• 제목/요약/키워드: 액체 N2O

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탱크 내 $N_2O$액체산화제의 유량공급특성에 관한 연구 (Study on Flow-Supply Characteristics of the Liquid Oxidizer $N_2O$ Reserved in a Tank)

  • 조민경;허준영;조승현;성유진;김진곤;문희장;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.389-392
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    • 2007
  • 별도의 가압장치가 없이 산화제탱크 내에 저장된 $N_2O$액체산화제가 공급될 때 액체에서 기체로의 상변화를 고려하여 $N_2O$액체 산화제의 유량공급특성을 예측하였다. 보다 정확한 산화제 공급특성을 계산하기 위해 산화제의 압력과 온도에 따른 $N_2O$의 물성치 변화를 고려하였으며 오리피스 형상과 토출계수 관계식을 이용하여 산화제 유량을 계산하였다. 그리고 산화제 공급에 따른 산화제탱크 내의 압력변화를 측정하고 해석결과와 비교하였다.

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이산화탄소 분리를 위한 이온성 액체 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate/Al2O3 복합체 분리막 (1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate/Al2O3 Composite Membrane for CO2 Separation)

  • 윤기완;강상욱
    • 멤브레인
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    • 제27권3호
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    • pp.226-231
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    • 2017
  • 이산화탄소 분리를 위해 이온성 액체/금속 산화물 복합막이 제조되었으며, 이온성 액체로서 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ($BMIM^+BF_4{^-}$)와 금속산화물로서 $Al_2O_3$가 사용되었다. 13 nm의 $Al_2O_3$가 이온성 액체 $BMIM^+BF_4{^-}$에 도입되었을 때, 복합체 분리막의 성능은 $CO_2/N_2$ 선택도 30.5과 $CO_2$ 투과도 45.7 GPU로 관찰되었다. neat $BMIM^+BF_4{^-}$ 분리막의 성능($CO_2/N_2$ 선택도 5와 $CO_2$ 투과도 17 GPU)에 비해서 성능이 증가한 이유는 $Al_2O_3$의 옥사이드 층과 이온성 액체 내 자유로운 이온농도의 상승으로 인해 $CO_2$ 용해도가 상승한 것으로 확인되었다. 특히 $Al_2O_3$ 나노입자는 질소 기체에 대해서 장애물로서 작용함으로써 질소기체의 투과도가 감소하여 결과적으로 이산화탄소 분리 성능은 급격히 증가하였다.

액체혼합물의 활동도계수의 이론적 계산 (Theoretical Calculation of Activity Coefficients of Liquid Mixtures)

  • 문대원;전무식;이태규
    • 대한화학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.395-403
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    • 1977
  • 액체이론(Significant Structure Theory)를 단원자 분자로부터 다원자 분자에 이르는 여러 액체혼합물에 적용하여 전 농도 범위에서 액체 혼합물의 활동도 계수를 계산했다. 단원자 분자계(Ar-Kr, Kr-Xe)와 이원자 분자계$(Ar-O_2,\;N_2-CO)$와 메탄-크립톤계의 액체혼합물의 활동도 계수는 ${\delta}E_s$ 수정 변수에 의해 좋은 결과를 얻었다. 아르곤-질소, 산소-질소, 그리고 메탄-프로판계에 대해서는 이 외에 ${\delta}$V, ${\delta}$n 수정 변수가 더 필요했다.

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PE/$N_2O$ 하이브리드 로켓에서의 산화제 상 변화에 따른 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristic with the Variation of Oxidizer phase in Hybrid Rocket Motor using PE/$N_2O$)

  • 이정표;김기훈;김수종;김학철;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.46-53
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    • 2010
  • 본 연구에서는 하이브리드 추진 연소에서 산화제의 상(Phase)에 따른 연소특성 변화를 연구하였다. 산화제는 $GN_2O$$LN_2O$를 사용하고 고체연료는 HDPE(High Density PolyEthlene)를 적용하여 연소실험을 수행하였고, 상에 따른 고체연료의 후퇴율과 압력선도, 연소효율의 변화 등을 조사하였다. $LN_2O$를 적용할 경우 액체 산화제의 기화에 필요한 잠열이 화염에서 발생되는 연소에너지에 비해 무시할 정도로 작아 $GN_2O$를 산화제로 사용했을 때의 고체연료 후퇴율과는 큰 차이가 없었지만, 추진 성능효율이 낮아짐을 확인하였고, 액체 산화제의 유량이 증가할수록 산화제의 기화에 필요한 열전달 증가로 인 해 연소 불안정성이 커짐을 확인하였다.

