• Title/Summary/Keyword: 분극특성

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A Study on Galvanic Corrosion properties between differential Al Alloys (이종 알루미늄 합금 간 갈바닉 부식 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sun-Ho;Lee, Seul-Gi;Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.96-96
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    • 2018
  • 금속재료 중 알루미늄(Al)은 일반적으로 많이 사용되는 철강재에 비해 그 비중이 약 $1/3(2.7g/cm^3)$인 경량이고 열전도율이 약 3배($196kcal/^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)로 높은 특성 등을 갖고 있다. 또한 대량생산에 의한 경제성을 가지기 때문에 건축 구조재, 전기 및 가전 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 위와 같은 특성으로 인해 열교환기의 종류에서 응축기(Condenser) 및 증발기(Evaporator)는 알루미늄(Al)을 널리 사용하고 있다. 하지만 단일 응축기 부품에도 이종 알루미늄 소재가 사용됨에 따라 갈바닉 부식이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 상용되고 있는 열교환기 중 응축기에서의 이종 알루미늄 재료로 인해 나타나는 갈바닉 부식 특성을 관찰-분석-연구 하였다. 본 연구에 사용된 알루미늄 재료는 현재 응축기 재료 중에서 각각 Tube와 Fin으로 널리 상용되고 있는 Al 1100과 Al 3003을 사용하였다. 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고 EDS를 통해 조성원소를 분석하였다. 또한 내식성 평가를 위해 5% NaCl 환경에서의 SST(Salt spray test, 염수분무시험) 시험과 3% NaCl 용액 내 자연침지 시험 및 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험을 진행하였으며 더불어 갈바닉 부식 시험에 따른 혼합 전위 측정 및 외관 관찰을 하였다. 각 재료는 실험에 대해 동일한 표면적을 노출시켜 시험하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 Fin(Al 3003)의 경우에는 Tube(Al 1100) 보다 빠른 부식거동을 보이며 국부적인 공식부식(Pitting corrosion)이 촉진되었다. Tube(Al 1100)의 경우에는 치밀한 Al2O3 형성과 부식에 따른 Al(OH)3를 생성함에 따라 Fin(Al 3003)에 비해 느린 부식거동을 보였다. 3% NaCl 용액 내 자연 침지 및 전위 측정 결과 초기 전위는 Fin(Al 3003, 약 -0.85V/SCE)이 Tube(Al 1100, 약 -1.05V/SCE)에 비해 더 높은 값을 가지며 약 72시간 이후 Tube(Al 1100) 시편이 더 안정적인 전위 값을 나타냈다. 이는 안정적인 Al(OH)3 피막 형성에 기인한 것으로 사료된다. 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험 결과 Fin(Al 3003) 시편에서 더 귀한 부식 전위 값을 나타냈지만 부식 전류는 더 낮은 값을 나타냈다. 상기 시험 결과를 바탕으로 Fin-Tube 간 장기간 접촉 시에는 갈바닉 부식이 발생할 수 있을 것으로 사료된다. 갈바닉 부식 시험 결과 초기 혼합 전위는 약 -1.05 V/SCE를 나타냈으며 약 288시간 경과 후 약 -0.85 V/SCE 값을 나타냈다. 이는 자연 전위 측정 및 동전위 양극 분극 시험에서의 부식 전위 값에서 알 수 있듯이 더 비한 전위인 Tube(Al 1100) 시편이 Fin(Al 3003) 시편에 대해 희생양극적(Sacrificial anode)인 역할을 한 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈바닉 부식 전위 측정 간 외관 관찰에서도 Tube(Al 1100) 시편은 빠르게 흑변 하는 것을 확인할 수 있었으며 Fin(Al 3003) 시편은 침지 300시간 이후에도 초기와 유사한 표면 상태 및 광택을 유지하였다. 이상의 SST 시험, 자연 침지 시험, 전기화학적 양극 분극 시험 및 갈바닉 부식 시험 결과를 바탕으로 단일 부품 내 이종 알루미늄 소재 간 접촉 및 그에 따른 갈바닉 부식 발생을 확인할 수 있었다. 따라서 동종 성분이라고 할지라도 단일 부품 제작 시에는 그 사용 환경에 따라 이종 금속 재료의 사용에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

