• 제목/요약/키워드: 기공전도

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무가압소결(無加壓燒結)한 ${\beta}-SiC-ZrB_2$ 복합체(複合體)의 파괴인성(破壞忍性)과 전기전도성(電氣傳導性)에 미치는 기공(氣孔)의 영향 (Effect of Porosity on the Fracture Toughness and Electrical Conductivity of Pressureless Sintered ${\beta}-SiC-ZrB_2$ Composites)

  • 신용덕;권주성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.847-849
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    • 1998
  • The effect of $Al_{2}O_{3}$ additives on the microstructure, mechanical and electrical properties of ${\beta}$-SiC+39vol.%$ZrB_2$ electroconductive ceramic composites by pressureless sintering were investigated. The ${\beta}$-SiC+39vol.%$ZrB_2$ ceramic composites were pressureless sintered by adding 4, 8, 12wt.% $Al_{2}O_{3}$ powder as a liquid forming additives at $1950^{\circ}C$ for 1h. Phase analysis of composites by XRD revealed mostly of $\alpha$-SiC(6H), $ZrB_2$ and weakly $\alpha$-SiC(4H), $\beta$-SiC(15R) phase. The relative density of composites was lowered by gaseous products of the result of reaction between $\beta$-SiC and $Al_{2}O_{3}$ therefore, porosity was increased with increased $Al_{2}O_{3}$ contents. The fracture toughness of composites was decreased with increased $Al_{2}O_{3}$ contents, and showed the maximum value of $1.4197MPa{\cdot}m^{1/2}$ for composite added with 4wt.% $Al_{2}O_{3}$ additives. The electrical resistivity of ${\beta}$-SiC+39vol.%$ZrB_2$ electroconductive ceramic composite was increased with increased $Al_{2}O_{3}$ contents, and showed positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature from $25^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$.

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그래핀/구리폼과 그래파이트 하이브리드 구조체의 열전도 특성 연구 (The study of thermal properties of graphene/Cu foam hybrid structures)

  • 김희진;김형근;김예나;이우성;윤대호;양우석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.235-240
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    • 2013
  • 그래핀(Graphene)은 전기 전도성 및 열전도성이 우수하고 1 nm 수준의 초 박막 형 필름 소재를 제조할 수 있다는 장점으로 인하여, 차세대 트랜지스터 소자 및 디스플레이 장치에 적용 가능한 방열 소재로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 CVD(chemical vapor deposition)제조법으로 합성된 그래파이트(Graphite)는 구조의 단순성 및 유연성 때문에 안정하고 열에 강한 탄소계 방열소재로 주목 받고 있다. 본 연구는 열전도도가 우수한 폼(foam)형태의 구리를 촉매로 상압과 진공에서의 CVD법을 이용하여 그래핀을 성장시킨 후 구리 폼의 기공 안에 다양한 종류의 그래파이트(Natural graphite, expandable(/expanded) graphite, etc)를 복합 및 안정화시켜 기존보다 높은 열전도도를 가지는 방열소재를 개발하였다. 제조된 금속폼/그래파이트 소재를 OM(optical microscopy)과 SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 표면을 확인하였고 DSC(Differential Scanning Calorimetry), 아르키메데스 법을 활용한 비열, 밀도 결과를 확보하였다. 또한 LFA(Laser Flash Analysis)를 이용하여 열 확산계수 예측을 통한 열전도 특성을 평가하였다.

알칼리형 연료전지용 다공성 니켈수소극의 촉매특성개선 (Improvement of the Catalytic Properties of Porous Nickel Hydrogen Electrodes for Alkaline Fuel Cell)

  • 이홍기;이주성
    • 공업화학
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    • 제3권2호
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    • pp.230-239
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    • 1992
  • 알칼리형 연료전지의 수소극을 제작하기 위해 니켈을 사용하였다. 분극곡선을 측정한 결과 최적의 전해질 농도와 운전온도 조건은 6N KOH와 $80^{\circ}C$였다. 다양한 양의 PTFE 현탁액을 첨가하며 제조한 수소극에서의 전도도와 겉보기기공도 및 전류밀도를 비교한 결과 10wt%의 PTFE를 첨가하는 경우가 가장 적당함을 알았다. CO 화학흡착량으로부터 표면적을 구했으며 10wt%의 PTFE를 침적시키고 $340^{\circ}C$에서 소결시켜 제조한 수소극의 경우 $200mA/cm^2$ 이상의 전류밀도를 나타내었다. 전극의 표면구조를 SEM으로 관찰하였고 cold pressing, hot pressing, rolling 및 calendering 방법 등의 전극제작방법에 따른 전기화학적 특성을 고찰하였다.

