• 제목/요약/키워드: 아레니우스 방정식

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원자력 발전소 전기1급 케이블의 60년 사용에 대한 고찰 (A Study of 60-Year Lifetime of Class 1E Cables in the Nuclear Power Plants)

  • 진석일;배장호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.418-420
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    • 2004
  • 전기1급 케이블의 활성화에너지, 가속노화온도 및 가속노화시간 둥을 이용하여 아레니우스(Arrhenius) 방정식에 근거한 케이블 정격온도 및 실제 사용 가능한 운전온도에서 이론적 수명을 계산하고, 정격온도 이외에서의 허용전류를 계산하였다. 또한, 정격온도를 어느 정도 낮추어 사용하면 표준원전에서 기 검증된 전기1급 케이블을 차세대원전 설계수명인 60년간 사용이 가능한지 계산 및 정격온도 감소 적용시 전력케이블 설계영향 둥을 고찰해 보았다.

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아레니우스 방정식의 가속인자를 만족하는 절연저항특성 분석에 의한 케이블 수명평가 연구 (A Study on Cable Lifetime Evaluation Based on Characteristic Analysis of Insulation Resistance by Acceleration Factor of the Arrhenius Equation)

  • 엄기홍;이관우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.231-236
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    • 2014
  • 오늘 날 산업이 발전함에 따라 전력에 대한 수요량이 증가하고 송전 용량이 커야할 필요성이 점차 요구되고 있다. 관련 설비들은 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 따라서 전기설비의 안정화는 매우 중요한 과제이다. 특히, 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 우리는 이 논문에서 발전소에서 고전압의 생산 및 송배전의 유일한 전송 수단으로 사용하고 있는 고전압용 전력 케이블(power cable) 시스템의 안정된 동작을 판단하기 위하여, 아레니우스 인자를 따르는 절연 저항의 시간에 따른 변화추세를 파악하고, 열화의 마지막 단계로서 발생하는 파괴에 의한 케이블의 수명을 예측하고자 한다.

CF8M 주조 오스테나이트 스테인리스강의 열취화에 따른 재료물성치 평가 (Evaluation of Material Properties due to Thermal Embrittlement in CF8M Cast Austenitic Stainless Steel)

  • 김철;박흥배;진태은;정일석;석창성;박재실
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.131-136
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    • 2003
  • CF8M cast austenitic stainless steel is used for several components such as primary coolant piping, elbow, pump casing, and valve bodies in light water reactors. These components are subject to thermal aging at the reactor operating temperature. Thermal aging results in spinodal decomposition of the delta-ferrite leading to increased strength and decreased toughness. In this study, three kinds of the aged CF8M specimen were prepared using an artificially simulated aging method. The objective of this study is to summarize the method of estimating ferrite contents, Charpy impact energy and J-R curve, and to evaluate the thermal embrittlement of the CF8M cast austenitic stainless steel piping used in the domestic nuclear power plants.

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센서 패키지용 고분자 접착제의 열화 거동 분석 (Kinetic Analyses on Thermal Degradation of Epoxy Based Adhesive for Packaging Application)

  • 김영국;이윤선
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.67-73
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    • 2017
  • 열중량 분석(Thermogravimetry)을 이용하여 열화시간 경과에 따른 접착 소재의 열에 대한 열화 특성을 분석하였다. 실험에는 여섯 가지의 온도 승온률에서 측정된 데이터를 이용하여 열화에 따른 동적 반응을 분석하였다. 이 데이터를 바탕으로 아레니우스 방정식을 이용하여 활성 에너지와 비례 상수 등 모델에 필요한 계수를 계산하였다. 또한 열화거동을 예측하는 방정식으로는 무게 감소에 따른 간단한 n차 방정식을 이용하였다. 구해진 예측 모델은 실험 데이터와 비교하여 검증하였다. 계산 결과 각 승온률에 따라 활성화 에너지의 크기가 다름에 따라 평균값을 사용하여 계산한 결과는 낮은 승온률인 경우에는 잘 예측하였지만 높은 승온률인 경우에는 측정값과 차이를 보였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 지수함수 급수를 이용한 새로운 모델링 방법이 처음 시도되었으며 예측된 결과는 승온률에 관계없이 실험 데이터와 잘 일치하였다.

열차제어시스템 가속 스트레스시험 모델링에 관한 연구 (A Study on Train Control System Accelerated Stress Modeling)

  • 신덕호;이재호;이강미
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.624-630
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    • 2006
  • 본 논문은 열차제어시스템의 하부구성요소단위 예측신뢰도를 가속스트레스시험을 통해 입증하기 위한 모델링을 연구한다. 예측신뢰도의 입증을 위해서는 전체시스템단위 시운전과 하부구성요소단위 가속수명시험 및 가속스트레스 시험을 통한 방법이 있으며, 본 논문에서는 하부구성요소단위로 정해진 시간동안 가속된 스트레스를 주입하여 장치의 생존여부에 따라 예측신뢰도를 입증하는 가속스트레스 시험을 위한 열차제어시스템의 모델링을 연구하였다. 전자부품으로 구성된 열차제어시스템은 사용온도에 따라 신뢰도가 급격하게 변화한다는 점에 착안하여 아레니우스 방정식 및 전자부품 활성화에너지를 고려하였으며, 가중평균을 사용한 신뢰성시험 모델링을 제시하여 열차제어시스템 가속스트레스시험의 시험시간을 산출하였다.

