• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권2호
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• pp.169-182
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• 2014

High-performance research reactors require fuel that operates at high specific power to high fission density, but at relatively low temperatures. Research reactor fuels are designed for efficient heat rejection, and are composed of assemblies of thin-plates clad in aluminum alloy. The development of low-enriched fuels to replace high-enriched fuels for these reactors requires a substantially increased uranium density in the fuel to offset the decrease in enrichment. Very few fuel phases have been identified that have the required combination of very-high uranium density and stable fuel behavior at high burnup. U-Mo alloys represent the best known tradeoff in these properties. Testing of aluminum matrix U-Mo aluminum matrix dispersion fuel revealed a pattern of breakaway swelling behavior at intermediate burnup, related to the formation of a molybdenum stabilized high aluminum intermetallic phase that forms during irradiation. In the case of monolithic fuel, this issue was addressed by eliminating, as much as possible, the interfacial area between U-Mo and aluminum. Based on scoping irradiation test data, a fuel plate system composed of solid U-10Mo fuel meat, a zirconium diffusion barrier, and Al6061 cladding was selected for development. Developmental testing of this fuel system indicates that it meets core criteria for fuel qualification, including stable and predictable swelling behavior, mechanical integrity to high burnup, and geometric stability. In addition, the fuel exhibits robust behavior during power-cooling mismatch events under irradiation at high power.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.586-593
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• 2019

본 논문은 초미세먼지 증가를 억제하고자 1972년 건설된 국내무연탄과 유류를 혼소하는 발전설비를 2017년 국내최초, 최대 용량의 신재생 발전 연료 중 하나인 순수 목재를 가공한 친환경 고형연료인 바이오매스[우드팰릿] 발전방식으로 변경하였다. 발전기 제어계 중요 설비 교체에 따른 산업부 고시 "전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준" 제 32조 발전설비 신/증설 시 발전설비 특성자료를 제출에 의거 발전기 기술특성시험을 실시하였으며, 시험을 통하여 발전기/제어계 모델정수 도출 및 검증을 수행하였다. 발전기 연료변경에도 해당 발전기 설비의 성능 및 여자시스템의 전압제어특성이 양호함을 재확인하였다. 차후 화석연료를 신재생 연료로 교체하고자 하는 발전소에서 참고하는데 기여할 수 있다.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권2호
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• pp.71-76
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• 2021

As opposed to using fossil fuels, we need to use eco-friendly resources such as sunlight, raindrops and wind to produce electricity and combat environmental pollution. A triboelectric nanogenerator (TENG) is a device that converts mechanical energy into electricity by inducing repetitive contact and separation of two dissimilar materials. During the contact and separation processes, electron flow occurs owing to a change in electric potential of the contacting surface caused by contact electrification and electrostatic induction mechanisms. A solid-solid contact TENG is widely known, but it is possible to generate electricity via liquid-solid contact. Therefore, by designing a hydrophobic TENG, we can gather electricity from raindrop energy in a feasible manner. To fabricate the superhydrophobic surface of TENGs, we employ a dip coating technique to synthesize an octadecylamine (ODA)- and polydimethylsiloxane (PDMS)-based coating on polyethylene terephthalate (PET). The synthesized coating exhibits superhydrophobicity with a contact angle greater than 150° and generates a current of 2.2 ㎂/L while water droplets fall onto it continuously. Hence, we prepare a box-type TENG, with the ODA/PDMS coating deposited on the inside, and place a 1.5 mL water droplet into it. Resultantly, we confirm that the induced vibration causes continuous impacts between the ODA/PDMS coating and the water, generating approximately 100 pA for each impact.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.296-301
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• 2023

고온 운전이 가능한 고체산화물 연료전지의 최대의 장점은 내부개질을 통한 연료의 다양성에 있다. 하지만 기존의 Ni/SYZ전극은 탄소침적에 대한 단점을 가지고 있고, 이를 해결하기 위해 페로브스카이트 구조의 연료극 개발이 진행되었다. 본 연구에서는 페로브스카이트 대체 연료극의 낮은 전기전도도 및 촉매활성을 향상시키기 위해 rGO(reduced graphene oxide)를 Sr_0.92Y_0.08TiO₃(SYT)와 혼합하여 연료극에 대한 성능 평가를 진행하였다. Ni/YSZ(yttria stabilized zirconia)와 SYT에 1wt%rGO를 첨가하여 연료극을 합성하였다. 고온 산화조건에서 전극 제조 후 rGO의 유무 확인은 XPS 및 라만 분석을 통해 확인하였다. rGO/SYT 연료극은 rGO 대비 H₂에서 3배, CH₄에서 6배의 매우 큰 성능 향상을 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.13-21
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• 2005

