• Title/Summary/Keyword: 회절 효율

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Performance Improvement of Scrubber by Introducing $TiO_2$ Photocatalytic Nanoparticles ($TiO_2$ 광촉매를 이용한 스크러버 집진장치의 성능 향상에 대한 연구)

  • 천세경;곽승엽
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.31-31
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    • 2003
  • 최근 각종 산업 기술의 발달과 함께 다량의 악취, 오염 물질이 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 특히 산업 현장의 경우, 악취로 인해 작업 환경이 매우 열악하여 환경 설비의 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존의 스크러버 집진 장치의 친수성 가스를 제거할 수 있는 장점을 유지하면서, 소수성 기체의 제거율이 낮은 단점을 보완할 수 있는 TiO$_2$나노 입자의 광분해 특성을 이용한 스크러버 집진 장치를 제작하였다. TiO$_2$ 광촉매 나노 입자는 실험실에서 합성한 QT를 비롯하여, 국내외에서 생산된 P-25, NT-20, ST-01로 특성 분석을 실시하였다. 광촉매 나노 입자의 특성 분석에는 X선 회절 분석법, 적외선 분광기, 제타 전위 분석기, 동적 광산란 분광기를 사용하였으며, 그 결과 ST-01이 본 실험에 가장 적합한 광촉매로 선정되었다. 악취 및 대기 오염 물질 선정은 염색 가공 공장에서 정련제, 산화 환원제등으로 많이 사용하고 있는 암모니아, 아세트산, 옥탄올, 휘발성 유기물질인 톨루엔, 벤젠으로 하여, 실험실 자체 제작한 batch type과 산업 현장에서 사용할 수 있는 continuous type의 스크러버 이용하여 실험하였다. 이들 물질의 제거율은 가스 크로마토그래피, 자외선/가시광선 분광기를 이용하여 조사하였으며, 친수성 기체인 암모니아와 아세트산의 경우는 기존의 스크러버 효율의 약 70%인 반면에, 광촉매를 이용한 스크러버의 경우 90%이상의 우수한 제거 효과를 보였다. 또한, 기존의 스크러버가 거의 분해를 할 수 없었던 소수성 기체 옥탄올, 톨루엔, 벤젠의 경우는 기존의 스크러버가 약 10%내외를 제거하는 것에 비해, 광촉매를 이용한 스크러버의 경우 약 80% 이상의 제거 효율을 나타내었다. 결과적으로 광촉매를 이용한 스크러버의 제거효율이 기존의 스크러버에 비해, 친수성 가스의 경우 20% 이상, 소수성 가스의 경우70% 이상 향상되었음을 알 수 있었으며, 본 연구를 통해 광분해를 이용한 스크러버가 기존설비의 장.단점을 충분히 보완 가능한 환경 설비임을 확인할 수 있었다.

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Infinite Elements for the Evaluation of Wave Forces (파랑하중 산정을 위한 무한요소)

  • 박우선;윤정방;편종근
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.71-80
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    • 1989
  • In this paper, the concept of the infinite element is applied to the linear wave diffraction and radiation problems. The hydrodynamic pressure forces are assumed to be inertially dominated, and viscous effects are neglected. The near field region surrounding the solid body is modelled using the conventional finite elements, and the far field region is represented using the infinite elements .In order to represent the scattered wave potentials in the far field region more accurately, the infinite elements are developed using special shape functions derived from the asymptotic expressions for the analytical eigenseries solution of the scattered waves. The system matrices of the infinite elements are constructed by performing the integration in the infinite direction analytically to achieve computational efficiency. Numerical analyses are carried out for vertical axisymmetric bodies to validate the infinite elements developed here. Comparisons with the results by other available numerical solution methods show that the present method using the infinite elements gives fairly good results. Numerical experiments are per-formed to determine the suitable location of the infinite elements and the appropriate size of the finite elements which directly affect accuracy and efficiency of the solution.

