• 청정기술
• /
• 제30권1호
• /
• pp.23-27
• /
• 2024

Bismuth는 적절한 작동 전압(0.8 V)과 높은 체적 용량(3,765 mAh cm^-3) 때문에 Li-ion battery (LIBs)의 유망한 음극소재로 여겨진다. 그럼에도 불구하고 Bi의 Li과의 합금화 반응 중 필연적인 부피 팽창은 심각한 용량 손실과 셀 파괴를 초래한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 N이 도핑된 탄소에 내장된 비스무트 합금 나노 입자(Bi@NC)의 복합체를 간단한 열분해 방법을 통해 제조하였다. 나노 크기의 Bismuth 합금은 단축된 Li⁺ 이온 확산 경로를 통해 반응 동역학을 향상시킬 수 있다. 또한, N 도핑된 탄소 코팅은 Li⁺ 이온과의 확장된 합금/탈 합금 반응 동안 Bismuth의 부피 변화를 효과적으로 완충하고 효과적인 전도성 네트워크를 유지한다. 열 중량 분석한 결과 매우 높은 Bismuth 합금 로딩(80.9 wt%)을 보여줬음에도 불구하고 100 cycles까지 315 mAh g^-1 용량을 유지하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제11권6호
• /
• pp.28-34
• /
• 2006

자갈, 모래, 실트 및 점토의 입도분포가 다른 3종류의 토양시료(자갈모래/실트점토의 비율 : S-1 토양 24.5, S-2 토양 4.48 및 S-3 토양 0.4)에서 염소이온($C^{-1}$)을 이용한 실내주상실험이 수행되었다. 실내주상실험의 결과를 이용하여 3종류 토양의 입도와 수리분산기작의 상관성이 연구되었다. 실내주상실험에 의한 시간에 따른 염소이온의 농도이력은 가우시안 함수가 적합하였으며, 염소이온의 상대농도가 1.0으로 수렴하는데 경과된 시간은 S-1 토양에서 0.7시간, S-2 토양에서 6.3시간 및 S-3 토양에서는 389시간 이었다. 토양종류에 따른 농도이력곡선 함수에 의해 평균선형유속, 종분산계수 및 종분산지수가 산정되었다. 종분산계수는 S-1 토양에서 $1.20{\times}10^{-4}\;m^2/sec$, S-2 토양에서 $8.87{\times}10^{-7}m^2/sec$, S-3 토양에서는 $1.94{\times}10^{-9}\;m^2/sec$로 산정되었다. 염소이온의 분자확산계수와 토양평균입경에 의해 산정된 페클릿수는 S-1 토양에서 $2.59{\times}10^2$, S-2 토양에서 $6.27{\times}10^0$, S-3 토양에서는 $1.35{\times}10^{-4}$이었다. S-1 토양에서는 역학적인 분산이 지배적이며, S-3 토양에서는 분자확산이 지배적인 것으로 나타났다. S-2 토양에서는 역학적인 분산과 분자확산이 동시에 발생하지만, 역학적인 분산이 우세하였다. Bijeljic et al.(2004)에 의해 보고된 페클릿수 대 $D_L/D_m$의 그래프에 본 연구에서 산정된 값들을 도시하여 비교 분석한 결과, S-1 및 S-2 토양시료는 페클릿수에 대한 $D_L/D_m$의 값이 2.0 order 이상 높게 나타났으며, S-3 토양시료는 페클릿수가 $1.35{\times}10^{-4}$으로 매우 낮아 그래프에 표시되지 않았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.83-90
• /
• 2017

원전콘크리트는 두꺼운 벽체를 가진 매스콘크리트 구조이며 시공초기에 건조수축 및 수화열에 따른 균열이 발생하기 쉽다. 또한 냉각수를 항상 필요로 하므로 해안가에 위치하는데, 균열이 발생한 콘크리트에서는 염화물 이온의 유입으로 인해 철근 부식이 빠르게 발생한다. 본 연구에서는 6000 psi 급 고강도 원전콘크리트 배합을 이용하여 재령 및 균열에 따른 확산계수의 변화를 분석하였다. 이를 위해 재령 56일, 180일, 365일 동안 양생된 콘크리트에 균열폭을 0.0~1.4 mm까지 유도하였으며 정상상태의 촉진 확산실험을 수행하였다. 균열폭의 증가에 따라 확산계수는 최대 2.7~3.1배로 증가하였으며, 재령의 증가에 따른 확산계수의 저감성이 크게 평가되었다. 또한 180일 동안 비말대에 노출된 균열부 콘크리트에 대하여 겉보기 확산계수 및 표면염화물량을 평가하였으며, 촉진 실험결과와 비교를 수행하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.335-340
• /
• 1992

