• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.11a
• /
• pp.88.1-88.1
• /
• 2011

SOFC는 사용되는 셀의 디자인에 따라 튜브형, 평판형으로 구분되어진다. 평판형의 경우에는 전해질 지지형(ESC), Anode 지지형(ASC) 및 금속 지지형(MSC)로 크게 나눌 수 있다. SOFC 스택은 이와 같은 셀과 밀봉재, 집전체, 분리판의 구성요소를 여러 장으로 적층하여 이루어진다. SOFC 발전시스템은 SOFC 스택과 EBOP, MBOP로 구성되는데, SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 밀봉재의 경우 SOFC에 사용되는 연료와 공기의 혼합(Cross-over)을 방지하는 중요한 기능을 담당하고 있으며 여러 장 적층된 분리판의 전기적 단락을 방지해야 한다. 또한 SOFC의 특성상 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 다른 구성요소와 화학적 반응이 없어야하고 열싸이클(Thermal cycle)을 견딜 수 있도록 충분한 기계적 강도가 보장되어야 하는 등 요구되는 품질기준이 엄격하다. SOFC의 밀봉재는 접합형(Brazing), 압착형(Compressive), 용융-고정형(Glass-ceramic)이 대표적으로 적용되고 있다. 이 중에서 Brazing 물질과 방법은 현재 활발히 연구가 수행 중에 있지만 범용적으로 사용되고 있지는 않은 상태이고 Compressive 밀봉재와 Glass-ceramic 밀봉재가 대면적 SOFC 스택에 사용되어 적용 가능성을 평가받고 있다. 본 연구에서는 SOFC 구성요소의 국산화를 추진하는 지경부과제의 결과물 중 (주)써모텍에서 개발한 Glass-ceramic 밀봉재(RC1) 단품에 대한 특성평가와 실제 단전지 평가를 통해 SOFC 스택 적용 가능성을 평가하였다. 밀봉재 단품에 대한 특성평가는 용융특성, 상분석, 열팽창계수 등의 물리적, 화학적 평가 외에 가스 누설 정도를 평가하는 기밀도 평가와 SOFC의 작동 온도인 $700^{\circ}C$와 상온 분위기를 주기적으로 인가하는 Thermal cycle 특성을 평가하였다. 셀을 한 장 사용하는 단전지(Unit cell) 평가는 RIST에서 자체 제작한 $100{\times}100mm^2$ 평판형 ASC 셀을 사용하여 수행하였으며, 밀봉재는 Dispensing 공정을 통해 구성되었다.

• Proceedings of the Korea Society of Environmental Toocicology Conference
• /
• 2003.10a
• /
• pp.151-151
• /
• 2003

토양에 방치된 농업용 폐비닐은 거의 분해가 되지 않으며, 수분과 공기의 유통을 차단하고 토양 내 미생물들의 흐름을 막아 토양을 더욱 황폐화시키게 된다. 불법적인 소각 때는 산불의 위험에다 다이옥신, 염소 및 염화수소가스 등을 배출해 대기오염을 유발시킨다. 폐비닐을 열분해과정으로 처리하여 아주 작은 입자로 미분쇄하고 겔상태로 용융된 원료물질속으로 완전히 균일하게 혼합하여 골재로 활용하는 과정에서 가스상과 액상의 여러 가지 중간생성물질이 발생하게 되며, 농약의 살포에 의한 잔류농약 둥 인체에 유해가능한 요소들이 있을 수 있다. 본 연구에서는 개발공정이나 제품에서 인체에 영향을 미칠 수 있는 물질에 대하여 유해성을 평가하고 용응 겔 및 가스와 오일에 함유된 화학성분을 분석하였기에 보고하고자 한다 시험동물의 혈액생화학적 검사에서는 농업용 폐비닐물질 및 열분해 파생물질의 혈청 Cholesterol, 혈청 Alanine aminotranseferse와 Aspartate aminotransferse, Albumin 수치, LDH, Glucose, Uric acid, A/C 비 등의 생화학적 활성도를 측정한 결과들에서는 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과와 비교하여 열분해 파생물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과가 감소된 통계결과를 보였다. 이 결과들은 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군보다 열분해 파생물질을 투여한 시험군의 외부독성물질 투여에 의한 생체독성의 영향과 생체에 가해진 스트레스강도가 작았음을 의미하는 것이다. 잔류농약분석에서는 시료로부터 농약을 추출하는 용매추출과정, 시료추출물 중 공존하는 방해성분을 제거하는 정제과정, 폐비닐물질 및 열분해 파생물질 성분을 100mg/kg 이상군의 투여 후 시험동물의 부검시 모든 투여군에서 독성소견이 인정되지 않았다. 이와 같은 결과로 열분해 및 연소과정에서 발생하는 파생물질의 분석결과를 응용하여 대기오염을 방지하고 인체 유해물질을 차단하는 공해 방지 설계의 기초자료를 제안하고자 한다.

