• 제목/요약/키워드: inhomogeneous

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연료전지 촉매층 내 촉매활성도에 대한 탄소지지 백금 촉매의 기하학적 비등방성 효과에 관한 연구 (Geometrically Inhomogeneous Random Configuration Effects of Pt/C Catalysts on Catalyst Utilization in PEM Fuel Cells)

  • 신승호;김아름;정혜미;엄석기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.955-965
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    • 2014
  • Transport phenomena of reactant and product are directly linked to intrinsic inhomogeneous random configurations of catalyst layer (CL) that consist of ionomer, carbon-supported catalyst (Pt/C), and pores. Hence, electrochemically active surface area (ECSA) of Pt/C is dominated by geometrical morphology of mass transport path. Undoubtedly these ECSAs are key factor of total fuel cell efficiency. In this study, non-deterministic micro-scale CLs were randomly generated by Monte Carlo method and implemented with the percolation process. To ensure valid inference about Pt/C catalyst utilization, 600 samples were chosen as the number of necessary samples with 95% confidence level. Statistic results of 600 samples generated under particular condition (20vol% Pt/C, 30vol% ionomer, 50vol% pore, and 20nm particle diameter) reveal only 18.2%~81.0% of Pt/C can construct ECSAs with mean value of 53.8%. This study indicates that the catalyst utilization in fuel cell CLs cannot be identical notwithstanding the same design condition.

$SF_6$ 가스중에서 침대평판간극(針對平板間隙)의 전구(前驅)코로나 방전(放電) (Prebreakdown Corona Discharge of Point-to-Plane Gap in $SF_6$ Gas)

  • 백용현;이복희;전덕규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.980-982
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    • 1992
  • This paper deals with the dielectric behaviors of $SF_6$ gas and prebreakdown growth caused by lightning impulse voltages In inhomogeneous field perturbed with a fixed needle-shaped protrusion on the electrode. The measuring interpretation of the external current induced by moving charges is described. The temporal growth of prebreakdown is observed by using a shunt and photomultiplier. The prebreakdown processes are initiated by the first streamer corona at a needle protrusion, the flashover of the main gap in the positive polarity is very sensitive to the local field and propagates into the gap with the leader mechanism. It Is found that the dependence of the prebreakdown phenomena on the polarity of applied voltages is caused by the effect of space charges. In addition, the proposed measuring techniques are very useful to perform the measurements of avalanche currents, corona discharges in inhomogeneous fields and partial discharges in voids.

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고농도로 도핑된 Bismuth 기반 어븀첨가 광섬유 증폭기의 이론적 모델링 기법에 관한 연구 (Theoretical Modeling of High Concentration Bismuth-based Erbium-doped Fiber Amplifier)

  • 신재현;정민완;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.139-145
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고농도로 도핑된 Bismuth 기반 어븀첨가 광섬유 증폭기의 이득 및 노이즈 특성을 정확히 예측하기 위하여 필요한 이론적 모델링 기법에 대한 연구를 수행 하였다. 고농도의 Erbium 이온이 첨가되었을 때 발생하는 Clustering 현상에 기인한 Inhomogeneous Broadening현상, Cooperative Upconversion 현상, Pump Excited State Absorption과 Signal Excited State Absorption 현상 등 모든 현상을 고려하여 6 레벨 증폭기 System Model을 제시하고 이를 전산모사하여 실험치와 비교함으로써 제시된 모델의 유효성을 검증하였다.

저온 주사 레이저 및 홀소자 현미경을 이용한 GdBCO와 YBCO 초전도 선재의 국소적 특성 분석 (Analysis of the Local Properties in GdBCO and YBCO Coated Conductors using Low-temperature Scanning Laser and Hall Probe Microscopy)

  • 박상국;이형철
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권3호
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    • pp.169-177
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    • 2012
  • Distribution of the local properties in GdBCO and YBCO coated conductors was investigated using Low-temperature Scanning Laser and Hall Probe Microscopy (LTSLHPM). We prepared GdBCO and YBCO coated conductors to study the spatial distribution of the current density in a single bridge. Inhomogeneity of the ${T_c}^{max}$ in the bridge was analyzed from experimental results of Scanning Laser Microscopy (SLM) near the superconducting transition. The local transport and screening current in the bridge were also investigated using Scanning Hall Probe Microscopy (SHPM). A series of line scans of SLM of the GdBCO and YBCO sample showed that lines with more inhomogeneous distributions of ${\delta}V$ had more inhomogeneous distributions of ${T_c}^{max}$. The defect of the superconducting layer of the GdBCO sample caused by damage to the substrate affected the current flow. And we could analyze the redistribution of the current density using SLM and SHPM.

$2{\times}3$행렬구조를 갖는 초전도 한류기의 퀜치특성 분석 (Analysis on the quenching characteristics of a superconducting fault current limiter with 2 by 3 matrixes)

  • 조용선;박형민;이주형;정병익;최효상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.2210-2211
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    • 2008
  • In this paper, we investigated the quenching characteristics of a superconducting fault current limiter (SFCL) with connection of $2{\times}3$ matrixes. This SFCL consists of the trigger part to apply magnetic field and the current-limiting part to limit the fault current. When the fault occurs, the magnetic field generated in the reactor connected in parallel was applied to the two superconducting units of the current-limiting part to reduce of inhomogeneous critical current behavior between the superconducting units. The quenching behavior of a superconducting unit in the trigger part was affected by the increase of turn numbers. This is because of the difference of current distribution between the inductance of the reactors and the resistance generated in the superconducting units in trigger part. We confirmed that the voltage differences between two superconducting units of the current-limiting part were decreased. This is because of the improvement of inhomogeneous critical current behavior between the superconducting units according to the increase of external magnetic field.

