• 제목/요약/키워드: 흡열제

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고속비행체에서 흡열연료의 이용기술 동향 (A Technical Review of Endothermic Fuel Use on Supersonic Flight)

  • 김중연;박선희;전병희;김성현;정병훈;한정식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • 고속 비행기술의 발전과 엔진효율의 향상은 비행체와 엔진의 열적부하를 증가시킨다. 극초음속까지 비행체의 속도가 빨라지면 공기흐름을 이용한 냉각이 어렵기 때문에 항공유를 주요 냉각제로서 사용하게 된다. 연료가 열 흡수원(Heat sink)으로서 사용될 때 열분해반응 또는 촉매분해반응과 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 거쳐 분해가 되는데 이러한 특성을 지닌 연료를 흡열연료(Endothermic fuels)라고 한다. 흡열반응은 촉매를 통해 개선될 수 있지만, 코킹침적이 형성되기 이전까지의 온도로 제한된다. 본 연구에서는 흡열연료에 관련된 주요 기술을 조사하여 기초연구에 활용하고자 하였다.

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흡열연료를 이용한 고속비행체 냉각기술 동향 (A Technical Review of Endothermic Fuel Use on High Speed Flight Cooling)

  • 김중연;박선희;전병희;김성현;정병훈;한정식
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 극초음속 비행체의 속도증가와 엔진효율의 향상으로 비행체와 엔진의 열적부하가 증가하게 되었다. 극초음속 영역에서 공기흐름의 온도는 매우 높기 때문에 공냉방식을 이용한 냉각이 불가능하므로, 비행체 연료를 주 냉각제로써 이용하는 것은 필수적이다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 흡열반응은 촉매를 이용하여 전환율과 생성물 분포를 변화시킴으로써 개선될 수 있다. 고온의 액체 탄화수소는 코킹 생성을 유발하여 열교환기의 효율을 저하시키고 촉매 비활성을 촉진시킬 수 있기 때문에, 흡열연료의 흡열능력은 코킹생성(Coke formation)이 발생하기 전까지의 온도로 제한한다. 본 연구 에서는 흡열연료를 적용한 주요 냉각기술동향과 흡열연료의 특성이 기술되었다.

고속비행체 연료 공급 및 냉각 계통의 흡열성능 평가를 위한 성능시험 장치 개발 (The Development of Performance Test Equipment For Evaluating Endothermic Performance of Fuel Supply and Cooling System in High-Speed Vehicles)

  • 김민상;최원;전필선;박정배
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.43-49
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    • 2019
  • 고속비행체의 내외부 환경에서 가열이 된 고온고압의 흡열연료를 구현하고, 촉매를 이용한 흡열 열교환기의 성능평가를 가능하도록 하는 시험장치를 설계/제작하였다. 시험장치를 원활히 운용하기 위해, 예비시험을 통하여 고온의 흡열연료를 공급하기 위한 시험절차를 확립하였다. 흡열연료의 공급조건에 따른 촉매성능 시험을 수행하고 흡열량을 분석하였다. 선행연구사례와 동일한 반응조건에서의 촉매 반응결과를 비교하여 시험장치의 타당성을 검증하였다. 본 시험장치는 향후 다양한 조건의 흡열연료와 촉매의 흡열반응 시험에 활용할 수 있다.

흡열제가 첨가된 일회용 기저귀의 착용이 유아의 온열생리적 반응에 미치는 영향 (Effects of wearing disposable diaper with the endothermic agent on thermal responses of infant)

  • 성유진;이수원
    • 한국의류학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.499-509
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    • 1999
  • This study was carried out to investigate the effects of wearing disposable diaper with the endothermic agent on thermoregulatory response of infant. Five healthy female infants aged about 5 months were taken as a subject of this experiment. Experimental diapers were six kinds of disposable diaper constructed of nonwoven tissue, fluff pulp, super absorbent polymer, back sheet film, leg elastic, and 0g urea(A) 1g urea(B) , 2g urea(C), 3g urea (D), 4g urea(E) 5g, urea(F) respectively. Urea(98% or over purity) was used as an endothermic agent. Experiment was proceeded while infants were sleeping at 27.5$\pm$0.5$^{\circ}C$, 50$\pm$5% R.H, 0.04m/sec. Each disposable diaper's properties was tested. During the experiment rectal temperature skin temperature of 9 areas temperature inside the disposable diapers were measured, the results were as follows : 1) There was not significant difference among the diapers in absorption capacity retention capacity and rewet(p=0.05). The absorption under load was showed to A, B,

