• 제목/요약/키워드: 화학 영역

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파상형 이온 선택 표면상의 전기와류 불안정성 (Electroconvective Instability on Undulated Ion-selective Surface)

  • 이효민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.735-742
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    • 2019
  • 이온 선택성 표면이 가지는 파상구조와 전기와류 불안정성 간의 전기동역학적 상호작용을 수치해석을 통하여 연구하였다. 유한요소법을 이용하여 전기장-이온 이동현상-유동장을 완전결합 해석을 하였다. 이를 통해 파상구조가 제공하는 전기와류 생성 기작인 Dukhin's mode의 유효성 및 역할을 제시하였다. Runinstein's mode와 경쟁관계에 놓이는 Dukhin's mode는 (i) 과한계 영역으로의 전이 전압을 낮춰주고 (ii) 혼돈계인 과한계 영역에서 전류를 비선형적으로 증가시켜준다. 또한, (iii) 전기와류 불안정성에서 발생하는 비효율적 혼합의 원인인 고주파수 Fourier 성분을 배제하여 전기와류의 혼합 효율을 상승시켜 준다. 결론적으로, 본 연구에서 제시한 기작은 전기투석, 화학전지 등의 이온 선택성 이동현상 시스템에 대한 에너지 효율적인 기작으로 활용 가능할 것이다.

산화망간-이산화티탄계의 결함구조 및 전기전도메카니즘 (Defect Structure and Electrical Conduction Mechanism of Manganese Oxide-Titanium Dioxide)

  • 김규홍;최재시
    • 대한화학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.128-134
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    • 1982
  • 0.40, 0.80 및 1.60 mol %의 산화망간을 함유한 이산화티탄의 전기전도도를 $10^{-8}\;to\;10^{-1}$ atm의 산소분압하에서 100 ~ 400$^{\circ}$C 및 1100 ~ 1300$^{\circ}$C의 온도에서 측정하였다. 일정한 산소분압하에서 측정된 전기전도도 값을 온도의 역수에 대하여 도시한 결과 저온 및 고온 영역에서 직선관계를 나타내었으며 활성화에너지는 각각 0.18 및 3.70eV이다. 전기전도도의 산소분압 의존성은 저온영역에서 -1/6이며 고온 영역에서 -1/4이다. 저온 영역과 고온영역에서의 결함구조가 각각(Vo-2e') 및 $Ti^3$임을 밝혔으며 전기전도 메카니즘과 가능한 전도띠 모델이 제안되었다.

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브로민화수은(I)(Hg2Br2) 증착공정에서 자체확산 연구 (Study on self-diffusion transport phenomena during mercurous bromide (Hg2Br2) vapor processes)

  • 김남일;김극태
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.48-54
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    • 2024
  • 브로민화 수은(I)(Hg2Br2) 자체 확산 물리적 증착법 공정에서 자체 확산 전달현상 연구에서 얻어진 결론은 10-3g0 ≤ g ≤ 1g0 영역에서는 열 대류현상이 지배적이며, g = 10-4g0 영역에서는 대류에서 확산영역으로 전이되는 영역이며, 10-6g0 ≤ g ≤ 10-5g0 영역에서는 확산모드가 지배적이다. Hg2Br2의 총 몰플럭스는 중력가속도의 레벌(level)이 1/10 크기로 감소함에 따라 기하급수적으로 감소함을 나타내고 있다는 것이다. 10℃ ≤ ΔT ≤ 50℃의 온도차 범위에서는 온도차(ΔT)와 Hg2Br2의 총 몰플럭스에 대한 관계식은 선형적으로 직선적 비례관계성을 보여주고 있다.