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연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜덤공중합체 강화복합막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Sulfonated Poly(Arylene Ether Sulfone) Random Copolymer Reinforced Membranes for Fuel Cells)

  • 안주희;이창현
    • 멤브레인
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    • 제26권2호
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    • pp.146-151
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    • 2016
  • 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰(SPAES) 랜덤 공중합체는 고분자 전해질 연료전지에 적용될 때 높은 수소이온전도도, 상대적으로 낮은 생산 단가 그리고 열화학적 저항성등과 같은 장점을 갖는다. 반면, SPAES 공중합체는 가혹한 구동 조건하에서 낮은 화학적 안정성과 치수 불안전성으로 인해 실제 연료전지 막에 직접적으로 적용하는데 어려움이 있다. 그에 타당한 해결책은 SPAES 공중합체를 상호 연결된 기공 구조와 높은 열화학적 강도를 가지는 지지체 필름(예 : 전기방사된 폴리이미드 지지체)에 함침시키는 것이다. 본 연구에서는 함침막 제조를 위한 이오노머로 빠른 이온 수송을 위해 높은 자유 체적을 유도하는 회전 그룹을 갖는 SPAES 공중합체를 선택하였다. 제작된 막의 실용가능성은 막 특성화를 통해 평가되었다.

전기영동법을 이용한 고체산화물 연료전지용 $Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{x}$ 전해질 박막 제조 (Preparation of $Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{x}$ Electrolyte Thin Film for Solid Oxide Fuel Cells by Electrophoretic Deposition)

  • 김동규;송민우;이경섭;김연수;김영순;신형식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.781-785
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    • 2011
  • 본 연구에서는 나노 크기의 세리아를 사마리움으로 일부 도핑(samaria-doped ceria(SDC))한 분말을 urea를 첨가제로 사용하여 수열합성법으로 합성하였으며 그 특성들을 XRD, FESEM, TEM 등을 통해 관찰하였다. 합성 시간 및 합성온도가 증가함에 따라 분말의 결정성 및 입도가 증가함을 확인하였다. 또한 이온전도도의 측정을 통해 합성된 SDC 파우더가 중 저온(600~$800^{\circ}C$) 부근에서 0.1 S/cm의 이온전도도를 보여 중 저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)의 고체 전해질에 적합함을 확인할 수 있었다. 합성된 SDC 분말은 중·저온 고체산화물 연료전지의 음극지지형 전해질로 사용하기 위해 전기영동 증착 방법을 이용하여 다공성 NiO-SDC 기판 위에 SDC 박막 증착을 시도하였다. 증착 용액은 acetone을 용매로 사용하고, 20V의 인가전압으로 10초간 증착한 결과 얇고 치밀하며 기공이 없는 SDC 박막이 형성되었음을 FESEM 분석을 통해 확인할 수 있었다.

고온 수증기 전해 수소제조를 위한 전해질 막의 전기화학적 특성 고찰 (Electrochemical Characteristics of Electrolyte Membrane for Hydrogen Production in High Temperature Electrolysis)

  • 최호상;손효석;심규성;황갑진
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.349-354
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    • 2005
  • 이트리아 안정화 지르코니아(yttria stabilized zirconia, YSZ)를 전해질로 선정하여 소결조건에 따른 열적 안정성과 전기적인 특성을 분석하였다. SEM사진으로 소결온도가 증가할수록 입자가 커지므로 상대적으로 기공은 줄어드는 것을 보였고 입자크기에 따른 영향을 확인하였다. 전기적 특성을 알아보고자 2단자법(2-probe method)으로 $800\~1000^{\circ}C$의 오도에서 교류 임피던스 측정을 통하여 전해질 내의 저항과 전기전도도 측정으로 입자 내부 저항 및 전기적 성능을 평가하였다. 소결온도가 $1400^{\circ}C$일 때 건식법과 습식법에서 밀도는 각각 6.13, 6.25 $g/cm^3$이며, 상대밀도는 각각 98, 99$\%$였다. 소결온도가 올라갈수록 저항은 낮아지고, 전도도는 커지는 것을 확인할 수 있으며, 건식 및 습식법으로 제작한 전해질의 전기전도도는 $10000^{\circ}C$에서 각각 $8.8\times10^{-2},\;11\times10^{-2}$ S/cm이었다.

