본 연구는 밀도 범함수 이론(DFT) 가운데 하나인 B3LYP 방법을 $6-31G^{**}$, cc-pVDZ, cc-pVTZ의 바탕함수 집합(basis set)과 함께 사용하여 전자 공여성 분자(D)로 카바졸(carbazol) 그리고 전자 구인성 분자(A)로 dicyanobenzene, diphenyl sulfone, benzonitrile 등의 조합으로 이루어진 열 활성화 지연형광(TADF) 후보 물질에 대하여 분자구조를 최적화하고 진동주파수를 계산하였다. 또한 최적화된 분자 구조에 대하여 HOMO와 LUMO 에너지 차이를 계산하였으며, 나아가 시간 의존 밀도 범함수 이론(TD-DFT)을 사용하여 분자의 최대 흡수 및 방출 파장(${\lambda}_{max}$) 그리고 단일항과 삼중항 들뜬 상태의 에너지 차이(${\Delta}E_{ST}$) 등을 계산하여 열 활성 지연형광(TADF) 소재로서의 가능성을 예측하였다.
화석 연료 사용으로 인한 각종 환경오염의 정도가 심화됨에 따라 많은 국가에서 대체 에너지 개발을 위한 투자를 계속해서 진행하고 있다. 대체 에너지 중 하나인 PEMFC는 양극판, 전해질, 가스 확산 층, 전극 네 가지의 주요 구성요소로 이루어져 있다. 이 중 양극판, 가스 확산 층, 전극은 보편적으로 카본 블랙, 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 사용하여 제조한다. 탄소 재료들은 공정비용이 비싸거나 부식 등의 단점이 존재하는데 이를 개선하기 위해 많은 분야에서 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 이 세 가지 구성요소들의 단점을 개선하기 위하여 시행된 여러 연구결과들을 취합하여 과거부터 현재까지의 PEMFC에 어떤 문제점이 있었고 어떻게 개선되어 왔는지를 파악하여 PEMFC 연구 흐름을 파악한다.
인류가 불을 에너지로 사용한 이래 문명은 급속도로 발전하여 왔으며 여기에 비례하여 1차에너 지에서 점차 사용이 편리하고 능률적인 기계에너지와 전기에너지로 변환하여 사용하게 되었다. 더욱이 현대는 고도의 산업화와 정보화 사회로 급속히 발전함과 동시에 생활수준도 도시화 및 고급화됨에 따라서 전기에너지는 물과 공기와 같이 우리생활에서 하루라도 없어서는 안될 생명 선이 되고 있다. 이러한 전기에너지는 석유, 석탄, 가스, 우라늄 등 1차에너지원을 사용하여 발 전설비에서 생산되는데 과거에서 지금까지 발전설비 효율을 높이기 위한 노력이 열역학적인 면 에서나 기계 성능면에서 꾸준히 계속되고 있다. 우리나라와 같이 부존자원이 부족하여 수입에 의존하고 있는 처지에서는 효율적인 에너지 활용이 더욱 절실한 문제로 부각되고 있다. 따라서 화력발전설비 효율의 시대적 변천과 최근경향 및 전망에 대하여 살펴봄으로써 프란트 효율에 관심이 있는 분들에게 도움이 되고자 한다.
본 연구에서는 tetrazine과 oxadiazole 등의 질소가 많이 함유되어 있는 헤테로 고리화합물을 가진 음이온과 NH2OH, NH2NH2, CH8N6, C2H5N5 등의 양이온들과의 이온 결합을 통하여 생성된 에너지 염(energetic salts)에 대하여 열역학적 안정성, 밀도, 그리고 폭발 성능 등을 밀도 범함수 이론(dentisy functional theory, DFT)을 이용하여 계산하고 기존의 고성능 에너지 물질들과 비교하였다. 분자 구조 최적화 및 안정화 에너지는 B3LYP/cc-pVDZ 이론 수준에서 그리고 엔탈피 계산은 G2MP2 이론 수준에서 계산하였으며 폭발 성능은 Kamlet-Jacobs 방정식을 통하여 계산하였다. 결과적으로 크기가 작은 NH3OH+(1)와 NH2NH3+(2) 양이온을 활용한 에너지 염은 폭발 성능 향상에 도움이 되며, 상대적으로 아미노기(-NH2)가 많은 CH9N6+(3) 양이온은 안정성을 높이는데 효과적일 것으로 예측되었다.
