최근 기후 변화 문제로 $CO_2$배출량 억제 정책에 따라 열전재료가 다양한 분야에 크게 주목 받고 있다. 열전 모듈은 전류를 흘려 온도차를 발생시키는 펠티어 효과와 온도차를 전력으로 변환하는 제백 효과를 이용한다. 열전발전용에 적용되는 상용 열전모듈의 경우, 열전소자의 접합부의 수는 수십 개 이상이다. 따라서 단 한 개의 접합 불량 열전소자가 모듈 전체의 열전성능에 큰 영향을 미친다. 현재 상용화 된 Bi-Te계 열전 모듈은 Bi-Te의 Te와 Sn계 솔더의 주성분인 Sn이 $250^{\circ}C$ 부근에서 취성의 Sn-Te계 금속 화합물을 형성한다고 알려져 있다. 이 때 생성된 Sn-Te 화합물은 열전모듈의 접합강도를 약화시키고 이로 인해 열전모듈의 접합 신뢰성을 크게 저하 시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 솔더와 소자 사이에 확산방지층이 적용되고 있으며, 이 중에서 니켈합금이 가장 널리 적용되고 있다. 니켈층을 형성시키는 방법 중에서, 무전해 도금법은 간단하게 열전소자 표면 위에 도금 층을 균일한 두께로 만들어 낼 수 있다. 하지만, 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 화학적 결함이 존재하지 않기 때문에, 무전해 니켈 도금층의 밀착성이 떨어진다. 이 때. 소자 표면에 거칠기 효과(anchor effect)를 부여하기 위해 물리적 샌딩법을 사용하는데 이 방법의 경우 소자에 크랙 같은 손상을 미쳐 열전모듈의 신뢰성 저하를 가져온다. 그러므로 거칠기 효과를 부여하면서 소자에 손상을 최소화하는 습식 식각법을 개발하여 Bi-Te계 열전소자의 표면 조도를 조절하고 무전해 Ni-P 도금을 실시하였다. 그리고 열처리 유무에 따른 열전모듈의 접합강도를 측정하였으며, 제작한 열전 모듈의 접합부 및 파단부의 계면 분석하여 무전해 Ni-P도금을 위한 습식식각법(wet etching법)에 대하여 검토하였다. N-type은 질산과 구연산의 혼합수용액에, P-type은 왕수에 습식 식각처리를 해서 적당히 표면 조도를 조절한 후에 EPMA로 분석을 해본 결과 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 anchor effect가 부여 된 것을 확인했다. 습식 식각에 의해서 제조된 열전모듈의 접합강도는 종래의 알루미나 샌딩법으로 제조한 열전모듈 보다 높은 접합강도를 나타내었다.
고농도 페놀폐수 전처리 습식산화공정의 반응온도, 초기 pH 및 균일촉매 ($CuSO_4$) 등이 후처리 호기성 생물학적 공정에 미치는 영향을 조사하였다. 습식산화에서의 높은 반응온도와 산성 초기조건이 후처리 생물학적 산화공정에서 높은 산화속도와 최종 COD 제거율을 유발하였다. 습식산화에서 균일촉매를 사용하면 전처리 습식산화반응은 낮은 반응온도에서도 높은 COD 제거속도를 보였으나, 후처리 생물학적 산화공정에서는 낮은 최종 COD 제거율을 나타내었다.
한강, 낙동강, 영산강, 금강의 하천 및 호소퇴적물을 대상으로 건식체질법, 습식체질법, 광산란법(PSA) 등의 입도분석법을 비교연구 하였다. 건식체질법의 경우 건조과정에서 발생하는 엉김현상에 의해 오차가 크게 발생하며 이러한 현상은 호소시료의 경우 두드러지게 나타났다. 습식체질법은 건식체질법에 비해 복잡하고 노동력이 보다 많이 필요하지만 정확한 분석이 가능하며 PSA의 경우에도 습식체질과 유사한 경향을 나타내었다. 엉김현상을 방지하기 위한 동결건조 및 과산화수소수에 의한 유기물의 산화/동결건조의 경우 엉김현상을 일부 개선할 수 있었으나 여전히 습식체질에 비하여 미세입자의 분율이 적게 나타났다. 입도별 중금속의 용출량 및 함유량이 조사되었으며 예상된 바와 같이 호소 및 하천시료 모두 미세입자에서 높은 농도의 중금속이 용출되었다. 퇴적물의 관리에 있어서 정확한 입도분석법의 사용과 미세입자에 대한 관리가 보다 중요하다.
본 연구에서는 습식법으로 합성된 초미세분말을 원료로 사용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite와 시약급원료를 사용하여 제조된 (NiCuZn)-ferrite의 저온소결 특성 및 전자기적 특성을 고찰하고, 상호 비교 분석하였다. 조성은$(Ni_{0.4-x}Cu_xZn_{0.6})_{1+w}(Fe_2O_4)_{1-w}$에서 x의 값을 0.2, w의 값은 0.03으로 고정하였고, 소결은 습식법으로 합성된 분말의 경우, 초기열처리과정을 거쳐 최종적으로 $900^{\circ}C$에서, 건식법의 경우 $1150^{\circ}C$의 온도에서 진행하였다. 그 결과, 습식법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite는 건식법으로 제조된 (NiCuZn)-ferrite보다 $200^{\circ}C$이상 낮은 소결온도에서 높은 소결밀도 값을 가졌으며, 품질계수 등 칩인덕터에서 중요한 요소인 전자기적 특성이 우수하게 나타났다. 또한, 습식법으로 합성된 페라이트는 분말의 초기열처리온도에 따라 최종소결 특성이 크게 변하였다. 그 밖에 습식법과 건식법으로 합성한(NiCuZn)-ferrite의 결정성, 미세구조들을 XRD, SEM, TEM을 이용하여 비교 고찰하였다.