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Seismic Anisotropy Physical Modeling with Vertical Transversely Isotropic Media (VTI 매질의 탄성파 이방성 축소모형실험)

  • Ha, Young-Soo;Shin, Sung-Ryul
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.13 no.4
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    • pp.307-314
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    • 2010
  • Although conventional seismic data processing is based on the assumption that the media are isotropic, the subsurface is often anisotropy in shale formation or carbonate with cracks and fractures. This paper presents the anisotropic parameter and seismic modeling in transversely isotropic media with a vertical symmetry axis using seismic physical modeling. The experiment was successfully carried out with VTI media, laminated bakelite material, using contact transducer of p and s-wave transmission. The variation of velocities with angle of incidence was clearly shown in anisotropic material. Comparing these velocities with the calculated phase velocities, the (P) and (S)-wave velocity observed in anisotropic material was a very good agreement with the calculated values. Anisotropic parameter ${\varepsilon}$, ${\delta}$, ${\gamma}$ was estimated by using Lame's constant calculated from the observed velocity. For the purpose of testing (S)-wave polarization, a birefringence experiment was carried out. The higher velocity was associated with the polarization parallel to the fracture, and the lower velocity was associated with the polarization perpendicular to the fracture.

Effect of Si Addition on the Corrosion properties of CrZrN Thin Films (CrZrN 박막의 Si 첨가에 따른 부식 특성 향상에 관한 연구)

  • Kim, Beom-Seok;O, Jong-Ho;Kim, Jae-Yong;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.190-190
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    • 2011
  • CrZrN 박막은 우수한 기계적 특성과 우수한 표면 조도특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 CrZrN 박막에 Si를 첨가하여 CrZrN 박막의 부식 특성 향상을 알아보기 위하여 염수 분무 실험과 분극실험을 통하여 박막의 부식 특성을 평가하였다. Si의 함량이 증가함에 따라 부식 특성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

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Effect of Electrolytic Condition on Composition of Zn-Co Alloy Plating (Zn-Co 합금도금의 조성에 미치는 전해조건의 영향)

  • Kang, Soo Young
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.8 no.11
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    • pp.287-292
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    • 2017
  • The electrodeposition of Zn on the automotive parts has been adapted However, because Zn electrodeposit needs to increase thickness for corrosion protection, it has problem of destruction of electrodeposit Zn-based electrodeposit have teen studied for corrosion protection and decreasing electrodeposit thickness. Especially; Zn-Co electrodeposit have much attention In this study, the Composition of Zn-Co electrodeposit in various manufacturing condition such as temperature, current density and electrolyte content was investigated to understand effect of electrolysis condition on Co content of specimen. The results were explained by cathode overvoltage and diffusion coefficient. As the current density increases, the electrolyte temperature decreases, and as the electrolyte concentration decreases, the overvoltage of the cathode increases. As the overvoltage of the cathode increases, the concentration polarization becomes more important than the activation polarization. Concentration polarization is determined by the diffusion of the mass transfer in the diffusion layer. In a constant concentration polarization, a large amount of elements with a large diffusion coefficient is diffused. That is, as the overvoltage of the cathode increases, the Zn content having a large diffusion coefficient increases.

The structural and dielectric polarization characteristics of composite oxide material in $(Ba Ca)TiO_3$-Zn (복합산화물 $(Ba Ca)TiO_3$-ZnO의 구조적 및 유전분극 특성)