본 논문에서는 센서 네트워크에서 데이터 전송을 위한 경로선택 시 남아있는 에너지가 많은 노드 중에 최소 에너지를 소모하는 경로를 선택함으로써 망의 수명을 연장하고 에너지 효율을 높일 수 있는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 기본 목표는 다수의 경로간에 에너지 소비를 고르게 분포시키며 에너지를 효율적으로 활용하는 것이며, 에너지 상태정보로는 각 노드의 가용에너지 양과 홉 수를 사용된다. 또한 이웃 노드의 에너지 저하로 인해 관리 노드로의 가용 정보경로가 상실된 경우 간단한 우회 경로 탐색 방안을 제안하였고 이는 에너지 효율성 개선 방안으로 활용될 수 있다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 센서 네트워크 라우팅 알고리즘보다 망의 수명이 개선되고 각 노드의 잔류에너지 분포가 더 균일하여 망의 신뢰성이 높아짐을 보였다.
The expiration date of high energetic materials(HEM), such as HMX, RDX, TNT, is important. If the expiration date is violated, the expected specification of HEM would not be satisfied which may cause a different conclusion in an urgent situation. As a result, this HEM should maintain fresh conditions which cause the accumulation of waste HEM. If HEM is landfilled during demilitarization, the impact on living organizations is serious. Additionally, landfilling HEM has a possibility of explosion. In this research, the process flow diagram of the demilitarization gas treatment process was simulated while satisfying the law of the environment in Korea. After validation of simulation, it was optimized thermodynamically using Heat Exchanger Network Synthesis(HENs). This study is expected to enhance the energy efficiency of the original facility by suggesting developed designs. This research was supported by Agency of Defense Development NE32 Korea. Thanks to Agency of Defense Development, Korea
무선 센서 네트워크에서 이동하는 물체 추적 실패시 이를 복구하기 위하여 많은 센서들의 에너지를 소비하기 때문에 이동 물체 추적 복구는 전체 센서 네트워크의 생명주기 연장에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 물체의 이동정보를 고려한 동적 클러스터링 환경에서 이동물체의 추적 실패시 이동물체를 효율적으로 재 탐지할 수 있는 이동물체 추적 복구 기법을 제안함으로써 이동하는 물체추적 실패후 재 탐지에 성공하는 복구율을 증가시켜서 센서 노드의 에너지 소모를 최소화 하여 전체 센서 네트워크의 생명주기를 연장시키고자 한다. 시뮬레이션 결과가 증명하는 바와 같이 제안한 방식은 보다 높은 복구율을 달성하였다.
이태리의 Volta(1776)가 식물성 유기물을 혐기성으로 처리하면 메탄가스가 발생된다는 사실을 발견한 이래 많은 연구자들이 메탄가스에 관심을 가졌으며 1896년 영국의 Exeter에서는 분뇨의 메탄가스로 처음 가로등을 설치하였다. 그 후 메탄가스를 이용하기 위한 여러가지의 연구와 이용시설이 개발되어 양차 세계대전중에는 연료난에 직면한 독일, 영국 불란서의 농민들은 인축분뇨로 메탄가스를 생산하여 연료 및 전기, 자동차 및 트럭타의 연료로 사용하였고 특히 독일은 당시 유럽의 메탄가스연구의 중심지였다. 그러나 종전후에는 전후의 평화와 아랍국가들의 oil boom으로 대체에너지로서의 메탄가스이용 연구는 한때 관심이 적었으나 메탄발효(혐기성발효)는 에너지를 생산할 뿐만아니라 분뇨, 도시의 오수 및 공장폐수의 공해처리와 폐자원의 활용면에서 오늘날 메탄가스의 이용연구는 세계적으로 열을 올리고 있는 연구분야이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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