용한 동시당화공동발효 실험결과는 DSA의 당화액이 발효균주에 대하여 가장 높은 독성을 나타내었고 ARP 전처리 당화액이 그 다음으로 저해효과가 큰 것으로 나타났다. 결국 SAA를 이용하여 전처리한 후 리그닌이 풍부한 당화액은 이용하지 않고 전처리된 고형물과 동시당화공동발효 공정을 이용한 에탄올 생산이 가장 간단하면서 경제적인 공정으로 제안되었다.

광경화 점착 테이프를 이용한 은 나노와이어 기반 투명전극 패터닝 공법 (A Novel Patterning Method for Silver Nanowire-based Transparent Electrode using UV-Curable Adhesive Tape)

  • 주윤희;신유빈;김종웅
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.73-76
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    • 2020
  • 은 나노와이어는 금속 특유의 고전도 특성, 낮은 Percolation threshold 및 고투과 특성을 나타내어 차세대 투명전극 물질로 각광받고 있다. 이를 플렉서블 및 웨어러블 디바이스, 전자피부 디바이스 등과 같은 다양한 분야에 활용하기 위해서는 은 나노와이어 전극을 필요한 형태로 패터닝 하기 위한 기술이 필수적으로 요구된다. 일반적으로, 은 나노와이어를 패터닝하기 위한 공법으로는 포토리소그래피 및 에칭, 프린팅, 레이저 Ablation 등을 들 수 있으나, 이러한 패터닝 기술들은 공정 절차가 복잡하거나 높은 공정 비용 등의 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 UV-curable 점착제 기반의 low-cost 은 나노와이어 패터닝 공법을 개발하고자 하였다. 은 나노와이어 네트워크가 형성된 폴리우레탄 필름에 UV 경화형 테이프를 부착하고, UV를 선택적으로 조사한 뒤, 다시 UV 경화형 테이프를 벗겨내는 3단계의 간단한 공정만으로 은 나노와이어 패턴을 성공적으로 형성할 수 있었으며, 간단한 구현 원리 및 분석 결과를 본 논문에서 보고하고자 한다.

에어로졸 증착한 세라믹/금속 복합막의 금속 함량에 따른 습도 감지 특성 연구 (Study of Humidity Sensing Properties Related to Metal Content of Aerosol Deposited Ceramic/Metal Composite Films)

  • 김익수;구상모;박철환;신원호;이동원;오종민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권5호
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    • pp.314-320
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    • 2021
  • Controlling ambient humid condition through high performance humidity sensors has become important for various fields, including industrial process, food storage, and the preservation of historic remains. Although aerosol deposited humidity sensors using ceramic BaTiO3 (BT) material have been widely studied because of their longtime stability, there remain critical disadvantages, such as low sensitivity, low linearity, and slow response/recovery time in case of the sensors fabricated at room temperature. To achieve superior humidity sensing properties even at room temperature condition, BT-Cu composite films utilizing aerosol deposition (AD) process have been proposed based on the percolation theory. The BT-Cu composite films showed gradually improved sensing properties until the Cu concentration reached 15 wt% in the composite film. However, the excessive Cu (above 30 wt%) containing BT-Cu composite films showed a rapid decrease of the sensing properties. The results of observed surface morphology of the AD fabricated composite films, to figure out the metal filler effect, showed correlation between surface topography as well as size and the amount of open pores according to the metal filler content. Overall, it is very important not only dielectric constant of the humidity sensing films but also microstructures, because they affect either the variation range of capacitance by ambient humidity or adsorption/desorption of ambient humidity onto/from the humidity sensing films.

철산화 박테리아 Thiobacillus ferrooxidans를 이용한 충전탑 반응기에서의 석탄의 생물학적 탈황 (Microbial Desulfurization of Coal by Iron-Oxidizing Bacteria Thiobacillus ferrooxidans in packed beds)

  • 류희욱
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.124-130
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    • 1999
  • 아적장에서의 석탄의 탈황 가능성을 조사하기 위하여 Thiobacllus ferrooxidans를 이용한 탈황특성을 연구하였다. 배지의 배수를 고려할 때 야적장에서 미생물 탈황공정을 적용하기 위해서는 석탄입자 크기가 1mm 이상이어야 하고, 균일한 입자분포가 요구됨을 확인하였다. 1~2mm의 입자층과 2~4mm의 입자층에서의 약 70일 동안에 24%와 42%의 pyrite를 제거할 수 있었다. 두 석탄 입자층의 탈황속도는 각락 248mg S/kg coal.day (5,638mg S/kg pyritic-S.day)와 803mg S/kg coal.day(6,805mg S/kg pyritic-S,day)로 현탁배양의 약 15~25%로 낮았다. 석탄층에 액체배지를 순환하지 않고 단지 T.ferrooxidans의 접종만으로도 석탄의 표층부에서는 탈황이 가능하였다. 석탄을 야적장 등에 장기간 보관하는 동안에 고유황 석탄으로부터 미생물 탈황공정을 응용하여 부분적인 pyritic sulfur의 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

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