• 제목/요약/키워드: Synthesis gas

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Novel synthesis of nanocrystalline thin films by design and control of deposition energy and plasma

  • Han, Jeon G.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.77-77
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    • 2016
  • Thin films synthesized by plasma processes have been widely applied in a variety of industrial sectors. The structure control of thin film is one of prime factor in most of these applications. It is well known that the structure of this film is closely associated with plasma parameters and species of plasma which are electrons, ions, radical and neutrals in plasma processes. However the precise control of structure by plasma process is still limited due to inherent complexity, reproducibility and control problems in practical implementation of plasma processing. Therefore the study on the fundamental physical properties that govern the plasmas becomes more crucial for molecular scale control of film structure and corresponding properties for new generation nano scale film materials development and application. The thin films are formed through nucleation and growth stages during thin film depostion. Such stages involve adsorption, surface diffusion, chemical binding and other atomic processes at surfaces. This requires identification, determination and quantification of the surface activity of the species in the plasma. Specifically, the ions and neutrals have kinetic energies ranging from ~ thermal up to tens of eV, which are generated by electron impact of the polyatomic precursor, gas phase reaction, and interactions with the substrate and reactor walls. The present work highlights these aspects for the controlled and low-temperature plasma enhanced chemical vapour disposition (PECVD) of Si-based films like crystalline Si (c-Si), Si-quantum dot, and sputtered crystalline C by the design and control of radicals, plasmas and the deposition energy. Additionally, there is growing demand on the low-temperature deposition process with low hydrogen content by PECVD. The deposition temperature can be reduced significantly by utilizing alternative plasma concepts to lower the reaction activation energy. Evolution in this area continues and has recently produced solutions by increasing the plasma excitation frequency from radio frequency to ultra high frequency (UHF) and in the range of microwave. In this sense, the necessity of dedicated experimental studies, diagnostics and computer modelling of process plasmas to quantify the effect of the unique chemistry and structure of the growing film by radical and plasma control is realized. Different low-temperature PECVD processes using RF, UHF, and RF/UHF hybrid plasmas along with magnetron sputtering plasmas are investigated using numerous diagnostics and film analysis tools. The broad outlook of this work also outlines some of the 'Grand Scientific Challenges' to which significant contributions from plasma nanoscience-related research can be foreseen.

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RF-PECVD법에 의한 투명 다이아몬드상 탄소 박막 합성 (Synthesis of transparent diamond-like carbon film on the glass by radio-frequency plasma enhanced chemical vapor deposition)

  • 김태규;신영호;조현;김진곤
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.190-193
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    • 2012
  • RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 $CH_4+SiH_4+Ar$ 혼합 가스로부터 유리 기판 위에 투명 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon, DLC)을 합성하였다. 공정압력과 rf-파워, $CH_4/SiH_4/Ar$ 혼합비, 그리고 증착 시간은 각각 0.1 torr, 100W, 20 : 1 : 1, 20분이었다. DLC가 증착된 유리와 증착되지 않은 유리의 투과도를 가시광선 영역에서 비교하였고, DLC가 증착된 유리의 경도, 표면 조도와 두께를 nanoindenter와 AFM으로 측정하였다. DLC가 증착된 유리의 투과도는 증착되지 않은 유리와 비교할 때 380 nm 파장에서 약 83 %, 500 nm 이상의 파장에서는 95 % 이상 수준이었다. DLC가 증착된 유리의 경도는 증착되지 않은 유리의 약 2.5배이었다. 증착된 DLC 박막은 매우 고른 표면을 보였으며 20분 증착 후 두께는 150 nm 이상으로 나타났다.

공침법에 의한 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 합성 (Synthesis of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 by Coprecipitation)

  • 황재석;이철태
    • 공업화학
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    • 제5권5호
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    • pp.862-870
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    • 1994
  • 출발물질로 $Pb(NO_3)_2$, $Mg(NO_3)_2$, $NbCl_5$를 선정하여 이들을 수용액상으로 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$조성에 맞도록 각 수용액을 정확히 취하여 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 1M용액이 되도록 조제하였다. 이 혼합용액은 상온에서 $PbCl_2$를 형성하므로 $70^{\circ}C$로 가열하여 $PbCl_2$를 용해시킨 후, 침전제 oxine을 가하여 pH 8~10에서 공침물을 얻었다. 이 침전물을 여과, 건조의 공정을 거처 $700{\sim}1000^{\circ}C$로 5시간 하소하여 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$을 합성하였으며 합성된 분말은 평균입경이 $0.3{{\mu}m}$ 정도이고 모양은 구형이었다. 그리고 합성된 분말을 $2000Kg/cm^2$의 압력으로 성형하고, $1100{\sim}1200^{\circ}C$로 소성하여 이론밀도의 97.4%인 소결체를 얻었고 이때의 유전율은 1kHz에서 17000이고 유전손실은 상온에서 0.02%이었다.

