나노복합재료는 기계적, 전기적, 전자기적 특성을 향상하거나 새로운 기능을 갖는 신소재를 제조할 수 있는 가능성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 우수한 특성을 갖는 나노복합재료의 제조에 있어서 주의할 점은, 나노복합재료가 다른 세라믹재료에 비하여 제조공정에 민감하게 영향을 받는다는 것이다. 출발원료, 혼합방법, 건조방법 등의 선택에 따라서 특성이 향상될 수도 있고 역으로 저하될 수도 있다. 이러한 현상은, 초미립자의 비표면적이 크기 때문에 균일한 분산이 어렵고 응집이 발생하기 쉽기 때문이라 생각된다. $Si_3N_4/SiC$ 나노복합재료의 경우는 고온강도와 열피로에 대한 저항성이 획기적으로 향상되어 $1400^{\circ}C$ 이상에서도 사용할 수 있는 초고온재료로로서의 가능성을 갖고 있다. 그러나 이러한 나노복합재료의 실용화를 위해서는 제조공정이 단순하고, 경제성이 있는 신 공정의 개발과 GPS 소결 등에 관하여 보다 많은 연구가 필요하다. 그러나 계속적인 환경오염에 관한 국제적 규제의 강화, 국제 원유가의 상승 등은 열기관의 열효율 향상을 위해서 초고온에서 사용할 수 있는 나노복합재료와 같은 재료를 요구할 것이며, 또한 정보통신산업 발전에 따른 소형화, 고 기능화는 우수한 특성과 새로운 기능을 갖는 나노복합재료의 개발과 실용화를 앞당기는 계기가 될 것으로 생각된다.
본 논문에서는 초고온/고압의 환경에서 사용되는 메탈 구루부드 가스켓의 품질 및 생산성 향상 그리고 원가절감을 목표로 Gasket제작 전용기계시스템을 개발하여 제작기술혁신을 하고자 하였으며, 전용기계시스템의 구성은 그루부 가공전용기, 벤딩 전용기, 후열처리 전용기, 용접비드 황삭전용기, 용접비드 연삭전용기로 이루어져 있다.
Kim, Hyun-Mi;Choi, Sung-Churl;Cho, Nam Choon;Lee, Hyung Ik;Choi, Kyoon
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.29
no.6
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pp.283-293
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2019
As applications in extreme environments such as aerospace, high-energy plasma and radio-active circumstances increases, the demand for materials that require higher melting points, higher mechanical strength and improved thermal conductivity continues to increase. Accordingly, in order to improve the oxidation/abrasion resistance of the carbon-carbon composite, which is a typical heat-resistant material, a method of using ultra high temperature ceramics was reviewed. The advantages and disadvantages of CVD coating, pack cementation and thermal plasma spraying, the simplest methods for synthesizing ultra-high temperature ceramics, were compared. As a method for applying the CVD coating method to C/C composites with complex shapes, the possibility of using thermodynamic calculation and CFD simulation was proposed. In addition, as a result of comparing the oxidation resistance of the TaC/SiC bi-layer coating and TaC/SiC multilayer coating produced by this method, the more excellent oxidation resistance of the multilayer coating on C/C was confirmed.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2010.04a
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pp.188-188
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2010
수소 에너지는 화석연료의 한정된 매장량과 연소시 발생되는 환경문제를 해결하기 위해 가장 이상적인 대체에너지로서 주목을 받고 있다. 그러나 현재까지의 기술로는 경제성 있는 수소 제조가 쉽지 않다. 그 방법 중 바이오매스 및 유기성폐기물의 가스화를 통한 수소제조분야는 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 평가되고 있다. 이에 본 연구에서는 수소 생산을 목적으로 하는 가스화기와 초고온개질기로 구성된 Twin-Bed 가스화 시스템을 개발하고, 이를 이용한 Wood pellet(미송)의 가스화 특성 및 생성 가스의 초고온개질 특성을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 가스화기의 시간변화에 따른 생성 가스 수율에 대한 결과, 생성 가스 수율은 약 20분경과 후 안정화되었으며, 실험 2시간 동안의 $H_2,\;CH_4,\;CO,\;CO_2$의 평균 수율은 각각 17.77, 11.94, 42.13, 28.16 Vol.%의 결과를 보였다. 가스화기로부터 생성된 가스는 down-draft 형태의 고온개질기로 도입시켜, $1100^{\circ}C$의 초고온에서 개질반응을 수행하였다. $CH_4$의 경우 11.95 Vol.%에서 0 Vol.%로 거의 대부분 분해되었으며, $H_2$는 17.77 Vol.%에서 25.46 Vol.%로 약 65.8% 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 수소 생성량은 평균 5 L/min kg-Biomass이었다. 냉가스 효율은 72.1%로서 나타나, 일반적으로 폐기물의 냉가스 효율인 약 50% 전후의 결과에 비하여 높은 효율을 보였다.
