• 제목/요약/키워드: Liquid transfer

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수소 안전밸브용 역화방지기의 성능 평가에 대한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Flame Arrestor for Safety Valve of Hydrogen)

  • 오승준;윤정환;김시범;최정주
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.391-399
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    • 2022
  • Hydrogen is one of the energy carriers and has high energy efficiency relative to mass. It is an eco-friendly fuel that makes only water (H2O) as a by-product after use. In order to use hydrogen conveniently and safely, development of production, storage and transfer technologies is required and attempts are being made to apply hydrogen as an energy source in various fields through the development of the technology. For transporting and storing hydrogen include high-pressure hydrogen gas storage, a type of storage technologies consist of cryogenic hydrogen liquid storage, hydrogen storage alloy, chemical storage by adsorbents and high-pressure hydrogen storage containers have been developed in a total of four stages. The biggest issue in charging high-pressure hydrogen gas which is a combustible gas is safety and the backfire prevention device is that prevents external flames from entering the tank and prevents explosion and is essential to use hydrogen safely. This study conducted a numerical analysis to analyze the performance of suppressing flame propagation of 2, 3 inch flame arrestor. As a result, it is determined that, where the flame arrestor is attached, the temperature would be lowered below the temperature of spontaneous combustion of hydrogen to suppress flame propagation.

분사가스 온도에 따른 수중운동체 주위 초공동 특성 분석을 위한 수치해석 (Numerical Analysis for Supercavitation Characteristics around Underwater Vehicle according to Ventilated Gas Temperature)

  • 황현성;박원규;김동현;김동현
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.487-500
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    • 2022
  • Supercavitation is a phenomenon in which the cavity covers the entire underwater vehicle. The purpose of this paper is to compare and analyze the thermal effect on the cavity characteristics by changing the ventilated gas temperature through computational analysis. For this study, a homogeneous mixture model based on the 3D Navier-Stokes equation was used. As a phase change model, it is its own code considering both pressure change and temperature change. A dimensionless number Tm was presented to analyze the numerical results, and as the Tm increased, the cavity length increased by about 3.6 times and the cavity width by about 3.3 times at 393.15 K compared to room temperature. Analyzing these thermal effects, it was confirmed that rapid heat exchange and heat transfer between the gas phase and the liquid phase occurred at the location where the ventilated gas was sprayed, affecting the cavity characteristics. In addition, it can be confirmed that the initial cavity surface becomes unstable as the ventilated gas temperature increases, and it can be confirmed based on the numerical analysis results that the critical temperature at which the cavity surface becomes unstable is 373.15 K.

완만동결이 생쥐 초기배 난할세포의 발달에 미치는 영향 (Effects of Slow Freezing on Development of Blastomeres Separated from Mouse Preimplantation Embryos)

  • 진동일
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.263-268
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    • 2000
  • 본 연구는 2-, 4- 또는 8-세포기 생쥐 수정란으로부터 분리된 단일 할구의 발달 및 완만동결 후 생존능력을 조사하기 위하여 실시하였다. 2-, 4-또는 8-세포기 생쥐 수정란에서 각각 223개, 60개, 188개의 할구를 분리하여 96시간 배양하였는데 이중 2-세포기 수정란으로부터 분리된 할구는 111개(49.8%)가 배반포기까지 발육하였으며, 4-세포기와 8-세포기 수정란으로부터 분리된 할구는 각각 12개(20.0%)와 31개(16.5%)가 배반포기까지 발육하였다. 분리된 할구를 완만 동결한 후 융해하여 배양했을 때 배반포기까지의 발육율은 2-세포기 할구는 27.1%(16/50), 4-세포기 할구는 36.4%(4/11) 그리고 8-세포기 할구는 17.6%(3/17)였으며, 융해 후 할구 회수율은 각각 54.2%(65/120), 46.4%(13/28), 24.3%(17/70)을 나타냈다. 2-세포기 할구를 동결 융해한 후 동기화시킨 생쥐 자궁에 이식하여 정상적으로 발달한 태아를 생산하였다. 본 실험의 결과로 완만동결방법이 생쥐의 할구를 동결 보존하는데 이용될 수 있음을 확인하였다.