액체 구조의 천이상태이론의 질소산화물들에 대한 적용 (Transient State Theory of Significant Liquid Structure Applied to Nitrogen Oxides)

  • 김상형;박형석;김각중;장세헌
    • 대한화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.105-110
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    • 1967
  • 액체구조의 천이상태이론을 아산화질소($N_2O$)와 사산화질소($N_2O_4$)에 적용하여 이 액체들의 상태합을 유도하였다. 이상태합들을 써서 각 액체의 몰부피, 증기압, 증발엔트로피, 임계점에서의 성질 등, 여러가지 열역학적양들을 계산한 결과 모두 실험치와 좋은 일치를 얻었다.

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무독성 상온저장성 산화제 사용이 발사체 속도증분에 미치는 영향

  • 하성업;문인상;이수용
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.148.1-148.1
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    • 2012
  • 로켓 혹은 우주발사체의 주엔진에는 대부분 연료와 산화제를 연소시켜 나오는 에너지를 사용하는 화학로켓이 주종을 이루어 왔다. 이러한 로켓엔진에서 그동안 연료로는 수소계, 탄화수소계, 아민계 등 다양한 화학물질이 사용되어 왔으나, 산화제로는 강한 산화성을 나타내면서 밀도가 높은 몇몇 물질만이 제한적으로 사용되어져 왔으며, 최근에는 주로 액체산소(LOx)와 사산화질소(N2O4)가 사용되고 있다. 그러나 산화제 중 액체산소는 극저온이면서 상대적으로 밀도가 낮고, 사산화질소는 강한 독성을 지니고 있으며 액체로 존재하는 구간이 좁아 연구 목적의 소형발사체를 구현하는 것에는 많은 어려움이 있다. 이러한 이유로 최근 소형발사체 개발분야에서는 상온저장성이면서 친환경적인 과산화수소(H2O2)와 아산화질소(N2O)를 산화제로 활용하는 것에 대한 관심이 고조되고 있으나, 대형 추진기관을 개발하는 연구자들로부터는 액체산소를 사용할 때 보다 엔진 자체의 비추력이 상대적으로 낮다는 이유로 활용이 외면되어 온 것이 사실이다. 본 연구에서는 엔진 자체의 추진성능 보다는 사실상 발사체의 목적이라고 할 수 있는 추진단 속도증분을 성능의 지표로 삼아 평가하였으며, 결과를 통하여 과산화수소와 아산화질소의 높은 밀도가 엔진의 낮은 비추력을 충분히 보상할 수 있음을 보였다. 과산화수소와 아산화질소는 교육/연구용 소형발사체 구성에 충분히 활용가능한 산화제이며, 실제 발사에서 충분한 비행성능을 기대할 수 있는 물질로 평가할 수 있다.

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이성분계 이온성액체를 이용한 광촉매용 이산화 티타늄 입자 제조 (Preparation of $TiO_2$ Particles using Binary Ionic Liquids for Photocatalysis)

  • 이슬비;유계상
    • 공업화학
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    • 제23권4호
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    • pp.405-408
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    • 2012
  • 이성분계 이온성액체를 사용하여 다양한 모양의 이산화티타늄 입자를 수정된 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. 합성에 사용된 이온성액체의 종류에 따라 이산화티타늄 입자는 다양한 형태를 가지고 있었다. 이는 이온성액체와 유기용매계면 사이에서 형성되는 이산화티타늄이 두 물질 사이의 상호작용에 영향을 받아 입자의 모양이 형성되기 때문이다. 제조된 입자의 광촉매 성능을 측정하기 위하여 4-chlorophenol 분해반응을 실시하였다. 그 결과 1-Octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate과 1-Octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate를 이용하여 합성한 $TiO_2$ 입자가 가장 우수한 광촉매 활성을 나타내었다.

