• 제목/요약/키워드: Electric power loss

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Synthesis of Mesoporous Carbons with Controllable N-Content and Their Supercapacitor Properties

  • Kim, Jeong-Nam;Choi, Min-Kee;Ryoo, Ryong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권2호
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    • pp.413-416
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    • 2008
  • A synthesis route to ordered mesoporous carbons with controllable nitrogen content has been developed for high-performance EDLC electrodes. Nitrogen-doped ordered mesoporous carbons (denoted as NMC) were prepared by carbonizing a mixture of two different carbon sources within the mesoporous silica designated by KIT-6. Furfuryl alcohol was used as a primary carbon precursor, and melamine as a nitrogen dopant. This synthesis procedure gave cubic Ia3d mesoporous carbons containing nitrogen as much as 13%. The carbon exhibited a narrow pore size distribution centered at 3-4 nm with large pore volume (0.6-1 cm3 g-1) and high specific BET surface area (700-1000 m2 g-1). Electrochemical behaviors of the NMC samples with various N-contents were investigated by a two-electrode measurement system at aqueous solutions. At low current density, the NMC exhibited markedly increasing capacitance due to the increase in the nitrogen content. This result could be attributed to the enhanced surface affinity between carbon electrode and electrolyte ions due to the hydrophilic nitrogen functional groups. At high current density conditions, the NMC samples exhibited decreasing specific capacitance against the increase in the nitrogen content. The loss of the capacitance with the N-content may be explained by high electric resistance which causes a significant IR drop at high current densities. The present results indicate that the optimal nitrogen content is required for achieving high power and high energy density simultaneously.

정전기 방전 평가를 위한 간이형 도구 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Simulating Tool for Evaluation of Electrostatic Discharge)

  • 최상원
    • 한국안전학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • Explosion and fire cause about 30 reported industrial major accidents a year by ignition source which discharge of electrostatic generated to flammable gas, vapor, dust and mixtures. It brings economically and humanly very large loss that accident was caused by fire and explosion from electrostatic discharge. Thus, it is very important that electrostatic discharge energy is to be control below not to be igniting flammable mixtures. There are two kinds of analysis model for electrostatic discharge, human body model and machine model. Human body model is available the parameter of human's electrical equivalent that capacitance is 100 pF, resistance is $1.5k{\Omega}$. To simulate and visualize the electrostatic discharge from human body need a very expensive and high voltage simulator. In this paper, we measured the value of capacitance and resistance concerned with test materials and sizing of specimen and the value of charged voltage concerned with test specimen and distance to develop an electrostatic charge/discharge simulating tool for teaching with which concerned industrial employee and students. The result of experiments, we conformed that the minimum ignition energy of methane-oxygen mixtures meets well the equation $W=1/2CV^2$, and found out that the insulating material and sizing of equivalent value having human body mode are the poly ethylene of 200 mm and 300 mm of diameter. Developed electrostatic charge/discharge simulating tool has many merits; simple mechanism, low cost, no need of electric power and so on.

국내 및 미국 시방서에 따라 시공된 지중매설관의 동적거동 (Dynamic Behavior of Buried Pipelines Constructed by Domestic and USA Specifications)

  • 전상수;김재민
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.59-66
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    • 2011
  • 지진재해로 인한 라이프라인의 피해는 구조물의 손상뿐만 아니라, 통신장애, 전력 가스 수자원 등 다양한 생활에너지의 공급에 장애를 발생시킨다. 이러한 지진재해에 효율적으로 대응하기 위해 미국과 일본에서는 HAZUS 및 HERAS와 같은 지진재해평가 시스템을 구축하여 활용하고 있다. 국내에서도 이러한 시스템 구축을 위해 노력하고 있으나, 근본적으로 구조물의 지진 해석을 통한 평가자료가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 구조물 중 국내에 시공된 수많은 매설관을 조사하여 관 재질 특성에 따라 연성관과 취성관으로 분류하고 이에 대한 동적 거동을 분석하였다. 다양한 지진하중 하에서 국내 및 미국의 시공기준에 따라 매설관의 동적 거동을 비교 평가하였다. 본 연구를 통하여 미국 HAZUS 프로그램의 알고리즘에 따른 국내의 매설관 손상평가의 적정성을 조사하였다.

