• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.253-253
• /
• 2016

최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.509-509
• /
• 2015

물 수요관리측면에 대한 정책을 수립하기 위해서는 현재 또는 장래에 대한 용수수급의 정확한 이해를 필요로 한다. 이를 위해서는 용수 수요량 및 공급량뿐만 아니라 여러 산정요소를 필요로 하는데, 그 중 회귀수량은 물이 이용되고 다시 하천으로 회귀되어 이용될 가능성이 있는 수량으로 정의되며, 용수수급 및 용수절약 측면에서 회귀 수량은 중요한 요소라 할 수 있다. 회귀수량 조사는 유역조사 사업 이래, 10년간 생?공용수를 중심으로 미시적, 거시적으로 조사를 시행하였으나, 측정 자료의 신뢰도, 조사방법 및 지점선정 등의 문제로 인하여 조사 성과의 활용성이 매우 낮은 실정이다. 수자원장기종합계획등에서는 수자원관련 계획 수립시 생?공용수의 회귀율을 65 %로 적용하고 있으나, 이는 1970년대 말의 사회적 여건 및 경제적 상황이 반연된 결과로 현재 상황에 적용되기 곤란하다. 따라서, 현재 실정에 맞는 회귀율 산정은 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 기존 생활용수 회귀수량 산정 연구 한계를 보완하고 유역조사 시행을 위한 개선된 회귀수량을 산정하고자 한다. 본 연구는 서울시 중랑물재생센터 처리구역을 기반으로 중랑천유역을 시험유역으로 선정하였다. 기존 회귀수량 산정방법을 개선하기 위해 시험유역 회귀수량 산정을 위한 가용 자료 분석 및 용수흐름 네트워크 공간분석을 추가로 진행하였다. 가용자료로 시험 유역내 상수공급자료(정수장 공급량, 상수계통도, 유수 및 누수율), 하수처리자료(하수처리구역도, 하수처리계통도, 유입량 및 방류량) 및 기상자료(기상청 지점 및 AWS 강우자료)를 구축하였고 각각의 상수계통도 및 하수처리계통도로부터 용수 흐름 네트워크망을 구축하였다. 상수공급자료로부터 상수계통도 공급지역을 구분하여 월별 유수율에 따른 월별 실 공급량을 산정하였다. 하수처리자료로부터 시험유역에서의 월별하수처리 유입량 및 방류량을 산정하였다. 최종적으로 회귀율(하수처리 방류량/실 공급량)을 산정한 결과 연평균 회귀율은 각각 93.97 %(2011년), 95.02%(2012년)로 과잉 추정 되었으며 7 ~ 9월의 회귀율은 110 ~ 120 %로 유입량을 초과하였다. 이는, 하수처리로 유입되는 유입량의 하수관거는 합류식으로 구축되어 7 ~ 9월에 많은 양의 강우량이 우수관을 통해 하수처리장으로 이송되어 생활용수 이외에 자연적인 공급량으로 인한 것으로 분석되었다. 따라서, 월별 회귀율 산정을 위해서는 불투수층에서의 면적강우량(mm)을 유입량(m3/s)으로 환산된 값을 고려하여 회귀율을 재산정하였다. 그 결과 연평균 회귀율은 각각 78.27 %(2011년), 77.58 %(2012년)로 나타났다.각각의 월별 회귀율도 매우 유사하게 나타났으며 과거 관용적으로 사용된 65 % 회귀율보다 약 12 ~ 13%로 증가하였으며 이는, 하수처리시설 구축 및 처리효율의 증가와 상수처리시설의 관로시설의 개량으로 인한 유수율 및 누수율 감소로 회귀율이 증가한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.24 no.6
• /
• pp.413-420
• /
• 1980

Die Geschwindigkeitskonstanten der Solvolyse-Reaktionen von 9-Chlormethylanthracen wurden bei verschiedenen Temperaturen in unterschiedlichen binadren Losungsmittelgemischen (Wasser/Aceton, Wasser/Acetonitril, Wasser/Methanol, Wasser/Athanol) mit Hilfe der Leitfahigkeitsmeßungen bestimmt. Die Aktivierungsparameter $E_a$, ${\Delta}H^{\neq}$ und ${\Delta}S^{\neq}$ wurden berechnet. Die Meßergebnisse deuten darauf hin, daß die Solvolyse von 9-Chlormethylanthracen in protonischen Losungsmitteln schneller ablauft als in aprotonischen Losungsmitteln; in den Meßreihen mit protonsichen bzw. mit aprotonischen Losungsmitteln steigt die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Zunahme der Dielektrizitatskonstanten des Losungsmittels an, und die Aktivierungsparameter nehmen mit steigendem Wassergehalt zu. Es wurde festgestellt, daß die Reaktion nach einem $S_N1$-Mechanismus ablauft. Die experimentellen Daten deuten darauf hin, daß Wasser einerseits als Nucleophil und andererseits als allgemeine Base am Reaktionsmechanismus beteiligt ist.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.123-129
• /
• 1990

