인류가 불을 에너지로 사용한 이래 문명은 급속도로 발전하여 왔으며 여기에 비례하여 1차에너 지에서 점차 사용이 편리하고 능률적인 기계에너지와 전기에너지로 변환하여 사용하게 되었다. 더욱이 현대는 고도의 산업화와 정보화 사회로 급속히 발전함과 동시에 생활수준도 도시화 및 고급화됨에 따라서 전기에너지는 물과 공기와 같이 우리생활에서 하루라도 없어서는 안될 생명 선이 되고 있다. 이러한 전기에너지는 석유, 석탄, 가스, 우라늄 등 1차에너지원을 사용하여 발 전설비에서 생산되는데 과거에서 지금까지 발전설비 효율을 높이기 위한 노력이 열역학적인 면 에서나 기계 성능면에서 꾸준히 계속되고 있다. 우리나라와 같이 부존자원이 부족하여 수입에 의존하고 있는 처지에서는 효율적인 에너지 활용이 더욱 절실한 문제로 부각되고 있다. 따라서 화력발전설비 효율의 시대적 변천과 최근경향 및 전망에 대하여 살펴봄으로써 프란트 효율에 관심이 있는 분들에게 도움이 되고자 한다.
본 연구에서는 태양전지 소자의 온도에 따른 전류-전압(I-V) 특성 변화를 통해 태양전지 다이오드의 전기적 특성을 분석하였다. 상온 조건의 경우 공핍층 영역(SCR)과 준중성 영역(QNR)에서 각각 3.02와 1.76의 이상 계수 값을 보였으며, 온도가 300 K에서 500 K으로 상승함에 따라 SCR 영역에서는 감소하는 경향을, QNR 영역에서는 증가하는 경향을 보였다. 이는 온도 상승에 따른 공핍층 영역에서의 캐리어 흐름 증가와 대면적 공정 과정에서의 오염물 침투 및 dangling bond 등의 결함으로 인한 bulk 에서의 캐리어 재결합에 따른 것으로 판단된다. 또한 텍스처링 공정에 따른 태양전지 소자의 접합면 균일성 확인을 위한 I-V 측정 결과 SCR 영역에서는 40.87%의 평균 전류 분산을, QNR 영역에서는 10.59%의 평균 전류 분산을 보였다. 이는 텍스처링 공정으로 형성된 접합면에서의 피라미드 구조가 원인이 되는 것으로 판단되며, 전체 다이오드 전류 흐름에 영향을 주게 된다. 이러한 공정 과정에서의 결함 및 접합 구조로 인해 태양전지 다이오드는 일반 다이오드에 비해 비이상적인 전기적 특성을 보이게 된다.
SF$_{6}$gas는 고정압 게통의 모든 분야에 광범위하게 사용되여 차단기의 소호재료로써 또는 초초고압용의 cable 및 변압기등의 절연재료로써 많이 사용되어지고 있다. 이러한 모든 분야에서 보여주는 SF$_{6}$gas의 우수한 절연특성은 이 Gas의 사용범위를 더욱 확대시켜 줄 것이라고 생각된다. 그러나 이러한 높은 절연강도도 고기압하에서는 기대되어지는 절연강도 보다 훨씬 낮아지는 경향이 있으며 이러한 경향은 사용압력이 높아질수록 현저하다. 그러나 고전압용 전기기기의 절연재료로써 고기압의 SF$_{6}$gas가 점차적으로 많이 사용되고 있기 때문에 이 고기압 SF$_{6}$에 관한 연구 결과중 우선 여기서는 평등전계에서 전극표면상태 및 면적등에 의한 영향과 절연파괴 직전의 전류펄스에 대한 것을 저기압 SF$_{6}$gas에 관한 결과와 함께 기술하고자 한다.
본 논문은 무수은 평판 형광램프의 구동원리를 해석하기 위하여 주파수 변화에 따른 벽전하와 벽전압 특성이 방전특성에 미치는 영향을 연구하였다. 펄스폭 $9[{\mu}s]$, 300[ns]의 전압 상승 시간을 갖는 펄스파로 방전시켰다. 벽전하, 정전용량, 벽전압의 전기적 특성은 인가된 전압, 전류 파형으로부터 계산하였다. 이때 구동 주파수는 20[kHz]에서 40[kHz]까지 변화시키면서 방전 전후의 정전용량 및 Q-V특성 곡선을 해석하였다. 주파수가 증가하면서 전극간의 정전용량 $C_p$ 방전공간상의 정전용량 $C_o$는 변화를 보이지 않았으나 방전공간과 전극사이의 정전용량 $2C_g$는 증가하는 경향을 보였다. 또한 주파수가 증가하면서 방전개시 전압은 감소하였으며 효율은 감소하는 경향을 보였다.
UV공정은 NaCl 첨가량 증가에 따라 RhB 분해율이 감소하였고, 전기분해 공정에서는 증가하는 경향을 보였으나 전기/UV 공정에서 NaCl 농도가 0.25 g/L까지 RhB 분해속도가 증가하였으며 최적 NaCl 농도는 0.25 g/L로 판단되었다. UV와 전기분해 단일 공저의 COD 제거 합보다 전기/UV 공정에서의 COD 제거율이 높아 복합 공정에 대한 시너지 효과가 나타나는 것으로 사료되었다.
