• 멤브레인
• /
• 제22권1호
• /
• pp.23-34
• /
• 2012

중공사 고분자 분리막을 이용한 SF6를 분리 농축을 위한 운전조건을 결정하기 위해서는, 온도와 압력이 투과특성에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 온도와 압력이 부과된 조건에서 단일기체 투과실험을 수행하여, 중공사 고분자 분리막(PSF, PC, PI)을 통한 기체($N_2$, $O_2$, $SF_6$, $CF_4$)의 투과특성을 연구하였다. 실험결과, 기체의 투과플럭스는 온도와 압력의 증가에 따라 일반적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 분리막에 따른 투과플럭스의 차이가 관찰되었으며, 온도, 압력에 따른 투과플럭스 변화율은 기체의 특성(분자크기)에 따라 다른 것으로 나타났다. 온도 압력에 대한 투과플럭스를 3차원적으로 표현했을 때, 투과플럭스는 근사적인 평면 위에서 변화하는 것으로 관측되었다. 온도와 압력에 의한 투과플럭스 변화를 열역학적으로 분석하였으며, 투과플럭스 예측을 위한 경험적 모델로 평면특성의 1차 다항식 모델과 곡면 특성을 가진 2차 다항식 모델을 제안하였다. 그 결과 두 경험적 모델 모두 관측자료에 대한 높은 적합도를 보여 적용가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.48-54
• /
• 2012

니켈촉매 막을 증착시킨 산화규소 기판위에 아세틸렌기체와 수소기체를 원료로, 육불화황기체를 첨가기체로 열화학기상증착 시스템하에서 탄소코일을 증착하였다. 반응온도를 $650^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$까지 증가시키면서 증착된 탄소 코일의 기하구조를 조사하였다. $650^{\circ}C$에서는 주로 탄소나노필라멘트 형성의 전단계가 나타났으며, 반응온도가 증가하자($700^{\circ}C$) 나노 크기의 코일들이 나타났다. $775^{\circ}C$로 반응온도를 더욱 증가시키자, 파도물결과 같은 나노 코일들이 성장되었으며, 간혹 마이크로 크기의 코일들도 나타났다. 육불화황에 첨가된 불소의 에칭효과로 니켈 촉매의 크기를 줄일 수 있을 것으로 여겨지며, 따라서 육불화항 첨가기체의 사용으로 기존에 보고된 것보다 작은 크기의 직경을 갖는 마이크로 탄소 코일을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.47-53
• /
• 2011

$SF_6$는 IPCC가 평가한 온난화 지수가 가장 큰 물질이다. 이런 $SF_6$ 가스의 처리를 위하여 현재는 고에너지의 분해 기술이 사용되고 있지만 최근 분리막을 이용한 분리 및 회수 기술이 주목을 받고 있다. $SF_6$가 중간권으로 방출될 경우 광분해 또는 이온 반응을 일으켜 높은 독성과 부식성을 지닌 부산물을 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 현재 분리막을 이용한 $SF_6$ 가스의 회수 분리에 관한 연구 동향을 살펴보면 다양한 분리막 재질에 대한 투과특성연구가 부족하다. 또한, 실제 폐 $SF_6$ 가스 농도에 대한 연구와 에너지 효율이 높은 운전조건의 분리 회수 연구는 초기단계이다. 그러므로, 본 연구에서는 상용화된 PSF (polysulfone), PC (tetra-bromo polycarbonate)와 PI (polyimide) 중공사 분리막을 사용한 $SF_6$, $N_2$ 단일기체의 투과도 연구 및 폐 $SF_6$ 가스 농도의 $SF_6/N_2$ 혼합기체를 사용하여 상용화된 PSF, PC와 PI 중공사 분리막과 운전조건 변화에 따른 $SF_6$ 가스의 분리 회수 연구를 수행하였다. 고분자 중공사 분리막에 대한 $SF_6$와 $N_2$의 투과 특성 실험 결과, $N_2/SF_6$ 투과선택도는 PI 중공사분리막이 가장 높고, PC 중공사 분리막이 가장 낮은 결과를 보였다. $SF_6/N_2$ 혼합기체의 분리 특성연구에서 회수된 $SF_6$의 농도를 비교할 경우, PC 중공사 분리막이 0.5 MPa일 때 95.6 vol %로 가장 높았다. $SF_6$의 회수율에서는 PSF 중공사 분리막이 운전압력 0.3 MPa, 배출유량 150 cc/min일 때 최대 97.8%로 가장 높았다. 이상의 결과로부터 분리막을 이용한 폐 $SF_6$ 가수의 분리 및 회수 기술은 향후 $SF_6$ 가스의 대표적 친환경 기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 방전 플라즈마연구회
• /
• pp.96-99
• /
• 2003

In this dissertation the results of the combined experimental and theoretical studies designed to understand and predict the spatial growth and transport coefficients for electrons in $SF_6$ and $SF_6$-Ar mixtures have described. The transport coefficients for electrons in (0.1[%])$SF_6$-Ar, (0.5[%])$SF_6$-Ar, (1.0[%])$SF_6$-Ar, (3.0[%])$SF_6$-Ar and (5.0[%])$SF_6$-Ar mixtures were measured by time-of-flight method, and the electron energy distribution function and the parameters of the velocity and the diffusion were determined by the variation of the collision cross-sections with energy.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.1494-1495
• /
• 2007

In this dissertation the results of the combined experimental and theoretical studies designed to understand and predict the spatial growth and transport coefficients for electrons in $SF_6$ and $SF_6$-Ar mixtures have described. The transport coefficients for electrons in (0.1[%])$SF_6$-Ar, (0.5[%])$SF_6$-Ar, (1.0[%])$SF_6$-Ar, (3.0[%])$SF_6$-Ar and (5.0[%])$SF_6$-Ar mixtures were measured by time-of-flight method, and the electron energy distribution function and the parameters of the velocity and the diffusion were determined by the variation of the collision cross-sections with energy.