Investigation of Leakage Currents of $BaTiO_3$ Thin Films Using Aerosol Deposition in Microscopic Viewpoint

  • 오종민;김형준;김수인;이창우;남송민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.114-114
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    • 2010
  • 최근 고용량의 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하여 고주파 발생의 원인인 배선길이와 실장 면적을 획기적으로 줄이는 임베디드 디커플링 캐패시터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 공정들은 높은 공정온도와 같은 공정상의 한계를 가지고 있어 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹 제작이 가능한 후막코팅기술인 Aerosol Deposition Method (ADM)에 착목하였으며, 이 ADM을 박막공정으로 응용하여 $BaTiO_3$ 박막을 제작하고 고용량의 디커플링 캐패시터 제작을 실현하고자 한다. 하지만, Cu 기판 상에 성막 된 $0.5\;{\mu}m$이하의 $BaTiO_3$ 박막에서는 $BaTiO_3$ 분말 내에 존재하는 평균입자 보다 큰 입자와 응집분말로 인해 발생하는 pore, crater, not-fully-crushed particles와 같은 거시적인 결함들에서의 전류 통전과 울퉁불퉁한 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면에서의 전계의 집중에 의한 전류의 증가로 인하여 큰 누설전류 발생하는 문제에 봉착하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제시된 효과적인 방법으로 Stainless steel 기판과 같이 표면경도가 높은 기판을 사용하는 것이며, 이를 통해 $0.2\;{\mu}m$의 두께까지 유전 $BaTiO_3$ 박막을 성막 할 수 있었으며, 치밀한 표면 미세구조와 줄어든 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면의 거칠기를 확인하였다. 하지만, $BaTiO_3$ 박막 내에 발생하는 누설전류의 근본원인을 확인하기 위해서는 누설전류에 대한 미시적인 접근이 더욱 요구된다. 이에 본 연구에서는 누설전류 발생원인의 미시적 접근을 위해 두께에 따른 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류 전도기구에 대한 조사하였으며, 이를 통해 $BaTiO_3$ 박막내 발생하는 누설전류의 원인은 $BaTiO_3$막 내에서 donor로서 역할을 하는 oxygen vacancy와 불균일한 전계의 집중으로 인한 전자의 tunneling 현상임을 확인할 수 있었다. 또한, Nano-indenter와 Conductive atomic force microscopic를 이용한 정밀 측정을 통해 표면경도의 중요성을 재확인하였으며 $BaTiO_3$ 박막의 두께가 $0.2\;{\mu}m$이하로 더욱 얇아지게 되면 입자간 결합 문제 또한 ADM을 박막화 하는데 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

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열분해 연료유 및 PET 기반 활성탄을 이용한 NO 가스 센서의 감도 향상 연구 (NO Gas Sensor with Enhanced Sensitivity Using Activated Carbon Prepared from Pyrolysis Fuel Oil and Polyethylene Terephthalate)

  • 곽철환;서상완;김민일;임지선;강석창
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.42-48
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    • 2021
  • 본 연구에서는 열분해 연료유를 이용하여 석유계 피치 기반 활성탄을 제조하였고, 이를 활용하여 일산화질소 가스 검출 센서를 개발하였다. 피치의 분자량 증가를 위해 피치 합성 시 중합 반응을 촉진시키는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 첨가하였다. 피치의 분자량 증가는 피치 기반 활성탄의 비표면적 및 미세기공 부피 증가에 기여하였고, 이는 활성탄 기반 센서의 일산화질소 가스 검출 특성 향상시켰다. 또한 테레프탈레이트 첨가 피치를 사용할 때 활성탄의 표면 산소 관능기 및 전도성 변화를 확인하고 테레프탈레이트 첨가가 활성탄의 물성 및 일산화질소 가스 검출 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

겨울철 염화칼슘(CaCl2) 처리에 따른 가로변 3가지 상록 관목류의 생육 및 생리반응 - 사철나무, 영산홍, 회양목을 중심으로 - (Growth and Physiological Response of Three Evergreen Shrubs to De-icing Salt(CaCl2) at Different Concentrations in Winter - Focusing on Euonymus japonica, Rhodoendron indicum, and Buxus koreana -)

