본 연구에서는 순수 물에 탄소나노튜브를 분산시킨 나노유체를 작동유체로 하여 $60^{\circ}C$ 에서 정사각형 구리 평면 히터를 이용하여 핵 비등 열전달계수와 임계 열유속을 측정하였다. 탄소나노튜브의 체적비는 0.0001%, 0.001%, 0.01%까지 변화시켜 실험을 수행하였다. 탄소나노튜브는 고분자 물질을 사용하여 분산시키지 않고 탄소나노튜브에 직접 산화처리를 하여 분산시켰다. 실험 결과 나노유체의 열전달계수는 순수 물과 비교해 모든 체적비에서 증가하였다. 산화 처리를 한 탄소나노튜브는 비등이 일어나는 동안 열 경계층 안에서 열전도도가 큰 탄소나노튜브가 침착되지 않고 열전달 표면에 자주 접촉함으로써 열 경계층을 교란시켜 비등 열전달을 촉진시키는 것으로 사료된다. 임계 열유속은 체적비 0.001%에서 순수 물의 결과에 비해 150%까지 증가하였다. 이는 열전달 표면에서 탄소나노튜브가 매우 얇게 침착되어 생긴 나노 막으로 인해 거대한 기포막의 형성이 억제되고 핵 비등이 높은 열유속에서도 지속되어 임계 열유속이 증가하는 것으로 판단된다.
형상기억합금은 지능형 재료와 구조물에 널리 쓰인다. 큰 힘과 변위를 발생시키는 것이 특징이며 작동기, 소음 및 진동감쇠, 동역학적 튜닝, 형상의 변형 제어 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 본 논문에 서는 형상기억합금튜브와 초탄성 스프링으로 구성된 형상기억합금 비틀림 작동기를 제안하였고 각각의 거동 특성을 알아보았다. 열전달 해석을 통해 저항열과 히터의 열을 동시에 형상기억합금튜브에 가하면 작동기의 성능을 더 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 접촉 해석으로는 실제 작동기의 거동을 시뮬레이션하였고 정상적으로 작동함을 알 수 있었다. 3 차원 형상기억합금의 거동을 표현하기 위해 비선형 구성방정식을 유한요소 법으로 풀고 ABAQUS 의 U-MAT 기능을 이용하여 비선형 해석을 수행하였다.
탄소나노튜브는 유연 전도체로서 투명전극, 유연 히터, 투명 스피커 분야에 활발히 응용되고 있다. 본 연구에서는 PET 유연 모재의 전면적에 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 도포하는 스프레이법 이용하여, 투명하고 전도성 있는 MWCNT/PET 복합 박막을 제조하였다. 분산제로 사용된 SDS (sodium dodecyl sulfate)의 농도를 조절함으로써 MWCNT 의 분산도를 조절하였으며, 분산도가 조절된 시험편의 인장실험을 통해 기계적인 변형 하에서 MWCNT/PET 전도성 박막의 전기-기계적인 거동과 분산제의 효과를 평가하였다.
제작 장치와 공정이 간단하고, 두께제어 및 다양한 종류와 형태의 후막제작이 가능하며, 경제적 효율성과 기술적 장점을 가지고 있는 전기영동전착방식으로 산화물계 고온 초전도 후막을 제작하였다. 전착특성을 개선하기 위하여 측면보조전계 인가 방식을 설계, 적용하였다. 측면보조전계 인가 방식의 전기영동전착법을 적용함으로써, 기존의 단독 전착전계 인가방식에 비하여 전기영동전착 후막의 표면 균일성을 확보할 수 있음으로 임계전류 밀도를 향상시킬 수 있었다. 그러므로 측면보조전계 인가방식은 전기전자, 의료, 기계 분야의 핵심 산업 및 첨단 소재의 응용분야에 이르기까지 매우 폭넓은 범위에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다. 특히 후막제작이 어려운 세라믹계열에의 적용이 가능하며, CRT 튜브의 전자총 히터코일과 같은 특수 제작조건을 비롯하여 균일하고 치밀한 막의 제작이 요구되는 기술공정상의 목적이 유사한 경우의 여러 가지의 응용 대상에도 적용함으로써, 그 특성과 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
We have studied that a effect saving temperature of instantaneous heater using an economical bidet due to change Silicon-Tube. The results, we have found that the existing instantaneous heater is reduced 15 [%], 20 [%] better than a new product instantaneous heater as a discharge water [${\ell}$/min] with temperature and ${\nabla}$ value, respectively. Therefore, we have showed that the innovative effect of a working process and the cost reduction because an economical bidet due to change Silicon-Tube.
