• 제목/요약/키워드: carbon shell

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반도체 나노와이어에서 전자방출 안정성 (Emission Stability of Semiconductor Nanowires)

  • 유세기;정태원;이상현;허정나;이정희;이철진;김진영;이형숙;국윤필;김종민
    • 한국진공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.499-505
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    • 2006
  • 열 화학기상법으로 만든 GaN와 GaP 나노와이어에서 전계 방출과, 산소와 아르곤 분위기에서 안정성에 대해 조사하였다. GaN 나노와이어의 경우 산소 분위기에서 전계 방출이 급격하게 줄었으나, GaP에서는 그렇지 않았다. 두 나노와이어 모두 아르곤 분위기에서는 큰 변화가 없었다. GaP 나노와이어의 외부에 존재하는 산화물 층이 전자 방출 안정성에 크게 기여한 것으로 생각된다. 나노와이어에서 방출된 전자의 에너지 분포를 통해 반도체 나노와이어는 탄소 나노튜브와 그 전계 방출 메카니즘이 다름을 유추할 수 있었다.

적층구성 및 곡률 변화에 따른 CFRP 적층쉘의 관통특성 (The Penetration Characteristics of CFRP Laminated Shells on the Change of Stacking Sequences and Curvatures)

  • 조영재;김영남;양인영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.79-85
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    • 2006
  • CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) of the advanced composite materials as structural materials for vehicle, has a wide application in light-weigh structural materials of airplanes, ships and automobiles because of high strength and stiffness, However, there is a design variable to be considered in practical application of the laminate composite materials, these materials are vulnerable to transverse impact. This paper is to study the effects of stacking sequence and curvature on the penetration characteristics of composite laminate shell. They are stacked to $[0_3/90_3]S,\;[90_3/0_3]s\;and\;[0_2/90_3/0]s,\;[90_2/0_3/90]s$ and their interlaminar number two and four. They are manufactured to various curvature radius (R=100, 150, 200mm and $\infty$), When the specimen is subjected to transverse impact by a steel ball, the velocity of the steel ball was measured both before and after impact by determing the time for it to pass two ballistics-screen sensors located a known distance apart. The critical penetration energy of specimen A and B with less interfaces were a little higher than those of C and D. As the curvature increases, the critical penetration energy increases linearly because the resistance to the in-plane deformation as well as bending deformation increases, which need higher critical penetration energy. The specimen A and C have higher critical penetration energy than B and D because of different stacking sequences. We examined crack length through a penetration test. For the specimen A with 2interfaces, the longest circumferential direction crack length were observed on the first interface from the impact point. For the specimen B 4-interface, the longest circumferential direction crack length were observed on the second interface from the impact point.

고압하에서 1-Adamantyl Fluoroformate의 가용매분해반응에 대한 속도론적 연구 (Kinetics of the Solvolysis of 1-Adamantyl Fluoroformate under High Pressure)

  • 경진범;;김종철
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.3-9
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    • 1993
  • 메탄올 및 에탄올 수용액내에서 1-adamantyl fluoroformate의 가용매분해반응속도를 여러 압력하에서 전도도방법을 이용하여 측정하였다. 이들 속도상수로부터 활성화부피(${\Delta}V^{\neq}{_o}$), 활성화압축율계수(${\Delta}{\beta}^{\neq}$), 활성화엔탈피(${Delta}H^{\neq}$), 활성화엔트로피(${Delta}S^{\neq}$), 그리고 활성화 착물에서의 charge development(△P)를 구하였다. 또한 에탄올 수용액내에서 가용매분해반응으로 인한 생성물에 대한 selectivity를 GC를 이용하여 측정하였다. 그 결과 ${\Delta}V^{\neq}{_o}$${\Delta}{\beta}^{\neq}$의 값은 모두 음의 값을 ${Delta}H^{\neq}$는 양의 값을 ${Delta}S^{\neq}$은 큰 음의 값을 얻었다. 이 현상을 용매구조변화에 대하여 논의하였다. 이들 결과로부터 본 반응은 acyl carbon을 공격하는 이분자성반응과 가용매분해과정(S-D)인 용매-분리이온쌍반응으로 추정할 수가 있었다.