  • 주진희;박지연;허혜;이은엽;현경학;정종석;최은영;윤용한
    • 한국조경학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.122-129
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    • 2016
  • 본 연구는 도심 내에서 공원 및 가로수 주변에 식재된 대표적인 세 가지 상록 관목류인 사철나무(Euonymus japonica), 영산홍(Rhododendron indicum), 회양목(Buxus koreana) 등을 중심으로 겨울철 염화칼슘($CaCl_2$) 처리에 따른 생육 및 생리적 반응을 살펴봄으로써, 내염성 정도와 제설제 피해지역에 대한 내성수종을 선별하기 위한 자료로 제시하고자 한다. 염화칼슘을 각각 0%(대조구), 0.5%, 1.0%, 3.0%, 5.0% 처리한 실험구에 2014년 11월에 정식한 후 이듬해 이른 봄인 2015년 3월에 수고, 엽장, 엽폭, 엽형지수, 엽수, 생체중, 건조중, 건물률, R/T율, 엽록소함량, 엽록소형광반응, 광합성률, 기공전도도, 증산율 등의 생육 및 생리적 특성을 조사하였다. 사철나무는 3.0% 이하, 영산홍과 회양목은 1.0% 이하의 처리구에서 생존이 가능하였으며, 사철나무가 영산홍과 회양목에 비해 생육적 감소율이 비교적 낮았다. 염화칼슘 처리농도가 높을수록 대조구에 비해 생리적 반응들이 감소되는 것은 동일하나, 영산홍과 회양목은 감소세가 비교적 뚜렷한 반면, 사철나무가 완만한 감소세를 보이고 있다. 특히, 처리농도가 높아짐에 따라 영산홍은 증산율을, 회양목은 광합성율과 기공전도도를 억제시키는 경향을 보였다. 이러한 결과를 통해 사철나무가 영산홍과 회양목에 비해 염해에 좀 덜 민감한 수종임을 알 수 있어 제설제 피해지역에 상록 관목류로 적용이 가능할 것으로 본다.

용기의 생육밀도와 용적에 따른 온대 주요 활엽수의 생리 특성 변화 (Growing Density and Cavity Volume of Container Influence Major Temperate Broad-leaved Tree Species of Physiological Characteristics in Nursery Stage)

  • 조민석;정재엽;양아람
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권1호
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    • pp.40-53
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    • 2017
  • 본 연구에서는 느티나무, 물푸레나무 및 졸참나무를 대상으로 시설양묘 과정에서 요구되는 적정 용기의 생육밀도 및 용적을 구명하고자, 16 종류의 용기[4 생육밀도(100, 144, 196, 256본/$m^2$)${\times}4$ 용적(460, 380, 300, 220 $cm^3$/구)]에서 생산된 용기묘의 생리 특성을 조사 분석하였다. 생육밀도 및 용적에 따른 용기묘의 광합성 특성, 광화학 효율 및 엽록소 함량변화를 알아보기 위해 이원분산분석과 다중회귀분석을 이용하였다. 세 수종 모두 용기의 생육밀도와 용적은 묘목의 광합성 기구에 영향을 미치며, 두 요인간의 상호작용이 졸참나무의 기공전도도를 제외하고 광합성 속도, 수분이용효율, 기공전도도 및 엽록소 함량에서 확인되었다. 그러나 광화학 효율은 생육밀도와 용적에 따른 상호작용이 없었다. 또한, 물푸레나무와 졸참나무의 광합성 속도는 생육밀도와 부의 상관관계를 보였으며, 세 수종 모두 광합성 속도와 용적과는 정의 상관관계를 보였다. 광합성 속도를 기준으로 다중회귀분석기법을 적용한 결과, 느티나무는 160~210본/$m^2$과 430~460 $cm^3$/구, 물푸레나무는 130~150본/$m^2$과 390~440 $cm^3$/구, 졸참나무는 130~170본/$m^2$과 420~460 $cm^3$/구가 최적 용기 규격으로 판단된다. 향후, 수종별 적정 용기 적용으로 양묘과정에서 우량 용기묘 생산뿐만 아니라, 조림 후에도 우수한 생장을 기대할 수 있다.