• 제목/요약/키워드: 전해질의 유동특성

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Pyroprocessing 공정에 사용되는 전해반응장치의 규모 확대 (Scaleup of Electrolytic Reactors in Pyroprocessing)

  • 유재형;김정국;이한수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.237-242
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    • 2009
  • Pyroprocessing에 의한 사용후핵 연료 처 리 과정에서 핵 연료 물질은 전해정련장치, 전해환원장치, 전해제련장치의 전해조에서 전극표면에서의 전기화학반응과 전해질의 교반을 통해서 회수된다. 따라서 이 장치들은 장차 pyroprocessing의 실용화를 위하여 규모 확대가 필요하다. 본 연구에서는 교반을 수반하는 전해반응 장치를 대규모 장치로 확대코자 할 때 합리적으로 적용할 수 있는 장치규모 확대 기법을 고찰해 보았다. 장치 규모 확대에 있어 장치크기와 전극 표면적의 크기는 기하학적 유사성이 기본적으로 적용되어야 한다. 그밖에 전해질의 유동특성을 좌우하는 기준 가운데 전해질의 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준을 채택할 경우 시행착오법 에 의한 계산절차를 도출해내었으며, 이 계산법은 전해조에서의 적절한 교반속도를 구할 수 있게 해 준다. 또 임의의 소규모 전해반응 시스템에 대하여 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준과 교반기 날개끝 속도가 동일하다는 기준을 적용할 경우 전해조의 규모 확대에 관한 일례를 제시하였다.

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석탄의 종류, 농도 및 첨가제가 석탄-물 혼합연료의 유동특성에 미치는 영향 (The Effects of a Type and Concentration of Coal and Additive on the Rheological Characteristics of CWM)

  • 김수호;황갑성;홍성선
    • 공업화학
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    • 제8권4호
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    • pp.640-644
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    • 1997
  • 석탄의 종류와 농도 및 CWM의 유동성을 증가시키기 위해 첨가되는 계면활성제와 전해질이 CWM의 유동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 탄종에 따른 CWM의 점도는 O/C 비가 높을 수록 높게 나타났다. 또한 CWM은 항복응력을 갖는 비뉴톤유체의 특성을 나타내며, 항복응력은 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 첨가제로 사용된 계면활성제에 따른 CWM의 유동특성은 첨가되는 계면활성제의 농도에 관계없이 n<1인 pseudoplastic의 특성을 나타내었다. 또한 전해질의 투입량이 증가할수록 n은 1로 접근하여 CWM이 뉴톤유체에 접근하는 것으로 나타났으며, 전해질을 0.05wt.% 이상 첨가하였을 때는 항복응력이 나타나지 않았다.

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전해질 내 방전 전극의 기포 막 두께에 따른 플라즈마 전력의 변화

  • 윤성영;권호철;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.443-443
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    • 2010
  • 액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

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