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Degradation Mechanisms of a Li-S Cell using Commercial Activated Carbon

  • Norihiro Togasaki;Aiko Nakao;Akari Nakai;Fujio Maeda;Seiichi Kobayashi;Tetsuya Osaka
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.361-368
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    • 2023
  • In lithium-sulfur (Li-S) batteries, encapsulation of sulfur in activated carbon (AC) materials is a promising strategy for preventing the dissolution of lithium polysulfide into electrolytes and enhancing cycle life, because instead of solid-liquid-solid reactions, quasi-solid-state (QSS) reactions occur in the AC micropores. While a high weight fraction of sulfur in S/AC composites is essential for achieving a high energy density of Li-S cells, the deterioration mechanisms under such conditions are still unclear. In this study, we report the deterioration mechanisms during charge-discharge cycling when the discharge products overflow from the AC. Analysis using scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectrometry confirms that the sulfur in the S/AC composites migrates outside the AC as cycling progresses, and it is barely present in the AC after 20 cycles, which corresponds to the capacity decay of the cell. Impedance analysis clearly shows that the electrical resistance of the S/AC composite and the charge-transfer resistance of QSS reactions significantly increase as a result of sulfur migration. On the other hand, the charge-discharge cycling performance under limited-capacity conditions, where the discharge products are encapsulated inside the AC, is extremely stable. These results reveal the degradation mechanism of a Li-S cell with micro-porous carbon and provide crucial insights into the design of a S/AC composite cathode and its operating conditions needed to achieve stable cycling performance.

An Investigation of Interfacial Strength in Epoxy-based Solid Polymer Electrolytes for Structural Composite Batteries

  • Mohamad A. Raja;Su Hyun Lim;Doyun Jeon;Hyunsoo Hong;Inyeong Yang;Sanha Kim;Seong Su Kim
    • Composites Research
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    • 제36권6호
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    • pp.416-421
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    • 2023
  • Multifunctional composite materials capable of both load-carrying and energy functions are promising innovative candidates for the advancement of contemporary technologies owing to their relative feasibility, cost-effectiveness, and optimized performance. Carbon fiber (CF)-based structural batteries utilize the graphitic inherent structure to enable the employment of carbon fibers as electrodes, current collectors, and reinforcement, while the matrix system is an ion-conduction and load transfer medium. Although it is possible to enhance performance through the modification of constituents, there remains a need for a systematic design methodology scheme to streamline the commercialization of structural batteries. In this work, a bi-phasic epoxy-based ionic liquid (IL) modified structural battery electrolyte (SBE) was developed via thermally initiated phase separation. The polymer's morphological, mechanical, and electrochemical characteristics were studied. In addition, the interfacial shear strength (IFSS) between CF/SBE was investigated via microdroplet tests. The results accentuated the significance of considering IFSS and matrix plasticity in designing composite structural batteries. This approach is expected to lay the foundation for realizing smart structures with optimized performance while minimizing the need for extensive trial and error, by paving the way for a streamlined computational design scheme in the future.

개 정자의 동결보존에 있어서 Glycerol 농도, 동결 및 융해 속도가 정자의 생존율 및 운동성에 미치는 영향 (Influence of Glycerol Concentration, Freezing Rate and Thawing Rate on Survival of Canine Spermatozoa Frozen)

  • 이제협;박향;박흠대;김재명
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.195-201
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    • 2003
  • 본 실험은 실험견의 정액 동결 시 희석 액에 첨가되는 Glycerol 농도, 동결속도, 동결보존액 첨가후 평형시간, 융해온도와 시간에 따라 정자의 생존성과 운동성을 조사하여 최적의 동결조건을 확립하기 위해 실시하였다. 1. 각기 다른 Glycerol 농도를 함유한 동결보존액에서 동결보존 후 융해하였을 때 4%의 Gly-cerol 농도에서 각각 68.8$\pm$7.4%, 73.2$\pm$8.3%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성 나타냈다(P<0.05). 2. 희석 액 I 을 첨가한 정액을 상온에서 4$^{\circ}C$까지 각각 30, 60, 120분간 속도로 하강 시켜 동결보존 후 융해하였을 때 60분간의 속도로 하강시킨 군에서 생존성은 70.6$\pm$6.8%, 운동성은 72.8$\pm$8.4%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성을 나타냈다(P<0.05). 3. 희석 액 I 을 상온에서 4$^{\circ}C$까지 60분의 속도로 하강시킨 후 희석 액 II를 첨가하여 각각 30, 60, 120분 동안 평형을 유지시킨 후 동결보존 하였을 때 60분 동안 평형을 유지시킨 군에서 생존성은 71.4$\pm$7.3%, 운동성은 74.6$\pm$7.5%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율 및 운동성을 나타냈다(P<0.05). 4. 정액을 동결함에 있어 액체질소의 표면에서 각각 3, 5, 7, 9cm의 높이에서 정치시킨 후 동결을 실시하였을 때 액체질소의 표면 5cm의 높이에서 동결을 실시한 군에서 융해 후 생존성과 운동성은 각각 77.0$\pm$7.0%, 80.2$\pm$6.3% 로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성을 나타냈다(P <0.05). 5. 일정기간 보존된 동결정액을 융해 시 융해온도에 따른 정자의 생존성과 운동성은 37$^{\circ}C$의 온도에서 120초 동안의 기간에 녹였을 때 각각 77.0$\pm$7.0%, 80.2$\pm$6.3%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율을 나타냈다(P<0.05).

