• 제목/요약/키워드: Electric cell

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Study of the Electrolytic Reduction of Uranium Oxide in LiCl-Li$_{2}$O Molten Salts with an Integrated Cathode Assembly

  • 박성빈;서중석;강대승;권선길;박성원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.105-112
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    • 2005
  • 650$^{\circ}C$의 LiCl-Li$_{2}$O 용융염계에서 10 g U$_{3}$O$_{8}$/batch 규모의 장치를 이용해서 우라늄산화물의 전해환원 특성에 대한 평가를 수행하였다. 일체형 음극은 고체전극, 우라늄산화물과 우라늄산화물을 담아주는 다공성 용기(멤브레인)로 구성된다. 멤브레인 재료로는 325-mesh 스테인레스강막과 다공성 마그네시아 도가니를 사용하였다. 일체형 음극의 재질에 따른 LiCl-3 wt$\%$ Li$_{2}$O계와 U$_{3}$O$_{8}$-LiCl-3 wt$\%$ Li$_{2}$O계의 순환 전압측정법 결과로부터 전해환원 반웅 메커니즘을 규명하였다. 일체형 음극의 재질에 따른 우라늄산화물의 직접 및 간접 전해환원에 대한 실험을 수행하였다. 그 결과, 325-mesh스테인레스강막을 사용하여 직접 및 간접 전해환원으로 금속전환을 수행하였을 때 낮은 전류효율로 인해 우라늄산화물을 금속우라늄으로 환원시키지 못했으며, 마그네시아 다공성 도가니를 사용하여 간접 전해환원으로 금속전환을 수행하였을 때는 높은 전류효율로 인해 우라늄산화물을 금속우라늄으로 환원시킬 수 있었다

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고체산화물연료전지 공기극의 재료개발동향 (Cathode materials advance in solid oxide fuel cells)

  • 손영목;조만;나도백;길상철;김상우
    • 에너지공학
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    • 제19권2호
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    • pp.73-80
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지(SOFC)는 청정에너지기술로써 화학에너지를 전기에너지로 직접 전환한다. SOFC는 열병합발전과 결합하여 80%이상의 효율을 올릴 수 있으며 천연가스와 바이오가스 등 연료에 대한 융통성이 폴리머전해질막연료전지(PEMFC)보다 높다. YSZ전해질과 함께 SOFC에 주로 채용되는 공기극 재료는 아직까지 Sr이 첨가된 $LaMnO_3$(LSM)이다. LSM 이외에, 혼합전도성을 가지는 페로브스카이트로서 Sr첨가 $LaCoO_3$(LSCo), $LaFeO_3$(LSF), $LaFe_{0.8}Co_{0.2}O_3$(LSCF)는 공기극 임피던스가 LSM에 비해 현저히 낮아 연구가 증가하고 있다. 그러나 SOFC전극의 소결온도에서 YSZ과 고체반응을 일으키는 문제점과 열팽창 계수가 YSZ와 격차가 크게 나는 문제점 때문에 전극 제조가 복잡하다. 따라서 전해질과의 화학적 안정성 및 유사한 열팽창계수(TEC)를 가지면서 우수한 전기화학활성을 제공하는 것이 해결해야할 중요한 문제로 남는다.

12V 차량용 납축전지의 동적 거동 모델링 (Modeling of the dynamic behavior of a 12-V automotive lead-acid battery)

  • 김성태;이정빈;김의성;신치범
    • 에너지공학
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    • 제22권2호
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    • pp.175-183
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    • 2013
  • 차량 전기 시스템의 최적 설계를 위해 납축전지의 동적 거동을 예측하는 것은 중요하다. 동적 거동을 예측하기 위해서는 믿을만한 모델링 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 1차원 모델링을 통하여 12V 차량용 납축전지의 동적거동을 예측하였다. 수학적 모델에는 전기화학반응과 전지 내부에서 일어나는 이온 물질전달을 포함하였다. 모델링을 검증하기 위해 용량이 다른 2개(68Ah, 90Ah)의 납축전지 모델링 결과를 실험 결과와 비교하였다. 본 연구에서 사용한 납축전지는 현대자동차 차량에 적용되는 납축전지를 사용하였다. 방전 실험의 조건은 C/3, C/5, C/10, C/20의 방전율을 조합하여 진행하였다. 그리고 충전과 방전이 연속적으로 일어나는 동적 실험을 수행하였다. 모델링 결과와 실험 결과를 비교하여 보면 모델링 결과가 실험결과를 잘 예측하는 것을 볼 수 있다. 모델링은 고체상과 액체상에서의 전위분포와 전극 내에서 전류밀도에 근거한 모델링은 충 방전 시간의 함수로 예측할 수 있다.