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KMnO4/실리카-알루미나 상에서 에틸렌 제거: 합성 방법과 반응온도의 영향 (Removal of Ethylene Over KMnO4/Silica-alumina: Effect of Synthesis Methods and Reaction Temperatures)

  • 조민휘;윤성훈;박용기;최원춘;김희영;박승규;이철위
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.407-410
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    • 2009
  • 실리카-알루미나의 Si/Al 조성이 1:5, 1:10 및 0:1 (100% 알루미나)에 $KMnO_4$를 18~20중량% 담지시킨 $KMnO_4$/실리카-알루미나와 $KMnO_4$/알루미나를 용매증발법으로 제조하였다. 이 촉매를 사용하여 GHSV = $1125h^{-1}$, 에틸렌이 포함된 혼합가스(에틸렌 0.2%, 공기 99.8%, 상대습도 50%)를 $30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $150^{\circ}C$에서 고정층 반응기를 사용하여 각 촉매들에 대해 에틸렌 제거율을 비교하였다.그 결과 실리카-알루미나 담체를 사용한 촉매가 알루미나 담체를 사용한 촉매보다 $30{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 우수한 성능을 보여주었는데, $30{\sim}40^{\circ}C$에서는 170~210%, $60^{\circ}C$$150^{\circ}C$에서는 약 60% 우수한 성능을 보여주었다.

수유 기간의 경과에 따른 인유 트리글리세리드의 지방산 조성, 아실 탄소수 및 종의 변화 (Changes in Total Fatty Acids, Total Number of Fatty Acid Acyl Carbon Atoms and Species of Triglycerides from Human Milk Lipids during the Course of Lactation)

  • 윤태헌;임경자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.39-46
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    • 1985
  • 수유 기간의 경과에 따른 인유의 트리글리세리드조성의 변화를 자유 섭취하는 수유부들로부터 분만 후 70일까지 채취한 인유 69시료에 대하여 가스 크로마토그래피와 TLC-FID 법 등을 사용하여 살펴 보았다. 트리글리세리드의 포화 지방산 중에서 유선의 alveolar cell에서 합성되는 지방산들(8:0, 10:0, 12:0, 14:0)은 수유 기간이 경과함에 따라 점차 유의하게 증가하였다. 혈액으로부터 유래되는 포화 지방산들 중 16:0, 22:0, 24:0 등의 지방산들은 초유에서 유의하게 높았다. 18:2w6과 18:3w3은 수유 기간이 경과함에 따라 증가한 반면 18:1w9와 w6 및 w3계의 장쇄 고도 불포화 지방산의 대사 산물들은 유의하게 감소하여 갔다. 트리글리세리드의 아실 탄소수의 범위는 30-60으로서 주요 글리세리드는 아실탄소수 44-52개를 가진 것이었는데 수유 기간의 경과에 따라 탄소수 46이하일 때는 유의한 증가의 경향을 띄었고, 50 이상일 때는 감소의 경향을 나타내었다. 트리글리세리드의 종 중에서 saturates는 수유기간이 경과함에 따라 유의한 증가치를 보인 반면 dienes는 감소의 양상을 띄었다.

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석탄 및 폐기물로부터 생산된 합성가스로부터 Dimethyl ether의 직접합성을 위한 상용촉매 스크린테스트 (Screening test of commercial catalysts for direct synthesis of Dimethyl ether from syngas produced using coal and waste)

