• 제목/요약/키워드: 기계-화학반응

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SO-DCFC 적용을 위한 카본블랙-탄산염 혼합 매개체의 고온 반응 특성에 대한 연구 (A Study on Reactions of Carbon-Carbonate Mixture at Elevated Temperature: As an Anode Media of SO-DCFC)

  • 유준호;강경태;황준영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권8호
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    • pp.677-685
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    • 2014
  • 직접 탄소 연료전지(DCFC)는 석탄을 비롯한 탄소계 연료의 화학에너지를 직접 전기로 변환시킨다. 특히, 약 10 년 전에 고체산화물 전해질을 사용하고 연료극 매개체로 용융탄산염을 사용하는 고성능 직접탄소 연료전지 시스템이 제안되었다. 이 시스템의 경우, 운전 온도가 증가할수록 고체산화물 전해질의 이온 전도도가 향상되고 전기화학 반응이 활성화되어 성능이 향상되나, 연료극 매개체의 화학적인 안정성 문제발생이 우려된다. 본 연구에서는 탄소-탄산염 혼합 매개체의 고온 안정성을 이해하기 위한 일련의 실험을 수행하였다. 질소 또는 이산화탄소 분위기에서 카본블랙과 혼합된 $Li_2CO_3$$K_2CO_3$의 TGA 분석을 수행하였으며, 가열 과정에서 시료로부터 생성되는 가스 성분을 분석하였다. 이러한 결과를 해석하기 위하여, 탄산염의 열분해와 탄산염 등에 의하여 가속화되는 탄소 가스화 반응을 고려한 화학반응 모델을 제시하였으며, 실험 결과로부터 구한 매개체의 중량 손실과 가스 생성을 정성적으로 설명하였다.

초음파 조사에 의한 에폭사이드 비대칭 고리열림 반응의 속도 증진 효과 (Accelerating Effects of Ultrasonic Irradiation on Reaction Rates for the Asymmetric Ring Opening Reaction of Epoxides)

  • 이예원;박근우;김건중
    • 공업화학
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    • 제30권3호
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    • pp.365-370
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    • 2019
  • 본 연구에서는 키랄 코발트 살렌 촉매 존재 하에서 에폭사이드 화합물의 비대칭 고리 열림 반응(EKR)에 미치는 초음파 조사 효과를 기존의 기계적 교반법과 비교하여 고찰하였다. 촉매의 활성을 비교하기 위하여 $AlCl_3,\;BF_3$ 및 니트로벤젠술폰산(NBSA)이 결합된 키랄 코발트 살렌을 합성 사용하였으며, 반응물로는 에피클로로히드린(ECH), 에폭시페녹시프로판(EPP) 및 프로필렌 옥사이드(PO)를 친핵체로는 물과 메탄올을 각각 사용하여 EKR 반응을 수행하였다. 이 반응에서 반응물을 혼합시키는 조작의 일환으로써 초음파를 반응계에 적용한 경우가 통상의 기계적인 교반보다 반응속도를 현저히 증가시키는 결과를 나타내었다. 최고의 거울상 이성체 과잉도 값인 99 ee%를 얻는데 요하는 반응시간은 초음파를 적용하였을 때가 격렬한 물리적 교반을 행한 경우보다 60% 이상 단축되었으며, 이는 용액 중에서 발생하는 초음파의 공동화 현상에 의해 형성된 강한 전단력에 의한 결과로 해석된다.

환율과 환율변동성이 주식수익률에 미치는 영향 (The Impact of Exchange Rate and Exchange rate Volatility on Stock Returns)

