• 제목/요약/키워드: 화학 반응

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보론/티타늄 나노박막다층 내 이종금속간 화학반응 전파특성 해석연구 (Computational Study of Intermetallic Reaction Propagation in Nanoscale Boron/Titanium Metallic Multilayers)

  • 김경진;박중윤
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.10-17
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    • 2017
  • 빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.

액체 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응 및 막냉각 효과 (Effects of Finite-Rate Chemistry and Film Cooling on Linear Combustion-Stability Limit in Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;김홍집;허환일;박이선;문윤완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.75-81
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    • 2006
  • 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응의 열적 효과와 막냉각 효과를 조사하였다. 안정한계를 평가하기위해 3차원 연소실에서 유한화학반응을 채택한 반응 유동장 계산으로부터 구한 유동변수들을 사용하였다. 주요 유동변수들의 값은 유한화학반응 모델의 채택으로 인해 상당히 달라졌으며 결과적으로 안정한계도 수정되었다. 유한화학반응은 열적 관점에서 안정성 향상에 기여함을 알았다. 또한 막냉각을 한 경우, 안정성 경향이 향상됨을 알 수 있었다.

선박적재 화학물의 화재사고 경로 분석기법에 관한 고찰 (A Study on Analysis Method of Fire path for Shipping Chemical)

  • 강유미;양형선;박득진;임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.267-267
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    • 2019
  • 위험물 운반선에 적재된 물질에 화재나 폭발사고와 같은 선박사고가 발생하는 경우, 그 경로가 매우 복잡하기 때문에 사고의 원인을 추정하기가 어렵다. 이는 사고를 일으킨 원인에 대한 증거가 없거나, 선박 안에서 어떤 화학반응이 일어났는지를 시각적으로 파악하기 힘들기 때문이다. 본 연구에서는 폭발사고를 야기시키는 화학물질에 화학반응식을 도입한 사건가지분석(Event Tree Analysis, ETA)기법을 적용하여 선박에 적재된 화학물의 화재사고 경로를 추정하는 연구를 하였다. 그 결과 다양한 화학반응식을 나타낼 수 있었으며, 그것을 ETA기법에 적용하여 폭발경로를 보다 시각화 할 수 있었다.

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메탄올 산화 반응 메커니즘과 전기화학 산화 촉매 최신 동향 (The Trends in Methanol Oxidation Reaction Mechanisms and Electrochemical Oxidation Catalysts)

  • 봉성율
    • 공업화학
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    • 제35권2호
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    • pp.79-84
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    • 2024
  • 메탄은 풍부하고 재생 가능한 탄화수소이지만, 온실가스로서 지구 온난화를 발생시킨다. 따라서 메탄을 유용한 화학물질이나 에너지원으로의 변환이 필요하다. 메탄올은 메탄의 부분 산화 반응을 통해 합성할 수 있는 간단하고 풍부한화학물질이다. 메탄올은 화학 공급 원료나 수송 연료로 사용될 뿐만 아니라, 저온 연료 전지의 연료로도 적합하다. 그러나 메탄올의 전기화학 산화는 복잡하고 다단계의 반응이므로, 이 반응을 이해하고 최적화하기 위해서는 새로운 전기화학촉매와 반응 메커니즘의 연구가 필요하다. 본 총설에서는 메탄올 산화 반응 메커니즘 및 최근 연구 동향과 향후 연구 방향을 고찰하였다.

앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험의 분석과 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 개발 (Analysis of Precipitate Formation Reaction for Measuring Chemical Reaction Rate and Its Development Appling Small-Scale Chemistry)

  • 박국태;노지현;김동진;유란영;노윤미;김묘경;이상권
    • 대한화학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.303-314
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실 험으로 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위해서 고등학교 10종 과 학 교과서에 제시된 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 실험 방법을 반응 생성물 확인 방법 에 따라 분류하고, 과학 교과서에 가장 많이 제시되어 있는 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험 을 교과서 실험 방법에 따라 수행하였다. 그리고 실험 과정에서 나타나는 문제점들을 분석해서 앙금 생성 반 응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용한 실험을 개발하였다. 연구 결과에 의하면, 과학 교과서 에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에는 반응 용액들의 혼합 방법에 대한 번거로움, X자가 보이지 않는 시점의 애매모호함, 실험 결과 수집의 시간 지연, 유독한 이산화황 기체의 발생, 물중탕 장 치 조작의 불편함, 그리고 반응 온도 통제의 어려움 등의 문제점들이 있었다. 또한, 실험 결과들의 재현성이 부 족하였다. 이러한 문제점들은 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용하여 개발한 실 험으로 해결할 수 있었다. SSC를 적용한 실험에서는 A4 용지 반응판에 실험의 순서를 명시하여 실험 방법을 명확하게 할 수 있었으며, 홈판과 스템 피펫을 사용하여 반응시간을 단축하여 실험 결과들을 연속적으로 얻을 수 있었다. 또한, 유독한 이산화황 기체의 발생량을 1/7 정도로 줄일 수 있었으며, X자가 보이지 않는 시점도 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 그리고 30분 내에 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 두 실험을 간편하고 재현성 있게 수행할 수 있었다. 또한, 수업시간 중 실험 결과들을 해석하고 토의할 수 있는 시간을 확보할 수 있어, 고등학생들이 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 과학적인 개념을 형성하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

