• Title/Summary/Keyword: 기체 수소

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A Study on the Hydriding and Dehydriding Kinetics of a Mechanically-Alloyed Mg-25wt.%Ni Mixture (기계적 합금처리된 Mg-25wt.%Ni 혼합물의 수소화물 형성 및 분해에 대한 반응속도론적 연구)

  • Song, Myoung Youp
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.10 no.1
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    • pp.9-17
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    • 1999
  • The hydriding and dehydriding kinetics were studied for a Mg-25wt.%Ni mixture which has the most excellent hydrogen-storage characteristics among many mechanically-alloyed mixtures. The hydriding and dehydriding rates were measured and the rate-controlling steps were determined by comparing the hydriding and dehydriding rates with the theoretical rate equations. The rate-controlling step in the hydriding reaction is the Knudsen flow and the ordinary gaseous diffusion of hydrogen molecules through interparticle channels, cracks, etc. in the various ranges of weight percentage of absorbed hydrogen $H_a$ below $H_a$=4.0. In the $H_a$ range 4.0 < $H_a{\leq}4.25$, the diffusion of hydrogen atoms through the growing hydride layer is considered the rate-controlling step. The rate-controlling step in the dehydriding reaction is the Knudsen flow and the ordinary gaseous diffusion of hydrogen molecules for all the ranges of weight percentage of desorbed hydrogen $H_d$.

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Numerical Analysis of Recess Effects on Gaseous Hydrogen/Liquid Oxygen Coaxial Injector (수소-산소 동축 분사기에 대한 리세스 효과 수치해석)

  • Lee, Kibum;Park, Tae Seon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.3
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    • pp.17-24
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    • 2016
  • The reacting flows of gaseous hydrogen/liquid oxygen 2D coaxial shear injector with varying recess length are numerically analyzed. The standard ${\kappa}-e$ model and laminar flamelet model are adopted for the steady turbulent combustion with the ideal and real gas equations. As the recess length increases, the recirculating region in the combustion chamber expands and the vorticity is intensified. Also, the variations of temperature, products, and pressure are strongly related to the recess length. The results show that an efficient combustor can be obtained by the introduction of the recessed injector.

CFD Simulation of Pd-Ag Membrane Process for $CO_2$ Separation (이산화탄소 분리를 위한 Pd-Ag 분리막 공정의 CFD 모사)

  • Oh, Min;Park, Junyong;Noh, Seunghyo;Hong, Seong Uk
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.20 no.1
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    • pp.104-108
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    • 2009
  • In this study, for the flow of carbon dioxide/hydrogen mixture through a tubular type Pd-Ag membrane, hydrogen partial pressure, velocity profile, and concentration profile were simulated as a function of inlet flow rate using computational fluid dynamics (CFD) technique. The simulation results indicated that the mole fraction of carbon dioxide increased slowly in the longitudinal direction as the flow rate increased. In addition, the effects of inlet flow rate and the length of membrane on hydrogen recovery were investigated. At lower flow rate and for longer membrane, the hydrogen recovery was larger.

Comparative Photoluminescence Study of Single-Layer MoS2 Annealed in Hydrogen and Vacuum

  • Ryu, Ye-Jin;Park, Min-Gyu;Ryu, Sun-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.195.1-195.1
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    • 2014
  • 최근 반자성 물질인 $MoS_2$를 수소 기체 속에서 열처리하게 되면 약한 강자성이 유발된다는 연구가 보고되었다. 본 연구에서는 강자성 발현을 수반하는 물리적 및 화학적 변화를 이해하기 위해서 단일층 $MoS_2$에 대한 라만분광 및 광발광 연구를 수행하였다. 기계적 박리법을 이용하여 $MoS_2$ 결정으로부터 단일층 및 이중층 $MoS_2$를 분리하여 $SiO_2/Si$ 기판에 전사한 후, $200^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 영역의 특정 온도에서 1시간 동안 열처리하였다. 배경 기체가 열처리 도중 $MoS_2$에 미치는 영향을 이해하기 위하여 수소 속 반응을 진공 상태와 비교하였다. 라만 스펙트럼에서는 큰 변화가 없었으나, 광발광의 세기는 수소 속 반응 후에 감소하고 진공 속 반응 후에는 증가하는 대조적인 결과를 보였다. AFM 측정으로부터는 열처리 후에 $MoS_2$ 표면에 뚜렷한 변화가 일어나지 않는다는 사실을 확인하였다. 본 발표에서는 수소와 진공 조건에서 관찰된 상이한 광발광 특성과 그래핀/$SiO_2/Si$에서 관찰된 p-형 도핑과의 상관관계를 설명하고자 한다.