• Resources Recycling
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.37-43
• /
• 2002

As the consumption of galvanized steels in cans and automobiles and the quantity of scraps increase, the recycling problems of EAF dust become a important problem. Valuable metals such as Fe, Zn, Pb are of continued interest to metallurgists. To recover the valuable metal and to remove the toxicity of EAF dust, high temperature smelting process is or researching as a pilot scale. The Reduction kinetics of Zn in EAF dust is so important in a view of the economic consideration of the process. In this study, the kinetics behavior of Zn in EAF dust were measured as a point of application in high temperature smelting process. The rate control step in ZnO and franklinite is revealed to be chemical reaction on the reaction surface.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.27 no.6
• /
• pp.319-326
• /
• 2017

In this study, a lightweight geopolymer was prepared using by slag discharged from IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) power plant and its physical properties, the density and compressive strength, were analyzed as a function of the concentration of alkali activators, W/S ratio and aging times. Also the possibility of applying it to lightweight materials by adding Si sludge as a foaming agent to the geopolymerg was investigated. In particular, a complex composition of alkali activator and a pre-curing process were applied to improve the strength properties of lightweight geopolymers. While the compressive strength of the lightweight geopolymer using a single activator was 9.5 MPa, the specimen made with a complex composition of alkali activator had compressive strength of 2~5 times higher. In addition, the lightweight geopolymer with pre-curing process showed a compressive strength value of 18~48 % higher than that of specimen made with no precuring process. In this study, by using a complex activator and a pre-curing process. the maximum compressive strength of lightweight geopolymer was obtained as 40 MPa (The specimen was aged for 3 days and had density of $1.83g/cm^3$), which is comparable to cement concrete. By analyzing the crystal phase and microstructure of geopolymers obtained in this study using by XRD and SEM, respectively, it was confirmed that the flower-bud-like zeolite crystal was homogeneously distributed on the surface of the C-S-H gel (sodium silicate hydrate gel) in the geopolymer.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.121-129
• /
• 2015

The platinum anode for the electrolytic reduction process is generally surrounded by a nonporous ceramic shroud with an open bottom to offer a path for $O_2$ gas produced on the anode surface and prevent the corrosion of the electrolytic reducer. However, the $O^{2-}$ ions generated from the cathode are transported only in a limited fashion through the open bottom of the anode shroud because the nonporous shroud hinders the transport of the $O^{2-}$ ions to the anode surface, which leads to a decrease in the current density and an increase in the operation time of the process. In the present study, we demonstrate the electrolytic reduction of 1 kg-uranium oxide ($UO_2$) using the porous shroud to investigate its long-term stability. The $UO_2$ with the size of 1~4mm and the density of $10.30{\sim}10.41g/cm^3$ was used for the cathode. The platinum and 5-layer STS mesh were used for the anode and its shroud, respectively. After the termination of the electrolytic reduction run in 1.5 wt.% $Li_2O-LiCl$ molten salt, it was revealed that the U metal was successfully converted from the $UO_2$ and the anode and its shroud were used without any significant damage.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.116-116
• /
• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.688-696
• /
• 2020

Petroleum coke (petcoke) is widely used, next to coal, as a gasification feedstock. In gasification processes, the viscosity of the ash and the formation of crystalline phases must be understood to ensure the continuous removal of slag. This study investigates the effect of CaO and V2O3 on petcoke slag viscosity. The viscosity of the molten slag was measured in the temperature range of 1100~1600 ℃ while varying the concentration of each component. The crystalline phases formed in a cooled slag were examined. The most slag samples tested in this study exhibited crystalline slag behavior. The increased CaO concentration resulted in a lower viscosity and a lower Tcv. The viscosity behavior changed from the glassy to crystalline slag and also showed a higher Tcv as the concentration of V2O3 increases. Most slag samples showed different crystalline phases from top to bottom. Anorthites and Ca-V phases were observed in the top and middle section, while the bottom section mainly showed V2O3 and anorthite. The vanadium in the ash forms Ca-V and V-Fe phases and also remains in molten slag. A low melting Ca-V phase can contribute to lowering the viscosity.

• Journal of environmental and Sanitary engineering
• /
• v.22 no.1 s.63
• /
• pp.1-16
• /
• 2007

The incineration process has commonly used for wastes amount reduction and thermal treatments of pollutants as the technologies accumulated. However, the process is getting negative public images owing to matter of hazardous pollutants emission. Specially dioxins became a main issue and is mostly emitted from municipal solid wastes incineration. In this reason, pyrolysis/gasfication/melting process is presented as a alternative of incineration process. The pyrolysis/gasfication/melting process, a novel technology, is middle of verification of commercial plant and development of technologies in Korea. But the survey about the pollutant emission from the process, and background data in these facilities is necessary. So in this survey, it Is investigated that the behavior of dioxins in three pyrolysis/gasfication/melting plant (S, T, P) of pilot scale. In case of S plant, concentration of dioxins shows high at latter part of cogenerated boiler and stack which are operate on low temperature conditions than a latter parts of pyrolysis and melting furnace which are operate on high temperature condition. Concentration of gas phage dioxins had increased after combusted gas passed cogenerated boiler and this is attributed to react of precursor materials such as chlorobenzene and chlorophenol. Concentration of dioxins in T plant showed lower levels at latter part of cooling equipment which are operate with water spray type on low temperature conditions than a latter parts of gasfied melting furnace which are operate on high temperature condition. Removal efficiency of dioxins at gas treatment equipment was 78.8 %. Concentration of dioxins in P plant was low at latter part of SDA/BF which is operate at low temperature conditions than a latter parts of pyrolysis gasfied chamber which are operate at high temperature condition. Removal efficiency of dioxins of SDA/BF was 85.9 % and therefore, it showed high efficiency at those of stoker type incineration facility. However, concentration of dioxins which emitted at high temperature condition were low in three facilities and satisfied present standard emission level of dioxins. To consider the distribution ratio of dioxins, Particulate phase dioxins at S and P plants showed similar ratio with which shows in current stoker type for middle scale domestic waste incineration facility. It is necessary to continuos monitoring the ratio of distribution of dioxins in T plant in because ratio of gas phage dioxins showed high.