열처리 조건에 따른 Pentacene 성장과 화학반응에 대한 연구

  • ;손재구;권학용;김홍배
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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    • pp.63-67
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    • 2005
  • Pentacene channel OTFT(organic thin film transistor)을 SiOC 절연박막 위에서 film by thermal evaporation 방법을 이용하여 성장시켰다. CVD 방법으로 증착시킨 SiOC 절연막은 조성비에 따라 특성이 달라지므로 절연막 위에서의 펜타센의 화학적 반응을 조사하기 위해서 inorganic-type인 $O_2/(BTMSM\;+\;O_2)$ = 0.5의 비율을 갖는 SiOC 박막을 사용하였다. 팬타센 분자의 말단에서 SiOC 표면에서 Diels-Alder 반응에 의한 이중결합이 깨어지면서 안정된 성장을 하지만 온도가 높아감에 따라 표면에서의 $SN_2$(bimolecular nucleophilic substitution) 반응과 연쇄적인 화학반응에 의해 팬타센의 성장을 방해하는 것으로 나타났다.

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화학반응에 대한 수직적 연계성 (Vertical Articulation in Chemical Reaction)

  • 박임규;박종근;문성배
    • 대한화학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.376-390
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    • 2003
  • 본 연구는 초등학교 자연교과서, 중등학교 과학교과서 및 대학의 일반화학 교재에 있는 화학반응 관련개념의 연계성을 고찰하였다. 화학반응에 관한 19개의 주제를 선정하여 각 주제별로 학교 급별에 따른 선행학습과 후속학습 간의 연계정도를 준거 기준에 따라 분석하였다. 연계성 판별을 위하여 5가지 준거를 수립하여 분석한 결과 초등학교에서 중학교 과정의 연계는 양호하였다. 그러나 중학교에서 고등학교 과정의 연계는 격차의 비율이 크게 나타났으며, 고등학교에서 대학으로의 연계는 반복과 격차의 비율이 높은 것으로 나타났다. 이 분석결과를 이용하여 화학반응에 대한 새로운 교과내용 구조도를 제시하였다.

Keggin형 헤테로폴리산에 의한 과당의 5-하이드록시메틸퍼퓨랄로의 전환을 위한 탈수반응 (Dehydration Reaction of Fructose to 5-Hydroxymethylfurfural over Various Keggin-type Heteropolyacids)

  • 백자연;윤형진;김남동;최영보;이종협
    • 청정기술
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    • 제16권3호
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    • pp.220-228
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    • 2010
  • 과당(fructose)로부터 간단한 공정을 통하여 바이오디젤보다 우수한 청정에너지 연료로 알려진 5-하이드록시메틸퍼퓨랄(HMF)을 제조하는 청정공정을 개발하였다. 이 연구에서는 중심원소와 배위원소가 치환된 네 종류의 헤테로폴리산 $H_nXM_{12}O_{40}$ (중심원소 X = P, Si, 배위원소 M = W, Mo.)을 과당으로부터 HMF로 전환하는 탈수반응에 적용하고, 그 반응활성을 비교하였다. 헤테로폴리산의 산 세기는 중심원소가 P, 배위원소가 W일 때 더 높았으며 산 점의 수는 이와 반대되는 경향을 보였다. 과당의 HMF로의 탈수반응은 헤테로폴리산의 산 특성과 음이온의 연성(softness)과 밀접한 관련이 있으며, 촉매 활성점과 전환율이 상쇄 작용하여 네 종류의 헤테로폴리산 촉매는 서로 비슷한 활성을 보였다. 또한 반응에 사용된 헤테로폴리산을 반응온도보다 높은 $200^{\circ}C$에서 열처리한 후에도 그 결정구조가 유지되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 헤테로폴리산의 반응활성이 안정적으로 유지됨을 확인할 수 있었다.

Borate 완충용액에서 니켈 회전원판전극의 부식과 부동화 (Corrosion and Passivation of Nickel Rotating Disk Electrode in Borate Buffer Solution)

  • 김연규
    • 대한화학회지
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    • 제57권5호
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    • pp.533-539
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    • 2013
  • 변전위법과 전기화학 임피던스 측정법을 이용하여 borate 완충용액에서 니켈 회전원판전극의 전기화학적 부식과 부동화를 연구하였다. Tafel 기울기, 임피던스, 회전원판전극의 회전속도, 그리고 부식전위와 부식전류의 pH 의존성으로부터 니켈의 부식과 부동화 반응 메커니즘과 환원반응에서의 수소 발생 반응구조를 제안하였다. EIS data로부터 등가회로를 제안하였으며 산화반응의 영역별로 전기화학적 변수들을 측정하였다. 부동화 반응에 의하여 생성된 $Ni(OH)_2$ 산화피막은 전기장의 영향을 받는 탈수반응에 의해 NiO로 전환되는 것으로 보인다.