Research of Diffusion Bonding of Tungsten/Copper and Their Properties under High Heat Flux

  • Li, Jun;Yang, Jianfeng
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.14-14
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    • 2011
  • W (tungsten)-alloys will be the most promising plasma facing armor materials in highly loaded plasma interactive components of the next step fusion reactors due to its high melting point, high sputtering resistance and low deuterium/tritium retention. The bonding technology of tungsten to Cu alloy was one of the key issues. In this paper, W/CuCrZr diffusion bonding has been performed successfully by inserting pure metal interlay. The joint microstructure, interfacial elements migration and phase composition were analyzed by SEM, EDS, XRD, and the joint shear strength and micro-hardness were investigated. The mock-ups were fabricated successfully with diffusion bonding and the cladding technology respectively, and the high heat flux test and thermal fatigue test were carried out under actively cooling condition. When Ni foil was used for the bonding of tungsten to CuCrZr, two reaction layers, Ni4W and Ni(W) layer, appeared between the tungsten and Ni interlayer with the optimized condition. Even though Ni4W is hard and brittle, and the strength of the joint was oppositely increased (217 MPa) due primarily to extremely small thicknesses (2~3 ${\mu}m$). When Ti foil was selected as the interlayer, the Ti foil diffused quickly with Cu and was transformed into liquid phase at $1,000^{\circ}C$. Almost all of the liquid was extruded out of the interface zone under bonding pressure, and an extremely thin residual layer (1~2 ${\mu}m$) of the liquid phase was retained between the tungsten and CuCrZr, which shear strength exceeded 160 MPa. When Ni/Ti/Ni multiple interlayers were used for bonding of tungsten to CuCrZr, a large number of intermetallic compound ($Ni_4W/NiTi_2/NiTi/Ni_3T$) were formed for the interdiffusion among W, Ni and Ti. Therefore, the shear strength of the joint was low and just about 85 MPa. The residual stresses in the clad samples with flat, arc, rectangle and trapezoid interface were estimated by Finite Element Analysis. The simulation results show that the flat clad sample was subjected maximum residual stress at the edge of the interface, which could be cracked at the edge and propagated along the interface. As for the rectangle and trapezoid interface, the residual stresses of the interface were lower than that of the flat interface, and the interface of the arc clad sample have lowest residual stress and all of the residual stress with arc interface were divided into different grooved zones, so the probabilities of cracking and propagation were lower than other interfaces. The residual stresses of the mock-ups under high heat flux of 10 $MW/m^2$ were estimated by Finite Element Analysis. The tungsten of the flat interfaces was subjected to tensile stresses (positive $S_x$), and the CuCrZr was subjected to compressive stresses (negative $S_x$). If the interface have a little microcrack, the tungsten of joint was more liable to propagate than the CuCrZr due to the brittle of the tungsten. However, when the flat interface was substituted by arc interfaces, the periodical residual stresses in the joining region were either released or formed a stress field prohibiting the growth or nucleation of the interfacial cracks. Thermal fatigue tests were performed on the mock-ups of flat and arc interface under the heat flux of 10 $MW/m^2$ with the cooling water velocity of 10 m/s. After thermal cycle experiments, a large number of microcracks appeared at the tungsten substrate due to large radial tensile stress on the flat mock-up. The defects would largely affect the heat transfer capability and the structure reliability of the mock-up. As for the arc mock-up, even though some microcracks were found at the interface of the regions, all microcracks with arc interface were divided into different arc-grooved zones, so the propagation of microcracks is difficult.

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가잠사단백질의 각과정에서의 Cystine 성분에 대한 연구 (STUDIES ON THE CYSTINE COMPONENT IN THE SERICULTURAL PROTEINS OF BOMBYX MORI L.)