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Efficient Data Transmission in LED-based Visible Light Communication Using Variable RGB Interleaving scheme (가변적인 RGB Interleaving을 활용한 LED 기반의 가시광 통신에서 효율적인 데이터 전송 기법)

  • Seo, Hyo-duck;Lee, Kyu-jin
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.7 no.6
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    • pp.167-172
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    • 2017
  • In this paper, we propose a variable RGB interleaving technique for efficient data transmission in LED based visible light communication system. Visible light communication systems that utilize light as a resource for data transmission are affected by the nature of light and the three primary colors of light. However, the nature of light, such as light reflection, diffraction, and superposition, causes interference of the data to be transmitted, causing burst errors in the data. Such a problem causes the BER performance of the visible light communication system to degrade. To solve these problems, this paper attempts to utilize the variable RGB interleaving technique. Through variable RGB interleaving, data burst errors can be reduced and inter channel interference in a visible light communication system can be reduced. In addition, if the proposed system is applied to meet the QoS that depends on the importance of data or the requirements of the user, it can provide QoS requested by the user and enable efficient data transmission.

Preparation and Characterization of High-performance Photocatalyst for Photoelectrocatalytic System (PECS) (광전자촉매시스템(PECS) 적용을 위한 고효율 광촉매의 제조와 특성)

  • Park, Seong-Ae;Yu, Dong-Sik;Lee, Ji-Ho;Do, Young-Woong;Ha, Jin-Wook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.6
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    • pp.1302-1307
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    • 2006
  • This study describes the preparation of high-performance photocatalyst and its environmental applications. We prepared visible-light response nano-particle photocatalyst exhibiting the similar photocatalytic activity with $TiO_2$, dispersed $TiO_2$ on $SiO_2$ with an active rutile type titanium oxide prepared at low temperature. The binder and stable photocatalytic $TiO_2$ sol for photocatalytic system were also prepared. Such products were evaluated by UV/Vis spectrometer, X-ray diffraction analysis, SEM, measurement of photocatalytic activities and surface area, mechanical properties of $TiO_2$-coated surfaces. The results obtained can be applied in efficient photocatalytic systems using POF and metal plate for the purification of air.

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색변환층으로 작동하는 $CaAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 형광체층을 이용한 백색 유기 발광 소자의 색변환 메카니즘

  • Jeong, Hwan-Seok;An, Seong-Dae;Chu, Dong-Cheol;Kim, Tae-Hwan;Gwon, Myeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.422-422
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    • 2010
  • 유기 발광 소자는 전색 디스플레이, 액정디스플레이의 백라이트유닛 및 조명으로의 사용가능성 때문에 많은 관심을 받아 왔고 지속적으로 발전하여 디스플레이 뿐 아니라 조명 시장에서 관심을 갖게 되었다. 그러나 유기 발광 소자의 효율은 무기 발광 소자의 효율보다 낮고 제작하는 데 고비용을 요하기 때문에 조명시장으로의 원활한 진입을 위해서는 지속적인 연구가 필요적이다. 발광층에 삼원색을 혼합하여 백색 유기 발광 소자를 제작하는 방법은 그 제조 공정이 복잡하고 공정 단가가 크게 상승할 우려가 있고 발광 물질의 수명을 동시에 고려해주어야 하는 문제점이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 청색 유기 발광 소자를 제작하고 색변환층으로 적색 형광체를 사용하면 그 단순한 구조에 기인한 간단한 공정으로 인해 가격과 소자성능의 안정성을 가지는 장점을 가질 수 있다. 색변환층의 두께를 통해 유기 발광 소자의 발광 스펙트럼을 아주 용이하게 조절할 수 있어 높은 연색지수를 갖는 백색 발광 유기 소자의 제작이 가능하여 조명으로의 적용 가능성이 아주 크다. 이를 바탕으로 높은 휘도를 갖는 청색 유기 발광 소자의 유리 기판 반대편에 적색 형광체층을 두께별로 도포하여 백색 유기 발광 소자를 제작하였다. 색변환층으로 사용될 적색 형광체는 $CaAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 화합물로써 졸-겔 방법을 사용하여 제작하였다. 제작한 $CaAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 화합물에 대한 X 선 회절 패턴은 형성된 형광체의 구조임을 알 수 있었다. 각기 다른 형광체의 도포 조건에 따른 구조적 성질과 색변환 효율의 변화를 알아보기 위해 주사전자 현미경 측정으로 확인하였다. 제작된 적색 형광체와 청색 유기 발광 소자는 광루미네센스 스펙트럼과 전계 발광루미네센스 스펙트럼 결과를 사용하여 발광 메커니즘을 분석하였다.

