• 제목/요약/키워드: 온도감응

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MEMS 공정으로 제작한 $NO_2$ 마이크로 가스센서의 열전달 해석 (Heat Transfer Analysis for $NO_2$ Micro Gas Sensor Fabricated by MEMS Technology)

  • 주영철;이창훈;김창교
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.132-136
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    • 2004
  • 대기중의 NO₂ 가스 농도를 측정하기 위한 마이크로 가스센서를 MEMS 공정을 이용하여 제작하였다. WO₃와 같은 가스 감응물질을 목표 온도까지 가열하기 위해서 마이크로 핫플레이트를 가스센서에 장착하였다. 마이크로 가스센서의 열전달 현상을 상용 열유동 해석 전용 프로그램인 FLUENT를 이용하여 해석하였다. 해석 결과 실리콘 웨이퍼 기판의 온도가 거의 상온에 가까워 핫플레이트에서 발생한 열이 가스 감응물질을 효과적으로 가열하여서 가스감응물질의 열적 고립상태를 유지하고 있는 것을 알 수 있었다. 마이크로 핫플레이트의 형상을 변경함으로써 가스 감지물질의 온도 균일도를 높일 수 있다.

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고분자전해질과 pH/온도감응성 고분자 사이의 복합체 형성에 관한 연구 (Formation of Complex Between Polyelectrolytes and pH/Temperature Sensitive Copolymers)

  • 유미경;성용길
    • 대한화학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.84-91
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    • 1998
  • 고분자 전해질 복합체 형성이 poly(N-isopropyl acrylamide)(PNIPAAm) 공중합체의 저임계 용해온도 (lower critical solution temperature, LCST)에 미치는 영향을 조사하기 위하여 N-isopropyl acrylamide (NIPAAm)와 acrylic acid (AAc)를 선택하여 온도 감응성과 pH 감응성을 동시에 지니는 pH/온도감응성 고분자를 합성하였다.합성된 고분자들을 FT-IR과 적정실험을 통해 확인하였다. 고분자전해질로서 poly(allylamine) (PAA)과 poly(L-lysine)(PLL)을 사용하여 pH 2로부터 12에 이르는 넓은 범위의 pH 영역에서 고분자전해질 복합체 형성이 pH/온도감응성 고분자의 LCST에 미치는 영향을 조사하였다. 수용액상에서 poly(NIPAAm-co-AAc)중 PNIPAAm의 LCST는 cloud-point 측정 방법으로 결정하였다. 또한 역적정 실험을 통해 공중합체 중의 AAc 함량을 결정하고 AAc의 이온화 정도가 LCST에 미치는 영향을 조사하였다. 수용액상에서 poly(NIPAAm-co-AAc) 중 PNIPAAm의 LCST는 pH, 고분자전해질의 존재 유무, AAc의 함량, 그리고 고분자 사슬에 존재하는 전하밀도 등에 큰 영향을 받았다. 고분자전해질 복합체는 PAAc의 pKa와 PAA또는 PLL의 pKb 사이인 중성영역에서 형성됐으며 PNIPAAm의 LCST에 미치는 PLL의 영향은 PAA에 비해 크게 나타났다.

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반도성 층의 2단계 소결에 의한 염료감응형 태양전지의 특성

  • 봉성재;마재평
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.436-437
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    • 2012
  • 염료감응형 태양전지의 성능을 향상시키기 위해서는 염료에서 여기된 전자가 TiO2 계면을 따라 TCO (Transparent Conductive Oxide)로 이동하지 않고 산화된 염료나 전해질과 재결합하는 것을 차단하는 것, 그리고 염료에 TCO의 전기적 접촉을 차단하는 것 등이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 TiO2 박막층 위에 차단층 TiO2를 $450^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$에서 각각 소결한 뒤Blocking layer로서의 온도에 따른 상(phase) 변화를 통해 염료감응형 태양전지의 효율 향상에 대해 실험하였다. 기존 염료 감응형 태양전지에 대한 보고에 의하면 $600^{\circ}C$ 이상에서의 상은rutile 상임을 확인할 수 있다. 실험결과 Blocking layer로서의 TiO2를 $750^{\circ}C$에서 $750^{\circ}C$에서 sintering 했을 때, 가장 좋은 전기적 특성을 나타내었다.

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고감성 의류용 수분감응형 인텔리전트 소재의 물성

  • 김현아;우지윤
    • 감성과학
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    • 제17권1호
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    • pp.93-104
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    • 2014
  • 본 연구는 수분감응형섬유와 이들로 만들어진 니트의 흡습성, 건조특성 그리고 수분자발신장성과 같은 물성과 이들 니트소재의 여러 가지 염색시간과 온도에 따른 염색특성을 조사한다. 이를 위해서 HEF와 spandex를 심사로 사용하고 일반 PET와 aerocool 필라멘트를 커버링사로 사용한 3가지의 커버링사 시료를 준비하고 이들을 사용하여 3가지의 니트시료를 편직하고 이들을 염색온도와 시간을 달리하여 염색을 실시하였다. 3가지 니트시료의 흡습성, 건조특성 그리고 가역적 수축현상 등의 물성을 측정하고 실의 특성과 함께 분석하였으며 이들 니트시료의 용성을 FAST 시스템을 사용하여 측정하고 분석하였다. 그리고 이들 니트시료의 염착성, 색차 그리고 세탁견뢰도 등과 같은 염색특성을 측정하고 수분감응형 니트소재의 염색공정특성을 알아보기 위해 염색시간과 온도에 따른 이들 염착특성을 분석하였다.