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PWR 정지시 일차계통 산성-환원 및 산화단계의 용존기체 제어조건

  • 성기웅;강덕원;성기방;정홍호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.357-362
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    • 1998
  • PWR 정지시 일차계통 수화학 제어의 주요대상은 계통표면에 침적된 부식생성물의 주성분인 비화학양론적 니켈(코발트)페라이트로서, 산성-환원 단계에서 용존수소에 의해 Ni$^{\circ}$ (또는 Co$^{\circ}$)로 환원되고 산성-산화 단계에서 용존산소에 의해 Ni$^{2+}$ (또는 CO$^{2+}$)로 산화되어 이온교환기에 의해 제거된다 본 연구에서는, 니켈 및 코발트 산화물의 25~300 $^{\circ}C$ 환원 또는 산화반응 시 표준자유에너지의 변화 및 용존수소 또는 용존산소의 요구농도를 계산하여, 원자로 정지시 일차계통수 용존 기체의 제어조건을 고찰하였다. 산성-환원 단계의 냉각재 온도인 300~82$^{\circ}C$ 범위에서 용존수소가 충분할 경우 열역학적으로 $^{58}$ Co(또는 $^{60}$Co)Fe$_2$O$_4$$\longrightarrow$Co의 역반응이 억제되므로서 노심외 계통부위 침적이 감소될 수 있기 때문에, 용존수소를 온도에 따라 요구농도 곡선 위로 약간 높게 유지하는 것보다 25~50 cc/kg-$H_2O$로 유지하는 방식이 바람직한 반면, 용존산소를 제공하는 과산화수소 농도가) 2.7 ppm일 때 NiFe$_2$O$_4$$\longrightarrow$Ni$_2$O$_4$(+$\alpha$-Fe$_2$O$_3$) 반응이 일어날 수 있기 때문에, 산성-산화 단계에서는 과산화수소의 냉각재 농도를 이보다 낮게 유지하는 것이 바람직하다.

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Synthesis of the Carbon Nano/micro Coils Applicable to the Catalyst Support to Hold the Tiny Catalyst Grain (매우 작은 크기의 촉매 알갱이를 지지하기 위한 촉매 지지대용 탄소 나노/마이크로 코일의 합성)

  • Park, Chan-Ho;Kim, Sung-Hoon
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.277-284
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    • 2013
  • Carbon coils could be synthesized using $C_2H_2/H_2$ as source gases and $SF_6$ as an incorporated additive gas under thermal chemical vapor deposition system. The Ni layer on the $SiO_2$ substrate was used as a catalyst for the formation of the carbon coils. The characteristics (formation densities, morphologies, and geometries) of the as-grown carbon coils on the substrate with or without the $H_2$ plasma pretreatment process were investigated. By the relatively short time (1 minute) $H_2$ plasma pretreatment on the Ni catalyst layered-substrate prior to the carbon coils synthesis reaction, the dominant formation of the carbon microcoils on the substrate could be achieved. After the relatively long time (30 minutes) $H_2$ plasma pretreatment process, on the other hand, we could obtain the noble-shaped geometrical nanostructures, namely the formation of the numerous carbon nanocoils along the growth of the carbon microcoils. This noble-shaped geometrical nanostructure seemed to play a promising role as the good catalyst support for holding the very tiny Ni catalyst grains.