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변태 이산화망간의 분석 화학적 연구 (제3보) 시차 열곡선에 의한 Pyrolusite의 정량 (The Study of Analytical Chemistry of the Modification of Manganese Dioxide (III). Quntitative Determination of Pyrolusite by Differential Heating Curves)

  • 김찬호
    • 대한화학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.122-125
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    • 1973
  • 시차열곡선에서 Pyrolusite $({\beta}-MnO_2)$의 결정 전이의 흡열 Peak를 이용하여 분석 화학적인 재현성을 검토한 결과 Pyrolusite의 량이 50mg∼450mg까지는 정량적이었다. ${\alpha}-MnO_2$는 흡열 Peak가 중첩되어 파의 분리가 불가능하였으며, ${\gamma}-MnO_2$(전해이산화망간)와 ${\delta}-MnO_2$는 오차 범위 ${\pm}5{\%}{\sim}{\pm}10{\%}$이내에서 조제시료중 Pyrolusite만을 정량할 수 있다.

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고온, 고압 조건에서 n-dodecane 액체연료의 흡열분해를 위한 관벽 내 알루미나 및 촉매 코팅 최적화 연구 (A Study on Optimization of Alumina and Catalysts Coating on Tube Reactor for Endothermic Reaction of n-Dodecane Under Supercritical Conditions)

  • 김성수;이상문;이예환;이동윤;곽지영
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.56-61
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    • 2021
  • 본 연구에서는 극초음속 비행체의 냉각제로 사용되는 액체탄화수소 연료와 흡열 촉매의 안정적 사용을 위해 Al2O3와 H-ZSM-5를 stainless steel tube 내벽에 코팅하는 연구를 수행하였다. 액체탄화수소 연료의 흡열분해 반응에서 coke 생성이 불가피하며, stainless steel tube reactor를 냉각채널로 사용하게 됨에 따라 Fe, Ni 금속이 filamentous coke 생성을 유발한다. 이에 따라 stainless steel에 H-ZSM-5를 코팅함으로써, Fe과 Ni 금속이 액체탄화수소 연료에 직접 노출되는 것을 방지하고 filamentous coke 생성을 억제하고자 하였다. 또한 stainless steel과 H-ZSM-5 사이에는 Al2O3을 코팅하여, 부착 강도를 증진 시키고자 하였다.

메탄에 의한 이산화탄소의 화학적 고정화 (Chemical Fixation of Carbon Dioxide with Methane)

  • 조영복;김상채;서성규;유의연
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.389-390
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    • 2000
  • 최근 지구 온난화의 55% 이상을 차지하고 있는 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하고자 메탄을 환원제로 사용한 이산화탄소 개질반응으로부터 합성가스 생성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 메탄의 이산화탄소 개질반응은 수증기 개질반응보다 낮은 합성 가스비의 생성, 온실효과를 유발하는 이산화탄소의 저감, 반응의 높은 흡열도를 이용한 화학에너지 전송 시스템의 응용 면에서 그 의의가 있다. (중략)

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단일 하이드라진 추력기 연소시험 성능평가 (Steady & Pulse Mode Fire Tests of Hydrazine Thrusters)