인공위성은 지상에서 설계 제작된 후에 발사체에 탑재되어 궤도에 진입되어 위성에 부여된 고유임무를 수행하게 된다. 위성체가 임무를 수행하는 우주공간은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어진다. 때때로 위성체는 이러한 가혹한 우주환경의 영향으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 따라서 고진공과 극저온 환경으로 일컬어지는 우주환경을 지상에서 모사하여 위성체의 안정성 및 신뢰성을 시험하기 위해서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 한국항공우주연구원에서는 인공위성의 탑재체인 광학카메라의 국산화 개발을 위하여 우주공간의 고진공과 극저온 상태를 모사할 수 있는 $\varphi4m\timesL10m$ 규모의 광학탑재체 전용 열진공챔버를 국산화 제작하였다. 관측 위성용 광학카메라는 초고정밀 장비로서, 이를 테스트하기 위한 광학탑재체용 진공챔버는 특히 진동환경에 매우 민감한 하여 10-7 grms 이하의 진동레벨을 허용하고 있다. 그러나 진공용기는 지진 및 외부 환경으로부터의 시스템외부진동과 진공펌프 및 기타 장비들로부터의 내부 진동환경에 항상 노출되어 있으며, 가진 주파수가 구조물 자체의 고유진동수와 일치될 경우 공진이 발생하여 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 외부 진동 및 챔버 자체 진동이 광학계에 전달되지 않도록 진동차단장치가 필요하다. 이 논문에서는 광학탑재체 궤도환경시험용 챔버에 대한 진동차단장치의 개발 및 활용 예를 논의하고자 한다.
한류형 휴즈는 크게 저압, 고압 및 초고압 한류형 퓨즈의 3종류로 분류할 수 있다. 저압형(정격전압 200/380/660V)은 주로 전원장치 보호용으로 인버터 및 UPS에 적용되고 있으며, 고압형(정격전압 3600/7200v)은 전력계통에서 수변전설비의 고압에 적용되어 VCB, 변압기, MOTOR 및 MOLD PT 등을 보호할 목적으로 사용되고 있다. 또한 초고압형(정격전압 24000/25800v)은 수배전설비의 고압에 적용되어 발전기 및 변압기 둥을 보호할 목적으로 사용되고 있다. 한편, 한류형 퓨즈의 성능 및 수명을 결정하는 요인은 용단시간, 동작 특성 및 내습성에 의해 결정된다. 따라서, 환경요인(온도, 습도 및 전류)을 변화시켜 성능을 저하시킨 후 과전류를 인가하면 수명저하의 경향을 분석할 수 있다. 국내에서 생산하고 있는 저압, 고압 및 초고압 한류형 퓨즈의 신뢰성이 향상되면 전력계통에서의 신뢰성을 확보할 수 있고 따라서 대형사고로의 발전 가능성을 줄일 수 있다.
Kim, Minu;Kim, Dong Hoon;Jang, Changheui;Yoon, Duk-Joo
Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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v.5
no.1
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pp.1-8
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2009
Nuclear hydrogen production using high temperature heat of a very high temperature reactor(VHTR) is one of the most attractive ways of mass hydrogen production without greenhouse gas emission. In many countries, sulfur-iodine(S-I) thermochemical process and high temperature steam electrolysis(HTSE) process are being investigated. In such processes, corrosion behavior of Intermediate heat exchanger materials are the most critical issues. Especially in a HTSE system, several heat exchangers will be facing hot steam conditions. In this paper, the status of high temperature corrosion researches in hot steam and supercritical water conditions are reviewed in view of the implication to HTSE conditions. Based on the review, test condition and plan of the hot steam corrosion of the candidate materials are formulated and described in some details along with the schematics of the test set-up. The test results and subsequent evaluation will be used in development of a interface system between the HTSE hydrogen production system and the VHTR.
