• 대한기계학회논문집B
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• 제33권5호
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• pp.299-310
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• 2009

Fuel cells are expected to be promising future power sources in both aspects of thermal efficiency and environmental friendliness. Accordingly, worldwide research and development efforts have been enormously increasing recently in various applications such as power plants, transportation and portable power sources. Among others, high temperature fuel cells, such as solid oxide fuel cells and molten carbonate fuel cells, are suitable for electric power plants. Moreover, their high operating temperature is quite appropriate to construct further advanced integrated systems. This paper reviews recent literatures on research and development of integrated power generation systems based on high temperature fuel cells. Research and development efforts are summarized in the area of fuel cell/ gas turbine hybrid systems, application of carbon capture technology to fuel cell systems, integration of coal gasification with fuel cells, and the use of alternative fuels.

• 한국세라믹학회지
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• 제20권4호
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• pp.289-296
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• 1983

The Wetting of fusion cast $Al_2O_3$ brick and $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick by liquid Ag was studied by the sessile drop technique in Ar atmosphere. In this experiment the specimens were photographed per 2$0^{\circ}C$with increasing temperature from 96$0^{\circ}C$ melting point of Ag. And the method of photographing was carried out by shadow technique. The cosine of the contact angle increased linearly with increasing temperature in both systems. And the relation between the cosine of the contact angle and the temperature was Cos$\theta$=1.132+$0.75{\times}10^{-3}T$ for $Al_2O_3$ brick and Cos$\theta$=-1.706+$1.125{\times}10^{-3}T$ for $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick In both systems the contact angle decreased as the surface of substrate became smoother. The work of adhesion which was 503.5ergs/$cm^2$ for $Al_2O_3$brick and 393.6 ergs/cm2 for $Al_2O_3 -ZrO_2$ brick at 96$0^{\circ}C$ increased parabolically with increasing temperature in both system.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권1호
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• pp.133-136
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• 2009

A newly designed Ag/$Ag^+$ reference electrode in a quartz tube with a tungsten tip junction (W-tip-Quartz- REF) was fabricated and its electrochemical performance was compared with a conventional Pyrex tube-based Ag/$Ag^+$ reference electrode (Py-REF). The results of the electrochemical potential measurements with the W-tip-Quartz- REF and the Py-REF in the LiCl-KCl eutectic melts for a wide temperature range proved that the oxide layer on the surface of the tungsten metal tip provided a high ionic conduction. Stability of our newly designed W-tip- Quartz-REF was tested by measuring a junction potential for 12 hours at 700${^{\circ}C}$. The results of the cyclic voltammetric measurement indicated that the Ag/$Ag^+$ reference electrode in the quartz tube with a tungsten tip junction can provide a good performance for a wide temperature range.

• 한국표면공학회지
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• 제32권1호
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• pp.67-77
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• 1999

The Ni base superalloy Mar-M247 substrate was aluminized or aluminized after boronizing by the pack cementation under Ar atmosphere. The hot corrosion resistance and after-heat-treatment effect of aluminized specimens were studied by the cyclic hot corrosion test in $Na_2SO_4$-NaCl molten salt. XRD analysis showed that the $Ni_2Al_3$ phase was formed between the coated layer and substrate below 1273K but the NiAl phase above 1273K. The peak of the NiAl phase was developed after heat treatment. Corrosion test showed that corrosion resistance of the specimen with the NiAl phase was better than that with the $Ni_2Al_3$ phase. Corrosion resistance could be improved by heat treatment to form ductile NiAl phase, where cracks were not formed by thermal shock on coating layer. Moreover, it appeared that heat treatment played a role to improve corrosion resistance of Al diffusion coating above 1273K. The existence of boron in the Al diffusion coating layer obstructed outwared diffusion of Cr from the substrate, and it influenced on corrosion resistance of the coating layer by weakening adherence of the oxide scale.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권2호
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• pp.271-278
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• 2021

