• Title/Summary/Keyword: 수소화 특성

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Thermodynamic Analysis of DME Steam Reforming for Hydrogen Production (수소제조를 위한 DME 수증기 개질반응의 열역학적 특성)

  • Park, Chan-Hyun;Kim, Kyoung-Suk;Jun, Jin-Woo;Cho, Sung-Yul;Lee, Yong-Kul
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.20 no.2
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    • pp.186-190
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    • 2009
  • This study is purposed to analyze thermodynamic properties on the hydrogen production by dimethyl ether steam reforming. Various reaction conditions of temperatures (300~1500 K), feed compositions (steam/carbon = 1~7), and pressures (1, 5, 10 atm) were applied to investigate the effects of the reaction conditions on the thermodynamic properties of dimethyl ether steam reforming. An endothermic steam reforming competed with an exothermic water gas shift reaction and an exothermic methanation within the applied reaction condition. Hydrogen production was initiated at the temperature of 400 K and the production rate was promoted at temperatures exceeding 550 K. An increase of steam to carbon ratio (S/C) in feed mixture over 1.5 resulted in the increase of the water gas shift reaction, which lowered the formation of carbon monoxide. The maximum hydrogen yield with minimizing loss of thermodynamic conversion efficiency was achieved at the reaction conditions of a temperature of 900 K and a steam to carbon ratio of 3.0.

Steam gasification characteristics of oregon pine wood pellet (우드 펠릿의 스팀가스화 특성)

  • Hwang, Hoon;Choi, Sun-Yong;Lee, Moon-won;Kim, Lae-Hyun
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.192-192
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    • 2010
  • 현재 산업과 과학의 발달로 인한 무분별한 화석연료의 사용은 에너지자원의 고갈과 환경오염의 문제를 야기시켜, 이의 해결을 위한 청정 신에너지에 대한 연구가 전 세계적으로 집중되고 있다. 이 중 바이오매스는 화석연료보다 비교적 높은 H/C 비를 갖기 때문에 신에너지인 수소 또는 Syngas를 생산하기 위한 가스화 특성이 우수한 특징을 가지고 있으며, 구성성분 내 중금속, 황, 질소를 거의 함유하지 않는 점에서 환경오염 저감과 동시에 대체 신에너지로써 각광을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 Wood pellet (미송)에 대하여 고정층 반응기를 이용하여 질소분위기하에서 온도 및 Steam/Biomass Ratio(이하 SBR) 조건에 따른 가스화 특성으로 고찰하는데 그 목적을 둔다. 온도의 영향에 대하여, 높은 온도 범위에서 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. SBR에 대한 영향으로서, 저온 (700, $800^{\circ}C$)에서는 SBR=1에서는 수소의 수율이 증가하였으나 SBR=2, 3에서 감소하는 것을 보였다. 하지만 $900^{\circ}C$에서는 SBR이 증가 할수록 수소의 수율이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 볼륨비로 나타내었을 경우 $H_2/CO(vol/vol)$의 경우 $900^{\circ}C$, SBR=3에서 0.73%로 water gas shift reaction이 가장 잘 일어난 것을 확인했고, $H_2/CH_4(vol/vol)$의 경우 마찬가지로 위의 조건과 동일조건에서 2.59%로 steam reforming이 가장 잘 일어난 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로 본 실험에서는 $900^{\circ}C$, SBR=3인 경우에 가장 높은 수소수율을 얻을 수 있으며, 이때 수소의 수율은 32.7 Vol%였다.

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The Response Characteristic of Hydrogen Gas Detecting Sensor by Power Transformer doterioration. (전력용 변압기 열화특성에 따른 수소 가스 검출 센서의 응답 특성)

  • Lee H.D.;Lee D.H.;Lee Y.H.;Park K.H.;Ryu K.Y.;Sin Y.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • summer
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    • pp.602-603
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    • 2004
  • 전력용 변압기에 아크나 코로나가 발생하여 국부가열이 존재하면 절연유나 절연지가 분해하여 저분자의 탄화수소, 수소, 탄화가스, 일산화탄소 둥이 발생하여 절연유에 용해된다. 절연유에 용해된 가스를 실시간 분석하여 변압기의 이상을 조기에 발견하여 운전의 효율성을 높이고 고장을 사전에 예방하기 위한 기술이 전개되고 있다. 경제적인 측면에서 단일 수소가스 검출센서가 널리 보급되어 실용화되고 있는 실증이다. 이 논문에서는 전력용 변압기의 국부적 고온인 경우의 가열온도, 가열시간 및 방전에 대하여 수소가스 주도형 센서의 응답특성에 관하여 고찰하였다.

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He-$SiH_4$ 혼합가스를 이용하여 RF-PECVD에 의해 증착된 수소화된 나노결정질 실리콘 박막의 재료적 특성에 관한 연구

  • Jeong, Ho-Beom;Kim, Gyeong-Nam;Yeom, Geun-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.127-127
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    • 2011
  • 수소가 아닌 헬륨을 희석 가스로 사용하여 나노결정질 실리콘박막을 증착하였고 압력과 RF power에 따른 특성을 살펴보았다. 특히, 4 Torr이상의 공정압력과 낮은 $SiH_4$ 유량을 사용하여 high pressure depletion(HPD)조건을 구현하였다. 그 결과, 6 Torr의 압력과 100W의 RF power를 사용하여 67%의 결정화도와 0.28nm/s의 증착속도를 얻었다.