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Photovoltaic Efficiency Characteristics of DSSC with Electroplated Pt/Ni Counter Electrode (백금/니켈 전기 도금 상대전극을 사용한 염료 감응형 태양전지 광전 변환 효율 특성)

  • Hwang, Ki Seob;Doh, Seok Joo;Ha, KiRyong
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.22 no.1
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    • pp.98-103
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    • 2011
  • We prepared a counter electrode by electroplating Ni as underlayer and Pt as plating layer on the FTO glass to increase the efficiency of dye-sensitized solar cell (DSSC). We found an excellent adhesion between Ni underlayer and FTO glass when Ni underlayer was electroplated at $10mA/cm^2$ for 2 min on FTO glass. We observed Ni and Pt metal diffraction peaks by XRD analysis when Ni underlayer was electroplated at $10mA/cm^2$ for 2 min, and Pt layer was electroplated at $5mA/cm^2$ for 1 min on the Ni underlayer. Photovoltaic performance and impedance analysis of DSSCs fabricated with this counter electrode shows the highest efficiency of 5.6% and the lowest resistance of 75 ohm.

Quantum Dot Sensitized Solar Cell Using PbS/ZnO Nanowires (황화납/산화아연 나노선을 이용한 양자점 감응형 태양전지)

  • Kim, Woo-Seok;Yong, Ki-Jung
    • Clean Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.292-296
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    • 2010
  • We fabricated quantum dot sensitized solar cells(QDSSC) using PbS as a sensitizer and measured the solar energy conversion efficiency. After growing ZnO nanowires on the substrate by low temperature ammonia solution reaction, PbS QDs were deposited on ZnO nanowires by SILAR(Successive ionic layer adsorption and reaction) method. The morphology and crystallinity of PbS/ZnO nanowires were studied by SEM and XRD. In this study, the maximum conversion efficiency of QDSSC using PbS was 0.075% at one sun, which was lower than that of QDSSC using other sensitizers. The reasons it showed relatively low efficiency are i) the probability of type-I band gap arrangement between ZnO and PbS, ii) disturbance of electron migration by the various-sized PbS band gap, iii) stability dip by the chemical reaction of PbS QDs with electrolyte. To solve these problems, researches about controlling the size distribution of PbS and new type electrolyte would be needed.

The effect of crystallinity of hollow $TiO_2$ spheres on conversion efficiency of DSSC (Hollow $TiO_2$의 결정성이 염료감응형 태양전지의 광전 변환 효율에 미치는 영향)

