• 제목/요약/키워드: 열적반응

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대향류 화염에서 FGR이 적용된 저공해 연소의 수치적 해석: Part II. NOx 생성기구 분석 (Numerical Investigation of Low-pollution Combustion with applying Flue Gas Recirculation in Counterflow Flames: Part II. Analysis of NOx formation mechanism)

  • 조서희;김경모;이기만
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.39-47
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    • 2020
  • 배기가스 재순환(flue gas recirculation, 이하 FGR)은 질소산화물 저감에 효과적인 연소 기법으로 저공해 연소 분야에 다양하게 응용되고 있다. 이전 연구에 이어서 메탄/공기 대향류 예혼합화염에 FGR 기법 적용 시 나타나는 화염의 특성 변화 및 NOx 생성기구를 파악하기 위한 수치해석이 진행되었다. 배출되는 질소산화물(NOx)은 4가지 주요 반응경로(열적 NO, prompt NO, N2H 및 N2O)로 구분하여 배기가스 재순환율에 따른 각 NO 생성률을 상대적으로 나타내었다. 그 결과 열적 NO가 전체 NO 형성에 가장 크게 차지한 반면 N2H의 영향은 미미하였다. 또한, 열적 NO의 기여를 검토하기 위하여 본 연구에 사용된 반응기구(UC San Diego mechanism)를 수정하여 재순환율 증가에 따른 NO 배출지수(EINO)를 비교하였다.

Cu배선을 위한 Ta-Si-N Barrier에 관한 연구 (Studies on the Ta-Si-n Barrier Used for Cu Interconnection)

  • 신영훈;김종철;이종무
    • 한국재료학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.498-504
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    • 1997
  • Cu는 AI보다 비저항이 더 낮고, 일렉트로마이그레이션 내성이 더 강하기 때문에 AI을 대체하여 사용될 새로운 상부배선 재료로 널리 연구되고 있다. 그러나 Cu는 SiO$_{2}$층을 통해 Si기판 속으로 확산하는 것과 같은 열적불안정성을 갖고 있으므로 Cu 배선을 위해서는 barrier금속을 함께 사용해야 한다. 지금까지 알려진 가장 우수한 재료는 TaSi$_{x}$N$_{y}$이다. Tasi$_{x}$N$_{y}$는 90$0^{\circ}C$에서 불량이 발생하는 것으로 보고된 바 있으나, 그것의 barrier특성과 관련하여 확인하고 또 새로 조사되어야 할 내용들이 많이 있다. 본 연구에서는 반응성 스퍼터링 테크닉을 사용하여 (100)Si 웨이퍼상에 TaSi$_{x}$N$_{y}$막을 증착하고, Cu에 대한 barrier재료로서 반드시 갖추어야 할 열적 안정성을 면저항의측정, X선 회절 및 AES 깊이분석 등에 의하여 조사하였다. 스퍼터링 공정에서 N$_{2}$/Ar기체의 유량비가 15%일때 열적 안정성이 가장 우수한 TaSi$_{x}$N$_{y}$막이 얻어졌다. Ta와 TaN은 각각 $600^{\circ}C$$650^{\circ}C$에서 불량이 발생하는 반면, TaSi$_{x}$N$_{y}$는 90$0^{\circ}C$에서 불량이 발생하였다. TaSi$_{x}$N$_{y}$의 불량기구는 다음과 같다:Cu는 TaSi$_{x}$N$_{y}$막을 통과하여 TaSi$_{x}$N$_{y}$/Si계면으로 이동한 다음 Si기판내의 Si원자들과 반응한다. 그 결과 TaSi$_{x}$N$_{y}$Si가 생성된다.