화학증착법으로 제조한 실리카/알루미나 복합막의 기체분리특성과 stability에 관한 연구

  • 김성일;하홍용;남석우;홍성안;김인원
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.27-28
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    • 1997
  • 최근 들어 분리공정의 발달과 산업의 고도화에 따라 기체 및 액체분리의 중요성이 강조되면서 열적, 화학적 그리고 기계적 안정성이 좋으며, 수명이 길고, 세척과 재생이 용이하며, 미생물에 의한 손상이 없는 무기막에 대한 연구가 진행중이다. 무기막은 기공의 크기에 따라 크게 다공성 막과 비다공성 막의 두 종류로 구분된다. 비다공성 금속막은 특정 기체에만 투과성을 가지며, 이때 기체는 용해-확산(solution-diffusion)기구에 의해 금속막을 투과하므로 특정기체에 대한 선택도는 매우 크나 투과도가 매우 작고 가격이 비싼 단점을 가지고 있다. 다공성 막은 기체 투과율이 큰 반면 기체 선택도가 작은 단점을 가지고 있다. 현재 기체분리에 사용되고 있는 무기막은 기공크기가 40${\AA}$ 이상으로 기체 분리가 Kundsen diffusion에 의해 이루어지므로, 기체 투과도는 큰 반면에 기체에 대한 선택도는 그리 크지 않다. 따라서 최근 들어서는 다공성 담체에 기공이 작은 ($d_{pore}<20{\AA}$)박막을 담지시켜 기체의 분리 선택도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유기금속 화학증착법(metal-organic chemical vapor deposition:MOCVD)을 이용하여 수소 선택성을 가지는 $SiO_2/Al_2O_3$ 복합막을 비율별로 제조하여 증착속도를 알아보고, 열과 수분에 노출시켜 박막의 기체투과도 변화를 살펴보았다.

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

  • 박은성;백승욱
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.70-76
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    • 1992
  • Ignition of hydrogen-air premixed gas in the vicinity of a hot surface has been investigated. Especially multistep reaction model was compared with a single reaction model. It was found that the multistep model with 48 step elementary chemical reactions produced a phenomenologically reasonable trend in ignition delays. The ignition d(2lays increase as the mixture becomes either fuel-rich or fuel-lean with a minimum near the stoichiometric value. The minimum surface temperature has been deduced by extrapolating predicted ignition delays. It was in quite good agreement with the experimental data.

Experimental Study on the SPE Water Electrolysis in KIER (KIER 실험용 SPE 수전해장치의 실험결과 및 고찰)

  • 김정덕;심규성;명광식;김종원
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.143-148
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    • 2002
  • SPE(solid polymer electrolyte) 수전해법은 고체고분자전해질 막(membrane)을 전해질로 사용하는 방법으로서 이 전해질 막은 알칼리 수전해에서의 KOH전해질과 격리막을 합쳐놓은 것과 같은 역할을 수행한다. SPE 수전해는 양극(anode)에서 촉매 전극에 의해 물로부터 산소기체(O$_2$)와 수소이온(H$^{+}$)이 발생되며 수소이온(H$^{+}$)은 다량의 물($H_2O$)분자와 함께 고체고분자전해질 막을 통하여 음극으로 이동하여 외부회로를 통해 도달한 전자(e)와 음극(cathode)에서 만나 수소기체(H$_2$)를 발생시키는 방법이다.(중략)

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Visible Light Spectrum of H2 Plasma Generated a Commercial Electric Power in the Parallel Plate Reactor (상용전원 평행판전극 방전장치에서 수소플라스마의 가시광선스펙트럼)

  • Choi, Woon Sang;Ji, Taek Sang;Kang, Sung Soo
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.15-20
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    • 1999
  • Visible light spectrum emitted from $H_2$ plasma in the parallel plate reactor using a commercial electric power are investigated by optical emission spectroscopy. Intensity of visible light is measured as a function of $H_2$ pressure and discharging power, and the intensity is compared with plasma density measured with the probe. As a result, the intensity is affected by plasma density and the plasma density is controlled the $H_2$ pressure and the discharging power.

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