The rate constants for the solvolysis of $trans-[Cr(en)_2Br_2]^+$ ion were determined by the spectrophotometric method in methanol-, ethanol-, acetone-, and acetonitrile-water mixtures, at 20, 25, 30, and 35$^{\circ}C$, respectively. The rate constants increased with increasing co-solvent compositions. The rate constant did not show any relation with the reciprocal of dielectric constant of the solvent-mixtures. The m values of Grunwald-Winstein equation for methanol-, ethanol-, acetonitrile-, and acetone-water mixtures are 0.109, 0.103, 0.101, and 0.095, respectively. A free energy cycle for the process from the initial state to the transition state in water and water + co-solvent mixtures shows that the change in solvation at the transition state has a dominant effect on the rate. From the above results, it is believed that the mechanism for the aquation of this complex is the Id mechanism.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.33 no.11
• /
• pp.797-803
• /
• 2011

In this study, we developed the assessment method that evaluate the water demand management and calculate the water saving volume using water use indicator, and developed the system to link the water saving volume that occur through demand management and water supply and demand. The results from this study, local governments with poor water conditions should be followed to improve the water supply. And, future water demand estimates should be even considering it. We calculated the water saving volume of the Geum River basin using K-WEAP (Korea-Water Evaluation And Planning System) and performed the water budget analysis. We found that the change of river flow, ground water level and reservoir water level, and it can be utilized for other demand.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.230-230
• /
• 2012

일본의 상하수도 사업은 국토교통성(하수도)과 후생노동성(상수도)으로 크게 양분되어 있으며, 환경성이 수질을 담당하는 체제로 이루어져 있다. 이는 수량과 수질을 분리하고 있는 우리나라와도 크게 다를 바가 없다. 그러나 중앙에서의 다원적인 분리와는 또 다른 차원으로 지방자치단체에서는 상하수도 통합이 급속도로 진행되고 있다. 이는 기후변화라는 지구적 환경의 변화와 더불어 해외 물산업에 대한 경쟁력이 밑바탕이 되면서 가속화되고 있다. 즉, 아시아의 신흥국을 중심으로 급격한 경제발전에 따른 인구가 증가하면서 정수장 및 하수처리장의 건설과 더불어 누수 및 도수(盜水) 문제가 현재화하면서 이에 대한 운영관리기술의 도입이 시급해졌기 때문이다. 이러한 과제를 해결할 수 있는 충분한 기술과 경험을 보유하고 있는 일본의 지방자치단체가 해외 물산업을 전제로 지자체 내의 상하수도 통합을 추진하고 있다. 본 연구는 이처럼 이원적으로 이루어지고 있는 일본 상하수도 업무의 법제도적 차이를 살펴보고, 특히 지자체를 중심으로 전개되고 있는 상하수도 통합과정의 동향과 의의를 풍중시((豊中市)토요나까시)의 사례를 중심으로 살펴보았다. 풍중시(豊中市)는 2008년 상하수도 통합을 천명하면서 기존의 운영방침에서 크게 탈각하는 정책을 취하게 되었고, 이 정책을 통하여 시의 지속가능한 발전 및 위기관리체제를 일신하고, 나아가 기후변화에의 대응력 강화에까지 그 범위를 확장하고 있다. 지자체의 상하수도 통합논의가 가속화되는 반면, 일본 중앙 정부에서는 아직 이렇다 할 움직임을 보이지는 않고 있다. 이는 부처간의 이견차이가 큰 부분인 만큼 쉽사리 제도적인 변경으로 움직이기는 어려울 것이다. 그러나 밑으로부터의 이러한 거대한 개혁움직임과 그 동인의 정당성을 확보해가고 있는 과정을 감안한다면 정부차원의 상하수도 통합이 완전히 부정되기도 어렵다. 상하수도 통합논의와 관련한 일본의 사례는 향후 우리나라 상하수도 정책을 재검토할 수 있는 계기가 될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.132-132
• /
• 2016

수돗물에 대한 국민적 불신과 불안의 해소는 K-water의 정책목표로서 지난 10여년 동안 추진되어온 중점과제이다. 특히 수돗물에 불신으로 직접 음용하는 비율이 1~6% 내외에 불과하고 이로 인해 많은 사회적 비용이 발생하고 있는 것이 현실이다. K-water에서는 수돗물에 대한 오해를 불식시키기 위해 '14년부터 건강한 수돗물을 공급하는 스마트워터시티(Smart Water City, 이하 SWC) 구축사업을 시작하였다. SWC사업은 권역별로 거점 도시를 구축해 추진 중이며, 북부권(파주시, 송산그린시티), 중부권(세종시), 남부권(부산에코델타시티) 중 수도권지역본부는 파주시를 대상으로 시범 사업을 실시하였고 전국적 확산을 위해 2015년 '건강한 물 공급 확대 및 SWC 구축 중장기 계획'을 수립하였는데 2024년까지 총 2,940억원이 투입될 예정이다. SWC 사업의 지속적인 추진을 위해서는 충분한 재원의 확보가 뒷받침되어야 하며 수도 요금 인상요인도 발생할 것으로 전망되어 이에 대한 대응방안을 마련하는 것도 필요하다. 상수도 요금의 설정방법은 다양하지만, 본 연구에서는 SWC 사업이 위수탁대가 및 상수도 요금에 미치는 영향을 분석하고, "지불의사금액"(Willingness to Pay:WTP)과 함께 가계소득과 가계지출을 기반으로 한 수익자의 "지불가능금액"(Affordability to Pay : ATP)을 추계하여 적정 상수도요금 수준을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.2-2
• /
• 2019