이 논문은 발열 반응에서 상이 변화하는 물질의 연속 방정식에서 유도되는 안정된 파면의 구조를 고려했다. 특별히 액체와 기체, 고체와 액체 사이의 동적인 파면 구조를 수치적으로 연구하였다. 1차원 충격파 구조 분석에 근거한 본 연구에 의하면 연소 시 나노 사이즈의 파면이 존재한다고 추정한다. 설명을 위해, 증발과 응축에는 n-heptane이 사용되었고, 용해와 응고에는 HMX를 사용하였다. 이 개념의 확장은 로켓 추진제와 같이 액체, 고체 연료의 넓은 범위 모두를 포함한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.492-496
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• 2014

본 연구는 재생가능한 목질계 바이오매스 자원인 억새를 이용한 푸르프랄의 생산가능성을 평가하였다. 또한, 억새줄기로부터 푸르프랄의 생산을 위한 반응조건을 찾기 위하여 고/액 비, 반응온도, 촉매량, 그리고 반응시간의 영향을 조사하였다. 최종적으로 억새로부터 1:10의 고/액 비, 반응온도 $150^{\circ}C$, 3% 황산, 그리고 반응시간 60분의 반응조건에서 5.1 g/L의 푸르프랄을 생산하였다. 이러한 결과는 재생가능한 자원으로부터 석유를 대체할 수 있는 귀중한 화학물질로 전환할 수 있는 기초 정보를 제공하는 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권11호
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• pp.1503-1512
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• 2002

From the view of the environmental protection against the use of fossil fuels, a great of efforts have been exerted to find an alternative energy source. Hydrogen may become an alternative However the product species of the hydrogen flame is only $H_2O$, which emits only non-luminous radiation so the radiation from it is much smaller than that for a hydrocarbon flame. In this study, the authors designed and fabricated a laboratory scale test furnace to study thermal characteristics of hydrogen-air diffusion flame. In addition. the effects of addition of reacting as welt as non-reacting solid particles were experimentally investigated. Among the total heat flux to the wall, about 75 % was occupied by radiation while 25% by convection. When the aluminum oxide (Al$_2$O$_3$) particles were added, the radiative heat flux was reduced due to heat blockage effects. On the other hand, the total as well as the radiative heat flux was increased when the carbon particles were seeded, since the overall temperature increased. The effects of swirl and excess air ratio were also examined.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권5호
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• pp.473-481
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• 2007

Compared to other types of fuel cells, SOFC has advantages like a wide output range and the direct use of hydrocarbon fuel without the process of external reforming. Particularly because the direct use of fuel without reforming reaction is closely linked to overall system efficiency, it is a very attractive advantage. We tried the operation with methane. However, although methane has a small number of carbons compared to other hydrocarbon fuels, our experiment found the deposition of carbon on the surface of the SOFC electrode. To overcome the problem, we tried the operation through activating internal reforming. The reason that internal reforming was possible was that SOFC runs at high temperature compared to other fuel cells and its electrode is made of Ni, which functions as a catalyst favorable for steam reforming.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.337-343
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• 2013

멤브레인 반응기는 멤브레인과 반응기를 결합하여 반응과 분리의 단위공정을 하나로 결합함으로써 전체공정을 단순화하고 반응효율을 높이고자 하는 혁신 기술로써, 멤브레인을 이용한 생성물의 선택적 제거를 통해 열역학적 평형을 뛰어넘는 전환율, 부반응물 생성 억제에 의한 반응 효율 및 선택성을 향상시킬 수 있다. 특히 이온전도성 세라믹을 이용한 멤브레인 반응기는 연료전지의 개발, 고순도 산소/수소의 분리/정제, 이산화탄소의 전환 및 다양한 화학제품제조에 까지 응용될 수 있기 때문에 시장의 확대와 더불어 크게 발전할 수 있을 것으로 기대된다. 본 총설에서는 수소이온 전도성 세라믹 멤브레인 반응기에 대한 연구동향과 다양한 응용분야 및 향후 전망 등에 고찰해 보고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.271-274
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• 2007

고체 램제트 추진기관에서도 일반 로켓 추진기관에서와 같이 Isp 즉 추력을 증대시키기 위하여 고체 입자들을 연로에 함유시킨다. 이러한 고체입자가 포함된 연료들은 매우 짧은 연소실 체류시간 때문에 연소 효율의 증대가 필수적이며 흡입공기 온도가 중요한 역할을 한다. 이 흡입공기 온도가 램제트 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 연소실 흡입공기 온도에 영향을 미치는 인자는 자유 유동장 즉 대기 온도와 비행 마하수이다. 램제트 연소실에서의 유속 또한 중요한 역할을 함으로 유속 전 영역 즉 정체상태부터 음속까지에 대하여 조사하였다.