임펄스 응답 신호를 이용한 인체 채널 분석 (Analysis of Human Body Channel Based on Impulse Response Signals)

  • 강태욱;이재진;오왕록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.36-42
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    • 2022
  • 본 연구에서는 전기 신호 경로로서의 인체 채널에 대해 임펄스 응답 신호를 이용한 분석 결과를 제시한다. 최근, 인체 통신(human body communications)은 착용형 또는 임플란트형 센서 디바이스 간의 통신 방법으로 인체 영역 통신망(wireless body area networks)을 구성하는 효과적인 접근방법으로 제시되고 있다. 인체 통신 시스템 설계에 중요한 지침인 인체 채널 특성 제공을 위해, 자체 제작한 채널 응답측정장치를 사용하고 용량성 커플링(capacitive coupling) 특성에 적합한 실험환경을 구축하여 측정을 수행하고 그 분석한 결과를 제시한다. 측정 신호에 대한 신호처리 과정으로 임펄스 응답을 효과적으로 추출하여, 0 MHz에서 100 MHz 사이의 주파수 분석을 통해 평균 경로 손실 약 46.8 dB를 제시하고 주파수별 경로 손실 특성을 확인할 수 있다. 또한, 본 연구는 인체 통신 시스템의 수신기 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio) 예측을 위한 수신기 필터의 커패시터와 저항값 변화에 따른 전체 측정 주파수와 기저 대역 신호의 검출 성능 결정에 영향을 주는 3 MHz 이하 대역에서의 상대적인 잡음 전력을 제시하였다.

복합 사이클의 배기가스 열회수 시스템에 의한 선박용 디젤엔진의 연료 절약에 관한 이론적 연구 (Theoretical Study on Fuel Savings of Marine Diesel Engine by Exhaust-Gas Heat-Recovery System of Combined Cycle)

  • 최병철;김영민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.171-179
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    • 2013
  • 선박의 주 추진용 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 폐열회수 발전시스템에 대하여, 상대적으로 고온에 상부의 3 변 사이클과 상대적으로 저온부에 하부의 유기 랭킨 사이클이 적용되는 복합 사이클에 대한 열역학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 상부와 하부 사이클 사이에 경계온도의 증가에 따라, 총 파괴된 엑서지율(${\sum}\dot{E}_d$) 및 엑서지 손실율($\dot{E}_{out2}$)이 각각 감소되었기 때문에, 시스템의 에너지 및 엑서지 효율이 모두 최대화되었다. 그리고 상부의 체적 팽창비가 크게 감소되었다. 그 경우에 대하여, 부가적인 추진동력으로써 활용되는 폐열회수 발전시스템이 적용된 선박용 디젤엔진의 경우에, 추진 효율은 엔진부하 변동에 따라 기본 엔진에 대비하여 평균적으로 9.17 %가 향상되었다. 이에 대하여, 디젤엔진의 연료 소비율과 이산화탄소 배출률은 각각 평균 8.4 및 8.37 %가 저감되었다.

개에서 전기제모술을 이용한 첩모중생의 치료 1례 (A case of distichiasis treatment using electroepilation in a dog)