네팔의 경우 상하수도를 비롯한 기본적인 위생시설이 크게 미비하며 수도인 카트만두조차 수십 년 된 노후관로가 상수관으로 이용되고 있다. 또한, 하수처리 시설이 사실상 전무하며, 지하수를 주요 수원으로 활용하는 대다수 지역은 식수의 오염에 따른 수인성 전염병에 취약한 실정이다. 따라서 네팔에서는 깨끗한 물과 안정적인 수도공급, 하수처리 시설의 확보가 무엇보다 중요한 과제이며, 이에 스마트워터그리드 기술의 도입을 통한 수질개선, 안정적인 수도공급방안이 요구되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 스마트워터그리드 기술을 네팔 소도시에 적용하기 위한 방법론을 제안하였다. 네팔 소도시의 수자원 및 상수도 시설을 답사하여 문제점을 파악하고, 시설 및 운영현황을 분석하였다. 현장조사 자료를 기반으로 스마트워터그리드 기술의 적용 방향과 단기 및 중장기 계획을 제시하였다. 또한, 네팔 소도시 중 하나인 Beni시를 시범지역으로 하여 과거 30년 동안 월 강수량 기반의 가뭄지수를 분석하고, EPANET을 통하여 상수관망해석을 실시였다. 연구 결과, 가뭄의 발생횟수가 점차 빈번해지는 것으로 나타났으며, 상수관망 해석 시 대부분의 수요절점 내 수압이 설계기준보다 낮은 것으로 모의되었고, 향후 관 노후화를 고려한 절점 수압의 확보와 수질개선 방안이 제시될 필요가 있는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.5-5
• /
• 2019

상수관망시스템은 정수장으로부터 각 수요처에 음용수를 공급하기 위한 사회기반시설물이며, 광범위한 지역에 걸쳐 주로 지하에 시설물이 매설되어 있다. 상수관망시스템을 설계하고 운영함에 있어 노후화로 인한 유수율 저하, 갑작스런 수요량의 증가, 관로 파손 등 비정상상황에의 용수공급을 항상 대비하여야 하며, 이를 통한 지속적인 관리와 개량이 필요하다. 상수관망시스템에서 발생할 수 있는 다양한 비정상상황들 중 상수관망시스템 내 관로가 파손될 경우, 파손 관로의 보수 혹은 교체를 위해서는 해당 관로의 용수흐름을 일시적으로 차단할 필요가 있다. 이 과정에서 파손관로와 인접한 밸브를 차폐하게 되며, 이로 인해 용수공급이 중단되는 단수구역이 발생하게 된다. 단수구역은 파손 관로를 차폐함으로써 파손 관로와 함께 용수공급이 차단되는 직접고립지역과 직접고립지역으로 인해 의도치 않게 수원으로부터 물 공급이 차단되는 간접고립지역으로 구분할 수 있다. 따라서, 관 파손에 의한 단수용량을 정확히 산정하기 위해서는 시스템 내 설치된 밸브의 개수와 위치에 따른 직, 간접고립지역(단수구역)을 정확하게 산정할 필요가 있다. Jun and Loganathan(2007)은 단수구역을 직접고립지역과 간접고립지역으로 구분하여 정의하고 각각을 탐색하는 알고리즘을 제시한 바 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시한 간접고립지역 탐색 방법의 문제점을 파악하고, 이를 개선한 새로운 알고리즘을 제안 및 검증하였다. 또한, 개선된 알고리즘을 이용하여 상수관망시스템 내 최적 밸브위치를 결정하기 위해 단수용량과 밸브설치비용을 동시에 최소화하는 다목적 최적화 모형을 개발하였으며, 예시 관망을 이용하여 모의를 수행하고 결과를 분석하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.94-102
• /
• 1993

The effects of temperature and of $Na_2O$ and $SiO_2$ contents on the crystallization of zeolite A were studied, by examining crystallization curves and particle size distributions of final products at various crystallization conditions. Crystallization process could be simulated adopting the assumptions of constant linear growth rate and equilibrium between amorphous solid phase and soluble species. Rate constants were determined by comparing the simulated crystallization curves with experimental data. Rate constant for linear growth increased with temperature and crystallization rate at different mole ratio of $Na_2O/H_2O$ correlated reasonably well with increase of soluble species. The rate constant of crystallization did not increase with increase in mole ratio of $Na_2O/H_2O$, but the rate of nuclei formation and the fraction of soluble species were enhanced. The rate constants for linear growth of zeolite A were determined as $0.07{\sim}0.24{\mu}m{\cdot}min^{-1}$ at these experimental conditions Apparent activation energy was estimated as $49kJ{\cdot}mol^{-1}$.