• 제목/요약/키워드: 전류밀도 및 온도 분포

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저온 주사 레이저 및 홀소자 현미경을 이용한 YBCO 초전도 선재의 국소적 임계 온도 및 전류 밀도 분포 분석 (Distribution Analysis of the Local Critical Temperature and Current Density in YBCO Coated Conductors using Low-temperature Scanning Laser and Hall Probe Microscopy)

  • 박상국;조보람;박희연;이형철
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 2011
  • Distribution of the local critical temperature and current density in YBCO coated conductors were analyzed using Low-temperature Scanning Laser and Hall Probe Microscopy (LTSLHPM). We prepared YBCO coated conductors of various bridge types to study the spatial distribution of the critical temperature and the current density in single and multi bridges. LTSLHPM system was modified for detailed linescan or two-dimensional scan both scanning laser and scanning Hall probe method simultaneously. We analyzed the local critical temperature of single and multi bridges from series of several linescans of scanning laser microscopy. We also investigated local current density and hysteresis curve of single bridge from experimental results of scanning Hall probe microscopy.

저온 주사 레이저 현미경(LTSLM)을 이용한 YBCO 초전도 선재의 국소적 임계 온도 및 전류 밀도 분포 분석 (Distribution Analysis of Local Critical Temperature and Current Density in YBCO Coated Conductors using Low-temperature Scanning Laser Microscopy)

  • 박상국;조보람;이형철
    • Progress in Superconductivity
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    • 제12권1호
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    • pp.17-22
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    • 2010
  • Distribution of local critical temperature and current density in $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ (YBCO) coated conductors was analyzed using a Low-temperature Scanning Laser Microscopy (LTSLM). We prepared YBCO coated conductors of various bridge types to study the spatial distribution of critical temperature and current density in single and multi bridges. An LTSLM system was modified for a detailed two-dimensional scan without shifting of the sample. We observed a spatial distribution of the critical temperature from the bolometric response, which arises from a focused laser beam at the sample near the superconducting transition. Also we studied the relation between the critical temperature and the current density.

유체 전산모사를 통한 직접 메탄올 연료전지의 시뮬레이션 (Simulation of Direct Methanol Fuel Cells Employing Computational Fluid Dynamics(CFD))

  • 김영진;이태희;오인환;홍성안;김혁년;하흥용
    • 전기화학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.28-35
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    • 2003
  • 상용 유체 전산모사 코드인 FLUENT ver.6.0을 이용하여 직접 메탄을 연료전지의 전기화학적 해석 및 유로 내에서의 유체의 유동특성을 분석하였다 본 전산모사를 통해 유로 내의 유속, 압력, 온도, 농도 및 전류밀도 분포에 대한 다양한 정보를 얻을 수 있었으며, 유로 디자인에 따른 반응물 및 생성물의 유동에 대한 정보로부터 최적의 유로 형태를 결정할 수 있었다. 이와 같은 전산모사 방법을 사용하면 직접 메탄을 연료전지의 전극과 분리판 유로의 구조를 최적화하는데 매우 유리하다.

고효율 우라늄 전해정련장치 모델링 및 전극 구성에 대한 검증 (Modeling of High-throughput Uranium Electrorefiner and Validation for Different Electrode Configuration)

  • 김영민;김대영;유병욱;장준혁;이성재;박성빈;이한수;이종현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.321-332
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    • 2017
  • 전극 구성에 따른 고효율 전해정련공정의 일반적인 모델을 구축하기 위하여, 상미분방정식 인터페이스를 갖는 COMSOL Multiphysics V5.3 전착 모듈을 사용하여 수치해석을 실시하였다. 구축된 모델은 한국원자력연구원에서 제작한 실험실 규모 (1kg 우라늄/day 규모) 다중배열전극 전해정련장치를 사용해 전극 간 거리, 전극 배열을 변수로 하여 실시한 실험의 전류밀도-전위 곡선과 비교하였다. 공정온도는 $500^{\circ}C$이다. 용융염은 3wt% $UCl_3$가 포함된 LiCl-KCl 공융염을 사용하였다. 검증된 모델을 이용하여 전류밀도-셀전위 곡선을 계산한 결과 전극 간 거리가 가까울수록, 전극 배열은 양극/음극 면적비가 증가할수록 셀 전위가 낮아져 전해정련장치의 우라늄 처리효율을 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 접근은 고출력 사용후핵연료 전해정련기의 안전설계를 위한 데이터베이스 구축에 유용할 것이다.

수산전해액하에서 양극산화에 의한 무기 UF막의 제조 (Preparation of Inorganic Ultrafiltration Membrane by Anodic Oxidation in Oxalic Acid)

  • 이창우;홍영호;장윤호;함영민
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.536-541
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    • 1998
  • 본 연구에서는 시판용 99.8% 금속알루미늄을 수산전해액에서 정전류 방식에 의하여 양극산화하여 다공성 알루미나 막을 제조하는 실험을 행하였다. 전기화학 반응은 표면반응으로 양극산화에 앞서 알루미늄판을 열산화, 화학연마 및 전해연마 등의 전처리를 행하였으며, 반응온도, 전기량, 수산전해질 농도 및 전류밀도의 변화에 따라 양극산화를 시행하여 형성된 다공성 알루미나 막의 세공크기와 분포, 세공밀도 및 막와 두께를 조사하였다. 양극산화에 의해 제조된 다공성 알루미나 막의 기하구조는 직선적인 원통형 세공을 가지며, 세공직경이 45~100 nm 범위로 세공분포가 매우 균일하고, 세공밀도가 $10{\sim}30{\times}10^8$개/$cm^2$로 우수한 세라믹막의 특성을 갖는 한외여과막을 제조할 수 있었다.

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High dispersion of Pt electro catalysts on porous carbon nanofibers for direct methanol fuel cells

  • 신동요;안건형;이도영;이은환;이영근;안효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.411.2-411.2
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    • 2016
  • 직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

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