본 연구에서는 한국산업규격에서 제안하고 있는 건식방법과 습식방법을 이용하여 국내 플라스틱배수재 필터로 가장 많이 사용하는 토목섬유 3종류의 유효구멍크기를 평가하고, 시험 수행 과정에서 나타난 각 시험 방법의 특징과 시험 결과를 비교 분석하였다. 시험 결과에 의하면, 건식방법은 신속하고 간단한 시험방법이지만 상대적으로 많은 오차가 발생하는 등 좋지 않은 방법으로 나타났다. 반면에, 습식방법은 정전기 발생이나 섬유 내의 갇힘 현상 등 건식방법에서 나타나는 많은 오차를 줄일 수 있는 방법으로 판단되었다. 그러나 습식방법의 한 방법인 KS K ISO 12956의 경우, 시험에 오랜 시간이 소요되며 시험 중 사용 흙의 손실에 대한 기준이 매우 까다로운 것으로 나타났다. 일반적으로 습식방법으로 구한 토목섬유의 유효구멍크기는 건식방법으로 구한 유효구멍크기보다 작은 것으로 나타났으며, 특히 현재 사용하지 않는 방법인 수리동역학적인 방법 KS F 2126로 구한 유효구멍크기는 KS K ISO 12956방법으로 구한 유효구멍크기와 비슷하거나 작은 것으로 나타났다.
열증착기(thermal evaporator)로 증착시킨 Cu를 상온에서 3.5M CuCl2+0.5M HCI+0.5MKCI 용액을 사용하여 습식각하고 2일간 대기중 노출시킨 후 X-선 광전자 분광기를 이용하여 표면의 결합상태를 관찰하였다. 그 결과 습식식각된 Cu 표면에서는 C, O, Ci 및 Cu가 존재함을 알 수 있었다. 표면원소에 대한 오제이 전자 스펙트라(Auger electron spectra)와 광전자 스펙트라(photoelectron spectra)의 정량적인 비교를 통하여 표면의 모든 결합상태를 확인할 수 있었고 그 상대적인 양까지도 얻어낼 수 있었다. 식각된 Cu의 표면에는 Cu-Cu, 2Cu-O, Cu-Ci, Cu-2(OH), 및 Cu-2Cl의 결합상태가 존재함을 알 수 있었고, CuLMMAuger line spectrum의 관찰을 통하여 계산된 각 결합의 정량적인 비교를 검증할 수 있었다. 따라서 chemical shift가 거의 관찰되지 않아 결합상태 분리가 불가능한 식각된 구리표면의 정량적 결합상태는 각 결합상태의 상대적 비교를 통하여 얻어질 수 있음을 알 수 있었다.
일체형원자로에서 일차측 압력은 질소와 증기의 분압에 따라 스스로 작동하는 자기가압기에 의해 일정하게 유지된다. 1차계통내 용해된 질소의 양과 압력변화의 폭을 최소화시키기 위해 가압기를 냉각시킬 필요성이 있으며 이를 위해 습식단열재(wet thermal insulation)와 냉각튜브(cooling tube)가 설치되었다. 본 연구에서는 자기가압기 작동에 중요한 역할을 하는 습식단열재의 기본적인 열전달 특성과 설계시 고려해야 할 사항을 분석하였다 전산유체코드를 사용해 단열재내치 온도 및 유동 분포를 계산하였고 기존의 실험으로부터 얻어진 열전달상관식을 이용해 단면충의 개수에 대한 민감도 계산, 돌출지점을 통한 열전도, 열전달 계수의 오차가 설계변수에 미치는 영향 등을 분석하였다.
국내 최초 800MW급 석탄화력발전소로서 국제환경 규제 기준치를 능가하는 최첨단 환경 설비를 모두 갖춘 최신 발전소로 건설되고 있는 한국남동발전(주) 영흥화력 1,2호기가 2004년 7월과 12월에 완공을 목표로 보일러 및 습식배연탈항설비의 공사가 진행되고 있다. 이에 당사는 본 공사의 주계약자로서 국내 최대 규모의 최첨단 발전소 건설을 위해 최선의 노력을 경주하고 있다. 영흥화력 1,2호기 습식배연탈황설비는 800MW 2호기로 구성되어 있으며 용량 및 시스템 배열 면에 있어서 기존의 설비들과는 상이하므로 시스템 성능 예측 및 평가와 그에 파생되는 설계개선을 위한 새로운 접근방법이 필요하다. (중략)
The feasibility for improving the cooling rates and mechanical properties of wet welding process is experimentally investigated by using new developed underwater wet electrodes and H.T. steel plates. Main results of this experimental study can be summarized as follows; 1) By shielding around weld arc surrounding, the cooling rates resulting from wet welds with developed electrodes on TMCP steel plates can be lower than of non-shielded wet welds. 2)A high quality of mechanical properties of wet welds on TMCP steel plates can be obtained with shielded weld arc surrounding.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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