To improve the conventional cathode-supported tubular solid oxide fuel cell (SOFC) from the viewpoint of low cell power density, expensive fabrication process and high operation temperature, the anode-supported tubular solid oxide fuel cell was investigated. The anode tube of Ni-8mol% $Y_2$O$_3$-stabilized $ZrO_2$ (8YSZ) was manufactured by extrusion process, and, the electrolyte of 8YSZ and the multi-layered cathode of $LaSrMnO_3$(LSM)ILSM-YSZ composite/$LaSrCoFeO_3$ were coated on the surface of the anode tube by slurry dip coating process, subsequently. Their cell performances were examined under gases of humidified hydrogen with 3% water and air. In the thermal cycle condition of heating and cooling rates with $3.33^{\circ}C$/min, the anode-supported tubular cell showed an excellent resistance as compared with the electrolyte-supported planar cell. The optimum hydrogen flow rate was evaluated and the air preheating increased the cell performance due to the increased gas temperature inside the cell. In long-term stability test, the single cell indicated a stable performance of 300 mA/$\textrm{cm}^2$ at 0.85 V for 255 hr.
The effect of $BaCeO_3$ doping on the critical current density of YBCO film by TFA-MOD method was studied. $BaCeO_3$ doping was made by two method; one is direct addition of $BaCeO_3$ nano-sized powder prepared by citrate process followed by grinding with planetary ball mill for 10 hours. Another is addition of Ba-Ce precursor solution prepared with Ba-acetate and Ce acetate dissolved in TFA to the YBCO-TFA precursor solution. The film was made by standard dip coating and heat treatment process with conversion temperature of $790^{\circ}C$ in 1000 ppm oxygen containing moisturized Ar gas atmosphere. The direct addition of $BaCeO_3$ powder resulted in YBCO film with good epitaxial growth and no evidence of second phase formation. The addition through precursor solution resulted in the increase of critical current density upto 30 at% doping and uniform dispersion of $BaCeO_3$ fine inclusion was confirmed by SEM-EDX.
Sol-gel 공정에 의해 제조된 세라믹 분리 막은 보다 순수한 재료를 이용할 수 있고, 균일성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 다양한 복합체도 넓은 범위에서 반응을 유도할 수 있다는 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 sc,1-gel 공정을 이용하여 Tetraethyl ortho-silicate(TEOS)-Polyethylene glycol(PEG)계 organically modified silicate(ORMOSt)sol을 합성하였다. Polymer분자량을 변수로 하여 sol 합성 후 특성 변화를 점도와 겔화 시간을 측정함으로써 관찰하였다. 합성된 sol을 다공성 담체 위에 dip-coating법을 이용하여 막을 제조하였으며, SEM관찰을 통해 분리 막의 미세구조를 확인하였다. 합성 복합 막의 Oil/water 에멀젼의 처리효율을 cross-flow 타입의 막 분리 장치를 이용하여 확인하였다. Ormosilsol은 유기물의 분자량이 증가될수록 보다 쉽게 코팅 층을 형성 시킬 수 있었고, 담체를 용매에 담지 시켜 코팅 물질이 담체의 기공내로 침투될 때의 모세관력을 줄임으로써 크랙이 방지된 얇은 막을 얻을 수 있었다. Colloidal sol 코팅 막에 비해 ormosil sol코팅 막은 분리효율 뿐 아니라 flux 특설이 시험 5분경과 시점에서 약 $200\;l/m^2h$이상 향상되었음을 확인 할 수 있었다.
행정박물이란 공공기관의 업무수행과 관련된 유형적 증거물로, 독특하고 유일하며 특정 사건, 시간, 또는 인물을 표현하는 정보적인 가치를 지니고 있다. 근대문화유산으로써의 가치를 지니고 있는 행정박물은 그 중요성에 비해 체계적으로 분류 관리 보존하는 지침은 마련되지 않았다. 이 중 금속제 행정박물의 경우 보존처리 및 연구사례가 적고 복합적인 행정적 가치를 지니고 있어 일반화된 발굴유물의 보존처리 과정을 적용하기 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 강화처리에 초점을 두어 동합금 행정박물의 표면강화처리에 알맞은 재료와 적용방법을 실험을 통해 찾아보고자 하였다. 현재 사용하고 있는 Wax 3종과 발굴유물에 사용하는 아크릴계 수지를 선정하여 종류와 코팅방법에 따른 특성을 비교 분석하였다. 표면관찰, 박막 두께, 접착력, 접촉각 및 표면에너지, 황변실험 등 일련의 분석을 통해 코팅 특성을 비교한 결과, 아크릴계 수지를 행정박물에 사용해도 무방하나 기존에 사용하던 Wax B를 Dip-coating 한 후 가열처리하여 강화처리하는 것이 가장 우수한 강화효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 연구의 목적은 금속 중공사형 필터에 무기 입자를 코팅하여 금속/세라믹 복합 한외여과막을 제조하는 것이다. 직경이 2.0 mm이며 기공 크기가 $2{\sim}8{\mu}m$ 범위를 갖는 니켈 중공사 필터에 급냉건조법과 침지-건조법으로 실리카 졸과 티타니아 졸을 코팅하여 금속쎄라믹 복합 한외여과막을 제조하였다. SEM과 PMI 결과로부터 기공 크기가 50 nm 수준을 갖는 것을 확인하였다. 기공 크기는 입자 크기, 소성시간 및 온도에 따라 차이를 보였다.