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The Fabrication of MggTi1-(10, 20 wt%)Ni Hydrogen Absorbing Alloys by Hydrogen Induced Mechanical Alloying and Evaluation of Hydrogenation Properties(Part II : Evaluation of Pressure-Composition-Isotherm Properties) (수소 가압형 기계적 합금화법을 이용한 MggTi1-(10, 20 Wt%)Ni 수소저장합금의 제조와 수소화 특성 (제 2보 : 압력-조성-등온 특성 평가))

  • Hong, Tae-Whan;Kim, Gyeong-Bum;Kim, Yeong-Jig
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.13 no.4
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    • pp.270-278
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    • 2002
  • Mg and Mg alloys are attractive hydrogen storage materials because of their lightweight and high absorption capacity. Their range of applications could be further extended if their hydrogenation properties and degradation behavior could be improved, The main emphasis of this study was to find an economic manufacturing method for Mg-Ti-Ni-H systems, and to investigate their hydrogenation properties, In order to examine hydrogenation behavior, a Sieverts type automatic pressure-composition-isotherm(PCI) apparatus was used and the experiments were performed at 423, 473, 523, 573, 623 and 673K. The results of thermogravimetric analysis(TGA) reveal that the absorbed hydrogen contents are around 2.5 wt% for ($Mg_9Ti_1$)-10 wt% Ni. With increased Ni content, the absorbed hydrogen content decreases to 1.7 wt%, whereas the dehydriding starting temperatures are lowered by some 70-100K. The results of PCI on ($Mg_9Ti_1$)-20 wt% Ni show that its hydrogen capacity is around 5.3 wt% and its reversible capacity and plateau pressure are also excellent at 523K and 573K. In addition, the reaction enthalpy, $\Delta$HD.plateau, is $30.6{\pm}5.7kJ/molH_2$.

수소 이온 조사와 후 열처리 공정에 따른 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 특성과 반도체 박막 특성 연구

  • Kim, Bu-Gyeong;Park, Jin-Seong;Song, Jong-Han;Chae, Geun-Hwa;Kim, Jun-Gon;Jeong, Gwon-Beom
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.194-194
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    • 2013
  • 본 연구에서는 a-IGZO 활성층에 다른 dose량의 수소 이온을 조사하여 박막 트랜지스터 소자의 효과를 알아보고, 수소 이온 조사 후, 이온 조사에 따른 불안정한 소자 특성을 안정화시킬 목적으로 후 열처리에 따른 소자 특성을 알아보았다. a-IGZO 활성층에 수소이온을 110keV의 에너지로 가속하여, 수소 이온 조사량을 $1{\times}10^{14}\;ion/cm^2$, $1{\times}10^{15}\;ion/cm^2$, $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$로 조절하였고, 후 열처리 공정은 a-IGZO 활성층에 $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$ 이온조사 후, 대기 분위기로 $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $350^{\circ}C$ 각각 1시간 동안 열처리를 진행하였다. Spectroscopy Ellipsometry (SE)로 측정된 3eV이상의 광학적 밴드 갭은 기존에 보고 되었던 비정질 산화물 반도체와도 유사한 밴드 갭을 가지고 있음을 확인하였다. IGZO 박막을 활성층으로 사용하여 수소 이온 조사 공정 후 제작한 박막 트랜지스터는 3.89 $cm^2/Vs$의 전계효과이동도와 0.59V/decade의 문턱전압 이하 기울기를 보았다. 수소 이온 조사 공정을 통한 IGZO 박막 트랜지스터의 output curve가 다소 불안정함을 보였으나, $1{\times}10^{16}\;ion/cm^2$ 이온조사 후, 대기 분위기로 $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $350^{\circ}C$ 각각 1시간동안 열처리를 진행한 박막 트랜지스터의 특성은 소자의 불안정성을 보완해줄뿐만 아니라 $350^{\circ}C$ 열처리에서는 16.9 $cm^2/Vs$의 전계효과이동도와 0.33V/decade의 문턱전압 이하 기울기와 같이 더 향상된 박막 트랜지스터의 전기적 특성 결과를 관측하였다. 기존의 연구 되어진 a-IGZO 활성층에 수소이온조사와 후 열처리 공정에 따라 광학적 밴드 갭 에너지 준위의 변화와 박막 및 박막 트랜지스터 특성을 변화시킨다는 결과를 도출하였다.

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Hydriding Behavior of an Mg-xNi Alloys Prepared in Hydriding Combustion Synthesis (수소화 연소합성법을 이용한 Mg-xNi 금속수소화물의 수소저장특성에 관한 연구)

  • Kim, Ji-Ho;Choi, Duck-Kyun;Hwang, Kwang-Taek;Han, Jeong-Sub;Kim, Jin-Ho
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.21 no.2
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    • pp.123-128
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    • 2010
  • Hydriding combustion synthesis (HCS) can produce full hydrides of alloys and in a short time. The conventional process based on ingot metallurgy cannot produce Mg-based alloy easily with the desired composition and the cast product needs a ling activation process for the practical use of hydrogen storage. In this study, the hydriding properties of Mg-xNi (x=5, 13.5, 54.7wt.%) alloys prepared by hydriding combustion synthesis were evaluated. The hydrogen storage capacity and kinetics of HCS Mg-xNi alloys were strongly dependent on the content of Ni. The HCS Mg-13.5wt.%Ni alloy shows the hydriding behavior to reach the maximum capacity within 30 min. and the reversible $H_2$ storage of 5.3wt.% at 623 K.