사각 컵 배터리 케이스 바닥 벤트 성형을 위한 단조 금형 설계 (Forging Die Design for Vent Forming of Square Cup Battery Case)

  • 이상훈;권순호;정훈;홍석무
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.330-335
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    • 2017
  • 최근 자동차 산업에서 전기 모터 연료 전지에 대한 수요가 급증했으며, 연료 전지 케이스로 사용되는 사각형 알루미늄 캔에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 직사각형 배터리 케이스의 바닥에 있는 에어 벤트는 비정상적으로 높은 압력이 발생할 때 미리 압력을 방출하여 큰 폭발을 방지하는 역할을 한다. 직사각형 컵 배터리 케이스는 6 단계의 다단계 딥 드로잉으로 외형을 만들고 직사각형 배터리 케이스와 용접하여 벤트 부품을 제작해왔다. 그러나 본 연구에서는 직사각형 케이스의 바닥면에 공기 벤트 형상을 직접 추가 하는 연구를 수행하였다. 단조의 초기 형상으로는 사각 컵 다단식 딥 드로잉 성형 해석에서 추출한 두께와 형상을 이용한 유한 요소 해석 기법을 사용 하였다. 그 결과, 예측 정밀도가 향상되고, 배부름 및 파단 등의 결함을 미리 예측할 수 있었다. 초기 분석 결과를 토대로 두 가지 단조 형상이 후보로 제시되었고 성형 해석을 통해 최적의 단조 형상을 결정 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 금형을 제작하고 실제 결과와 분석 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

오수처리 반응기에서 생물막 매개체에 부과한 전기화학적 산화전위가 생물막의 구조와 미생물의 대사에 미치는 영향 (Influence of Electrochemical Oxidation Potential on Biofilm Structure and Bacterial Dissimilation in Wastewater Treatment Bioreactor)

  • 나병관;박두현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.73-80
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    • 2007
  • 생물막 매개체를 도자기 격막으로 구획된 오수처리 반응기에 장착하고 직류 2volt의 전압을 부과하여 생물막 매개체가 산화 전위를 유지할 수 있게 유도하였다. 반면 대조실험을 위해 사용한 반응조의 생물막 매개체에는 전압을 부과하지 않았다 ABM-반응기와 CBM-반응기에서 배양시간에 따른 생물막의 구조, 생물량의 변화, 오수처리 효율 등을 측정하여 상호 차이를 비교하였다. 전자현미경으로 관찰한 ABM의 생물막은 CBM의 생물막에 비해 분산성이 크고 미생물이 과밀하게 성장하지 않았으나 CBM의 생물막은 배양 시간에 비례하여 지속적으로 성장하면서 생물막 매개체를 완전히 덮어 과밀 생물막을 형성하였다. ABM의 ORP는 CBM의 ORP 100 mV에 비해 매우 큰 차이를 보이는 800 mV를 유지하였으며, 반응액의 ORP 또한 ABM과 CBM의 영향을 받아 각각 550 mV와 400 mV를 유지하였다. ABM-반응기에서 오수처리 효율은 CBM-반응기에서 오수처리 효율의 약 2배 정도의 차이를 나타내었다. 이러한 결과로부터 생물막 매개체에 부과한 양전위의 전기 에너지는 생물막을 구성하는 미생물 과밀현상을 억제하고 매개체의 ORP를 높게 유지함으로서 미생물의 대사 활성을 촉진하고 결과적으로 오수내 함유된 유기물의 산화효율을 증가시키는 작용이 있는 것으로 확인되었다.

