• 제목/요약/키워드: 수열온도분포

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수열합성법에 의한 BaTiO$_3$ 제조 - 농도변화에 따른 결정성 평가 (Study of Preparation of BaTiO$_3$ Powder using Hydrothermal methods - Estimation of Crystallization with Concentrations)

  • 남성찬;최정묵;박정훈;김종기;박상도;김홍국
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.165-169
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    • 2002
  • BaTiO$_3$ 분말을 Ba(OH)$_2$ㆍ8$H_2O$와 아나타제형의 TiO$_2$$\chi$$H_2O$를 이용하여 광화제 첨가 없이 열수처리에 의한 탈수(dehydration) 및 재결정화(recrystallization) 과정을 통한 수열합성법에 의해 제조하였다. Autoclave 반응기를 이용한 실험의 경우, BaTiO$_3$ 분말을 생성하기 위한 최적 반응온도 및 시간은 각각 21$0^{\circ}C$, 4시간으로 확인되었으며, 이 때 생성된 BaTiO$_3$ 분말의 크기는 0.1~0.2$mu extrm{m}$로 입도분포가 양호하였다. 그리고, 바륨과 티타늄의 농도비가 증가됨에 따라 결정화도(tetragonality)가 증가하는 경향을 나타내고 있다. 이는 반응하지 않고 남아 있는 바륨의 영향으로 생각되며, 이는 반응물의 pH와도 관련이 있다. 또한, 반응온도 및 시간도 결정화도에 커다란 영향을 미치는 변수로 주로 반응온도 및 시간이 증가함에 따라 결정화도도 함께 증가하는 추세를 나타내고 있다.

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기상 데이터 산정 기간에 따른 국내의 설계용 외기온도 분석 (Analysis of South Korea Outdoor Design Temperature with respect to Assigned Period of the Weather Data)

  • 남아영;김영일;정광섭
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Outdoor design temperature is important for selecting proper capacity of heating and cooling systems of a building to implement indoor thermal comfort and save energy consumption. The purpose of this study is to investigate the change of South Korea outdoor design temperature according to the assigned period. When outdoor design temperature of 8 locations calculated with the latest weather data during 2008~2015 years using ASHRAE Bin method are compared to the standard temperature of Ministry of Land, Infrastructure and Transport which is widely used for designing South Korea air-conditioning system at present, the maximum temperature difference becomes $0.97^{\circ}C$ for cooling, and $1.94^{\circ}C$ for heating. Due to wide outdoor temperature variation, update of outdoor design temperature based on recent weather data is recommended.

최적 수열합성 조건을 이용한 PSZT 분말 제조 (Preparation of PSZT powders using the optimum hydrothermal synthesis)

  • 이기정;정성택;서경원
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.292-300
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    • 1997
  • 150~$190^{\circ}C$에서 2시간 동안의 수열반응을 통해 입방체 모양을 갖는 0.5~5 $\mu\textrm{m}$의 ($Pb_{0.95}Sr_{0.05})(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ 결정분말을 제조하였다. 실험결과 반응온도가 증가함에 따라 PSZT의 핵생성과 결정성장 속도가 빨라져서 평균입경이 커짐을 알 수 있었다. 광화제로 사용한 KOH의 농도를 증가시켜 평균입경이 작고 입도분포의 폭이 좁은 분말을 얻을 수 있었으며 결정화가 일어나는 반응온도를 낮출 수 있었다. Zr/Ti의 조성비가 0.40/0.60에서 0.60/0.40으로 증가함에 따라 PSZT의 주요 결정상은 정방정의 결정상에서 능면정의 결정상으로 전이되었다.

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수열합성법에 의한 TiO2 분말 제조와 광촉매 특성 (Preparation of TiO2Powder by Hydrothemal Precipitation Method and their Photocatalytic Properties)

  • 김석현;정상구;나석은;김시영;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권2호
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    • pp.195-202
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)와 암모니아수로부터 수열합성법을 이용하여 비교적 낮은 합성온도($80{\sim}100^{\circ}C$)와 상압에서 소성과정을 거치지 않고 $TiO_2$ 분말을 제조하였고, $TiO_2$ 제조 시 반응온도, 반응물의 초기농도, 혼합용액의 pH와 같은 반응조건에 따른 $TiO_2$ 입자의 결정구조와 입자분포, 형상 등과 같은 물리적 특성을 고찰하였다. 제조한 시료는 UV 조사 하에 Brilliant Blue FCF(BB-FCF)의 광분해 실험을 실시하여 광분해 성능과 DRS 분석을 통해 광촉매 활성을 비교하였다. 제조한 시료의 물성은 XRD, SEM, PL, 입도분포 측정을 통하여 확인하였다. Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)의 초기농도가 증가할수록 $TiO_2$의 평균 입자크기와 결정화도는 증가하였고 광촉매 활성은 감소하였다. 혼합용액의 pH가 높을수록 평균 입자크기는 감소하였고 광촉매 활성은 증가하였다. 반응온도가 높을수록 결정화도와 광촉매 활성은 증가하였다. 이상의 결과들로부터 $Ti(SO_4)_2$와 암모니아수를 이용한 비교적 낮은 합성온도와 상압에서의 수열합성법으로도 순수한 anatase 결정구조의 $TiO_2$가 제조됨을 확인할 수 있었다.