  • 이사영
    • 국제지역연구
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    • 제21권1호
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    • pp.181-200
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    • 2017
  • 본 논문에서는 2006년 초부터 2015년 말까지 우리나라의 산업별 주가지수와 주요화폐의 환율을 이용하여 환율과 환율 변동성이 주가에 미치는 영향을 분석하였다. 주가지수로는 코스피지수와 우리나라의 대표적 산업인 음식료품, 화학, 기계, 전기전자, 종이목재, 전기가스, 운수장비, 은행 주가지수가 사용되었으며 환율의 변화를 보기 위한 주요화폐로서는 미국달러, 일본 엔, 유로, 영국 파운드가 사용되었다. 환율변화에 따른 주가의 반응분석에서는 예상한 바와 같이 전자, 운수장비 산업 주가와 환율은 정(+)의 관계를 나타내었으며 음식료품, 종이목재, 전기가스, 은행 산업의 경우도 예상한 것과 같이 주가와 환율은 부(-)의 관계를 나타냈다. 수출의 비중이 많은 기계 산업은 예상과 달리 부(-)의 반응을 보이는 것으로 나타났다. 화학 산업의 경우는 예상이 어려웠는데 분석결과 주가와 환율은 부(-)의 관계를 보여 주었다. 환율변동성에 대한 주가의 반응 분석에서는 종이목재 산업의 주가가 환율변동성에 부(-)의 반응을 나타냈다. 환율변동성에 대비한 위험관리 비용을 많이 지출하는 기업들이 종이목재산업에 속해 있는 것으로 보인다. 또한 은행산업의 주가도 환율변동성에 부(-)의 반응을 보였는데 이것은 선도환 등 외환 파생상품을 발행하여 수수료 수입이 증가하게 되는 은행산업의 주가는 환율변동성에 정(+)의 반응을 할 것이라는 예상과는 정반대의 결과였다.

고온벽면에 의한 수소-공기 예혼합기체의 자연발화에 관한 수치적 해석 (Numerical Analysis on the Autoignition of Hydrogen/Air Mixture Near a Hot Surface)

  • 박은성;백승욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.70-76
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    • 1992
  • 본 연구에서는 수소와 공기의 예혼합기체가 가열된 벽면에 노출되어 있는 경 우의 점화문제를 1차원 비정상상태로 예측하고자 하며 특히, 계산에서 가정하는 화학 반응기구가 갖는 정확성에 관하여 수치해석적으로 고찰하고자 한다.

나노튜브/화학연료의 동축 구조에서 생성되는 열동력 파도를 이용한 전기 에너지 생성 (Thermopower Wave in Core-Shell Structures of Carbon Nanotube Chemical Fuels)

  • 최원준;마이클 스트라노
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권6호
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    • pp.615-620
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    • 2013
  • 이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

CMP공정의 전압 활성화로 인한 전기화학적 반응 특성 연구 (Voltage-Activated Electrochemical Reaction of Chemical Mechanical Polishing (CMP) Application)

  • 한상준;박성우;이성일;이영균;최권우;이우선;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.81-81
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    • 2007
  • Chemical mechanical polishing (CMP) 공정은 deep 서브마이크론 집적회로의 다층배선구조률 실현하기 위해 inter-metal dielectric (IMD), inter-layer dielectric layers (ILD), pre-metal dielectric (PMD) 층과 같은 절연막 외에도 W, Al, Cu와 같은 금속층을 평탄화 하는데 효과적으로 사용되고 있으며, 다양한 소자 제작 및 새로운 물질 등에도 광범위하게 응용되고 있다. 하지만 Cu damascene 구조 제작으로 인한 CMP 응용 과정에서, 기계적으로 깨지기 쉬운 65 nm의 소자 이하의 구조에서 새로운 저유전상수인 low-k 물질의 도입으로 인해 낮은 하력의 기계적 연마가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 전기화학적 기계적 연마 적용을 위해, I-V 특성 곡선을 이용하여 active, passive, transient, trans-passive 영역의 전기화학적 특성을 알아보았으며, Cu 막의 표면 형상을 알아보기 위해 scanning electron microscopy (SEM) 측정과 energy dispersive spectroscopy (EDS) 분석을 통해 금속 화학적 조성을 조사하였다.

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비파괴검사에 의한 석유화학설비의 안전진단 (Safety Analysis for Petrochemical Plant by Nondestructive Test)