  • 강명곤;한동현;한세명;정은겸;김경민;이신호;신윤주;강주빈;이동빈;고필옥;조재현;원청길;김충희
    • 한국동물위생학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.325-330
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    • 2022
  • Distichiasis is one of the diseases commonly encountered in companion animals, and these abnormal eyelashes cause corneal ulcers, continuous eye irritation, eye pain, glare, epiphora, foreign body sensation and can cause corneal opacity and vision loss in severe cases. In this study, an eyelash epilation needle for animals was developed and applied to a real case, and the results were observed. In a case of corneal ulcer caused by distichiasis of a 2-year-old Shih Tzu, a high-frequency surgical instrument for animals was converted into an electric epilation needle to attempt a procedure to destroy the eyelash hair follicles on the upper eyelid. A epilation needle was developed to have a diameter of 0.1 mm and a length of 4 mm at the end of the handle of DOCTANZ 400, an electrosurgical instrument for animals only. In the procedure, 2~3 mm of an epilation needle was inserted into the hair follicle, and 1 watt of electric power was applied to the hair follicle for about 5 sec. to carry out electrolysis until white bubbles were generated around the meibomian glands thereby destroying the hair follicle. As a result, no eyelashes grew any longer in the treated area indicating that the treatment was successful. It is hoped that the method developed in this study will be applied so that it will be widely used as a treatment method for distichiasis in companion animals that can be frequently seen hereafter.

RF 마그네트론 스퍼터링에 의한 ZnO박막의 증착 및 구리 도우핑 효과 (Deposition of ZnO Thin Films by RF Magnetron Sputtering and Cu-doping Effects)

  • 이진복;이혜정;서수형;박진석
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권12호
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    • pp.654-664
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    • 2000
  • Thin films of ZnO are deposited by using an RF magnetron sputtering with varying the substrate temperature(RT~39$0^{\circ}C$) and RF power(50~250W). Cu-doped ZnO(denoted by ZnO:Cu) films have also been prepared by co-spputtering of a ZnO target on which some Cu-chips are attached. Different substrate materials, such as Si, $SiO_{2}/Si$, sapphire, DLC/Si, and poly-diamond/Si, are employed to compare the c-axial growth features of deposited ZnO films. Texture coefficient(TC) values for the (002)-preferential growth are estimated from the XRD spectra of deposited films. Optimal ranges of RF powers and substrate temperatures for obtaining high TC values are determined. Effects of Cu-doping conditions, such as relative Cu-chip sputtering areas, $O_{2}/(Ar+O_{2})$ mixing ratios, and reactor pressures, on TC values, electrical resistivities, and relative Cu-compositions of deposited ZnO:Cu films have been systematically investigated. XPS study shows that the relative densities of metallic $Cu(Cu^{0})$ atoms and $CuO(Cu^{2+})$-phases within deposited films may play an important role of determining their electrical resistivities. It should be noted from the experimental results that highly resistive(> $10^{10}{\Omega}cm$ ZnO films with high TC values(> 80%) can be achieved by Cu-doping. SAW devices with ZnO(or Zn):Cu)/IDT/$SiO_{2}$/Si configuration are also fabricated to estimate the effective electric-mechanical coupling coefficient($k_{eff}^{2}$) and the insertion loss. It is observed that the devices using the Cu-doped ZnO films have a higher $k_{eff}^{2}$ and a lower insertion loss, compared with those using the undoped films.

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우리나라 1차 에너지와 최종 에너지 소비 변화요인 분해 비교분석 (A Comparison of Decomposition Analyses for Primary and Final Energy Consumption of Korea)

  • 박성준;김진수
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제23권2호
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    • pp.305-330
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    • 2014
  • 그 동안 에너지 소비 변화요인을 규명하기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 그런데 상당수의 연구에서 최종 에너지를 기준으로 분해분석을 수행, 에너지 소비나 이산화탄소 배출량을 집약도, 구조, 생산 효과로 나누어 분석하였다. 그러나 최종 에너지를 기준으로 할 경우 많은 전환 손실이 발생하는 전력 부문으로 인하여 정확한 소비량 변화 요인의 규명이 어려울 수 있다. 이에 본 연구에서는 전력 소비 위주로 변화하고 있는 우리나라의 에너지 소비 구조를 보다 명확하게 반영하여 에너지 소비 변화 요인을 살펴보고자 1차 에너지 소비를 기준으로 지수분해 분석을 수행하였다. 분석 방법론으로는 Refined Laspeyres 모형과 LMDI 모형을 사용하였다. 분석 결과, 1차 에너지 소비량을 기준으로 분해분석 한 결과와 최종 에너지를 기준으로 분해분석 결과의 차이가 점차 커지는 경향을 확인하였다. 최종 에너지를 기준으로 분석 한 결과 1981년 대비 2011년 집약도 효과는 0.607배 감소, 구조 효과는 0.227배 증가 한 것으로 나타난 반면, 1차 에너지를 기준으로 분해분석 한 결과를 보면 집약도 효과가 0.236배 감소하고, 구조 효과가 0.434배 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 분해분석 연구 수행에 있어서는 반드시 1차 에너지를 기준으로 분석을 수행해야 할 것이다.

