• 제목/요약/키워드: SI 사이클

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황-요오도 열화학 수소제조 공정에서 다양한 크기의 Cu/Fe/$Al_2O_3$ 구형 촉매를 이용한 삼산화항 분해 ($SO_3$ decomposition over Cu/Fe/$Al_2O_3$ granules with controlled size for hydrogen production in SI thermochemical cycle)

  • 유계상;정광덕
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.226-231
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    • 2008
  • Cu/Fe/$Al_2O_3$ granules with various sizes have been prepared by a combination of sol-gel and oil drop method for the use in sulfur trioxide decomposition, a subcycle in thermochemical sulfur-iodine cycle to split water in the hydrogen and oxygen. The size of composite granules have been mainly changed by the flow-rate of the gel mixture before dropping in the synthesis. The structural properties of the samples were comparable with granule size. In the reaction, the catalytic activity was enhanced by decreasing size in the entire reaction temperature ranges.

스파크 점화기관의 탄화수소 배출 모델링 (Modeling of Hydrocarbon Emissions from Spark Ignition Engines)

  • 고용서
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.58-71
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    • 1996
  • A model which calculates the hydrocarbon emissions from spark ignition engines is presented The model contains the formation of HC emissions due to both crevices around piston ring top land and oil films on the cylinder wall. The model also considers in-cylinder oxidation and exhaust port oxidation of desorbed HC from crevices and oil films after combustion process. The HC emissions model utilizes the results of SI engine cycle simulation. The model predicts well the trends of HC emissions from the engines when varying engine parameters.

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고분해능 투과전자 현미경을 이용한 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 양극 박막의 충-방전에 따른 구조변화 분석 (An Analysis of Structural Characteristics in Amorphous Vanadium Oxide ($V_2$$O_5$) Cathode Film for Thin Film Batteries after Cycling by High-resolution Electron Microscopy (HREM))

  • 김한기;성태연;전은정;옥영우;조원일;윤영수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.274-279
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    • 2001
  • Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.

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고용량 고안정성 리튬 이차전지 음극소재를 위한 이중 중공을 갖는 실리콘/탄소 복합체의 설계 (Silicon/Carbon Composites Having Bimodal Mesopores for High Capacity and Stable Li-Ion Battery Anodes)

  • 박홍열;이정규
    • 청정기술
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    • 제27권3호
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    • pp.223-231
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    • 2021
  • 실리콘은 상용 흑연(Graphite, Gr) 음극재 대비 약 10배 정도 높은 이론용량을 가지나 전기전도도가 낮고 충·방전 시 큰 부피변화로 수명이 짧은 문제가 있다. 실리콘의 문제점 해결 방안으로 전도성 탄소와 복합체 형성과정에서 실리카 나노입자 템플레이트를 이용해 복합체 내부에 이중 중공을 갖는 실리콘 나노입자/중공탄소(SiNP/HC) 소재를 제조하였다. 비교를 위해 중공을 갖지 않는 SiNP/C 복합체를 제조하여 SiNP/HC 복합체와의 물리·화학적 특성과 음극소재로서의 전기화학적 특성을 X-ray 회절기, X-선 광전자 분광기, 비표면적과 기공분포 분석을 위한 질소 흡/탈착 실험, 주사형 전자현미경 및 투과형 전자현미경으로 비교·분석하였다. SiNP/C 복합체 대비 SiNP/HC는 사이클 후에도 전극의 큰 부피변화 없이 월등히 우수한 수명특성과 효율을 보였다. 흑연과 혼합한 하이브리드형 SiNP/HC@Gr 복합체는 SiNP/HC와 비교해 낮은 용량에서 더욱 개선된 수명 특성과 효율을 보였다. 따라서 복합체 내부에 실리콘의 부피팽창을 수용하는 중공을 갖는 실리콘/탄소 복합체를 설계하는 것이 수명특성 확보에 유효함을 확인하였다. 복합체 내부에 많은 중공의 존재로 비표면적이 커서 과도한 SEI층 형성에 따른 낮은 초기 효율의 문제점이 있으므로 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

$RuO_2$박막의 미세 구조가 박막형 마이크로 슈퍼캐패시터의 특성에 미치는 영향 (Effect of RuO$_2$ Thin Film Microstructure on Characteristics of Thin Film Micro-supercapacitor)

