The use of a separator to control stack temperature in a molten carbonate fuel cell was studied by numerical simulation using a computational fluid dynamics code. The stack model assumed steady-state and constant-load operation of a co-flow stack with an external reformer at atmospheric pressure. Representing a conventional cell type, separators with two flow paths, one each for the anode and cathode gas, were simulated under conditions in which the cathode gas was composed of either air and carbon dioxide (case I) or oxygen and carbon dioxide (case II). The results showed that the average cell potential in case II was higher than that in case I due to the higher partial pressures of oxygen and carbon dioxide in the cathode gas. This result indicates that the amount of heat released during the electrochemical reactions was less for case II than for case I under the same load. However, simulated results showed that the maximum stack temperature in case I was lower than that in case II due to a reduction in the total flow rate of the cathode gas. To control the stack temperature and retain a high cell potential, we proposed the use of a separator with three flow paths (case III); two flow paths for the electrodes and a path in the center of the separator for the flow of nitrogen for cooling. The simulated results for case III showed that the average cell potential was similar to that in case II, indicating that the amount of heat released in the stack was similar to that in case II, and that the maximum stack temperature was the lowest of the three cases due to the nitrogen gas flow in the center of the separator. In summary, the simulated results showed that the use of a separator with three flow paths enabled temperature control in a co-flow stack with an external reformer at atmospheric pressure.
An experimental study on the nascent product of the OH heterogeneous reaction with NaCl was performed under dry and wet conditions using a bead-filled flow tube system coupled to a high-pressure chemical ionization mass spectrometer. The ozone concentration in the flow tube for the atomic hydrogen removal was varied in order to control the conversion reaction of molecular chlorine into HCl for the identification of the nascent product. The mass spectrometric observation was that the $O_3$ introduction reduced the concentration HCl, while it increased the concentration of $Cl_2$ and ClO. Based on the experimental results, we suggest that the nascent product of the titled reaction is gaseous $Cl_2$, which is followed by fast conversion into HCl in presence of H. No significant difference in the concentration profile between under dry and wet (RH = 2%) conditions was observed.
The discharge characteristics of a prototype ion source was investigated, which was developed and upgraded for the NBI (Neutral Beam Injection) heating system of KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research). The ion source was designed for the arc discharge of magnetic bucket chamber with multi-pole cusp fields. The ion source was discharged by the emission-limited mode with the control of filament heating voltage. The maximum ion density was 4 times larger than the previous discharge controlled by a space-charge-limited mode with fully heated filament. The plasma (ion) density and arc current were proportional to the filament voltage, but the discharge efficiency was inversely proportional to the operating pressure of hydrogen gas. The maximum ion density and arc current were obtained with constant arc voltage ($80{\sim}100V$), as $8{\times}10^{11}cm^{-3}$ and 1200 A, respectively. The estimated maximum beam current was about 35 A, extracted by the accelerating voltage of 80kV.
Multi-walled carbon nanotubes were synthesized on Ni catalyst using thermal chemical vapor deposition. By introducing ammonia gas during the CNT synthesis process, clean and vertically aligned CNTs without impurities could be prepared. As the ammonia gas increased a partial pressure of hydrogen in the mixed gas during the CNT synthesis process, we could control the CNT synthesis rate appropriately. As the ammonia gas has an etching ability, amorphous carbon species covering the catalyst particles were effectively removed. Therefore catalyst particles could maintain their catalytic state actively during the synthesis process. Finally, we could obtain clean and vertically aligned CNTs by introducing $NH_3$ gas during the CNT synthesis process.
Kim, Jungrok;Seo, Jihoon;Jung, Hyun Kyung;Kim, Soo H.;Lee, Hyung Woo
Journal of Ceramic Processing Research
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제13권spc1호
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pp.42-46
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2012
The effect of the parameters for few-layered graphene growth by thermal CVD on nickel substrate was investigated. Graphene can be synthesized by using different strategies. Chemical vapor deposition (CVD) has known as one of the most attractive methods to produce graphene due to its good film uniformity, compatibility and large scale production. The control of parameters such as temperature, growth time and pressure in CVD process has been widely recognized as the most important process in graphene growth. Different carbon precursors, methane and acetylene, were introduced in the quartz tube with a variety of growth conditions. Raman spectroscopy was used to confirm the presence of a few- or multi-layered graphene.
공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.
The cerebral infarction arised from occulsion of cerebral artery has a high mortality rate and fatal sequelae. Sohabhyangwon(蘇合香元) is generally regarded to have a effect of walking up the patient from unconsiousness and promoting the flow of Qj(氣) by warming channel. METHOD The purpose of this study is to find out the effections of Sohabhyangwon(蘇合香元) on regional cerebral blood flow and relative cerebral infarction area in the experimentally induced infartion in rats In this experiment, 12 Spraque-Dawley rats weighting 280-350g were used. Cerebral ischemia induced by intraluminal suture technique of Kozumi's and Zea-Longer's method. $Co_{2},\;O_2$, pH, arterial blood pressure in rats were checked by Blood Gas Analyzer every 30 minutes for 2 hours. And regional cerebral blood flow were checking by hydrogen clearance technique, cerebral infarcted area was megsured by Image Analysis System. RESULTS 1. During the experiment, $CO_{2},\;O_2$, pH, arterial blood pressure in rats had no change in both sample group and control group. 2. Cortical cerebral blood flow decreased at same rate in both sample group and control group after inducing cerebral infarction. 3. On comparison of relative cerebral infarcted area, Sohabhyangwon(蘇合香元) perfused group showed a significant decrease. CONCLUSION According to the result above, Sohabhyangwon has a protection effect on cranial nerve and-has no effect on cerebral blood flow.