세포 실험용 다중 주파수 동시 노출 장치 제작 (Fabrication of Multiple-Frequency Exposure System for In Vitro Experiment)

  • 김태홍;서민경;문지연;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.213-219
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    • 2012
  • 최근 이동 통신 서비스의 증가로 인해 인류는 다양한 전자파에 동시 노출되어 있다. 그러나 전자파의 인체 영향 연구는 주로 단일 주파수에 대해서 행해졌다. 본 논문에서는 다중 주파수의 전자파를 동시에 노출시킬 수 있는 세포 실험 장치를 제작하였다. 세포 실험 장치는 836.5 MHz 주파수의 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 1,950 MHz의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 주파수의 신호를 동시에 발생시킬 수 있도록 광대역 특성을 갖는 radial transmission line 형으로 구성하였다. 변조된 신호는 증폭기, 디지털 감쇄기, RF 결합기를 통하여 원추형 안테나로 전달된다. SAR(Specific Absorption Rate)값은 광학 온도 프로브를 이용하여 petri dish 내 9개 지점에 대하여 3회 측정한 평균값을 이용하여 측정하였다. 측정된 안테나의 반사 손실은 -15dB 이하였고, 단위 입력 전력당 SAR 평균과 표준 편차는 CDMA 주파수에서 $0.105{\pm}0.019$ W/kg, WCDMA 주파수에서 $0.262{\pm}0.055$ W/kg이었다.

Mixde-mode simulation을 이용한 4H-SiC DMOSFETs의 계면상태에서 포획된 전하에 따른 transient 특성 분석 (Mixed-mode simulation of transient characteristics of 4H-SiC DMOSFETs - Impact off the interface changes)

  • 강민석;최창용;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.55-55
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    • 2009
  • Silicon Carbide (SiC) is a material with a wide bandgap (3.26eV), a high critical electric field (~2.3MV/cm), a and a high bulk electron mobility (${\sim}900cm^2/Vs$). These electronic properties allow high breakdown voltage, high frequency, and high temperature operation compared to Silicon devices. Although various SiC DMOSFET structures have been reported so far for optimizing performances. the effect of channel dimension on the switching performance of SiC DMOSFETs has not been extensively examined. In this paper, we report the effect of the interface states ($Q_s$) on the transient characteristics of SiC DMOSFETs. The key design parameters for SiC DMOSFETs have been optimized and a physics-based two-dimensional (2-D) mixed device and circuit simulator by Silvaco Inc. has been used to understand the relationship with the switching characteristics. To investigate transient characteristic of the device, mixed-mode simulation has been performed, where the solution of the basic transport equations for the 2-D device structures is directly embedded into the solution procedure for the circuit equations. The result is a low-loss transient characteristic at low $Q_s$. Based on the simulation results, the DMOSFETs exhibit the turn-on time of 10ns at short channel and 9ns at without the interface charges. By reducing $SiO_2/SiC$ interface charge, power losses and switching time also decreases, primarily due to the lowered channel mobilities. As high density interface states can result in increased carrier trapping, or recombination centers or scattering sites. Therefore, the quality of $SiO_2/SiC$ interfaces is important for both static and transient properties of SiC MOSFET devices.

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