• Title/Summary/Keyword: 공기화학반응

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Fabrification of Segmented Flat-Tubular SOFC cell (Segmented 평관형 SOFC 셀 제조)

  • Park, Sung-Tae;Choi, Byung-Hyun;Ji, Mi-Jung;Choi, Heon-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.137.1-137.1
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    • 2010
  • SOFC cell 하나의 전위차는 약1.1V이기 때문에 발전용으로 사용하기 위해서는 수많은 단전지를 직렬로 연결하는 구조가 필요하다. 이러한 stack의 디자인에서 발생하는 문제를 획기적으로 개선한 형태가 하나의 지지체에 셀을 직렬로 연결함으로 전극의 선폭 및 단위 셀 간의 간격이 기존 평판형, 원통형에 비해 대폭 축소되어 전극 및 연결재의 저항손실을 최소화할 수 있는 Segmented형 SOFC이다. Segmented SOFC에 적용하기 위한 세라믹 다공성 지지체는 연료와 공기에서의 화학적 안정성, 셀의 구성소재와 반응이 없으며 열팽창계수가 유사해야하는 특성을 가져야하는데 그 중에서도 지지체로써 적절한 기계적 강도와 높은 가스투과도가 요구되어진다. 본 연구에서는 고온에서 안정한 Spinel의 MgAl2O4를 주성분으로 하는 다공성 지지체를 압출 성형하여 평관형으로 제조하였으며 활성탄을 기공형성제로 사용하여 연료의 공급이 원활하도록 약 30%의 기공율을 가지는 다공성 세라믹 지지체를 제조하였다. 제조된 세라믹 지지체에 연료극(NiO/YSZ), 전해질(TZ8Y), 공기극(LSM)을 코팅하여 실제 SOFC에 적용이 가능함을 확인하였다.

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Electrochemical Characterization of Electrospun LaCoO3 Perovskite Nanofibers Prepared at Different Temperature for Oxygen Reduction and Evolution in Alkaline Solution (다양한 온도에서 합성한 전기방사 LaCoO3 페롭스카이트 나노섬유의 알칼리용액에서 산소환원 및 발생반응에 대한 전기화학 특성)

  • Lopez, Kareen J.;Sun, Ho-Jung;Park, Gyungse;Eom, Seungwook;Shim, Joongpyo
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.26 no.2
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    • pp.148-155
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    • 2015
  • Electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers were produced for the air electrode in Zn-air rechargeable batteries using electrospinning technique with sequential calcination. The final calcination temperature was varied from 500 to $800^{\circ}C$ in order to determine its effect on the physical and electrochemical properties of the prepared $LaCoO_3$ perovskite nanofibers. The surface area of the electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers were observed to decrease with increasing final calcination temperature. Electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers calcined with final calcination temperature of $700^{\circ}C$ had the best electrocatalytic activity among the prepared perovskite nanofibers.

Deflagration to detonation transition by interaction between flame and shock wave in gas mixture (가스 연료와 공기 혼합물 내 압력파와 화염의 상호 작용에 의한 연소폭발천이 현상 연구)

  • Gwak, Min-Cheol;Yoh, Jai-Ick
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.369-374
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    • 2010
  • This paper presents a numerical investigation of the Deflagration to Detonation Transition (DDT) of flame acceleration by a shock wave in combustible gas mixture. A model consisting of the reactive compressible Navier-Stokes equations is used. The effects of viscosity, thermal conduction, species diffusion, and chemical reactions are included. Using this model, the generation of hot spots by repeated shock and flame interaction in front and back of flame and the change of detonation occurrence by various shock intensities (Ms=1.1, 1.2, 1.3) are studied. The simulations show that as the incident shock intensity increases, the Richtmyer-Meshkov (RM) instability becomes stronger and DDT occurrence time is reduced.

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Radiation-Induced Grafting of Acrylic Acid onto Cellulose : I. Graft Polymerization of Acrylic Acid onto Radiation-Peroxidized Cellulose (셀롤로오스에 아크릴산의 방사선 그라프트 반응: I. 과산화물에 의한 그라프트반응)

  • Kwon, Oh Hyun;Nho, Young Chang;Yang, Hyun Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.6
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    • pp.934-938
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    • 1997
  • Acrylic acid was grafted onto the peroxidized cellulose which was stored at room temperature for 20 days after ${\gamma}$-ray irradiation in air. The effect of acids and metallic salts on the grafting yields was determined. The addition of both the acid and metallic salt was found to accelerate the grafting yield much more than the only metallic salt, and the addition of $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ led to much higher grafting yield than that of $CuSO_4{\cdot}5H_2O$. The effect of acid on the grafting yield increased by the order $H_2>SO_4>HCl>HNO_3>CH_3COOH$. With the addition of $H_2SO_4$, the grafting yield rapidly increased up to $7{\times}10^{-2}$M, and then levelled off.