무의 염절임 과정에서 일어나는 염의 확산과 관련하여 무의 조직 변화를 측정하고 시간의 함수와 관련된 기계적인 모델을 제시하였다. 침지 염용액의 농도와 침지 온도가 증가할수록 염의 확산은 더 잘 일어났으나 침지온도보다는 염용액의 농도에 의해서 더 많은 염의 확산에 영향을 미쳤다. 염장하지 않은 무는 높은 조직의 강도와 점탄성을 보였으나 온도와 소금농도를 증가시킴에 따라 초기 응력에 대한 조직의 강도 약화를 보여주었으며 응력완화의 정도도 빨라졌고 평형 상태에서 남아있는 탄성 고체의 양도 감소하였다. 또한 침지 용액의 농도와 온도가 증가할수록 무 조직의 점탄성 성분들도 낮아졌는데, 무의 조직변화도 염장 온도보다 염용액의 농도에 의해서 더 많은 영향을 받았다. $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$이온을 첨가한 경우 점탄성 상수들은 더 큰 것으로 나타났으나 일정 변형에서의 응력의 완화는 더 빠르게 진행되었다. 일정 염농도, 일정 염장 농도와 비순수 소금을 사용했을 때 평형에 도달하기 전의 임의의 시간이 경과한 후에 무 조직의 최종 강도 변화를 점탄성 상수를 이용하여 예측하는 일반식을 제시하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.174-181
• /
• 2003

본 논문은 탄탈 확산 방지막의 증착시 음의 기판 바이어스에 의한 탄탈막의 특성변화와 열적 안정성에 대해서 고찰하였다. 기판 바이어스를 걸지 않은 경우, 탄탈막은 원주형 모양의 결정 성장을 보이는 주상구조와 250 $\mu\Omega$cm의 높은 비저항값을 보였으나, 기판 바이어스를 걸어줌에 파라서 주상구조가 아닌 치밀한 미세구조와 표면이 평탄한 막이 형성되었고 비저항값도 현저히 감소되었으며, 특히 -125 V에서 증착된 탄탈막은 비저항값이 약 40 $\mu\Omega$cm로 이는 탄탈 벌크의 저항값 (13 $\mu\Omega$cm)에 근접한 값임을 알 수 있었다. 또한, 탄탈 확산 방지막의 열적 안정성에 대해서도, 기판 바이어스를 걸지 않은 탄탈막의 경우 $400^{\circ}C$에서 구리와 실리콘의 반응에 의해 비저항 값이 크게 증가한 결과에 비해, 기판 바이어스에 의해 증착된 탄탈막의 경우 $600^{\circ}C$까지 확산 방지막의 효과를 유지하고 있는 것으로 관찰되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.105-109
• /
• 2005

폐기물매립장에서 발생하는 침출수의 확산정도를 정량적으로 추정하기 위해 매립장 주변에 설치되어 있는 2개 지하수공(BWM-1, BWM-2)에서 단공주입양수 추적자시험이 실시되었다. 브롬(Br-) 이온이 추적자로 이용되었으며, 추적자시험은 주입단계, 체이서단계 및 양수단계의 과정으로 실시되었다. 시험대상 구간은 지표면하 $20{\sim}24m$에 해당하는 파쇄암반층이며, 주입율과 양수율은 추적자시험 이전에 실시되어진 양수시험 자료에 의해 산정되었다. BWM-1 지하수공의 단공주입양수 추적자시험에 의해 추정된 종분산지수는 공극율이 0.01, 0.05, 0.1 및 0.5인 경우에 각각 9.50, 4.25, 3.00, 1.34cm 이다. 시험대수층의 공극율은 대략 $0.05{\sim}0.20$의 범위이며, 따라서 종분산지수는 $2{\sim}4cm$인 것으로 추정된다. BWM-2 지하수공의 단공주입양수 추적자시험에 의해 추정된 종분산지수는 공극율 0.01, 0.05, 0.1 및 0.5인 경우에 각각 3.32, 1.49, 1.05, 0.47cm 이다. 시험대수층의 공극율은 대략 $0.05{\sim}0.20$의 범위이며, 따라서 종분산지수는 $1{\sim}2cm$인 것으로 추정된다. 폐기물매립장에서 침출수가 유출할 경우, BWM-2 지하수공 주변의 파쇄암반층이 BWM-1 지하수공 주변의 파쇄암반층보다 침출수 확산이 2배 정도 빠르게 발생할 것으로 추정되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.104-111
• /
• 2013