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반응압출 공정으로 개질된 PLA 나노복합체의 유변학적 및 열적 물성 (Rheological and Thermal Properties of PLA Nano-composite Modified by Reactive Extrusion)

  • 강경수;김봉식;신부영
    • 청정기술
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    • 제15권2호
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    • pp.102-108
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    • 2009
  • 본 연구에서는 폴리락틱산(PLA)의 용융강도를 향상시키기 위하여 몬모릴로나이트(MMT), 기능성 단량체인 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)와 반응개시제를 함유한 PLA를 이축압출기로 개질한 후 열적 특성과 및 유변학적 특성을 조사하였으며, X선 회절장치(XRD) 및 투과전자현미경(TEM) 사진을 이용하여 MMT의 분산도를 측정하였다. 이 나노복합체의 $T_g$는 GMA 함량이 증가하면 감소하는 경향을 보였으나, MMT의 양에는 크게 영향을 받지 않았다. 또한 표면분석에 의해 MMT의 양이 증가할수록 박리형(exfoliation) 보다는 삽입형(intercalation)에 가까운 나노복합체가 형성된 것을 확인하였다. 복합점도 및 저장탄성률은 MMT의 첨가에 의해 크게 증가되었다.

반응가스로 $H_2$$H_2O$를 사용한 $Co(hfac)_2$ 전구체의 플라즈마에 대한 영향 분석

  • 서경천;신재수;나정길;최재붕;김태성;윤주영;김진태;신용현;강상우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.239-239
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    • 2010
  • Cobalt (Co) 박막은 낮은 저항과 우수한 열적 안정성에 의해 금속 배선공정에서 copper의 확산 및 산화를 방지하기 위해 사용된다. Co 박막을 증착하기 위해서는 유기화학 증착법이 많이 사용되고, 이를 위해 많은 Co 전구체들이 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 $Co(hfac)_2$ 전구체의 플라즈마 및 반응가스에 따른 기상상태의 변화와 증착공정에서 발생되는 입자의 크기와의 상관관계를 연구하였다. 실험의 변수로 반응가스 ($H_2$, $H_2O$)와 플라즈마 파워 (0~50W)를 사용하였다. 또한 Co 전구체의 기상분해 및 반응을 분석을 위해 fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy를 사용하였다. 그리고 기상상태의 변화가 입자 형성에 끼치는 영향을 관찰하기 위해 저압에서 실시간으로 나노입자를 측정할 수 있는 장비인 particle beam mass spectrometer (PBMS)를 활용하였다.

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M-ferrite를 이용한 열화학적 수소제조 (M=Co,Ni,Mn) (Thermochemical hydrogen production utilization of M-ferrite (M=Co,Ni,Mn))

  • 조미선;김우진;우성웅;박주식;강경수;최상일
    • 신재생에너지
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    • 제2권2호
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    • pp.69-74
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    • 2006
  • 본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrite를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites 는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrite에 대한 열적환원은 1573K 에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K 에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

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M-ferrite를 이용한 열화학적 수소제조(M=Co,Ni,Mn) (Thermochemical hydrogen production utilization of M-ferrite (M=Co,Ni,Mn))

  • 조미선;김우진;우성웅;박주식;강경수;최상일
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.43-46
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    • 2006
  • 본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrites를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrites에 대한 열적환원은 1573K에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

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Nanoindenter를 이용한 박막의 신뢰도 측정과 열적 안정성 연구

  • 김주영;김수인;이규영;최성호;노희윤;권구은;이창우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.173-173
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    • 2011
  • 반도체 집적도의 비약적인 발전으로 복잡하고 다양한 공정이 연구되었고 공정 중 박막에서 발생되는 물리적, 화학적 반응들에 대한 연구 필요성이 대두 되었다. 박막은 다양한 공정 환경에서 박막의 특성을 잃지 않고 물성을 유지하여야 한다. 특히 공정상의 고온 환경에서 박막은 안정해야하며 물리적손상이 있어서는 안 된다. 이 논문에서는 반도체의 기판으로 사용되는 Si기판과 금속배선 물질인 Cu와의 확산을 효과적으로 방지하기 위한 W-C-N 확산방지막을 제시하였고 시료 증착을 위하여 rf magnetron sputter를 사용하여 동일한 증착조건에서 질소(N)의 비율을 다르게 하여 박막 내 질소비율(0 sccm, 2 sccm)에 따른 확산방지막을 제작하였다. 이후 시료의 열적 안정성 측정을 위하여 상온, 600도, 800도로 각각 질소 분위기에서 30분간 열처리 과정을 실시하여 열적 손상을 인가하였다. 이후 Nanoindentation기법을 이용하여 총 16 point 측정을 하였다. 이를 Weibull distribution으로 분석하여 정량화 시켜 박막의 균일도와 신뢰도를 연구하였다. 또 WET-SPM을 이용하여 AFM 표면 이미지를 확인하였다. 그 결과 고온에서 박막이 Compressive stress를 받아 박막이 일어남을 확인 하였다. 이는 질화물질이 고온에서 물성변화가 적게 나타나는 것을 알 수 있었고, 균일도와 결정성 또한 질화물질에서 더 안정적이었다.