  • Choe, Byong-Hee
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제2권
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    • pp.1-31
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    • 1962
  • 본 연구는 견사중의 Cystine 성분을 가잠전과정을 통하여 기존재를 확인하고 견사구조중에서 cross linkage를 조성하고 있음을 확인하는데 있으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Cystine 결정체를 Folin 씨 방법으로 견사로부터 분리하였다. 2. 견사 및 그와 관련있는 과정에서 Sullivan 씨 방법으로 다음과 같이 분석하였다. 시료 Cystine 함유량 % A. 상엽단백질 0.175 B.잠란 0.33 C. 잠체 (탈지, 숙잠, 견사선제외) 0.41 D. 견사선 (숙잠) 1.23 E. 잠 0.0 F. 잠통 (탈지) 0.30 G. 잠아 (탈지) 0.60 H. 생계 0.22 I. Fibroin 0.175 J. Sericin 0.30 3. 잠체내의 Cystine 존재는 상엽에서 0.175%, 견사선에서 0.12%의 Methionine을 확인함으로 생화학적의의와 더불어 재확인하였다. 4. 견사선내의 Sulfhydryl 화합물은 Sericin과 Methionine으로 전환하는 동시에 전자는 액상견으로 분비되어 견사를 구성하고 후자는 영양목적으로 견사선세포 육성에 사용되는 것으로 믿어진다. 5. Cystine 성분량은 상품종, 잠품종, 자웅성, 육종과정과 사육환경에 따라 변화한다. 6. 잡종강세로 육성된 교잡종은 원잠종보다 효과적인 성장을 위하여 더욱 많은 영양성 아미노산을 필요로 한다. 7. 여기한 관찰을 통하여 견사중 아미노산조성은 어느정도 변화하는 것이며 Cystine은 섬유의 무정형부분 특히 Sericin에 함유되고 있다. 8. 순수한 Cystine 또는 양모 Cystine을 첨식한 결과 하등의 이익점을 초래하지 못하였음으로 상엽중에 함유되어있는 Cystine과 Methionine 함유량은 잠아의 영양생리에 충분한 것으로 보인다. 9. 견사중의 disulfide cross linkage는 Harris 씨 방법과 여러가지 염류와 산에 의한 수축현상으로 확인하였고 양모와 대조하여 시험하였다. 10. 본 연구중 견사의 사상구조와 액상견의 입망상구조를 현미경으로 포착하였다. 액상견의 입망상은 입상 peptide의 OH ion과 물의 H ion의 인력관계로 형성되고 있다는 것을 기 film의 배열상태로 고찰하게 되었고 상엽단백질의 입망상은 견사의 사상형성에 적당한 사료임을 보이고 있다. 11. 본 논문을 통한 Cystine 존재는 비록 그 량이 적지마는 견사중의 Cystine 전무에 대한 종래관념을 전환시킬 것이다.

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RGBCMYK 성분의 XYZ 전광 변환 함수를 이용한 모바일 LCD의 특성화 (Mobile LCD Characterization using XYZ Electro-Optical Transfer Functions for RGBCMYK Components)

  • 박기현;권오설;손창환;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권6호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • 디스플레이 특성화 방법, 예를 들어 gain-offset-gamma (GOG) 모델 혹은 S-curve 모델에서는 일반적으로 디스플레이가 두 가지의 기본적인 특성, 즉 채널 색도 일관성과 채널 독립성을 가지고 있다고 가정한다. 하지만, 모바일 LCD의 경우, 이러한 가정은 잘 적용되지 않는다. 따라서 기존의 디스플레이 특성화 방법을 모바일 디스플레이에 적용하기 위해서는 부분적인 수정이 요구된다. 본 논문에서는 채널 색도 변화성의에 기인하여 나타나는 X, Y, Z 값의 전광 변환 함수의 차이를 고려하기 위해 각 채널당 X, Y, Z 값의 전광 변환 함수를 전부 모델링하는 방법을 제안한다. 또한, 채널 상호작용에 기인하여 나타나는 채널 사이의 충분하지 않은 가산성을 보상하기 위해 채널간 성분, 즉 cyan, magenta, yellow, gray에 대해서도 X, Y, Z 값의 전광변환 함수를 전부 모델링하여 이용한다. 실험을 통하여, 제안한 특성화 방법이 채널 색도 변화 또는 채널 의존성을 고려한 다른 특성화 방법에 비하여 모바일 디스플레이에서의 색 자극 값을 더욱 정확히 예측한다는 것을 보여 주었다.

NH3/H2O 혼합냉매를 사용한 압축/흡수식 히트펌프 시스템의 흡수기 최적화에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Optimization of Absorber Configuration in Compression/Absorption Heat Pump with NH3/H2O Mixture)

  • 김지영;김민성;백영진;박성룡;장기창;나호상;김용찬
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권3호
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    • pp.229-235
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    • 2011
  • 본 연구는 암모니아/물 혼합냉매를 이용한 압축/흡수식하이브리드 히트펌프 개발에 관한 연구이다. 히트펌프 사이클은 증기압축식과흡수식을 혼합한 개념으로 이단압축기, 흡수기, 재생기, 과열냉각기, 용액열교환기(SHX), 용액펌프, 정류기, 기액분리기 등으로 구성되어 있다. 압축/흡수식 히트펌프는 상변화 열교환과정에서 높은 온도구배를 이용하여 $90^{\circ}C$ 이상의 고온을 제조하기 위한 목적으로 고안되었다. 특히 흡수기에서의 응축과정은 비열변화로 인하여 온도변화에 비선형성이 뚜렷한데, 시스템 성능 최적화를 위하여는 흡수기의 설계가 중요하다. 본 연구에서는 다수의 판형열교환기로 흡수기를 구성하였는데 열교환기의 용량, 형태, 배치에 따른 성능특성을 실험적으로 관찰하였다.