Comparisons of Developmental Potential and Gene Expression Level in Porcine Nuclear Transfer, Parthenogenetic and Fertilized Embryos

  • Kim Jung-Gon;Kumar B. Mohana;Cho Sung-Keun;Ock Sun-A;Jeon Byeong-Gyun;Balasubramanian S.;Rho Gyu-Jin;Choe Sang-Yong
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권2호
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    • pp.125-133
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    • 2006
  • This study was conducted to detect the apoptosis incidence in blastocysts and to compare the abundance of Bax, Bcl2L1, VEGF and FGFR2 in in vitro fertilized (IVF), parthenogenetic (PAT) and nuclear transfer (NT) embryos. Oocytes matured for 40 hr were enucleated and reconstructed with confluenced fetal fibroblasts (FFs) derived from a ${\sim}45$ day fetus. Reconstructed eggs were then fused with 2 DC pulses (2.0 kV/cm, $30{\mu}sec$) and cultured with $7.5{\mu}g/ml$ cytochalasin B for 3 hr. Parthenotes (PAT) were produced with the same electric strength and culture for NT eggs. The embryos were cultured in NCSU-23 medium at $39^{\circ}C,\;5%\;CO_2,\;5%\l;O_2$ in air. In 3 runs, set of 10 embryos at the 4-cell to blastocyst stages were used to extract total RNA for analyzing the gene expression patterns of pro-apoptotic (Bax), anti-apoptotic (Bcl2L1), vasculogenesis (VEGF), implantation (FGFR2III) using real-time quantitative PCR. Cleavage and blastocyst rates were significantly higher (P<0.05) in IVF and PAT ($79.3{\pm}8.5\;and\;25.5{\pm}6.1,\;and\;85.0{\pm}6.4\;and\;38.6{\pm}5.5$, respectively)than NT counterparts ($65.1{\pm}5.2\;and\;15.6{\pm}3.0$, respectively). Significantly higher (P<0.05) total cells were observed in IVF controls and PAT ($34.7{\pm}5.8\;and\;38.1{\pm}4.1$) than NT embryos ($24.8{\pm}3.2$). Apoptosis index was significantly lower (P<0.05) in IVF than NT embryos. The Relative abundances (RA) of Bax and VEGF were significantly higher (P<0.05) at blastocyst stage in NT than IVF control. The RA of Bcl2L1 and FGFR2III were significantly higher (P<0.05) at blastocyst stage in IVF than NT. The present study observed the abnormal gene expressions in NT embryos at various developmental stages, suggesting certain clues to find out the cause of the low efficiency of NT to term.

유두체를 떼어버린 개의 접근-회피반응, 스트레스에 대한 반응 및 체온 변동 (Approach-avoidance, Stress Response, and Body Temperature of Dogs Following Removal of the Mamillary Bodies)

  • 김철;박로순
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 1968
  • 유두체의 기능을 탐색하기 위하여 외과 수술에 의하여 유두체를 떼어버린 개를 마련하고 수술전에서부터 수술후에 걸쳐 다음의 세가지 실험을 실시하여 그 성적을 비교하였다. 첫째 실험에서는 먹이 먹는 개의 혀에 전기 충격을 가한다음 이어서 동물이 다시 먹이 그릇에 접근하기까지의 시간을 측정하여 동물이 무서움을 타는정도를 짐작하였으며, 둘째 실험에서는 높은 소리 (12,000 cps, 100 db)를 한 시간 동안 동물에게 들려 스트레스로 삼고 혈액 호산구 수의 변동을 추적하여 스트레스에 대한 반응의 지표로 삼았다. 셋째 실험에서는 아침과 저녁 일정한 시간에 항문 온도를 반복 측정하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 1. 유두체 제거후의 동물이 유두체 제거전 보다 무서움을 더 혹은 덜 탄다는 증거는 없었다(제 1 표). 2. 유두체가 제거된 후에도 스트레스에 대한 반응은 유두체 제거전과 같은 정도로 현저히 나타나나 스트레스에서의 회복과정은 유두체 제거전에 비하여 유두체 제거후에 유의하게 지연되었다(제 1 도). 3. 유두체가 제거된 동물의 체온은 유두체 제거전에 비하여 떨어지는데 그 정도는 미약하나 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(제 2 표).