  • 이주석
    • 기계저널
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    • 제34권11호
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    • pp.859-866
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    • 1994
  • 석유화학플랜트에서 운용되는 반응로, 저장탱크, 열교환기 등의 압력용기 그리고 배관 등의 시 설물은 장기간 사용함에 따라 고온, 고압, 부식성 분위기, 열응력, 피로 등 여러 가지 요인으로 경년열화되어 노후화 된다. 일반적으로 이들 설비들에서 작용하는 유체나 가스의 누출은 화재나 폭발과 같은 재해 뿐만아니라 주위 환경을 오염시켜 공해를 유발하게 되며, 이들 시설물에 대한 신뢰성 및 안전성 확보는 국가기간 산업에서 매우 중요하며 이와 관련된 장치의 설계, 시공 뿐만 아니라 시험검사 및 평가기술 측면에서도 중요시되고 있다. 플랜트 시설물에 대한 가동중 주기적인 안전진단은 현상의 파악 뿐만 아니라 인명과 재산의 손실을 미연에 예방하고 경제적 이고 효율적인 운영계획 수립에 필수적인 것이다. 이 글에서는 국내 석유화학플랜트의 검사현 황을 알아보고 앞으로 플랜트의 효율적 운영 및 안전 운전을 위한 가동중검사 기술 및 개선대 책에 대하여 기술하고자 한다.

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고분자연료전지에 사용되는 e-PTFE 지지체의 펜톤반응 후 화학적 열화 (Chemical Degradation of e-PTFE Support Used in PEMFC after Fenton Reaction)

  • 오소형;임대현;이무석;이동훈;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.536-540
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    • 2020
  • 고분자연료전지(PEMFC) 고분자막의 지지체는 기계적 내구성 향상에 핵심적인 역할을 한다. 지지체로 사용하는 e-PTFE는 화학적으로 안정하여 PEMFC 구동과정에서 전기화학적인 열화에 대해서는 거의 연구되지 않았다. 본 연구에서는 e-PTFE가 Fenton 반응과정에서 발생한 라디칼과 과산화수소에 화학적으로 안정한지 검토하였다. Fenton 반응 과정에서 e-PTFE의 주사슬이 끊어져 지지체의 화학적 구조와 형태 변화가 발생하였고, 그에 따라 인장 강도가 감소하였다. 실제 PEMFC 구동과정에서 고분자막 이오노머의 전기화학적 열화는 라디칼과 과산화수소에 의해서 고분자막 내부에서 발생하므로, e-PTFE 지지체의 셀 내에서 전기화학적 열화도 발생할 수 있음을 본 연구 결과가 보였다.

폴리에틸렌나프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트 용융블렌드의 에스테르 교환반응 거동 II. 블렌드 시간에 따른 교환반응 정도 및 열적.물리적 특성의 분석

  • 신동윤;김갑진;윤기종
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.9-12
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    • 1998
  • 폴리에스테르계 고분자 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 우수한 기계적, 화학적 성질을 갖고 있어 섬유, 필름 및 산업용 자재로 널리 사용되었으나, 최근 PET보다 더욱 우수한 내열성 및 형태 안정성을 갖는 필름 재질이 요구되고 있다. 페닐기 대신 나프탈렌기가 있는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)는 PET의 이러한 점을 보완할 수 있으나 강직한 분자쇄와 높은 결정화도로 인해 가공성이 낮은 단점이 있다[1].

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고체 산화물 연료전지를 위한 물성치 및 전기화학반응의 수치해석 모델링 (Numerical Modeling of Physical Property and Electrochemical Reaction for Solid Oxide Fuel Cells)

  • 박준근;김선영;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.157-163
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지는 세라믹 물질로 이루어지며, 세라믹 물질의 물성치는 작동조건에 따라 달라진다. 따라서, 높은 신뢰성을 가지는 시뮬레이션 모델을 개발하기 위해서는 세라믹 물질의 물성치를 정확하게 예측할 수 있어야한다. 본 논문에서는 고체산화물연료전지의 성능에 영향을 미치는 여러가지 물성치를 선택하고 그 물성치를 위한 시뮬레이션 모델이 개발되었다. 개회로전압을 위한 깁스에너지, 활성화손실을 위한 교환전류밀도, 저항손실을 위한 전기전도도가 계산되었다. 또한, 다공성 전극 내부의 물질전달 해석을 위해서 분자확산과 누센확산을 함께 고려하는 유효확산계수가 계산되었다. 이러한 계산과정 후에 물성치 모델과 전기화학반응 모델이 동시에 시뮬레이션 되었다. 해석코드의 검증을 위해서 전산해석 결과는 실험결과 및 Chan 등에 의해서 수행된 이전 연구결과와 비교되었다.