교육과정 변천에 따른 지구과학 영역의 과학적 소양 분석 (Analysis of Scientific Literacy on Korean Science Curriculum of Earth Science Contents)

  • 조미선;정진우
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.269-275
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    • 2016
  • 본 연구는 우리나라의 과학과 교육과정 중 과학적 소양이 교육의 목표로 제시된 7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 '과학' 과목의 지구과학영역 내용 변화를 과학적 소양의 측면에서 알아보기 위해 실시되었다. 지구과학 영역을 천문, 지질, 기상, 해양 내용으로 구분하여 과학적 소양의 요소 중에서 STS적인 요소에 초점을 두고 내용을 분석하였다. 천문과 기상 내용 영역에서는 7차부터 2015 개정 교육과정까지 모든 시기에서 과학적 소양의 측면이 나타났으며, 지질 영역에서는 2007 개정 교육과정, 해양 영역에서는 7차 교육과정을 제외하고 모든 시기에서 과학적 소양의 측면이 나타났다. 천문 내용 영역에서는 과학과 기술의 유용성이 강조되었고, 지질과 기상 내용 영역에서는 일상생활에서의 과학의 이용이 강조되었다. 해양 내용영역에서는 자원부족과 환경오염 등 과학관련 사회적 이슈가 강조됨을 알 수 있었다. 이 연구는 우리나라 과학과 교육과정을 과학적 소양이라는 새로운 측면에서 살펴보려는 시도로 차후 지구과학의 다른 영역 및 물리, 화학, 생물 과목으로 확대하여 내용을 살펴볼 수 있을 것이며, 더 나아가 기존의 물리, 화학, 생물, 지구과학이라는 과목의 테두리에서 벗어나 통합된 학문의 관점에서 과학적 소양을 알아볼 것을 제안한다.

NiO-$Y_2O_3$계의 전기전도성 (Electrical Conductivity of the System NiO-$Y_2O_3$)

  • 최재시;김규홍;정원양
    • 대한화학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.27-32
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    • 1986
  • 0.8, 1.6 및 3.2 mol%의 산화니켈을 혼입한 산화니켈-산화이트륨계의 전기전도도를 1 ${\times} 10^{-5}$ ~ 2 ${\times}10^{-1}$ atm의 산소압력과 400 ~ 1100$^{\circ}$C의 온도영역에서 산소압력 및 온도의 함수로서 측정하였다. 전기전도도의 온도의존성은 약 650$^{\circ}$C부근에서 두 영역으로 나뉘었으며, 650$^{\circ}$C이하 영역보다 650$^{\circ}$C이상 영역에서의 온도의존성이 더 큰 것으로 밝혀졌다. 평균 활성화에너지는 650$^{\circ}$C이상 영역에서 41.8kcal/mol, 650$^{\circ}$C이하 영역에서 12.5kcal/mol이다. 산소압력의존성, 1/n값은 650$^{\circ}$C이상 영역에서는 1/5.1~1/5.4이며, 650$^{\circ}$C이하에서는 1/5.9~1/6.2이다. NiO-$Y_2O_3$계는 결함구조가 고온영역에서 3가로 이온화한 이트륨공위이며, 저온영역에서는 2가로 이온화한 틈새형 산소 인전자성 p-형 반도체임이 밝혀졌다. 그러나, 저온영역에서는 이온성 전기전도에 의한 기여가 어느 정도 존재하는 것으로 밝혀졌다.

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개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습의 효과:화학 I ‘금속과 그 이용’ 단원을 중심으로 (The Effects of Science Inquiry Learning Applying Open- Ended Hypothesis-Testing Learning Model: On the ‘Metals and Their Applications’ Unit in Chemistry)

  • 정대홍;방정아;최취임;최원호
    • 대한화학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.385-393
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    • 2006
  • 연구에서는 고등학교 화학 수업에서 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시하고, 학생들의 인지 수준에 따른 과학 탐구능력, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과와 수업에 대한 인식을 알아보았다. 서울에 소재한 남자 고등학교 2학년 4개 학급의 학생들(92명)을 대상으로 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습을 실시한 처치집단과 실험과정이 모두 제시된 실험 수업을 실시한 통제집단으로 배치한 후, 화학의 ‘금속과 그 이용' 단원에 대해서 수업을 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 개방적 가설검증 학습모형을 적용한 과학 탐구학습은 과학 탐구능력 향상에 관해서 실험설계, 자료 변환 및 해석, 가설검증의 영역에서 유의미한 효과가 있었으며 문제 파악 및 정의, 가설설정의 영역에서는 효과가 없었다. 한편, 개방적 과학 탐구학습에서 학생들의 역할 및 수행할 과제의 증가로 인해 과학 수업에 대한 태도는 처치집단에 부정적인 효과가 나타났다.