수열 합성법에 의한 Zinc Oxide의 제조 및 Tartrazine 분해 특성 (Preparation of Zinc Oxide by Hydrothermal Precipitation and Degradation of Tartrazine)

  • 나석은;정상구;정갑섭;김시영;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.752-757
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    • 2011
  • 암모니아수와 zinc acetate로부터 액상 수열합성법에 의한 ZnO의 제조에 있어 반응온도, 반응물의 농도와 혼합방법, 용액의 pH 등 반응조건에 따른 ZnO 입자의 형상과 입자분포 등 제조특성을 고찰하고, UV 조사하에 tartrazine의 광분해를 측정하여 합성된 ZnO의 광촉매로서의 성능을 확인하였다. 반응용액의 pH가 높을수록 ZnO 입자의 평균 크기는 증가하였고, zinc acetate의 농도가 증가할수록 그리고 반응온도가 증가할수록 입자의 크기는 감소하였다. 반응용액의 혼합시 암모니아수 주입 후에 zinc acetate를 첨가하였을 경우 더 작은 입자를 얻을 수 있었다. 최소 크기의 ZnO 입자의 생성을 위한 최적 조건은 용액의 pH 11.2, zinc acetate의 농도 0.6 M, 반응온도 $90^{\circ}C$였으며, 입자 평균크기는 3.133 ${\mu}$m이었다. 합성온도 $80^{\circ}C$, zinc acetate 농도 1.0M 및 반응용액의 pH 11.2의 조건에서 합성된 ZnO에 의한 tartrazine의 광촉매 분해는 분해시간 60분에서 약 97%의 분해율을 보였다.

수열합성법에 의한 미립의 $BaTiO_3$ 분말합성 및 특성 (Synthesis and characterization of $BaTiO_3$ fine particles by hydrothermal process)

  • 배동식;주기태;한경섭;최상흘
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.563-566
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    • 1998
  • BaTiO3 분말은 티타늄 수산화물 용액과 비륨수산화물 용액을 혼합하여 적당한 온도와 압력하에서 합성되었다. 미분말이 얻어진 온도는 160~$185^{\circ}C$, 압력은 5~10kg/$\textrm{cm}^2$이였다. 분말의 모양과 크기는 주사전자현미경, 결정 상은 X-선 회절로 분석하였다. 분말합성온도, 반응시간 및 농도변화에 따르는 분말의 물성을 조사하였다. $BaTiO_3$ 분말의 평균입자크기는 반응온도 및 시간이 증가함에 따라 증가하였다. $170^{\circ}C$에서 8시간 반응시킨 경우의 평균입자크기는 약 30nm이고, 입도 분포는 균일하였다.

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고온에 노출된 실리카퓸 혼입 고강도 콘크리트의 공극구조 변화 (Veriation of Pore Structure of High Strength Concrete Including Silica Fume Exposed to High Temperature)

  • 송훈;소양섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.597-604
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    • 2004
  • 본 연구는 실리카퓸을 사용한 고강도 콘크리트의 고온하의 압축강도의 저하 및 공극률 변화를 통하여 강도 감소와 공극구조와의 연관성을 검토하였다. 또한, 실리카퓸 혼입의 유무와 각 가열온도에서의 시멘트 수화물의 탈수에 의한 공극특성의 변화에 관한 기초 데이터를 제공하고자 하였다. 연구결과, 실리카퓸의 혼입에 따른 필러효과 및 물-결합재비의 차로 인해 공극률 및 공극분포는 다르게 나타났다. 가열온도가 상승함에 따라 공극률도 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, $600^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 경향성은 더욱 현저하였다. 가열온도의 상승에 따라 $0.1{\~}0.5{\mu}m$공극의 증가는 현저하였으며 이는 모세관 공극의 수분의 증발 및 C-S-H계 수화물 및 수산화칼슘이 분해되어 결합수가 탈수한 결과이다. 고열에 의한 신축도 콘크리트 내부의 미세균열을 발생시켜 공극률 증가를 유발한다. 이러한 공극률 증가는 가열온도에 따라 일정한 경향성을 띠므로 화해를 입은 콘크리트의 수열온도 및 국부적인 성능저하를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