  • 김한기;윤영수;임재홍;조원일;성태연;신영화
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.671-678
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    • 2001
  • $RuO_2$ 박막을 전극으로 하여 Pt/Ti/Si 기판 위에 $RuO_2$ /LiPON/$RuO_2$의 다층 구조로 이루어진 전고상의 박막형 마이크로 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 전극용 $RuO_2$박막은 반응성 dc 마그네트론 스퍼터를 이용하여 $O_2$/[Ar+$O_2$]비를 증가시키며 성장시켰고, 비정질 LiPON 고체전해질 박막은 순수한 질소분위기 하에서 rf 스퍼터링으로 성장시켰다. 상온에서의 충-방전 측정을 통해 $RuO_2$ 박막의 미세구조에 따라 슈퍼캐패시터의 사이클 특성이 영향을 받는 것을 알 수 있었다. Glancing angle x-ray diffraction(GXRD)과 transmission electron microscopy (TEM) 분석을 통해 산소 유량의 증가가 $RuO_2$박막의 미세 구조의 영향을 주는 것을 알 수 있었고, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석을 통해 산소 유량 비의 증가가 Ru과 산소간의 결합에도 영향을 줌을 알 수 있었다. 또한 사이클 후 슈퍼캐패시터의 TEM 및 AES depth profiling 분석을 통해, 충-방전 시 $RuO_2$와 LiPON과의 계면반응에 의해 형성된 계면 층이 사이클 특성에 영향을 줌을 알 수 있었다.

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주조 및 압출가공된 SiC입자강화 알루미늄복합재의 피로거동 및 피로수명에 대한 비교 연구 (A Comparative Study on the Cyclic Behavior and Fatigue Life of Cast and Extruded SiC -Particulate - Reinforced Al-Si Composites)

  • 고승기;이경엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.777-785
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    • 2000
  • The low-cycle fatigue behaviors of cast AI-Si alloy and composite with reinforcement of SIC particles were compared with those of extruded unreinforced matrix alloy and composite in order to investigate the influence of cast and extrusion processes on the cyclic deformation and fatigue life. Generally, both cast and extruded composites including the unreinforced alloy exhibited cyclic hardening behaviour, with more pronounced strain-hardening for the composites with a higher volume fraction of the SiC particles. However, cast composite under a low applied cyclic strain showing no observable plastic strain exhibited cyclic softening behavior due to the cast porosities. The elastic modulus and yield strength of the cast composite were found to be quite comparable to those of the extruded composite, however, the extrusion process considerably improved the ductility and fracture strength of the composite by effectively eliminating the cast porosities. Low-cycle fatigue lives of the cast alloy and composite were shorter than those of the extruded counterparts. Large difference in life between cast and extruded composites was attributed to the higher influence of the cast porosities on the fatigue life of the composite than that of the unreinforced alloy material. A fatigue damage parameter using strain energy density effectively represented the inferior life in the low-cycle regime and superior life in the high-cycle regime for the composite, compared to the unreinforced alloy.

졸겔법으로 제조한 탄소피복된 SiOx/ZnO 복합체의 합성 및 전기화학적 특성 (Synthesis and Electrochemical Characteristics of Carbon Coated SiOx/ZnO Composites by Sol-gel Method)

  • 백광용;정상문;나병기
    • 청정기술
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    • 제22권4호
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    • pp.308-315
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    • 2016
  • 수명특성이 우수한 실리콘 음극재를 제조하기 위해 졸겔법을 통해 $SiO_x/ZnO$ 복합체를 제조하였고, 제조된 복합체는 PVC를 탄소 전구체로 하여 탄소를 피복하였다. 복합체에 포함된 ZnO를 HCl로 제거하여 내부에 빈 공간을 만들어 충 방전에 따른 실리콘의 부피변화를 완화할 수 있게 하였다. 합성된 복합체의 결정구조와 형상을 파악하기 위해 XRD, SEM, TEM 분석을 실시하였다. 탄소 피복된 복합체에 포함된 탄소함량을 TGA를 통해 알아보았으며, 복합체의 기공구조를 확인하기 위해 BET 비표면적 분석과 BJH 기공분포를 확인하였다. 탄소의 추가로 향상된 전기전도성을 측정하였으며, 전기화학적 특성은 AC 임피던스 측정과 충 방전 및 수명특성을 확인하였다. $SiO_x/ZnO$시료에 탄소를 피복할 경우에 전기전도도가 증가하였으며, 방전용량도 증가하였다. 염산으로 ZnO를 제거한 시료의 경우에 표면적은 증가하였으나, 전지의 방전용량은 오히려 감소하였다. 탄소를 피복하지 않은 $SiO_x/ZnO$ 시료의 경우에 방전용량이 매우 낮았으며, 탄소를 피복한 후의 시료는 높은 충방전용량을 나타내었다. 수명특성의 경우, $C-SiO_x/ZnO$ 복합체(Zn : Si : C = 1 : 1 : 8)가 0.2 C의 전류량에서 50 사이클에서 $815mAh\;g^{-1}$의 용량으로 기존 흑연계 음극재보다 높은 용량을 나타내었다.