  • 홍경진;임장섭;정우성;민용기;김용주;김태성
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.10 no.3
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    • pp.239-246
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    • 1997
  • The ZnO is stabilize dielectric constant over a broad temperature range because its addition makes the relaxation time short. In this study, the composite oxide material (B $a_{0.85}$ $Ca_{0.15}$)Ti $O_{3}$ was mixed by ZnO additive material and the dielectric polarization characteristics was studied. The relative density was over 90[%] at all specimen in the structural characteristics. Among of the specimen, the relative density of (B $a_{0.85}$ $Ca_{0.15}$)Ti $O_{3}$ with ZnO (0.4mol) has a 95[%]. The grain size of composite oxide material with an increasing ZnO increased and it was 1.0[.mu.m]-1.22[.mu.m]. In the electrical characteristics, the charge and discharge current was increased by ZnO addition. The dielectric relaxation time was increased by space charge polarization at above 110[.deg. C] and the dielectric relaxation time was fixed by space charge polarization of para-dielectric layer at below 110[.deg. C]. The dielectric relaxation time was maximum when the grain size was small. The dielectric relaxation time is decreased with an additive material ZnO and interface polarization, existing void at the grain and grain boundary. The remnant polarization is increased and the coercive electric field is decreased by ZnO.

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Complex Permittivity of Sand at Low Frequency (저주파수 영역에서 측정된 사질토의 유전특성)

  • Oh Myoung Hak;Kim Yong Sung;Park Jun Boum;Yoon Hyun Suk
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.21 no.2
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    • pp.93-103
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    • 2005
  • This study was performed to identify the presence of measurement distortions such as electrode polarization and to investigate the influence of soil water content on complex permittivity at low frequency. In low frequency measurement using two-terminal electrode system, electrode polarization effect was observed at frequencies less than approximately 100 HBz. The analysis for real permittivity should be performed at frequencies above 100 kHz in order to exclude electrode polarization effect in the analysis of real permittivity at low frequency measurements. For a given soil, both of real and effective imaginary permittivity of wet soil increased continuously with volumetric water content. This is evidenced by the facts that the real permittivity is proportional to the number of dipole moments per unit volume and effective imaginary permittivity is effected by the conduction due to water. However, proportional relation between real permittivity and volumetric water content is valid at upper MHz frequencies.

Electron Emission and Degradation of the Pb($\textrm{Zr}_{0.5}\textrm{Ti}_{0.5}$)$\textrm{O}_3$Electron Guns with Various Upper Electrode Sizes (Pb($\textrm{Zr}_{0.5}\textrm{Ti}_{0.5}$)$\textrm{O}_3$전자총의 상부 전극 크기에 따른 전자 방출 및 열화)

  • Kim, Yong-Tae;Yun, Gi-Hyeon;Kim, Tae-Hui;Park, Gyeong-Bong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.10
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    • pp.1032-1036
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    • 1999
  • The electron emission and degradation of the ferroelectric Pb($\textrm{Zr}_{0.5}\textrm{Ti}_{0.5}$)$\textrm{O}_3$ ceramics by the pulse electric field have been investigated as a function of the upper electrode diameter. Polarization increased with the decrease of the upper electrode diameter due to the increase of the volume fraction participated in the polarization reversal near the electrode edge. Simulation using ANSYS 5.3 for the electric field distribution showed that the electric field increased near the upper electrode edge of the asymmetric electrode structure. The ferroelectric volume near the upper electrode edge which contributed to the increase of the polarization and the emission charge per electrode diameter were independent on the upper electrode diameter. Polarization and dielectric constant were decreased due to the erosion of the upper electrode with repeating the emission cycles, but they were recovered by the electrode regeneration. The degradation of the ferroelectric surface resulted in the increase of the coercive field and dielectric loss.

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Implementation of Fuel Cell Simulator for Ship Using the Programmable Power Supply (전력공급장치를 이용한 선박용 연료전지 시뮬레이터의 구현)

  • Park, Do-Young;Oh, Jin-Seok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.36 no.8
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    • pp.1117-1122
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    • 2012
  • In order to study to apply the fuel cell, the study about the power system design and the load control is needed. However, to experiment the fuel cell need the auxiliary device and the complex control technology. For this reason the simulator is needed and such study is in progress actively. In this paper, the PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) that is applied the vehicle, the small sized ship was simulated based on LabVIEW. The characteristic of fuel cell simulator was implemented based on a simulation data using the programmable power supply. The I-V characteristic according to various factors and the polarization curve of fuel cell were analysed.