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Analysis of critical fluid velocity and heat transfer in temperature-dependent nanocomposite pipes conveying nanofluid subjected to heat generation, conduction, convection and magnetic field

  • Fakhar, Mohammad Hosein;Fakhar, Ahmad;Tabatabaei, Hamidreza
    • Steel and Composite Structures
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    • 제30권3호
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    • pp.281-292
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    • 2019
  • In this paper, analysis of critical fluid velocity and heat transfer in the nanocomposite pipes conveying nanofluid is presented. The pipe is reinforced by carbon nanotubes (CNTs) and the fluid is mixed by $AL_2O_3$ nanoparticles. The material properties of the nanocomposite pipe and nanofluid are considered temperature-dependent and the structure is subjected to magnetic field. The forces of fluid viscosity and turbulent pressure are obtained using momentum equations of fluid. Based on energy balance, the convection of inner and outer fluids, conduction of pipe and heat generation are considered. For mathematical modeling of the nanocomposite pipes, the first order shear deformation theory (FSDT) and energy method are used. Utilizing the Lagrange method, the coupled pipe-nanofluid motion equations are derived. Applying a semi-analytical method, the motion equations are solved for obtaining the critical fluid velocity and critical Reynolds and Nusselt numbers. The effects of CNTs volume percent, $AL_2O_3$ nanoparticles volume percent, length to radius ratio of the pipe and shell surface roughness were shown on the critical fluid velocity, critical Reynolds and Nusselt numbers. The results are validated with other published work which shows the accuracy of obtained results of this work. Numerical results indicate that for heat generation of $Q=10MW/m^3$, adding 6% $AL_2O_3$ nanoparticles to the fluid increases 20% the critical fluid velocity and 15% the Nusselt number which can be useful for heat exchangers.

등온반응기와 단열반응기 조합으로 구성된 0.25 MW급 메탄합성 파일롯 공정 운전특성 (Operating Characteristics of a 0.25 MW Methanation Pilot Plant with Isothermal Reactor and Adiabatic Reactor)

  • 김수현;유영돈;강석환;류재홍;김진호;김문현;고동준;이현정;김광준;김형택
    • 청정기술
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    • 제19권2호
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    • pp.156-164
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    • 2013
  • 본 연구에서는 등온반응기와 단열반응기로 구성된 0.25 MW 메탄합성 파일롯 공정 실험을 통한 운전 특성을 분석하였다. 등온반응기는 메탄합성 반응을 통해 발생하는 열을 포화수의 유량과 압력을 통해 강제적으로 제어할 수 있는 반응기로 등온반응기와 단열반응기를 조합할 경우 기존 단열반응기만으로 구성된 메탄합성 공정에 비해 반응기 개수를 줄일 수 있다. 또한 합성가스 재순환이 불필요하기 때문에 단열반응기 조합으로 구성된 메탄합성 공정에서 비용의 약 15~20%를 차지하는 재순환 압축기를 제거할 수 있다. 등온반응기로 유입되는 합성가스의 $H_2$/CO 비가 3보다 낮은 경우에는 튜브에 충진된 촉매에 탄소 침적 현상이 일어나 반응기의 차압이 증가하였으며, $H_2$/CO 비가 3으로 공급되는 경우에는 탄소 침적 현상이 일어나지 않고 메탄합성 반응이 안정적으로 유지되어 CO 전환율 99% 이상, $CH_4$선택도 97% 이상, $CH_4$생산성 최대 $695ml/h{\cdot}-cat$를 얻을 수 있었다.

새우, 게 및 바다가재의 부산물로 만든 소스의 휘발성 향기 성분 (Volatile Flavor Compounds Identified from the Sauces Made with Waste of Shrimp, Crab and Lobster)

  • 이경임;조지은;안형기
    • 한국조리학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.119-128
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    • 2007
  • 식품의 조리과정 중에 부산물로 나오는 갑각류 폐기물을 이용하여 소스를 제조하여 canister system을 이용하여 농축한 후 GC/MSD를 이용해 휘발성 성분을 동정하였다. 그 결과 총 휘발성 성분의 개수는 72종이었으며 그 중 새우를 사용하여 만든 소스의 휘발성 성분이 45개로 가장 많았다. 새우 소스의 휘발성 성분은 10종의 alkane, 4종의 ketone, 3종의 aldehyde 및 7종의 alcohol이었으며 3-methyl-2-butanone, 2-pentanamine, isobutane, 3- methyl-butanal, furan, carbon disulfide, dimethyl sulfide가 주요한 성분이었다. 꽃게 소스에서는 18개의 휘발성 성분이 동정되었고, 4종의 alcohol류, 5종의 alkane류, 3종의 aldehyde류 및 ketone, acid와 amine이 각각 1종 검출되었으며, 2-methoxy ethanol, trimethyloxirane, 3-buten-1-ol이 꽃게 소스에서 주요한 휘발성 성분으로 나타났다. 바다가재 머리부분을 이용한 소스에서 16종의 휘발성 성분이 동정되었으며 alkane류 2종, aldehyde와 alcohol이 각각 1종씩 동정되었고 formic acid, 1-propanethiol, $\beta$-pinene, allyl sulfide가 주요한 향기 성분으로 나타났다. 바다가재 껍질을 이용한 소스에서 휘발성 성분이 18종 검출되었으며, acid류, pentane, 3-methyl 1-butanol 및 2, 4-dimethyl- 3-pentanone이 주요한 휘발성 성분인 것을 알 수 있었다.