${N_2}O$ 액체산화제를 사용한 고도 15km급 하이브리드 로켓 설계 (Design of Hybrid Rocket (Altitude 15km) Using Liquid Oxidizer ${N_2}O$)

  • 허준영;조민경;김종찬;김수종;김진곤;문희장;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.97-100
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    • 2008
  • 시중에서 쉽게 구할 수 있는 알루미늄 seamless tube를 사용하여 고도 15km 하이브리드 사운딩 로켓을 설계하였다. 별도의 가압장치 없이 ${N_2}O$ 액체산화제를 사용한 하이브리드 로켓설계를 위하여 내탄도, 외탄도 해석을 통합적으로 수행하였다. 내탄도 해석으로 요구조건을 만족하는 하이브리드 추진시스템을 설계하였고, 탑재중량을 고려하여 설계된 하이브리드 로켓에 대해 공력해석과 궤적계산을 수행하였다. 로켓의 내탄도와 외탄도 해석을 통합적으로 수행함으로써 하이브리드 로켓의 설계를 위한 기반 기술을 마련하였고, 기초시험 및 기술 자료의 데이터를 이용하여 하이브리드 모터의 성능과 로켓의 공력 및 비행궤적을 검증하였다.

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아미노실란과 이온성 액체로 표면 기능화된 실리카에 담지된 메탈로센 촉매 합성 및 에틸렌 중합 (Preparation of Metallocene Catalysts Supported on Aminosilane and Ionic Liquids Functionalized Silica and its Ethylene Polymerization)

  • 임진형;이정숙;고영수
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.169-173
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    • 2015
  • 3-Aminopropyltrimethoxysilane(1NS) 또는 N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine(2NS)으로 표면 기능화된 실리카에 1-butyl-4-methylpyridinium chloride(Cl)와 tributylmethylammonium chloride(Amm), benzyldimethyltetradecylammonium chloride(Ben), 1-butyl-1-methylpyrrolidinium chloride(Pyr)와 같은 이온성 액체를 이용하여 표면처리한 후 메탈로센 촉매를 담지하여 에틸렌 중합을 실시하였다. $SiO_2/1NS/IL/(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매와 $SiO_2/2NS/IL/(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매의 Zr 함량은 아미노실란 화합물로만 표면 처리된 촉매보다 감소하였다. $SiO_2/1NS/IL/(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매의 중합 활성은 $SiO_2/1NS/(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매보다 증가하였다. 반면, $SiO_2/2NS/IL/(n-BuCp)_2ZrCl_2$은 Zr 함량의 감소로 중합 활성은 $SiO_2/2NS/(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매에 비해 감소하였다.

상온 및 액체질소 온도에서 고속 중성자 조사된 원자로 압력 용기의 취화 현상에 관한 연구 (A Study on Embrittlement of Fast Neutron-irradiated Nuclear Reactor Pressure Vessel Steels at Room- and Liquid Nitrogen-temperature)

  • 김형배;김형상;김순구;신동훈;유연봉;고정대
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.142-147
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    • 2005
  • 고속 중성자 조사한 원자로 압력 용기의 취하현상을 상온에서 X-선 회절 실험과 액체 질손 온도에서 M$\ "{o}$ssbauer 분광법으로 조사하였다. 시료의 중성자 조사량은 $10^{12},\;10^{13},\;10^{14},\;10^{15},\;10^{16},\;10^{17},\;10^{18}\;n/{\cal}cm^2$이다. X-선 회절 패턴에서 중성자 조사하지 않은 시료는 bcc 형태를 나타내었으나, 중성자 조사량이 $10^{17}\;n/{\cal}cm^2$ 이상인 시료에서는 bcc 구조가 사라지는 심각한 손상을 보였다. 모든 시료의 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 두개 혹은 그 이상의 sextet의 중첩을 보였다. 모든 $M\ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼은 본문에서는 3조의 sextet로 fitting 하였다. 이성질체 이동치와 사중극자 분열치는 거의 영에 가까운 값을 나타내었다. 액체 질소 온도에서 중성자 조사량이 $10^{17}\~10^{18}\;n/{\cal}cm^2$인 시료에서 S1 sextet의 초미세 자기장과 흡수 면적이 급격히 상승하는 현상을 관측하였으며, 상온에서 또한 이 현상을 관측하였다. 이는 중성자 조사에 의한 시료 내부의 $^{55}Mn$ 혹은 $^{56}Fe$$^{57}Fe$의 천이에 의한 $^{57}Fe$$M\ddot{o}ssbauer$ 핵종의 증가에 기인하는 것으로 추측된다.