Effects of Annealing on Ni/Au Ohmic Contact to Nonpolar p-type GaN

  • Lee, Dong-Min;Kim, Jae-Gwan;Yang, Su-Hwan;Kim, Jun-Yeong;Lee, Seong-Nam;Lee, Ji-Myeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.358-359
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    • 2012
  • 최근 분극 특성이 상이한 무분극 GaN 에피성장에 관한 심도 있는 연구와 함께 전자-전공 캐리어의 주입 및 캐리어의 거동, 방출되는 편광 특성 및 다양한 물리적 특성들에 대해 보고되고 있으며, 광학적 특성 및 물리적 특성의 확보를 위한 많은 연구가 활발히 진행 중이다 [1]. GaN의 ohmic 접촉(ohmic contact)의 형성은 발광 다이오드(light emitting diode), 레이저 다이오드(Laser), 태양전지(solar cell)와 같은 고신뢰도, 고효율 광전자 소자를 제조하기 위해서는 매우 중요하다 [2]. 그러나 이와 함께 병행 되어야 할 무분극 p-GaN 의 ohmic contact에 관한 연구는 많이 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 r-plane 사파이어 기판 상에 성장된 p-GaN에서의 ohmic 접촉 형성 연구를 위하여 Ni/Au ohmic 전극의 접촉저항 특성을 연구하였다. 본 실험에서는 성장된 a-plane GaN의 Hole농도가 $3.09{\times}1017cm3$ 인 시편을 사용하였다. E-beam evaporation 장비를 이용하여 Ni/Au를 각각 20 nm 그리고80 nm 증착 하였으며 비접촉저항을 측정하기 위해 Circle-Transfer Length Method (C-TLM) 패턴을 사용하였다. 샘플은 RTA (Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 $300^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 온도를 변화시키며 전기적 특성을 비교하여 그림 1(a) 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 $400^{\circ}C$에서 가장 낮은 비접촉저항 값인 $6.95{\times}10-3{\Omega}cm2$를 얻을 수 있음을 발견하였다. 이 때의 I-V curve 도 그림1(b)에 나타낸 바와 같이 열처리에 의해 크게 향상됨을 알 수 있다. 그러나, $500^{\circ}C$ 이상 온도를 증가시키면 다시 비접촉 저항이 증가하는 것을 관찰하였다. XRD (x-Ray Diffraction) 분석을 통하여 $400^{\circ}C$ 이상열처리 온도가 증가하면 금속 표면에 $NiO_2$가 형성되며, 이에 따라 오믹특성이 저하 된다고 사료된다. 또한 $Ni_3N$의 존재를 확인 하였으며 이는 nonpolar surface의 특성으로 인해 nitrogen out diffusion 현상이 동시에 발생하여 계면에는 dopant로 작용하는 질소 공공을 남기고 표면에 $Ni_3N$을 형성하여 ohmic contact의 특성이 저하되기 때문인 것으로 사료된다.

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Physical Properties of Rocks at the Gagok Skarn Deposit (가곡 스카른광상 암석의 물리적 특성)

  • Shin, Seungwook;Park, Samgyu;Kim, Hyoung-Rae
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.16 no.3
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    • pp.180-189
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    • 2013
  • Geophysical exploration is widely used to develop strategic mineral resources in the world because of its efficient method in detecting mineralized zones in the metallic ore deposit. It is important to understand the physical properties of the stratum so that geophysical data can be more accurately interpreted. This paper is to comprehend physical properties of the rock at the Gagok mine, a typical skarn deposit in Korea. Thus, laboratory tests were conducted on specimens of ore and host rocks which were collected from rock outcrops and drill cores at the Gagok mine. Using the measurement system of rock physical property, we investigated the density, magnetic susceptibility, resistivity, and spectral induced polarization. According to the results, all physical properties of specimens had wide differences depending on contents of ore minerals, which are formed by skarnization. Especially, using the chargeability and time constant from the calculated spectral induced polarization data by the Cole-Cole inversion, we could estimate the volume contents as well as the grain size of the sulfide minerals. Therefore, the spectral induced polarization technique may be considered a useful method when exploring metallic ore deposit with sulfide minerals.