  • 이성택;이상희;최영종;류정호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.31-31
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    • 1998
  • 위성체의 보조추진시스템은 임구궤도까지의 궤도진입 및 임무궤도상에서의 속도 또는 자세제어에 필요한 임펄스를 제공한다. 단일하이드라진 추력기는 하이드라진(H$_2$H$_4$)과 자발적 촉매(Shell 405)의 발열 및 흡열 열분해 반응에 의해 발생하는 질소($N_2$), 수소(H$_2$), 암모니아(NH$_3$), 혼합가스를 노즐을 통해 방출하므로써 요구되는 impulse를 얻는다. 단일하이드라진 추력기 설계는 주입기, 촉매대, 노즐과 기타 설계 형태에 따른 다지관, 링, 스크린, 지지판 등의 부수적인 부품으로 구성된다. 추력기 제작 과정은 크게 piece-parts 기계가공, HEA(Head End Assembly)와 TCA(Thrust Chamber Assembly)로 구성되고 각 세부공정마다 전수시험 및 검사를 가진다. 연소시험설비는 최소 모사진 공 수준이 고도 100,000 ft(8.4 torr)를 만족시킬 수 있는 진공설비, 시험제어부, 성능변수 측정 및 처리부, 추진제 가압 공급부, 기타 환경 안전 및 부대 설비로 구성된다. 추력기 연소성능시험 절차는 추진제 충전 및 오염 여부 표본 검사, 가압 및 공급 라인 이상여부 확인, 추력기 장착, 추진제 가압 및 공급, 시험장치 보정, 진공 모사 및 연소성능시험, data 처리 등으로 구성된다.

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분자구조가 제어된 Poly(styrene-g-caprolactone)의 합성 및 그라프트 공중합체의 열적 성질 (Synthesis and Thermal Property of Poly(styrene-g-caprolactone) with Well-defined Structure)

  • 오병석;안성국;조창기
    • 폴리머
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    • 제24권3호
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    • pp.306-313
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    • 2000
  • Stannous 2-ethylhexanoate와 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)를 개시제로 사용하여 $\varepsilon$-caprolactone을 개환중합하여 polycaprolactone (PCL) 거대단량체를 합성하였다. 합성된 PCL 거대 단량체는 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (TEMPO)를 개시제로 사용하는 안정한 자유 라디칼 중합에 의해 스티렌과 공중합되었으며 그 결과 분자구조가 조절된 poly(styrene-g-caprolactone) (PS-g-PCL)이 얻어졌다. 얻어진 공중합체는 광산란 검출기가 장착된 GPC를 이용하여 분자량을 측정하였으며, $^1$H-NMR 분석을 통해 공중합체내의 PS/PCL 함량 비를 구하였다. 전체 분자량과 PCL 거대단량체의 분자량 그리고 공중합체내 PCL의 함량으로부터 사슬당 그라프트의 수를 계산하였다. DSC를 이용한 그라프트 공중합체의 열분석에서 PCL 결정의 흡열 피이크가 관찰되었으며, 이로부터 PS-g-PCL이 상분리되어 있음을 확인하였다.

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더블 베이스 추진제의 비군사화 소각공정 (Incineration Process of Double Base Propellant for Demilitarization)

  • 이시황;백승원;문일;박정수;오민
    • 청정기술
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    • 제22권3호
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    • pp.190-195
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    • 2016
  • 회전식 소각공정은 고에너지 물질의 폐기처리를 위해 현재 상용화 되고 있는 기술로 열풍을 이용하여 대상물질을 열분해하는 공정이며 TNT, RDX 및 Composition B를 통한 열분해 공정의 사전연구가 진행되었다. 본 연구의 대상물질은 나이트로셀룰로스(nitrocellulose, NC)와 나이트로글리세린(nitroglycerine, NG)의 혼합물인 더블베이스 추진제(M8)로 선정하였다. M8 추진제의 열분해 반응은 응축상 반응(condensed phase reaction, CPR)과 기체상 반응(gas phase reactions, GPRs)로 구성되어 있다. CPR의 경우 흡열반응으로 4가지 화합물을 생성하며, GPRs의 경우 59개의 가스화합물 및 365개의 흡열·발열 반응으로 구성되어 있다. 본 연구는 gPROMS 소프트웨어를 이용하여 관형반응기의 수학적 모델링을 완성하였으며, 운전온도 및 유속 변화에 따른 케이스스터디를 진행하였다. 상대적으로 낮은 유속 및 높은 공정온도는 반응기의 내부온도(Case3: 953 K, Case6: 1300 K)를 상승 시켰으며, CO2와 H2O 몰농도 값 상승을 통해 완전연소율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 내열형 소각로 설계, 운전조건을 도출하는데 있어 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.