균열을 가진 콘크리트에서는 균열폭으로 유입되는 염화물 이온에 의해 열화가 가속화된다. 본 연구는 균열을 가진 콘크리트의 염화물 확산에 대한 모델링으로, 정상상태를 가정하여 1차원 (이방성) 및 2차원 (등방성) 균열 모델링을 수행하였다. 기존의 균열 모델링에서는 직사각형 균열패턴으로 모델링을 수행하였으나, 본 연구에서는 조도를 가진 쐐기형 형태로 균열을 모델링하였다. 검증을 위하여 1차원 유입에 대해서는 콘크리트 시편에 균열을 유입하여 염화물 영동실험을 수행하였으며, 2차원 유입에 대해서는 기존의 실험결과를 이용하여 검증을 수행하였다. 모든 경우에서 균열형태를 쐐기형으로 고려하여 염화물 확산성이 감소되었으며, 조도를 고려함으로서 합리적인 결과가 도출되었다. 특히 0.10~0.15의 조도계수를 고려할 때, 실험값에 가장 근접한 결과를 나타내었다.

• 청정기술
• /
• 제9권4호
• /
• pp.169-177
• /
• 2003

온도(0 to $30^{\circ}C$)와 압력(4 bar까지)의 함수로서 이온성액체인 buthylmethylimidazolium tetrafluoride ($BMIBF_4$)에 관한 디플루오로클로로메탄($CHCIF_2$, R22)과 헥사플루오로프로필렌($C_3F_6$, HFP) 가스의 용해도 실험을 실시하였는데, R227가스의 용해도는 온도가 낮거나, 압력이 증가할수록 거의 선형적으로 증가한 반면, HFP 가스는 거의 용해도를 나타내지 않았다. 이어서 이 이온성액체를 고분자지지체인 polyvinylidenefluoride(PVDF)에 함침량을 달리하여 액막을 제조하였으며, 일정한 압력(3 atm)에서 가스분리막 장치를 사용하여 액막의 이온성액체 함침량 변화와 조업온도의 함수로 R22, HFP 및 $N_2$ 가스의 투과특성 실험을 실시하였다. 실험결과, R22의 투과도는 주로 이온성액체의 함침량에 의존하여 급격히 증가하였으며, HFP 및 $N_2$의 투가도는 거의 0에 가까운 매우 낮은 값을 나타내었다. 또한 R22의 확산계수 및 용해도계수는 조업온도가 낮거나 액막에서 이온성액체의 함침량에 비례하여 증가하였다. 결과적으로 R22에 관한 HFP가스의 선택도는 조업온도와 액막의 이온성액체 함침량에 의존하여 10-45배 정도까지 매우 높은 값올 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2018

본 연구에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 실제 구동되는 고전류밀도 범위까지 임피던스를 분석해 이온전도도에 대해 연구하였다. 가스확산층(GDL)유무가 임피던스에 미치는 영향을 수소투과도 측정에 의해 간접적으로 검토하였다. 저전류 범위(<$80mA/cm^2$)에서 상대습도(RH)가 60% 이상 높을 때는 고분자 막의 수분 함량이 충분해 막의 이온전도도가 전류 변화의 영향을 받지 않았다. 그러나 RH가 낮을 때는 전류밀도가 증가하면서 수분 생성에 의해 이온전도도가 증가했다. 고전류 영역($100{\sim}800mA/cm^2$)에서 HFR (High Frequency Resistance)로 구한 막의 이온전도도 실험값과 수치해석에 의해 구한 값을 비교하였다. RH 100%에서는 실험값과 모사한 값 모두 전류 변화에 영향을 받지 않고 일정한 이온전도도를 유지함을 보였다. RH 30~70%에서는 전류밀도 증가에 따라 이온전도도가 증가하다 일정해 지는 경향을 나타냈다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권2호
• /
• pp.109-115
• /
• 2019

콘크리트에 균열이 발생하는 경우 균열부로의 열화 이온의 침투가 확산되어 철근콘크리트 구조물에 구조적 내구적 문제를 야기한다. 본 연구에서는 보통 및 고강도 플라이애시 콘크리트를 대상으로 재령 56일에 최대 1.0mm까지 다양한 균열 폭을 유도한 후 재령 2년의 정상상태 촉진 염화물 확산계수를 평가하였다. 균열 효과를 선형회귀분석을 통해 고려하면 고강도 콘크리트는 보통 강도 콘크리트 보다 균열 폭에 의한 확산계수 증가가 다소 적었으며 균열 폭이 증가함에 따라 확산계수가 비선형적으로 증가하였다. 또한 두 가지 배합에서 재령이 증가할수록 균열에 의한 영향이 감소하였다. 지수함수 형태를 사용하여 균열 및 재령 효과를 정량화하는 경우, 선형회귀분석을 통한 경우보다 더 높은 결정계수를 나타내었다. 정상상태에서는 균열 효과와 재령의 영향 간의 상관성이 크지 않은 것으로 보이며 두 가지 독립영향을 고려하는 경우 합리적인 균열부 콘크리트 확산성 예측식을 제안할 수 있다고 사료된다.