뉴스 내용분석과 하이프 사이클을 활용한 기술기획의 탐색적 연구: 클라우드 컴퓨팅 기술을 중심으로 (An Exploratory Study of Technology Planning Using Content Analysis & Hype Cycle)

  • 서윤교;김시정
    • 기술혁신학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.80-104
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    • 2016
  • 기존 유망 신기술에 대한 기술기획의 방법론들은 대상 기술 자체에 초점을 두어 해당 기술이 영향을 미치는 사회 환경적 맥락 이해가 부족한 현실이다. 이에 본 연구는 과학 커뮤니케이션 분야에서 널리 쓰이고 있는 뉴스 내용분석 방법론이 유망 신기술 대한 기술기획에서 사회적 환경의 맥락적 이해를 위한 보완적 방법론으로 활용될 수 있음을 살펴보고자 한다. 기술-사회 공진화 환경에서 유망 신기술은 사회와의 관계에서 하이프(hype) 현상을 나타낸다. 이에 착안하여 뉴스 내용분석을 수행하여 해당 분석 결과가 하이프 사이클 궤적과 부합하는 지를 탐색적으로 살피고, 뉴스 프레임 분석을 통해서는 유망 신기술에 따른 사회적 가시성의 실체적 내용을 이해하고자 하였다. 이를 위해 대표적인 유망 신기술로 클라우드 컴퓨팅을 대상으로 뉴스 내용분석을 수행하였다. 종합지, 경제지 및 IT전문지를 대상으로 한 뉴스 내용분석 결과는 뉴스 보도빈도가 가트너가 제시한 하이프 사이클 궤적과 부합하였으며, 특히 보도 태도 및 뉴스 프레임 분석은 유망 신기술에 대한 거시 환경요인별 맥락적 내용을 이해할 수 있는 유용한 정보를 제공함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 뉴스 내용분석이 기술기획에서 주로 활용되는 논문 특허를 중심으로 한 기술정보 분석의 한계점을 극복하고 거시환경 요인별 맥락 이해를 위한 보완적 방법론으로 활용될 수 있음을 시사한다. 결론적으로 기술기획의 거시환경 분석 단계에서 뉴스 내용분석 방법론의 활용은 기술-사회 공진화 관점의 상호 균형된 시각을 확보함에 기여할 수 있을 것이다.

SI 열화학 수소 제조 공정에서 분젠 반응을 통한 상 분리 특성 (Phase Separation Characteristics via Bunsen Reaction in Sulfur-Iodine Thermochemical Hydrogen Production Process)

  • 이광진;김영호;박주식;배기광
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.386-393
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    • 2008
  • The Sulfur-iodine(SI) thermochemical cycle is one of the most promising methods for massive hydrogen production. For the purpose of continuous operation of SI cycle, phase separation characteristics into two liquid phases ($H_2SO_4$-rich phase and $HI_x$-rich phase) were directly investigated via Bunsen reaction. The experiments for Bunsen reaction were carried out in the temperature range, from 298 to 333 K, and in the $I_2/H_2O$ molar ratio of $0.109{\sim}0.297$ under a continuous flow of $SO_2$ gas. As the results, solubility of $SO_2$, decreased with increasing the temperature, had considerable influence on the global composition in the Bunsen reaction system. The amounts of impurity in each phase(HI and $I_2$ in $H_2SO_4$-rich phase and $H_2SO_4$ in $HI_x$-rich phase) were decreased with increasing $H_2SO_4$ molar ratio and temperature. To control the amounts of impurity in $HI_x$-rich phase, temperature is a factor more important than $I_2/H2_O$ molar ratio. On the other hand, the affinity between $HI_x$ and $H_2O$ was increased with increasing $I_2/H2_O$molar ratio.

전기화학적 에칭법을 이용한 AFM용 텅스텐 탐침 제작에 관한 연구 (Fabrication of Tungsten Probe Tips for AFM using Electrochemical Etching)

  • 한규범;장현아;안효석
    • Tribology and Lubricants
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    • 제29권4호
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    • pp.213-217
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    • 2013
  • As commercial atomic force microscopy (AFM) probes made of Si and $Si_3N_4$ have low stiffness, it is difficult to induce sufficient elastic deformation on the surface of a specimen in a tapping mode. Therefore, high-guality phase contrast images can not obtained. On the other hand, a tungsten AFM probe has relatively higher stiffness than a commercial AFM probe. Accordingly, it is expected to provide an enhanced phase contrast image, which is an effective tool for achieving a better understanding of the micromechanical properties of worn surfaces and wear mechanisms. In this study, on electrochemical etching method was optimized to fabricate tungsten probe tips for an AFM. Electrochemical etching was performed by applying pulse waves with a 20% duty cycle at various voltages instead of only a DC voltage, which has been commonly used.