대수층 축열 에너지(ATES) 시스템 모델에서 지하수 유동 영향에 의한 지반내 온도 분포 예측 시뮬레이션 (Simulation of thermal distribution with the effect of groundwater flow in an aquifer thermal energy storage (ATES) system model)

  • 심병완
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) can be a cost-effective and renewable geothermal energy source, depending on site-specific and thermohydraulic conditions. To design an effective ATES system having the effect of groundwater movement, understanding of thermohydraulic processes is necessary. The heat transfer phenomena for an aquifer heat storage are simulated by using FEFLOW with the scenario of heat pump operation with pumping and waste water reinjection in a two layered confined aquifer model. Temperature distribution of the aquifer model is generated, and hydraulic heads and temperature variations are monitored at the both wells during 365 days. The average groundwater velocities are determined with two hydraulic gradient sets according to boundary conditions, and the effect of groundwater flow are shown at the generated thermal distributions of three different depth slices. The generated temperature contour lines at the hydraulic gradient of 0.001 are shaped circular, and the center is moved less than 5 m to the direction of groundwater flow in 365 days simulation period. However at the hydraulic gradient of 0.01, the contour center of the temperature are moved to the end of east boundary at each slice and the largest movement is at bottom slice. By the analysis of thermal interference data between two wells the efficiency of the heat pump system model is validated, and the variation of heads is monitored at injection, pumping and no operation mode.

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쌀밥으로 제조된 활성탄을 사용하는 전기이중층형 슈퍼커패시터 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of an Electric Double Layer Supercapacitor Electrode using Cooked-Rice based Activated Carbon)

  • 조운;김용일;윤재국;유정준;윤하나;김성수;김종휘
    • 전기화학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.129-137
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    • 2013
  • 쌀밥을 출발물질로 활용하고 수열합성법과 화학적 활성화를 위한 KOH용액 진공함침 등의 방법으로 제조된 활성탄의 전기이중층 초고용량 커패시터의 전극에 대한 전기화학적 전극특성을 확인 하였다. 제조된 활성탄의 물성을 SEM, EDS, XRD, TG, 비표면적, 기공크기 분포 등의 분석을 통해 조사하였다. 또한, 슈퍼커패시터의 전극에 대한 순환전류 측정과 교류 임피던스 측정 실험을 통해 전기화학적 특성을 확인하였다. 수열합성법을 통하여 직경 $5{\sim}7{\mu}m$ 인 구형의 탄소 입자를 얻었으며 활성화 온도 $800^{\circ}C$로 제조된 활성탄은 비표면적이 $1631.8cm^2/g$, 기공크기 분포가 0.9~2.1 nm에 집중적으로 분포하였으며, 마이크로 기공체적이 $0.6154cm^3/g$ 임을 알 수 있었다. 이 활성탄을 사용하여 제작된 전극은 6M KOH 전해액에서 비용량 236 F/g(@5 mV/s), 194 F/g(@100 mV/s), 137 F/g(@500 mV/s)의 우수한 특성을 나타내었다. 충방전 싸이클 수명시험 결과, 200 mV/s의 주사속도에서 100,000회 충방전 시험 후에도 초기용량 대비 91.2%의 용량을 유지함을 확인하였다.

습식공정에 의한 형광물질 $SrAl_2O_4:Eu$ 분말 합성 및 형광 특성 (Study on the Synthesis of Phosphor, $SrAl_2O_4:Eu$ by Wet Processing and its Characteristics of Photoluminescence)

  • 박우식;김정식
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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    • pp.161-164
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    • 2003
  • 본 연구에서는 수열합성법으로 $SrAl_2O_4:Eu$ 형광체 분말을 합성하여 이들의 발광 특성과 장잔광 특성 등에 대해서 고찰하였다. 증류수에 $Sr(NO_3)_2,\;Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O,\;Eu(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ 등의 금속염을 용해시킨 용액을 $NH_4OH$ 수용액으로 pH를 적당히 조절하고 고온 고압의 Autoclave 반응용기 내에서 반응시켰다. 이렇게 합성된 분말은 균일한 입도 분포를 나타내었으면, sub-micron 크기의 초미세 분말이었다. 합성된 $SrAl_2O_4:Eu$ 초미세 분말을 $Ar-H_2$ 가스 환원분위기에서 $1100-1400^{\circ}C$ 온도로 2시간동안 열처리시켜서 형광 특성을 나타내도록 만들었다. 분말의 여기 및 발광 특성을 측정한 길과, 발광파장을 520 nm로 고정시켜 측정한 여기스펙트럼은 $250\~450nm$의 넓은 파장영역에 걸쳐 여기가 일어났고, 발광스펙트럼은 520 nm에서 최대 피크를 나타내었다. 또한 10분간 여기 시킨 후 520 nm 파장에 대한 잔광 특성이 1000분 이상 지속되는 우수한 장잔광 특성을 나타내었다.

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