리튬과 소듐이 층간삽입된 FeMo$O_4$Cl의 전기화학적 성질 (Electrochemical Aspects of Lithium and Sodium Intercalation into Two Dimensional FeMo$O_4$Cl)

  • 장순호;송승완;최진호
    • 대한화학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.488-494
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    • 1997
  • 리튬 이온과 소듐 이온을 전기화학적, 화학적인 방버으로 2차원 층상구조의 $FeMoO_4Cl$에 층간 삽입시켰다. $FeMoO_4Cl$에 대한 충방전 곡선에서 넓은 고용체 영역이 관찰되는데, 알칼리 금속이 층간삽입되므로써 발생하는 단위세포 크기의 변화와 전자의 국부화 현상으로 인한 것이다. 리튬이 층간삽입된 경우. $LiFeMoO_4Cl$ 조성 근처에서 좁은 $Li_xFeMoO_4Cl$($0.95{\leq}x{\leq}1.06$) 고용체 영역이 형성된다. Armand 모델을 이용하여 OCV 곡선 fitting을 수행한 결과, 리튬의 층간삽입에 따른 충방전 곡선의 변화는 층간삽입 과정에서 일어나는 이 물질의 전자적, 구조적 변화에 의한 것임을 알 수 있었다.

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대학수학능력시험 화학II 문항에 대한 학생들의 응답 분석 (Analysis of Students' Responses on the Items of Chemistry II in the College Scholastics Ability Test)

  • 홍미영;전경문;이범홍;이양락
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.204-213
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    • 2002
  • 1999학년도부터 지난 3년 동안 시행된 대학수학능력 시험에서 화학 II 문항에 대한 학생들의 응답을 조사하였다. 화학 II에 대한 응시자수와 평균 점수, 내용 영역과 탐구 과정에 의한 평균 정답률, 정답률이 높거나 낮은 문항 등을 분석 논의하였다. 자연계 응시자는 해마다 감소하고 있으나, 자연계 학생 중 25% 이상이 화학 II를 선택하며, 이는 생물 II에 이어 두 번째로 많은 수이다. 2001학년도에는 화학 II의 평균점수가 높아졌는데, 다른 과목들도 마찬가지였다. 내용 영역이나 탐구 과정에 의한 평균 정답률의 차이는 없었다. 학생들은 '끓는점오름'이나 '삼투압'과 같은'용액의 총괄성'과 관련된 문제를 어려워하였고, '반응 속도'와 관련된 문제를 비교적 잘 해결하였다. 교육학적 함의에 대해 논의하였다.

석탄 물성에 따른 직접탄소 연료전지의 전기화학 반응 특성 연구 (A Study on the Effect of Coal Properties on the Electrochemical Reactions in the Direct Carbon Fuel Cell System)

  • 안성율;엄성용;이영훈;문철언;성연모;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권10호
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    • pp.1033-1041
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    • 2012
  • 본 논문에서는 석탄의 물리적 화학적 구조에 의한 직접탄소 연료전지 내부의 전기화학 반응 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 석탄의 구조, 표면적 및 기공체적, 작용기의 분포 등을 분석하기 위하여 다양한 분석 기법(TGA, XRD, BET, XPS)을 사용하였다. 석탄 내부에 존재하는 탄소의 강력한 결정구조는 연료의 비표면적 및 기공크기를 축소시켜 고 전류밀도 영역에서 급격한 포텐셜의 감소를 초래한다. 표면에 분포하는 작용기는 저전류 밀도 영역에서의 전기화학 반응에 영향을 미치며, 제한 전류밀도 및 최대 전력밀도는 전체 탄소의 양과 밀접한 상관관계를 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 전해질의 물질전달 향상 및 작동온도에 의한 영향도 논하였다.