화학수소화합물 수소저장방법을 이용한 100 W 급 연료전지 시스템을 소형 무인항공기의 추진시스템으로 적용하는 연구를 수행하였다. 소형/경량 수소 발생 제어장치와 연료전지/배터리 하이브리드 전력 공급 방법으로 효율성 및 안정성을 증대하였다. $NaBH_4$ 수용액을 이용한 수소 발생장치와 Dead-end 형식의 PEMFC를 이용한 연료전지 시스템의 지상, 비행 시험이 수행되었다. 연료전지 스택을 안정적으로 운전하고, 높은 효율을 얻기 위해 45 kPa의 압력을 가하는 방법을 적용하였다. 수소 발생 시스템 내부 압력을 이용한 수소 발생 제어 장치는 45~55 kPa 사이에서 유지되며 안정적으로 수소가 공급되는 것을 확인하였다. 그 결과, 100 W 연료전지 시스템이 소형 무인항공기 적용하기에 무게 및 소비 전력을 만족함을 확인하였고, 시험비행을 통해 성능을 입증하였다.
가스 산업은 고도화와 복잡성으로 인하여 잠재적인 대형사고의 발생위험이 날로 높아가고 있으며, 특히 가연성, 인화성, 폭발성 및 독성물질 등을 대량으로 취급 및 제조함으로써, 사고발생 가능성은 낮지만 일단 사고가 발생하게 되면 사업장 내부의 근로자뿐만 아니라 인근 주민과 환경에 까지 영향을 미치며, 가스제조 시설의 특성상 산업계에 끼치는 파급효과도 매우 크다. 수소가스는 화학 산업 및 산업계 전반에 걸쳐 중요하게 사용되는 기초 원료이며, 특히 2000년 이후 지구온난화가 대두됨에 따라 지구온난화를 방지할 수 있는 대체에너지로 각광 받고 있으나, 분자량이 낮아 다른 가스에 비하여 고압(150 bar.g 이상)으로 실린더 등의 저장용기에 충전하여 사용해야 한다. 수소는 가연성, 폭발성 물질로써 누출(Leakage)로 인하여 화재나 폭발로 이어지는 사고가 많이 발생하고 있다. 이러한 재해를 줄이기 위해서는 단순한 안전관리에서 벗어나 생산 공정중의 잠재위험(Hazard)을 확인하여 기술적으로 평가한 후, 이 결과를 반영하는 체계적인 안전관리 시스템이 필요하다. 본 연구는 산업계 전반에서 사용되고 있는 기초 원료인 가연성, 폭발성의 수소가스 충전시설에 대한 정량적 위험성평가를 실시하였으며, 평가 결과 수소 충전시설에 대한 중요안전요소(EIS, Elements Important for Safety)의 도출 및 이의 효과적 관리방안을 제안하였으며, 사고사례를 통하여 위험성평가 모델의 신뢰성을 검증하였다.
국내에서 구입이 용이한 부숙수피와 펄라이트를 부피비 7:3으로 혼합하여 혼합충전재에 암모니아 산화균 Rhodococcus equi A3와 황 산화균 Alcaligenes sp. S5-5.2를 접종한 후, 개발한 양압식 상향류 방식의 바이오필터에 혼합충전재를 충전하여 돈사에서 발생하는 암모니아 및 황화수소에 대한 악취가스 제거성능을 실험을 실시하였다. 혼합충전재에 미생물을 접종한 후 72시간동안 순치하였을 때의 미생물 생균수와 24시간 간격으로 측정하였을 때의 미생물 생균수가 거의 같은 것으로 나타났다. 이는 개발한 바이오필터가 미생물의 생육조건을 유지하는데 성공했다고 판단된다. 또한 암모니아 가스의 유입농도는 평균 $22.8{\pm}5.2mgL^{-1}$이었고, 배출농도는 평균 $2.1{\pm}0.3mgL^{-1}$, 제거율은 90.8%이었다. 흐리고 황화수소의 유입농도는 평균 $2.7{\pm}1.2mgL^{-1}$이었고, 배출농도는 $0.5{\pm}0.2mgL^{-1}$, 제거율은 81.5%로 비교적 높았다. 이와 같이 부숙수피와 펄라이트를 혼합하여 만든 혼합충전재를 충전한 바이오필터가 악취가스 제거율이 비교적 높고 가격이 저렴한 것을 고려해 볼 때, 기존의 다른 충전재을 이용한 바이오필터보다 개발한 바이오필터가 양돈가에서 이용하는데 유리한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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