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카타마란 알루미늄 보강판의 열영향부 효과를 고려한 최종강도 붕괴 해석 (Collapse Analysis of Ultimate Strength Considering the Heat Affected Zone of an Aluminum Stiffened Plate in a Catamaran)

  • 김성준;서광철;박주신
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.542-550
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    • 2020
  • 선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

Some Prophylactic Options to Mitigate Methane Emi ssion from Animal Agriculture in Japan

  • Takahashi, Junichi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권2호
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    • pp.285-294
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    • 2011
  • The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

NaOH 화학적 활성화로 제조된 하이브리드 커패시터의 전기화학적 특성 (The Electrochemical Characteristics of Hybrid Capacitor Prepared by Chemical Activation of NaOH)

  • 최정은;배가영;양정민;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.308-312
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    • 2013
  • NaOH 화학적 활성화법을 사용하여 야자각 차로부터 고 비표면적과 미세기공이 발달된 활성탄을 제조하였다. 활성탄제조 공정은 탄화과정에서 활성화 약품과 야자각 차의 비율과 불활성 기체 유량과 같은 실험변수들을 분석함으로서 수행되었다. 이와 같은 NaOH 화학적 활성화에 의한 2,481 $m^2/g$의 고 비표면적과 2.32 nm의 평균 기공크기를 갖는 활성탄이 얻어졌다. 양극으로 $LiMn_2O_4$, $LiCoO_2$와 음극으로 제조된 활성탄을 사용하여 하이브리드 커패시터의 전기화학적 성능을 조사하였다. $LiPF_6$, $TEABF_4$의 유기 전해질을 사용한 하이브리드 커패시터의 전기화학적 거동은 정전류 충방전, 순환 전류 전압법, 사이클과 누설전류 테스트에 의해 특성화 되었다. $LiMn_2O_4$/AC 전극을 사용한 하이브리드 커패시터가 다른 하이브리드 시스템 보다 더 좋은 충방전 성능을 보였으며, 출력밀도 1,448 W/kg와 131 Wh/kg의 고 에너지 밀도를 전달할 수 있다.

Beauveria bassiana 대량배양을 위한 탄소원, 질소원 및 고체 기질 선발 (Selection of Carbon, Nitrogen Source and Carrier for Mass Production of Beauveria bassiana)

  • 김정준;한지희;이상엽
    • 한국균학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.328-332
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    • 2014
  • Two-phase fermentation을 통한 Beauveria bassiana 149균주의 대량 배양을 위한 탄소원, 질소원, 기질 그리고 배양 조건 선발 실험을 실시하였다. 1차 액체 배양을 위한 적정 탄소원으로는 옥수수 분말, 전분 그리고 쌀가루가, 질소원으로는 펩톤과 효모 분발을 첨가한 것에서 포자 생산량이 높았다. 포자 대량 생산을 위한 기질 및 첨가물로는 톱밥+밀기울+옥수수 분말, 톱밥+밀기울, 쌀겨+밀기울 혼합에서 포자 생산량이 높았다. B. bassiana 149 균주의 포자 대량 생산을 위한 고체 배양 결과, 포자 생산량은 $30^{\circ}C$ 배양에서 $20^{\circ}C$보다 2배 정도 높은 경향을 보였다. B. bassiana 149 균주의 포자 생산량은 $25^{\circ}C$, 수분함량 60%와 70%에서 배양 시 $26.9{\times}10^8conidia/g$$38.6{\times}10^8conidia/g$로 40%와 50%의 $13.9{\times}10^8conidia/g$$11.6{\times}10^8conidia/g$ 보다 상당히 높았다.