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탄성 불균질 재료의 미시역학거동 (Part I :이론적 기초) (Micromechanical Properties in Elastically Inhomogeneous Materials (Part I : Theoretical Basis))

  • 강창석;홍성길
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.354-360
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    • 2001
  • 본 연구에서는 탄성문제에 관한 Eshelby의 이론을 응용하여 다수의 개재물이 모상 중에 균일하게 분산하고 탄성적으로 불균질한 복합재료의 거시적 응력-변형관계를 정식화하였다. 정식화의 과정에서, 주위의 구속을 받지 않는 어떤 영역에 응력의 발생을 동반하지 않는 변형률 (transformation strain $\varepsilon_{kl}$), 즉 열팽창 제수를 갖는 물체가 온도변화 ${\Delta}T$ 를 갖는 경우의 열팽창 변형 $\alpha$${\Delta}T$나, 물체가 일정한 소성 변형을 받았을 때의 소성 변형 등을 예로들 수 있는 역학 장을 정의하였다. 본 연구에서 전개한 방법은 선형 탄성론에 기초를 두고 있으며 복합체의 탄성거동만이 아니라 탄성-소성 거동의 해석 또한 가능하게 하였다

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Fourier 변환을 이용한 불균일 굴절률 Rugate 필터의 설계 (Design of Rugate Filters of Inhomogeneous Refractive Index Using the Fourier transform)

  • 조현주;이종오;황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.245-256
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    • 1995
  • Fourier 면환을 이용하여 불균일 굴절률 박막의 rugate 필터를 설계하였으며 rugate 필터의 반사율, 대역폭, 광학 두께, Q 함수 등을 변화시키며 Fourier 변환의 여러 가지 특성을 조사하였다. 주어진 단선 및 이중 rugate 필터의 과녁 스펙트럼에 불균일 굴절률 박막의 스펙트럼을 맞추기 위하여 merit 함수를 사용하였으며 merit 값이 최소가 되도록 Q 함수를 반복계산하여 수정하였다. Sossi, Bovard, Fabricius가 각각 유도한 세 종류의 Q함수를 반복계산 횟수, merit 함수의 값, 최적 광학두께 등의 관점에서 비교하였다. 반사율이 높은 rugate 필터 설계에는 반복계산 수정 후 반사율이 과녁스펙트럼에 가까운 Bovard와 Fabricius의 Q함수가 적당하며, 광학 두께는 최소 광학두께만 넘으면 반복계산 수정과정을 이용하여 과녁반사율을 맞출 수 있으므로 반사대역폭이 허용하는 광학두께로 결정하면 될 것이다.

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Underwater Discharge Phenomena in Inhomogeneous Electric Fields Caused by Impulse Voltages

  • Lee, Bok-Hee;Kim, Dong-Seong;Choi, Jong-Hyuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.329-336
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    • 2010
  • The paper describes the electrical and optical properties of underwater discharges in highly inhomogeneous electric fields caused by 1.2/50 ${\mu}s$ impulse voltages as functions of the polarity and amplitude of the applied voltage, and various water conductivities. The electric fields are formed by a point-to-plane electrode system. The formation of air bubbles is associated with a thermal process of the water located at the tip of the needle electrode, and streamer coronas can be initiated in the air bubbles and propagated through the test gap with stepped leaders. The fastest streamer channel experiences the final jump across the test gap. The negative streamer channels not only have more branches but are also more widely spread out than the positive streamer channels. The propagation velocity of the positive streamer is much faster than that of the negative one and, in fact, both these velocities are independent of the water conductivity; in addition the time-lag to breakdown is insensitive to water conductivity. The higher the water conductivity the larger the pre-breakdown energy, therefore, the ionic currents do not contribute to the initiation and propagation of the underwater discharges in the test conditions considered.

지진 하중을 받고 있는 회전축-베어링 시스템의 동적 거동에 관한 연구 (Dynamic response of rotor-bearing systems under seismic excitations)

  • 김기봉;김양한
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.992-1002
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    • 1988
  • 본 연구에서는 Monte Carlo 새뮬레이션 기법을 이용하여 지반가속도의 스펙트 럼 밀도함수(power spectral densities)로부터 여섯 성분의 지반가속도 시간이력곡선 을 얻고, 이들을 입력 데이터로 하여 운동방정식에 Newmark의 직접적분법을 이용하여 회전축-베어링 시스템의 응답상태벡터(response state vector)를 얻기로 한다. 충분 히 많은 수의 지반가속도 시간이력곡선을 시뮬레이션하고, 각 경우에 대응하는 응답상 태벡터들을 얻은 다음 일반적인 통계학 방법을 적용하여 평균함수, 표준편차 및 r.m.s (root mean square)등을 얻는다.

3차원 균열을 갖는 구조물에 대한 건전성 평가(I) (Integrity Evaluation for 3D Cracked Structures(I))

  • 이준성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3295-3300
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    • 2012
  • 3차원 유한요소법은 구조물에 존재하는 표면균열과 내재균열들의 응력확대계수를 구하는데 이용되어 진다. 기하모델, 즉 솔리드모델은 3차원 균열들을 포함하고 있다. 국부적인 절점밀도가 선택되어 지면 자동적으로 기하모델 영역에 중첩되어 지며 절점은 버블패깅 방법에 의해 생성되어지고 10절점 사변형 솔리드요소는 데라우니 삼각화 기술에 의해 생성하였다. 시스템의 정확도와 효용성을 체크하기 위해 인장하중을 받는 평판에 하나의 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수를 구해 Raju-Newnam식과 비교하여 5%이내의 차이를 보였다. 또한, 인장하중을 받는 평판에 두개 균열이 존재하는 경우의 해석을 통해 상호 간섭 효과를 분석하였다.