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쌀 전분 호화중의 리올로지 특성 (Rheological Properties of Gelatinization of Rice Starch)

  • 이신영;조형용;김성곤;이상규;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.273-278
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    • 1984
  • 쌀전분 수용액계의 호화중 리올로지적 성질의 변화를 온도 $50{\sim}85^{\circ}C$, 농도 $3{\sim}5%$에서 관형 리오메타를 사용하여 조사하였다. 점조도지수값은 특정온도에서 시간에 따라 지수적으로 증가하였으며 농도에 대해서는 직선적으로 증가하였다. 온도 $65{\sim}85^{\circ}C$에서 5% 쌀전분의 호화속도는 아레니우스 방정식에 따랐으며 호화의 활성화 에너지값은 약 $25kcal/g{\cdot}mole$ 이었다.

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가연성 연소 가스의 데토네이션에 의한 얇은 관 변형 모델링 (Numerical Investigation of Deformation of Thin-walled Tube Under Detonation of Combustible Gas Mixture)

  • 곽민철;이영헌;여재익
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • 본 논문에서는 다물질(가연성 기체 혼합물과 금속관) 수치 해석 기법을 활용하여 밀리미터 크기의 얇은 두께의 금속관 내에서의 데토네이션을 모델링하였다. 데토네이션의 해석을 위하여 수소와 에틸렌 혼합물의 실험과 이론적 값을 기반으로 최적화된 1단계 아레니우스 형태의 화학 반응식, 이상기체 상태 방정식을 활용하여 모델링하였다. 또한 금속관의 재료인 구리와 철은 Mie-Gruneisen 상태 방정식과 Johnson-Cook 강성 모델을 활용하여 큰 압력에 의한 관의 소성 변형을 모델링하였다. 다물질 수치 해석을 위한 경계면의 추적 및 경계면 값의 결정은 각각 hybrid particle level-set 기법과 ghost fluid method(GFM)을 통하여 획득하였다. 수치적 해석 결과는 실험값과의 비교를 통하여 검증 하였으며, 관두께(두꺼운 관과 얇은 관)에 따른 내부 유동장의 변화를 확인하였다. 얇은 관의 경우, 데토네이션에 의해 발생하는 높은 내부 압력에 의하여 관의 소성 변형이 일어나고, 이에 따라 발생하는 팽창파에 의해 내부 기체 혼합물의 압력 및 밀도의 감소현상을 확인하였다.

반밀폐형 온실 내에서 탄산가스 시비에 따른 광강도와 엽온에 반응한 토마토 잎의 최대 카복실화율, 전자전달율 및 광합성율 실측값과 모델링 방정식에 의한 예측값의 비교 (Comparison of Measured and Calculated Carboxylation Rate, Electron Transfer Rate and Photosynthesis Rate Response to Different Light Intensity and Leaf Temperature in Semi-closed Greenhouse with Carbon Dioxide Fertilization for Tomato Cultivation)

  • 최은영;정영애;안승현;장동철;김대현;이동수;권진경;우영회
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.401-409
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    • 2021
  • 본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m-2·s-1 to 1500µmol·m-2·s-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600-800µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

과산화수소 농축을 위한 투과증발공정 모델링 (Modeling of a Pervaporation Process for Concentrating Hydrogen Peroxide)

  • 구옌후휴;이성택;최수형
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.560-564
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 과산화수소 농축을 위한 투과증발공정의 수학적 모델을 제시하는 것이다. 대상공정은 NASA에서 개발한 것으로 쉘과 멤브레인 튜브들로 구성되어 있다. 쉘과 튜브에는 각각 과산화수소용액과 sweep gas가 향류로 흐른다. 이때 막을 통해 투과증발되는 기체에는 과산화수소보다 물분자가 더 많기 때문에 과산화수소를 농축할 수 있다. 이 공정의 수학적 모델은 투과물의 흡수-확산 메커니즘에 기초한 비선형 편미분 및 대수 방정식, 투과물 플럭스의 온도 의존성에 대한 아레니우스 관계, 그리고 막 모듈 내의 액상 농도와 흐름에 대한 질량 및 운동량 수지식의 형태로 개발하였다. 과산화수소 농축물 농도의 동적 거동은 제안된 모델의 단순화된 형태를 풀어 모사하였고 그 결과값을 NASA 특허에서 보고된 실험자료와 비교하였다.

고회분탄의 촤 산화 반응 특성 연구 (Char Oxidation Characteristics of High Ash Coal in Drop Tube Furnace)

  • 안기주;이병화;김상인;김만철;김승모;전충환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권4호
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    • pp.405-413
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    • 2013
  • 4 가지 탄종(Gunvor, Glencore, Noble, ECM)의 촤 산화반응 특성을 $900^{\circ}C$에서 $1300^{\circ}C$까지의 노내온도와 대기압 조건에서 DTF(drop tube furnace)를 이용하여 실험하였다. 촤 반응률은 FT-IR 장비로 측정한 CO, $CO_2$ 농도와 이색온도계로 측정한 입자온도를 통해 계산되었고 고회분탄의 활성화에너지(E)와 pre-exponential 상수(A)는 아레니우스 방정식을 기초로 계산되었다. 실험 결과는 석탄의 회분 함량이 늘어남에 따라, 입자온도와 면적반응성이 감소하였다. 이러한 결과는 회분의 큰 열용량, 회분의 기화잠열과 상대적으로 적은 고정탄소의 함량으로 인한 연소성 저하로 사료된다. 결과적으로 고회분탄은 높은 활성화 에너지(E)를 가진다.