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감포지역(甘浦地域) Ca-몬모릴로나이트의 열적(熱的) 및 광물학적(鑛物學的) 특성(特性) (Thermal and Mineralogical Characterization of Ca-Montmorillonite from Gampo Area)

  • 문희수;최선경;김문영
    • 자원환경지질
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    • 제21권2호
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    • pp.175-184
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    • 1988
  • 감포지역(甘浦地域)의 용동리에서 용동리응회암(龍洞里凝灰岩)내에 배태되는 Ca-몬모릴로나이트들은 비록 동일층준(同一層準)에서 산출(産出)되나 제한적(制限的)이지만 화학조성(化學組成)의 차이(差異)가 나타난다. 이들의 열적특성은 "비정상형(型)"으로 나타나며, 탈수와 관계된 흡열반응피크의 온도(溫度)는 사면체내의 Si를 치환한 Al의 양적비에 따라 약간변화된다. 이러한 사실은 제한적인 화학조성의 변화는 열적특성에 큰 영향을 미치지 못함을 지시한다. 시차주사열량 측정결과 2가의 양이온으로 치환 된 시료의 경우 1가의 양이온으로 치환된 시료보다 흡열용량이 증가되는 경향을 보이므로 시료내의 우세한 양이온의 종류를 예상할 수 있으며, 전기음성도가 큰 이온일수록 더 많은 물분자를 취(取)함을 알수있다.

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화학 및 열적 처리를 이용한 폴리염화바이페닐(PCB)의 제거 (Disposal of Polychlorinated Biphenyls(PCBs) by a Combined Chemical with Thermal Treatment)

  • 유건상
    • 대한화학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.286-293
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    • 1999
  • 변압기 오일에 함유되어 있는 폴리염화바이페닐(PCB)의 제거를 위해서 화학적 처리와 제어된 산화반응에 의한 열적처리를 상호 결합시킨 한 포괄적인 공정이 이루어 졌다. 화학시약을 이용한 화학처리에서 완전히 처분할 수 없었던 폴리염화바이페닐은 오일의 순환중 에 적절한 흡착제로 걸러진 후 열처리되었다. 열처리에 의해서 폴리염화바이페닐은 99.99% 이상 파괴 되었으며 독성 부산물인 PCDDs나 PCDFs는 처리과정 중에 형성되지 않았다. 변압기에 있는 오일이나 무기지지체는 공정 후에 재회복 되었다. 화학 및 열적처리를 결합시킨 이 공정은 환경적으로 유익하며, 다른 유용한 기술보다도 사용하기 쉽고 효과적이며 경제적 이었다.

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Succinonitrile 이 diglycidyl ether of bisphenol A/ methylene dianiline계의 열적 성질에 미치는 영향 (Effects of Succinonitrile on the Thermal Properties of diglycidyl ether of bisphenol A/ methylene dianiline system)

  • 심미자;김상욱
    • 한국재료학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.145-150
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    • 1993
  • 에폭시 수지로 bisphenol계diglycidy1 ether of bisphenol A(DGEBA)type에 아민계 경화제 4, 4'-methylene dianiline(MDA)를 사용한 계에 나타나는 취약점인 담약성을 개선하고자 반응성첨가제 succinonitrile(SN)을 첨가하였다. 이때 나타나는 화학적 구조의 변화로 야기되는 유리전이온도(Tg), 열분해온도(Td), 초기 열분해 온도($T_{-5%}$)를 SN의 함량비와 경화조건을 달리하여 고찰하였다. 이들 열적성질들은 SN의 함량이 증가함에 따라 유리전이온도와 열분해 온도는 감소하였고, 초기열분해에 일어나 5%의 중량감소가 나타나는 온도 또한 감소하였으나, 혼합액을 높은 온도에서 경화 시킬 경우 이들 열적성질들은 증가하였다.

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