In this study, a chlorination technique for recycling Li₂ZrO₃, a reaction product of ZrO₂-assisted rinsing process, was investigated to minimize the generation of secondary radioactive pyroprocessing waste. It was found that the reaction temperature was a key parameter that determined the reaction rate and maximum conversion ratio. In the temperature range of 400-600℃, an increase in the reaction temperature resulted in a profound increase in the reaction rate. Hence, according to the experimental results, a reaction temperature of at least 450℃ was proposed to ensure a Li₂ZrO₃ conversion ratio that exceeded 80% within 8 h of the reaction time. The activation energy was found to be 102 ± 2 kJ·mol^-1·K^-1 between 450 and 500℃. The formation of LiCl and ZrO₂ as reaction products was confirmed by X-ray diffraction analysis. The experimental results obtained at various total flow rates revealed that the overall reaction rate depends on the Cl₂ mass transfer rate in the experimental condition. The results of this study prove that the chlorination technique provides a solution to minimize the amount of radioactive waste generated during the ZrO₂-assisted rinsing process.

• International Journal of Korean Welding Society
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• 제3권2호
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• pp.24-28
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• 2003

This study was aimed to evaluate the quality of flash welded joints and optimize the welding process for flash butt welding of 780MPa grade high strength steel. And then the relationship between the welding process variables and the joint quality would be established. The effect of process variables between flashing and upsetting process was elucidated. Microstructure observation of the joint indicated that the decarburized band was mainly changed with upsetting process. Width of HAZ was also related to the upsetting conditions rather than the flashing conditions. Generally maximum hardness at HAZ was correlated with Ceq of steel and the empirical relationship was obtained to estimate the HAZ properties. Tensile elongation at the joint was usually decreased with increasing the initial clamping distance. Investigation of fracture surface after tensile and bending tests reveal that the origin of cracking at the joint was oxide inclusions composed of $SiO_2$, MnO, $Al_2O_3$, and/or FeO. The amount of inclusions was dependent on the composition ratio of Mn/Si in steel. If this ratio was above 4, the amount of inclusions was low and then the resistance to cracking at the joint was enough to maintain the joint performance. It was obtained that the flashing process influenced the conditions for the energy input to establish uniform or non­uniform molten layer, while the upsetting conditions influenced the joint strength. Heat input variable during flashing process was also discussed with the joint properties.

• 전기화학회지
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• 제18권3호
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• pp.121-129
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• 2015

사용후핵연료 재활용을 위한 파이로프로세싱의 전해환원 공정에서는 $Li_2O-LiCl$ 용융염을 전해질로 사용하며 금속산화물 형태의 사용후핵연료를 음극, 백금을 양극으로 사용하여 금속전환체를 제조한다. 따라서, 음극에서는 금속산화물이 금속으로 전환되는 환원반응으로 인해 산소 이온이 생성되고, 양극에서는 그 산소이온이 산소 가스가 되는 산화반응이 발생한다. $650^{\circ}C$의 운전 온도에서 발생하는 양극의 산소 가스로 인한 금속 재질 장치의 부식을 막기 위해 양극을 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 사용해 산소 가스를 포집하여 전해질로의 확산을 막는 동시에 장치 외부로 배출되도록 한다. 기존에는 슈라우드 자체의 부식과 산소 가스의 염 내 확산을 방지하기 위하여 세라믹을 사용하였으나 비다공성 재질로 인해 산소 이온의 백금 표면으로의 이동 경로를 제한하여 공정의 속도를 좌우하는 전류 크기를 낮춘다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 스테인레스 스틸 mesh로 구성된 다공성 슈라우드의 사용이 수 그램 규모 실험을 통해 제안된 바 있다. 본 연구에서는 킬로그램 규모의 우라늄산화물 전해환원 운전을 통해 다공성 슈라우드의 안정성을 확인 하고자 하였다. 음극의 우라늄산화물로는 크기 1~4 mm, 밀도 $10.30{\sim}10.41g/cm^3$의 파쇄 펠렛 1 kg이 사용되었으며, 백금 전극과 다공성 슈라우드가 포함된 양극 모듈을 사용하였다. 전해환원 종료후 음극에서 우라늄 금속이 성공적으로 얻어졌으며, 백금 양극 및 다공성 슈라우드도 손상 없이 안정하게 사용되었다. $650^{\circ}C$에서의 LiCl의 점도와 동일한 물과 에틸렌글리콜의 혼합물에서 산소 가스를 주입하여 확인 결과 산소 버블이 다공성 슈라우드 외부로 유출되는 것은 관찰되지 않았다.

• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.403-410
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• 2012

한국의 전통 방짜유기 제작과정에서 수행되는 염수처리가 가공 도중 유기 표면에 생성되는 흑색 산화막 제거에 유용한 것으로 추정되고 있으나 그 효과에 대하여 체계적인 연구가 수행된 사례는 찾기 어렵다. 본 연구에서는 염수처리가 청동기 제작에 미치는 역할을 밝히기 위하여 제작재현 실험과 성분분석 실험을 실시하였다. 먼저 유기공방에서 다양한 방법으로 염수처리 실험을 수행하였으며 여기에서 얻어진 결과를 바탕으로 실험실에서 자체 제작한 구리합금을 대상으로 두드림, 염수농도, 합금비율 등의 조건을 달리하며 다양한 실험을 수행함으로써 염수처리가 초래하는 효과를 밝히고자 하였다. 실험결과 염수처리를 통하여 고온에서 발생하는 산화막이 용이하게 제거되는 것으로 밝혀졌다. 이는 염수의 주성분인 염소(Cl)와 청동에 포함된 주석의 상호 작용에 기인하는 것으로 드러났으며 염수의 또 다른 성분인 나트륨(Na)은 산화막 제거에 별다른 영향을 미치지 못하는 것으로 판단되었다. 특히 한국의 전통 방짜유기 합금 조성인 주석함량 22%의 청동합금에서는 열간가공 수행 여부와 관계없이 염수처리를 통하여 산화막이 제거되었으며 이때 염수의 농도는 0.5% 이상이어야 효과를 볼 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한편 납이 포함된 구리합금에서는 염수처리 효과가 나타나지 않았다. 이는 융점이 낮은 납이 녹으면서 시편 표면에 막을 형성함에 기인하는 것으로 추정된다.

• 센서학회지
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• 제5권3호
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• pp.93-100
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• 1996

높은 큐리온도를 가진 다결정 세라믹스 $Sr_{2}(Ta_{1-x}Nbx)_{2}O_{7}$ 및 $La_{2}Ti_{2}O_{7}$을 고상반응법과 용융염합성법으로 제조하고 조성과 하소 및 소결조건에 따른 분말특성, 상구조, 소결특성, 입자배향도 및 전기적 특성을 조사하였다. 용융염합성법에 의해 합성된 하소분말의 단일상은 고상반응법에 의한 것보다 100 - $150^{\circ}C$ 낮은 하소온도에서 나타났다. 한편 $Sr_{2}(Ta_{1-x}Nbx)_{2}O_{7}$ 소결체에서 Nb의 조성이 커질수록 입자배향도가 커지고 소결성 및 고온에서의 유전특성이 좋아졌다. 또 용융염합성법으로 $A_{2}B_{2}O_{7}$ 세라믹스를 제조할 경우 고상반응법에 비해 소결온도를 낮출 수 있고 비유전율도 다소 높일 수 있으나 압전특성이나 입자배향도는 향상되지 않았다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.54-59
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• 2016

전기로 공정에서 슬래그는 Fe를 약 20 ~ 35 wt.% 함유한 채로 슬래그 포트로 배출되어 냉각되고 있다. 슬래그 배출 전에 환원하여 용강으로 회수한다면 제강회수율을 향상할 수 있으며, 슬래그 배출량을 감소할 수 있다. 일반적으로 전기로 공정에서는 슬래그 포밍과 (FetO)의 환원제로 카본계의 환원제가 활용되고 있다. 본 실험은 Metal을 유도용해로에 용해한 후 슬래그와 환원제로 흑연분탄과 저가의 Al dross powder를 Pellet으로 투입하여 (FetO)의 환원 회수와 복인(復燐)에 대한 영향성을 조사하였다. 실험결과 Al dross에 의한 환원 회수율은 흑연분탄에 비해 2.5배 이상의 효과를 나타내었으며, 복인(復燐)에 대한 영향은 50 ppm 이하로 크지 않은 것으로 나타났다.