반도체 산업은 집적화와 제품의 원가절감 및 생산수율 향상에 상반되는 초청정 제어 기술의 한 계에 도전하고 있으며, 앞으로 이에 대한 기술축적이 없으면 반도체 산업의 발전은 이루어질수가 없을 만큼중요한 것이라고 사료된다. 초고집적회로의 본격적인 양산시대를 맞이하여, 오염제어 기술에서도 종래의 입자오염이외에, 유기물, 금속 및 가스상 오염물에 대한 복합적인 새로운 계측, 제어 기술이 개발되어져야 할 것이다. 그리고 공기청정화 환경기술뿐만 아니라, 온 . 습도, 기류, 정전기 및 진동제어 관한 극한기술도 예외가 될 수 없으며 큰 비중을 차지하게 될 것이다. 공조환경 제어기술에서 에너지 절감 및 운전비 절감에로의 연구와 함께 온 . 습도 제어 정도에 서도 보다 응답성 빠르고, 정밀도 높은 시스템 개발에 대한 연구가 병행되어야 할 것이다.
In this article, we will summarize recent advances in ultrahigh vacuum (UHV) low-temperature scanning tunneling microscopy (STM) during the last decade. Leading STM groups have finished or are constructing UHV milli-Kelvin high magnetic field STM capable of a few tens of milli-Kelvin and ~ 10 tesla. Applications with UHV sub-Kelvin high magnetic STM have been increased since mid-2000's. Active research using UHV low temperature tuning fork atomic force microscopes and UHV photon low-temperature scanning tunneling microscopes will be introduced. Considering these advances of UHV low-temperature STM we will discuss next trend in STM in the near future.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.190.2-190.2
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2016
메탄은 변환을 통해 아세틸렌 및 수소와 같은 에너지 생산에 보다 유용한 기체를 얻을 수 있다. 메탄의 열분해 온도는 약 1,200 K로 알려져 있으며, 그 이상의 고온 환경 및 첨가물을 제공한 경우 효과적인 변환을 기대할 수 있다. 이러한 고온 환경 및 화학반응을 제공할 수 있는 시스템으로 열플라즈마 반응로가 있다. 일반적인 열플라즈마는 아크 방전이나 고주파 유도결합 방전으로 플라즈마 발생기에서 발생시킨 이온화된 열유체로 10,000 K 이상의 초고온과 최대 수천 m/s의 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 효율적인 메탄 변환을 위한 저전력 아크 플라즈마 발생기 및 반응로 내부의 온도 및 속도장을 전산모사하여 열유동 특성을 분석하였다. 아크 플라즈마 토치 영역의 전산해석은 전자기적 현상과 고온 열유동의 유체역학적 현상이 함께 작용하므로 기존에 사용되고 있는 전산유체 역학적인 방법론에 전자기적 현상에 대한 보존 방정식이 결합된 자기유체역학(Magnetohydrodynamic, MHD)방법을 이용하였고, 반응기 내부의 복잡한 열유동은 안정적인 계산이 가능한 상용 전산 유체역학(Computational Fluids Dynamics, CFD) 코드를 MHD 코드를 이용한 전산해석 결과 및 고온 물성치와 결합하여 해석하였다. 전산해석에 사용된 운전 변수로는 방전기체인 아르곤과 수소의 전체 유량을 45 L/min 으로 고정하고 수소의 비율을 0%, 6%, 12.5%, 20%로 하였으며, 각 유량 조건에서 입력 전력을 0.7 ~ 2.5 KW로 변화시켜 전체 15종의 운전조건에 따른 전산해석을 수행하여 각각의 운전변수에 따라 입력전력 기준 오차 1 ~ 28%에 해당하는 결과를 도출하였다. 본 연구를 통해 개발된 전산해석 방법을 이용하여 다양한 조건에서 아크 플라즈마 반응로 내부의 온도 및 속도장에 대한 전산해석 결과를 제시하였고, 효율적인 메탄 변환 공정을 개발하기 위한 아크 플라즈마 반응로의 설계조건 및 운전 조건을 제시할 수 있는 기반을 확보하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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