We fabricated $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(YBCO) films on (00l) $LaAlO_3$ substrates prepared by metal organic deposition(MOD) method using trifluoroacetate(TFA) solution. The films with various thicknesses were prepared by repeating the dip-coating and calcining processes. The effects of film thickness on phase formation, microstructures, and critical properties were evaluated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The microstructure and resultant critical current($I_C$) and critical current density($J_C$) varied remarkably with film thickness: The ($I_C$) value increased from 39 to 160 A/cm-width as the number of coatings increased from one to four, while the corresponding $J_C$ was measured to be in the range of $0.84-1.21\;MA/cm^2$. Both the $I_C$ and $J_C$ decreased when an additional coating was applied due to microstructural degradation, indicating that the optimum thickness is in the range of $1.1-1.8\;{\mu}m$. The possible cause for the decrease in the $I_C$ and $J_C$ value for film thicker than $1.8\;{\mu}m$ include non-uniform thickness, increased surface roughness, and the poor formability of the YBCO phase and texture arising from the insufficient heat treatment time with respect to the increased thickness.
When galvanized steel strip is produced through a continuous hot-dip galvanizing process, the thickness of the adhered zinc film is controlled by impinging a thin plane nitrogen gas jet. The thickness of the zinc film is generally affected by impinging pressure distribution, its gradient and shearing stress at the steel strip. These factors are influenced by static pressure of gas spraying at air knife nozzle, a nozzle-to-strip distance and strip and a geometric shape of the air knife, as well. At industries, galvanized steel strip is produced by changing static pressure of gas and a distance between the air knife nozzle and strip based on experimental values but remaining a geometric shape of nozzle. Splashing and check-mark strain can generally occur when a distance between the air knife nozzle and strip is too short, while ability of zinc removal can lower due to pressure loss of impinging jet when a distance between the air knife nozzle and strip is too long. In present study, buckling of the jet and change of static pressure are observed by analyzing flow characteristics of the impinging jet. The distance from the nozzle exit to the strip varies from 6 mm to 16 mm by an increment of 2 mm. Moreover, final coating thickness with change of a distance between the air knife nozzle and strip is compared with each case. An ability of zinc removal with the various distances is predicted by numerically calculating the final coating thickness.
본 연구의 목적은 기존의 하드 타입의 관성 센서를 대체할 수 있는 소프트 원단 기반 팔꿈치 굽힘 각 센서를 개발하고, 이를 이용하여 굽힘 각도를 추정하는 시스템을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 비교 선정을 위하여 Bergamo, E-band, Span cushion, Polyester의 서로 다른 역학적 특성을 가진 4종류 원단에 SWCNT (Single-Walled Carbon Nanotubes) 함침을 통해 전도성을 부여한 후 성능 평가를 통하여 하나의 원단을 선정하여 팔꿈치 굽힘 각 센서로 제작하였다. 성능을 평가하는 지표로 게이지율(Gauge factor), 이력현상(Hysteresis) 및 센싱 범위를 사용하였다. 제작된 센서를 통해 얻은 데이터는 bending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화와 extending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화가 다른 경향을 갖고 있기 때문에 두 가지 동작을 나누는 것을 1-step으로 하였다. 2-step으로, 데이터의 복잡한 비선형 관계를 처리하고 높은 데이터 정확도를 달성하기 위해 MLP (Multi-Layer Perceptron)를 활용하였다. 따라서 소프트 텍스타일 굽힘 센서를 제작하였고, MLP를 통해 비선형 관계를 처리하고 각도 추정이 가능해졌다. 본 연구 결과를 기반으로 다양한 스마트 웨어러블 및 헬스케어 분야에서 효과적으로 활용되기를 기대한다.
In this study, we synthesized Au nanoparticles (AuNPs) in polyacrylonitrile (PAN) thin films using a simple annealing process in the solid phase. The synthetic conditions were systematically controlled and optimized by varying the concentration of the Au salt solution and the annealing temperature. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed their chemical state, and transmission electron microscopy (TEM) verified the successful synthesis, size, and density of AuNPs. Au nanoparticles were generated from the thermal decomposition of the Au salt and stabilized during the cyclization of the PAN matrix. For actual device applications, previous synthetic techniques have required the synthesis of AuNPs in a liquid phase and an additional process to form the thin film layer, such as spin-coating, dip-coating, Langmuir-Blodgett, or high vacuum deposition. In contrast, our one-step synthesis could produce gold nanoparticles from the Au salt contained in a solid matrix with an easy heat treatment. The PAN:AuNPs composite was used as the charge trap layer of an organic nano-floating gate memory (ONFGM). The memory devices exhibited a high on/off ratio (over $10^6$), large hysteresis windows (76.7 V), and a stable endurance performance (>3000 cycles), indicating that our stabilized PAN:AuNPs composite film is a potential charge trap medium for next generation organic nano-floating gate memory transistors.
The characteristics of the polycarbosilane (PCS)-based composite ceramic layer was studied by controlling the curing temperature. The stress at the interface of the graphite and SiOC composite layer was evaluated v ia finite element analysis. As a result, the tensile stress was released as the carbon ratio of the SiC decreases. In experiment, the SiOC layers were coated on the VDR graphite block by dip-coating process. It was revealed that the composition of Si and C was effectively adjusted depending on the curing temperature. As the solution-based process is employed, the surface roughness was reduced for the appropriate PCS curing temperature. Hence, it is expected that the cured SiOC layer can be utilized to reduce cracking and peeling of SiC ceramic composites on graphite mold by improving the interfacial stress and surface roughness.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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