  • Song, Minkyeong;Kim, Jeonghyun;Yu, Yeontae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.50.2-50.2
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    • 2011
  • 염료감응형 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지에 비해 저렴한 가격과 다양한 날씨 조건에서도 태양광과의 반응성이 안정하다는 여러 가지 장점을 갖고 있다. 하지만 광전 변환 효율이 기존의 실리콘 태양전지에 비해 현저히 떨어진다는 문제점과 장기적으로 안정하지 못하다는 단점을 가지고 있다. 이러한, 염료감응형 태양전지에서 크게 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있는 재료는 염료, $TiO_2$와 같은 반도체 산화물전극 재료, 전해질이다. 이 중 $TiO_2$의 특성 및 크기는 염료감응형 태양전지의 효율에 영향을 미친다. 염료감응형 태양전지의 광전 변환 효율을 증가시키기 위해서 $TiO_2$는 넓은 비표면적, 높은 전자의 이동성 및 태양광과의 우수한 반응성을 가져야 한다. Microwave hydrothermal 방법에 의해 제조된 hollow $TiO_2$를 염료감응형 태양전지에 적용시킬 경우 기존의 $TiO_2$의 광흡수 반응이 200~400 nm 사이에서 발생하는 반면, hollow $TiO_2$의 광흡수 반응은 기존의 UV 영역인 200~400 nm 뿐만 아니라 가시광 영역인 400~460 nm 에서도 광흡수 반응이 가능하기 때문에 염료감응형 태양전지에서 광전 변환효율을 증가 시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, microwave hydrothermal법에 의해 제조된 hollow $TiO_2$는 150-200 nm의 크기를 갖으며 20-30 nm 크기의 $TiO_2$ particle들로 이루어져 있다. hollow $TiO_2$ (150-200 nm)를 기존의 $TiO_2$ (10-20 nm) 층 위에 올려 염료감응형 태양전지의 electrode에 적용할 경우 기존의 $TiO_2$ 단층을 이용한 것보다 우수한 light-scattering 효과를 갖게 되어 광전 변환 효율 증가에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 본 연구에서는 hollow $TiO_2$의 광학적 특성 및 결정성이 염료감응형 태양전지에 미치는 영향을 조사하였다. hollow $TiO_2$의 광학적 특성 및 결정성의 변화를 위하여 microwave hydrothermal 법의 합성 온도 및 합성시간에 변화를 주었다. hollow $TiO_2$의 광학적 특성은 UV-visible spectrometer를 이용하여 조사하였으며, hollow $TiO_2$의 형상과 결정학적 특성은 TEM과 SEM 그리고 X선 회절 분석을 이용하여 관찰되었고, hollow $TiO_2$의 비표면적 측정은 BET 측정법을 이용하였다. 또한 염료감응형 태양전지 cell을 제작하여 $100mW/cm^2$(AM 1.5G) 기준에서 광전 변환 효율을 측정하였다.

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CHARACTERISTICS OF TRAO 14M RADIO TELESCOPE (1999) (대덕전파천문대 14m 전파망원경의 특성(1999))

  • ROH DUK-GYOO;JUNG JAE HOON
    • Publications of The Korean Astronomical Society
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    • v.14 no.2
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    • pp.123-128
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    • 1999
  • The beam size and the antenna efficiency of TRAO 14m radio telescope were measured at 86.2, 98.0 and 115.2 GHz. The beam size was determined by deconvolving the azimuthal scanning data of the Venus. To test the accuracy of our deconvolution method, the beam size at 86.2 GHz was compared with that determined from the mapping data of SiO maser line and we found no difference between them. With above beam sizes, antenna efficiencies were calculated from the continuum measurements of Venus, Jupiter and Moon. The beam efficiencies at these frequencies are appeared to be 0.49, 0.45 and 0.41, respectively. On the other hand, we also suggest that an automatic focus setting can be adopted for TRAO radio telescope based on the gradual change of best focus with elevation.

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Increased Efficiency of Long-distance Optical Energy Transmission Based on Super-Gaussian (수퍼 가우시안 빔을 이용한 레이저 전력 전송 효율 개선)

  • Jeongkyun Na;Byungho Kim;Changsu Jun;Hyesun Cha;Yoonchan Jeong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.35 no.4
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    • pp.150-156
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    • 2024
  • One of the key factors in research regarding long-distance laser beam propagation, as in free-space optical communication or laser power transmission, is the transmission efficiency of the laser beam. As a way to improve efficiency, we perform extensive numerical simulations of the effect of modifying the laser beam's profile, especially replacing the fundamental Gaussian beam with a super-Gaussian beam. Numerical simulations of the transmitted power in the ideal diffraction-limited beam diameter determined by the optical system of the transmitter, after about 1-km propagation, reveal that the second-order super-Gaussian beam can yield superior performance to that of the fundamental Gaussian beam, in both single-channel and coherently combined multi-channel laser transmitters. The improvement of the transmission efficiency for a 1-km propagation distance when using a second-order super-Gaussian beam, in comparison with a fundamental Gaussian beam, is estimated at over 1.2% in the singlechannel laser transmitter, and over 4.2% and over 4.6% in coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. For a range of the propagation distance varying from 750 to 1,250 m, the improvement in transmission efficiency by use of the second-order super-Gaussian beam is estimated at over 1.2% in the single-channel laser transmitter, and over 4.1% and over 4.0% in the coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. These simulation results will pave the way for future advances in the generation of higher-order super-Gaussian beams and the development of long-distance optical energy-transfer technology.