• 전기학회논문지P
• /
• 제59권2호
• /
• pp.197-201
• /
• 2010

$SF_6$ gas would be used in power transformer, GIS (Gas insulated switchgear) and so on because of its electrically superior insulation and chemically stable structure. Recently, the reduction of $SF_6$ is required to avoid global warming and the researches on the dilution of $SF_6$ with other gases have been carried out. $SF_6$ mixture gases with $N_2$ and $C_xF_y$ have drawn attention to the synergy effect. However, in order to understand the mechanism of the synergy effect, it is important to analyze and evaluate properties of mixture gases quantitatively. In this paper, we investigated the mechanism of synergy effect from electron collision processes and electron energy distribution by solving Boltzmann equation with propagator method. Three kinds of gases for dilution of $SF_6$ ($SF_6/N_2$, $SF_6/CF$4 and $SF_6/C_4F_8$) are considered in this simulation. On the properties of $SF_6/N_2$ mixture gas, the variation of reduced electric field was shown highly within 0%~40% mixtures of $SF_6$. And the more low-level electron energy has been distributed, the higher insulation capability has appeared.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제49권9호
• /
• pp.533-540
• /
• 2000

Lightning impulse $(1.2/44[\mus])$ and damped oscillating impulse $(Osc./44[\mus])$ : 0.83[MHz]) breakdown characteristics in sulphur-hexafluoride/nitrogen (SF6-N2) mixtures were investigated. The predischarge currents were observed to clarify the breakdown mechanism. th experiments were carried out under nonuniform electric fields disturbed by a needle-shaped protrusion whose length and diameter are 10[mm] and 1[mm] at total gas pressure up to 0.5[MPa] with nitrogen concentrations varying from 5 to 20[%] in the mixture. The electrical breakdowns of SF6-N2 mixtures for both the positive and negative polarities develop with steplike pulses in leader mechanism and the breakdown voltage -time (V-t) characteristics were affected by the space charge. The voltage-time curves for the negative oscillating impulse voltage were extended over the longer time range. The minimum breakdown voltages for the negative lightning and oscillating impulse voltage were higher than those for the positive ones. in particular the positive breakdown voltages were independent of the gas pressure.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.228-236
• /
• 2009

본 연구에서는 $SF_6$ 가스 포접 하이드레이트 결정이 생성되고 성장하는 메커니즘의 특성을 기술하였다. 실험은 일정한 압력과 온도에서 2상 실험($SF_6$ 기상/수용액상)과 3상 실험($SF_6$ 기상/수용액상/$SF_6$ 액상)의 서로 다른 두 가지 상 조건에서 이루어졌다. 두 조건 모두 기체 영역과 수용액 영역 사이의 경계면에서 하이드레이트 결정의 수지상이 섬유상 형태로 상향 성장하는 거동을 보였다. 3상 실험의 경우 하이드레이트 생성이 진행됨에 따라, 반응기 내부압의 감소로$SF_6$ 액상에서 생성된 기포가 기체와 수용액 계면의 막에 도달하여 기포의 표면이 하이드레이트로 전환되었다. 본 논문에서는 결정의 핵생성과 이동, 성장, 간섭을 중심으로 $SF_6$ 가스하이드레이트 결정의 성장 특성을 기술하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.85-93
• /
• 2000

In this paper, the predischarge propagation processes of SF\ulcorner gas stressed by impulse voltages under nonuniform electric field perturbed by a needle protrusion are described. The statistical and formative time-lags and the time interval between leader pulses were investigated on the basis of the predischarge current measured in the gas pressure range of 0.1~0.5 MPa. The predischarge current is closely related to the waveform, amplitude and polarity of applied votages, the gas pressure and the gap geometry. Both the positive and negative predischarge processes in nonuniform electric field develop in a regime of stepwise leader propagation leading to electrical breakdown. The mean of the time interval between leader pulses gives about a factor of 10 higher for the negative than for the positive leader current puls-es. According as the gas pressure increases, the statistical time-lag was almost unchangeable, but the formative time-lag was gradually decreased.

• 전기의세계
• /
• 제29권6호
• /
• pp.344-348
• /
• 1980

$SF_{6}$가스의 절연파괴특성 및 화학적특성에 관한 것을 종합해보면, 첫째, $SF_{6}$의 방전은 1개의 전자 avalanche중의 전자수가 임계치 Norit가 $10^{8}$정도에서 streamer에의 전이가 일어나므로서 이루어지며, 둘째, $SF_{6}$의 (.alpha.-.eta.)/.rho.와 E/.rho.의 관계는 .alpha.=.eta.근방에서 직선으로 상승되어 절연파괴에 극히 중요한 뜻을 가지며, 셋째, 두번째의 .alpha.=.eta.에 있어서의 구배는 보통의 기체보다 수 10배크기 때문에 최대전계를 부여하는 전극근방만이 공극의 방전개시를 지배하며, 넷째, 전기기구에 있어서 $SF_{6}$가스의 화학적변화의 energy원으로서는 arc, corona, 열을 들 수 있으며 특히 $SF_{6}$가스중과 공기중과의 내 Corona성을 구하기 위한 인가전압일내 Corona수명시간은 $SF_{6}$가스중이 공기중보다 길다는 것이다.