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제조 온도에 따른 굴참나무 목탄의 해부학적 특성 (Anatomy of Quercus variabilis Charcoal Manufactured at Various Temperatures)

  • 김남훈;황원중;권성민;권구중;이성제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 제조 온도에 따른 목탄의 해부학적 특성을 주사전자현미경법으로 조사하였다. 목탄은 실험실용 전기로를 이용하여 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$의 각 온도 조건에서 굴참나무재를 10분간 탄화시켜 제조하였다. 관찰 결과 목탄의 구조는 제조 온도에 따라 큰 차이를 보였다. $400^{\circ}C$에서 제조한 목탄의 횡단면은 깨끗하게 나타났으나 온도 증가에 따라 거칠고 할렬이 많은 단면을 나타냈다. 세포벽은 벽층 구조가 소실되고 유리와 같이 매끄럽고 균질한 구조를 보여주었다. $400^{\circ}C$에서 제조한 목탄은 유세포 상호간에 간극이 거의 없었으나 $600^{\circ}C$ 이상에서는 유세포 간에 분리가 발생하여 간극이 관찰되었다. 방사유세포와 축방향유세포의 표면에는 직경 $2{\sim}4{\mu}m$의 사마귀 모양의 돌기물이 다수 관찰되었고, $600^{\circ}C$ 이상에서 광방사조직에 커다란 할열할렬이 자주 발생하였다. 결정 세포 중에 존재하는 결정의 표면은 제조 온도에 따라 다르게 나타났다. 즉, $400^{\circ}C$$600^{\circ}C$에서 제탄한 목탄 중의 결정은 매끄러운 표면을 나타내고 있으나 $800^{\circ}C$ 이상에서 제조한 목탄의 것은 표면이 거칠고 작은 구멍이 나타나 스폰지와 같은 외형을 보여주었다.

M/W 중계장치 대체를 위한 B-WLL 및 광전송 장치의 품질과 경제성 분석에 대한 연구 (A Study on Quality and Economical Analysis of B-WLL and Optical Transmission Systems for Substituting M/W Relay System)

  • 서경환;최용석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.809-819
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    • 2004
  • 본 논문에서는 M/W 중계 주파수의 증설 또는 신규 수용을 가급적 배제하고 필요 회선을 B-WLL 또는 광통신망으로 대체 가능성을 품질 및 경제성 측면에서 분석하였다. 품질 목표에서는 매체간 비교를 위한 전제조건 및 분석방법을 도출하였다. 그리고 E1급을 기준으로 비트오율(BER) $10^{-6}$ 을 만족하도록 기준을 설정하고, 매체별로 가용도에 대한 거리를 산출하였다. 또한 경제성 측면에서는 광통신, M/W, B-WLL 시스템의 기본 구성 단위를 기반으로 서비스 기간, 장비용량, 전송거리, 대용량 전송으로 분류하고 다양한 광전송 회선 및 B-WLL 구성에 대해 분석하였다. 목표 가용도를 99.999 %로 설정시 B-WLL로 M/W를 반경 1.6 km까지 대체 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한 광으로 대체할 경우, 광 관로용의 전주 임대 시에는 서비스 기간에 관계없이 M/W보다 경제성이 있으며, 광 관로 자체를 굴착할 경우에는 고려 방법 중의 어느 경우에 대해서도 경제성이 없는 것으로 판명되었다.

상업용 활성탄의 후처리에 의하여 제조된 전기이중층 커패시터용 전극재의 특성 (Performance of EDLC Electrodes Prepared by Post Treatments of Commercial Activated Carbon)

  • 우징유;홍익표;김명수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.362-370
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    • 2013
  • Coconut shell 계 상용 활성탄을 후처리하여 EDLC 전극재로 적용하였다. Coconut shell계 활성탄을 별도의 처리없이 EDLC 전극재로 사용하였을 때, 초기 무게용량 및 부피용량은 66 F/g 및 39 F/cc이었고, 100 사이클 충 방전을 반복한 후, 각각 54 F/g 및 32 F/cc로 감소하여 82%의 충 방전효율을 나타내었다. 충 방전 반복에 따른 용량의 감소폭이 크며, CV 특성에서 부반응에 의한 분극현상이 발생하여 전극재로 적합하지 않았다. 상업용 활성탄에 포함된 불순물을 효율적으로 제거하기 위하여 알칼리 및 산 처리를 하였고, 그 후 세공 분포와 표면의 산성 관능기 함량을 제어하기 위하여 질소 분위기에서 열처리하였다. 알칼리 및 질산처리 한 후 $800^{\circ}C$에서 열처리한 전극재의 경우, 초기부피용량 44 F/cc, 100사이클 후 42 F/cc로서 실용화 가능한 수준의 높은 부피용량 및 95% 이상의 높은 충 방전 효율을 나타내었다.