본 논문은 방사선 치료에 사용되는 선형 전자가속기(LINAC)의 작동 원리와 구성 등 의료용 LINAC의 전반을 다룬다. 의료용 LINAC은 전자총에서 발사된 전자를 가속기 튜브 내에서 가속시켜 전자빔을 발생시키고, 이러한 전자빔을 금속 표적에 충돌시켜 발생한 X 선을 인체에 조사하는 원리이다. 최근에는 O-arm, C-arm 등 3-D 촬영을 위한 치료기가 개발됨에 따라, 의료용 LINAC의 전자총, 마그네트론 등을 구동하는데 사용되는 고전압 전원장치 또한 소형화와 고밀도화가 요구되는 추세이다. 본 논문에서는 마그네트론 구동을 위한 고밀도 40kV/100A 음극성 펄스 모듈레이터와 정전압 정전류 제어 및 50kV 절연이 가능한 히터 전원장치를 설계 및 제작하였으며, 9.3GHz, 1.7MW X-Band 마그네트론 연계실험을 통해 고효율 고신뢰성의 동작을 확인하였다.
발열체는 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 전기 저항체인데, Ni-Cr계 합금이 발열 가능 온도가 범위가 크고 열 효율 및 내 산화성, 내 부식성이 우수하여 발열체로 많이 사용되고 있다. 그리고 기존의 선형 발열체의 효율성을 개선한 면상 발열체가 개발되었고, 최근 나노 기술의 발달로 나노크기의 ITO(Indium Tin Oxide) 입자나 탄소나노튜브가 코팅된 형태의 투명 면상 발열체가 개발되어 주목을 받고 있다. 투명 면상 발열체는 발열체의 형태를 거시적으로 확인할 수 없기 때문에 자동차의 전면 유리 히터 및 건축용 기능성 창호 등의 심미적 효과를 요구하는 제품에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 PVP(Poly vinyl Pirrolidone)을 이용하여 Ni-Cr Nanofiber 제조를 위한 효율적인 전기 방사 조건을 도출한다. PVP 질량에 따라서 Ethanol과 Methanol, 물을 이용하여 viscosity와 ion conduciviy를 조절하였고, 전기방사 조건으로 bead를 최소화 하는 나노섬유를 얻었다. 이어서 Ni-Cr/PVP 용액은 Metal Precursor wt.% 조절 및 방사조건으로 100~300nm의 직경을 가진 나노 섬유를 얻을 수 있었다. 산화/환원 열처리 후 PVP와 Oxide가 제거된 Ni-Cr nanofiber를 합성하였다. Nanofiber 형상은 FE-SEM으로 측정하였으며, XRD, FT-IR 분석을 통해 제작된 나노 섬유의 구조적 특성을 확인하였다.
Many countries have conducted extensive studies for biomass co-firing to enhance the durability of reactor on high-temperature corrosion. However, due to the complicated mechanisms of biomass co-firing, there have been limitations in accurately determining the current state of corrosion and predicting the potential risk of corrosion of power plant. In order to solve this issue, this study introduced Lab-scale corrosion system to analyze the corrosion characteristics of the A213 T91 material under the biomass co-firing conditions. The corrosion status of the samples was characterized using SEM/EDS analysis and mass loss measurement according to various biomass co-firing conditions such as corrosion temperature, $SO_2$ concentration, and corrosion time. As a result, the corrosion severity of A213 T91 material was gradually increased with the increase of $SO_2$ concentration in the reactor. When $SO_2$ concentration was changed from 0 ppm to 500 ppm, both corrosion severity and oxide layer thickness were proportionally increased by 15% and 130%, respectively. The minimum corrosion was observed when the corrosion temperature was $450^{\circ}C$. As the temperature was increased up to $650^{\circ}C$, the faster corrosion behavior of A213 T91 was observed. A213 T91 was observed to be more severely corroded by the effect of chlorine, resulting in faster corrosion rate and thicker oxide layer. Interestingly, corrosion resistance of A213 T91 tended to gradually decrease rather than increases as the oxide layer was formed. The results of this study is expected to provide necessary research data on boiler corrosion in biomass co-firing power plants.
In this work, the degradation of high-pressure superheater tubes exposed to the flame of a duct burner in a heat recovery steam generator of a district heating system was evaluated. To assess the deterioration of the used superheater tube, the microstructure, microhardness, and tensile properties were investigated by comparison to an unused tube. The study found that a fin bound at the outer surface of the used tube became fragile only in the location facing the flame. This indicates that the tube was directly exposed to the flame from the duct burner or underwent abnormal overheating. While the unused tube showed a uniform value in hardness and equiaxial grain structure, the used tube revealed a decrease in hardness up to 105 HV and an increase in grain size with a plate-like morphology in the location facing the flame. The coarsening of the grain structure by the flame weakened the mechanical properties of yield strength, tensile strength, and elongation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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