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복사열 교란에 대한 고체 추진제 응답 함수의 FM 방법에 의한 수치적 계산

  • 김성인;이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.22-22
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    • 1999
  • 교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

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Studies on the Electrochemical Properties of $TiO_{2-x}$ Thin Films ($TiO_{2-x}$ 박막의 전기화학적 성질에 관한 연구)

  • Q Won Choi;Chu Hyun Choe;Ki Hyung Chjo;Yong Kook Choi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.1
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    • pp.19-26
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    • 1986
  • A titanium oxide thin films were prepared by air oxidation and vapour oxidation and a $TiO_2$ single crystal was reduced by heating in an argon atmosphere. All the electrode characteristics of the Ti$O_{2-x}$, thin films are not different from those of slightly reduced single crystal rutile. In cyclic voltammogram of oxygen containing electrolyte solution at Ti$O_{2-x}$ electrodes, cathodic peaks were observed at between -0.8V and -1.0V vs. SCE. The cathodic current near 0V vs. SCE in saturated solution with nitrogen was observed to be greater than in saturated solution with air. The chronoamperogram was represented by the equation of i = $i_0e^{-kt}$, when the rate constant k was represented by the equation of k =$k_0{[H^+]}^nexp(A{\eta}+E_a/RT)$ The values of activation energy $E_a $were found to be 4.6~4.8kcal/mole in overpotential range of 0.035∼0.145 V and 1.6kcal/mole in overpotential range of 0.2∼0.5V. The values of n and A were found to be 0. 1 and 5.4~5.6/V in range of 0.035~0.145V, and in range of 0.2~0.5V, to be 0.04 and 1.3/V, respectively. This can be interpreted as an totally irreversible reduction of oxygen.

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Effect of SUS316L Bipolar Plate Corrosion on Contact Resistance and PEMFC Performance (SUS316L 분리판 부식에 의한 접촉저항 및 고분자전해질 연료전지 성능에 미치는 영향)

  • Kim, Junseob;Kim, Junbom
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.32 no.6
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    • pp.664-670
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    • 2021
  • Stainless steel was applied as bipolar plate (BP) of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) due to high mechanical strength, electrical conductivity, and good machinability. However, stainless steel was corroded and increased contact resistance resulting PEMFC performance decrease. Although the corrosion resistance could be improved by surface treatment such as noble metal coating, there is a disadvantage of cost increase. The stainless steel corrosion behavior and passive layer influence on PEMFC performance should be studied to improve durability and economics of metal bipolar plate. In this study, SUS316L bipolar plate of 25 cm2 active area was manufactured, and experiments were conducted for corrosion behavior at an anode and cathode. The influence of SUS316L BP corrosion on fuel cell performance was measured using the polarization curve, impedance, and contact resistance. The metal ion concentration in drained water was analyzed during fuel cell operation with SUS316L BP. It was confirmed that the corrosion occurs more severely at the anode than at the cathode for SUS316L BP. The contact resistance was increased due to the passivation of SUS316L during fuel cell operation, and metal ions continuously dissolved even after the passive layer formation.

Hydrogen Evolution Rates of the Aluminum-Air Unit Cell (알루미늄-공기 단위전지의 수소발생속도)

  • Shim Eun-Gi;Doh Chil-Hoon;Moon Seong-In;Hwang Young-Gi
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.4 no.4
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    • pp.166-171
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    • 2001
  • In an aluminum-air unit cell used alkaline solution, Hydrogen evolution rates were investigated far the observation of the effects of alloy element, inhibitor and its concentration in electrolyte, KOH concentration, solution temperature, and current density loaded to cell. Hydrogen evolution rates were reduced up to $50\%$ by saturating the solution with ZnO, while ZnAc(Zinc Acetate) did not work as inhibitor. The inhibition effect of ZnO increased with increasing the KOH concentration and solution temperature. They were linearly increased with the KOH concentration and current density in first order and exponentially increased with the solution temperature.

Low-Frequency Pressure Fluctuations in an External-Loop Airlift Reactor (외부순환 공기부양반응기에서 낮은 주파수의 압력 변동)

  • Choi, Keun Ho
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.58 no.4
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    • pp.665-674
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    • 2020
  • Low-frequency pressure fluctuations in an external-loop airlift reactor were investigated. Low-frequency pressure fluctuations could be measured by shooting videos about liquid levels in the four piezometric tubes which were installed at the lower and upper parts of the riser and downcomer using a cellular phone. The periodic characteristics of pressure fluctuations were proved by the calculation of their auto-correlation function and cross-correlation function. Even if the riser superficial gas velocity was constant, the riser and downcomer gas holdups as well as wall pressures were periodically changed due to the inertia of circulating liquid. In general, the intensity of pressure fluctuations increased with an increase in the gas velocity. When the unaerated liquid height was 0.04 m, the maximum period of pressure fluctuations was found at the specific gas velocity (0.14 ms-1). It was because the maximum inertia of circulating liquid resulted from a reduction in the increasing rate of the liquid circulation velocity and a decrease in the volume of the effectively circulating liquid with an increase in the gas velocity.

Study on the In-Furnace Desulfurization for Oxy-Fuel Combustion Flue Gases Using Drop Tube Furnace (Drop Tube Furnace를 이용한 순산소연소 배가스 로내탈황에 관한 연구)

  • An, Young-Mo;Jo, Hang-Dae;Choi, Won-kil;Park, Yeong-Sung;Keel, Sang-In;Lee, Hyung-Keun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.47 no.4
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    • pp.512-517
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    • 2009
  • $SO_2$ concentrations in oxy-fuel combustion flue gases increases about three times as high as that of conventional air combustion system owing to the flue gas recirculation for the control of combustion temperature. So the desulfurization reaction is different from that of the conventional air combustion system due to exceptionally high $CO_2$ and $SO_2$ concentration. In this study, drop tube furnace(DTF) system was used to investigate the desulfurization characteristics of limestone in oxy-fuel combustion furnace. The experiments were performed under $O_2/CO_2$ atmosphere to examine the effect of operating variables such as reaction temperatures, Ca/S ratios and inlet $SO_2$ concentrations on the $SO_2$ removal efficiencies. $SO_2$ removal efficiency increased with reaction temperature, Ca/S ratio and inlet $SO_2$ concentration. And the addition of water vapor resulted in about 4~6% of increase in $SO_2$ removal efficiency.