직류분권 전동기에 있어서 정상운전시에 계자회로를 개방하면 회전자의 속도가 매우 상승하는 경향이 있다. 여기에서는 이러한 이상현상 자체를 수학적으로 해석해서 개방후의 회전자의 속도변화와 전기자전류의 변화를 시간의 함수로써 구하였다. 그리고 회전자의 속도 및 전기자전류, 잔류자기와 회전자 최종속도와의 관계, 부하 torque를 생각했을 경우의 회전자속도강하조건, 및 speed-torque curve도 구해보았다. Speed-torque curve의 경우에는 수학적으로는 복잡함으로 간단히 하기 위하여 과도기간을 편의상 subtransient와 transient의 두가지 period로 나눈 다음 물리적 현상을 고려하여 sub-transient를 무시해서 생각하였다. 본 실험에서 detector로는 Diehl tachometer-generator를, tachometer입력으로는 Hewlett-Packard사제 Model 200CD형 oscillator에 의한 20cps signal을 사용하였다. 그리고 회전 속도와 전기자전류를 Duel Channel Sanborn-150 recorder로 기록하였다.
일반적으로 전기 동역학적 전위는 세기성질로 알려져 있으며 이를 바탕으로 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 대표적 무기성 물질인 몬모릴로나이트를 대상으로 하여 분산체를 제조해 전위를 측정하였다. 전기 동역학적 전위를 측정한 결과, 몬모릴로나이트의 질량이 증가할수록 전위값이 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 몬모릴로나이트의 질량이 증가하면서 단위질량당 흡착하는 이온의 양이 적어지기 때문이라고 사료된다. 이러한 결과는 전위가 세기성질이 아닌 크기성질을 따른다고 생각할 수 있다. 또한 측정한 전기 동역학적 전위값을 통해 입자간 상호 에너지를 측정한 결과 몬모릴로나이트의 질량이 증가할수록 상호 입자간 에너지가 점차적으로 감소하는 경향이 관찰되었다.
(P $b_{1-x}$L $a_{x}$)[(S $b_{1}$2/S $n_{1}$2/) $Ti_{y}$ Z $r_{1-y}$] $O_{3}$(0.leq.x.leq.0.04, 0.25.leq.y.leq.0.40) 세라믹을 1250[.deg.C]에서 2시간동안 유지시켜 일반 소성법으로 제작하였으며 조성 및 L $a_{2}$$O_{3}$첨가량에 따른 구조적, 압전적 특성을 관찰하였다. L $a_{2}$$O_{3}$의 첨가량이 3-4[mol%]인 경우 La-rich의 pyrochlore상이 형성되었다. 시편의 평균결정립 크기는 1-2[.mu.n]의 크기를 나타내었으며 PbTi $O_{3}$조성이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 각 조성의 시편에 대해 PbTi $O_{3}$ 및 L $a_{2}$$O_{3}$의 첨가량이 증가할수록 유전상수는 증가하는 경향을 나타내었으며 상전이 온도인 큐리온도는 PbTi $O_{3}$조성이 감소할수록 L $a_{2}$$O_{3}$첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 압전 전하계수 및 전기기계 결합계수는 L $a_{2}$$O_{3}$첨가량 및 PbTi $O_{3}$조성에 따라 증가하였으며 L $a_{2}$$O_{3}$가 4[mol%]첨가된 0.10PSS-0.40PT-0.50PZ 시편에서 각각 250x$10^{-12}$[C/N], 29.7[%]의 최대값을 나타내었다. 기계적 품질계수는 L $a_{2}$$O_{3}$첨가량 및 PbTi $O_{3}$조성이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 0.10PSS-0.25PT-0.65PZ 시편에서 138의 최대값을 나타내었다.다.
철강 산업에서 발생되는 슬래그 부산물 중 전기로슬래그는 슬래그 자체의 팽창반응성으로 인해 콘크리트용 원자재로서 활용이 불가능하지만, 슬래그의 팽창반응성을 제거한 전기로산화슬래그는 콘크리트용 골재로서 활용이 가능하다. 본 연구에서는 산화 전기로슬래그 잔골재를 사용한 콘크리트의 기초품질 특성을 검토한 것으로서, 산화 전기로슬래그 잔골재는 입형이 둥근 풍쇄전기로슬래그 및 입형이 부순모래와 유사한 파쇄 전기로슬래그 잔골재가 있으며, 본 실험에서는 파쇄 전기로슬래그 잔골재를 사용하였다. 잔골재에 대해 용적 대체한 경우에서의 콘크리트의 품질 특성을 검토 결과, 전기로슬래그 잔골재는 골재 자체의 밀도가 일반 천연골재에 비해 매우 높고, 흡수율이 매우 낮기 때문에 전기로슬래그 잔골재 대체율이 증가할수록 동일 유동성을 확보하는 단위수량은 감소하는 경향을 나타내고 있으며, 동일 단위수량 적용시에도 콘크리트의 강도 발현 특성은 증가하는 경향을 나타내고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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