마이크로 가스센서를 이용한 $H_2$ 가스 감지특성에 관한 연구 (A study on hydrogen gas sensing characteristics using micro gas sensor)

  • 이의식;이주헌;이병욱;김창교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2369-2371
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    • 2005
  • MEMS 기술을 이용하여 마이크로 $H_2$ 가스센서를 제작하고 마이크로 히터의 열적 특성과 $H_2$ 가스 농도 변화에 따를 마이크로 가스센서에 대한 감도를 분석하였다. 마이크로 가스센서의 전압 인가에 따른 히터의 온도는 1.0V에서 $250-280^{\circ}C$의 고온 특성을 보였으며, 동작온도 $250^{\circ}C$에서 $H_2$ 가스는 $SnO_2/V_2O_5/Pd$의 감응물질을 도포한 센서의 반응이 우수한 특성을 확인하였다. 동작 온도 $250^{\circ}C$ $H_2$ 농도 5000ppm의 조건에서 $SnO_2/V_2O_5/Pd$의 감응물질을 도포한 가스센서에서 $H_2$ 흡착 반응 시간은 3sec이 탈착 반응 시간은 8-10sec의 결과를 보였다.

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CNG 용기용밸브의 압력방출장치 성능에 관한 연구 (A Study on Performance of Pressure Relief Devices of CNG Cylinder Valves)

  • 김영섭;김래현;이재훈
    • 한국가스학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.33-39
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    • 2009
  • 이 연구는 천연가스버스에 장착된 용기가 국부화염에 집중적으로 노출되었을 때나 외기온도가 높은 여름철 충전과정에서 과 충전되었을 때 용기파열을 방지하기 위한 방안으로 압력방출장치의 성능을 확인하고 확대 적용할 목적으로 의도되었다. 열사이클링 실험결과, $-40^{\circ}C{\sim}82^{\circ}C$ 인증기준에서 가스누출요건을 모두 충족하였지만 $-45^{\circ}C{\sim}135^{\circ}C$의 가속조건에서는 3개사 시험편중 2개사 시험편의 오링이 손상되었다. 또한 온도감응형 PRD의 평균작동시간은 액체봉입식이 1분 39초가 걸렸고, 가용합금식이 2분 31초가 소요되어 액체봉입식이 가용합금식보다 약 1분 정도 빠름을 나타내었다. 또한 압력감응형 PRD의 작동압력은 가속조건에서 약 32.1 MPa을 나타내었고 인증기준에서의 압력감응형 PRD의 파열압력은 $30.7{\sim}32.1\;MPa$를 기록하였다. 이상의 실험을 통해서 압력방출장치의 성능은 온도감응형 PRD의 경우, 액체봉입식이 가용합금식보다 화염에 더 효과적이며, 압력 감응형 PRD의 파열압력은 외부온도 및 반복가압이 파열판의 작동압력에 크게 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.

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Bacteria 및 Organelle을 이용한 Cytidine Biosensor (Cytidine Biosensor Using Bacteria and Organelle)

  • 인권식;김정숙;전영국;김봉원
    • 대한화학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.38-45
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    • 1991
  • Proteus mirabilis균과 organelle를 NH$_3$ 기체감응전극에 고정시켜 cytidine에 대한 바이오센서를 제조하였다. 박테리아 센서에 대한 pH, 온도, 완충용액, 균량 및 방해물질의 영향과 수명을 조사하였다. 그 결과 0.1M phosphate 완충용액에서 pH 7.8, 온도 30$^{\circ}C$, 균량 3mg이었을 때, 5.0 ${times}$ 10$^{-4}$M ∼ 1.0 ${times}$ 10$^{-2}$M cytidine 직선범위 내에서 56 mV/decade 의 감응기울기를 나타내었다. 이 박테리아 전극의 감응특성을 organelle 전극의 경우와 비교하였다.

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스피로피란 기반 친수성 가교제를 활용한 다중 자극 감응형 하이드로젤 (Multi-responsive hydrogel cross-linked synthesized spiropyran-based hydrophilic cross-linker)

  • 정혜원;김상진;허은진;신성규;한사라;정재현
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.126-135
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    • 2021
  • 온도, pH, 빛 및 힘 등의 외부 자극에 반응하여 그 구조나 물리 화학적 특성이 변화 가능한 자극 감응형 하이드로젤에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 응력 감응형 분자인 스피로피란을 사용하여 응력 및 pH 감응형 하이드로젤을 제조하였다. 먼저, 폴리에틸렌 다이아크릴레이트(PEGDA)를 스피로피란 분자 양 끝에 접목시켜, 수용액에 쉽게 용해될 뿐만 아니라 하이드로젤 가교제 역할이 가능한 아령모양(PEG-spiropyran-PEG)의 SP-PEGDA 분자를 합성하였다. 이렇게 합성한 SP-PEGDA로 가교된 하이드로젤은 팽윤에 의해 발생하는 내부 응력에 의해 노란색의 스피로피란(SP) 분자를 보라색의 메로사인(MC) 형태로 변환시켰다. 또한 pH에 따라 양성화된 메로사인(MCH) 형태로 변환하여 팽윤과 수축을 시각화 하였다.

온도 감응성 폴리펩티드로 표면 처리된 충전층의 유동 특성 (Flow Characteristics of Elastin-Like Polypeptide(ELP) Coated Packed Bed)

  • 김덕종;이종환;박상진;현진호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3187-3190
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    • 2007
  • Elastin-Like polypeptide (ELP) composed of elastin-based repeating units is an artificial biomaterial which is biocompatible and non-immunogenic. ELP shows a characteristic inverse phase transition between hydrophobic and hydrophilic phase by external stimuli such as salt, pH and temperature. In this study, ELP coated PS (polystyrene) beads are packed in tubing and the thermo -responsive flow characteristics of the packed bed are investigated. Preliminary test results show that the control of the fluid flow can be achieved by using the temperature driven phase transition effect of the ELP coated beads in a microchannel.

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