  • 김은진;한기보;박노국;류시옥;이태진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.689-692
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    • 2005
  • 2020년까지 전 세계 수송에너지의 수요가 현재의 2배까지 증가할 것으로 예상되면서 석유 자원의 안정적 공급이 어려워지기 이전에 이를 대체할 수 있는 에너지원 개발이 시급하다. 이러한 노력의 일환으로 최근 들어 대두되고 있는 가스화용융 기술은 석탄 폐기물 등으로부터 합성가스를 생산하는 고청정 고효율 기술이다. 여기에서 생산되는 합성가스는 천연가스를 대체하여 전기 및 화학원료를 생산하기 위한 원료로 이용 가능하다. 폐기물로부터 가스화용융기술을 통하여 생산되는 합성가스로부터 DME(dimethyl ether)를 생산할 수 있다. 가스화용융기술로부터 생산되는 합성가스는 자체의 일산화탄소와 수소의 조성비가 DME를 합성하는데 적당하다고 알려져 있다. DME는 에너지원의 다원화와 대기오염 물질의 저감, 지구온난화 대응 등과 아울러 제 4세대 수송 연료로 부각되고 있다. DME를 합성하는 방법은 합성가스로부터 메탄올의 합성 단계를 거친 후 DME를 합성하는 간접법과 단일단계의 반응에서 합성가스로부터 직접적으로 DME를 합성하는 직접법이 있다. 현재는 화학 평형적 측면 경제적 측면에서 이점을 가지고 있는 직접법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. DME 직접합성법에서는 메탄올 합성 촉매와 메탄올 탈수촉매의 물리적 혼합에 의한 혼성촉매가 주로 이용되고 있는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 일산화탄소와 수소로 이루어진 합성 가스로부터 직접 DME를 생산할 수 있는 직접 합성 공정에 적용 가능한 고효율 촉매 기술을 개발하기 위해 상용촉매의 스크린 테스트를 수행하였다. 상용촉매로는 sud-chemi사에서 메탄을 합성 촉매와 탈수촉매를 각각 구입하였으며, 이들 촉매를 원하는 조성비로 물리적으로 혼합한 다음 반응온도 ($250-290^{\circ}C$) 압력 (30-50 atm), $H_2$/CO 몰비 (0.5-2.0) 등의 다양한 반응조건 하에서 스크린 테스트를 수행하였다.대장조영영상을 얻을 수 있어 대장암의 위치에 관한 정보를 삼차원적으로 제공하므로 대장암의 성상을 정확히 알 수 있는데 도움을 주었다.요인은 없는 것으로 사료된다. 이 중 2예의 CT에서 선상 혹은망상형의 음영을 보였다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료 후 CT 소견은 방사선 치료의 방법에 따라 폐첨부 혹은 폐의전면 흉막하 부위에 선상 혹은 망상형의 음영으로서 방사선 폐렴 혹은 섬유화 소견이다. CT는 단순 흉부 촬영보다 이상 소견의 발견이 쉽다.이러한 소견은 후에 합병될 수 있는 다른 폐질환의 감별 진단에 도움이 될 것으로 보인다.moembolization via the radial artery approach were involved in this study. All underwent Allen’s test to check ulnar arterial patency. In all cases, we used the radial approach hepatic artery (RHA) catheter designed by ourselves, evaluating t\ulcorner selec\ulcorneron ability of the hepatic artery using an RHA cathter, the number of punctures, the procedure time, and compression time at the puncture site as well as complications occurring during and after the procedure. Results: Except for three in which puncture failure, brachial artery variation or hepatic artery variation occurred, all procedures were successful. The mean number of punctures was 3.5, and the

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졸-겔법을 이용한 γ-Al2O3 합성 시 PVA와 HNO3 첨가에 따른 입자크기 제어 (Particle Size Control by the Addition of PVA and HNO3 in γ-Al2O3 Synthesis Using by Sol-Gel Method)

  • 엄명헌;김나은;하범용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.537-543
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    • 2019
  • 세라믹 재료 중 알루미나(Al2O3)는 산업에서 널리 사용되는 세라믹 재료로서 최근의 기술발전에 따라 재료 크기가 작아지고 이에 따른 특성이 다양하여 그 중요성이 더해 가고 있다. 본 연구에서는 다양한 알루미늄 알콕사이드 중 Aluminum isopropoxide(AIP)를 출발 원료물질로 하여 졸-겔(Sol-Gel)법에 의해 가수분해 및 해교과정을 거쳐 boehmite 졸을 제조하고 이후 건조 및 하소시켜 γ-Al2O3를 제조하였다. 이러한 제조 과정 중 입자의 응집현상을 방지하기 위해 9,000 ~ 10,000, 31,000 ~ 50,000, 89,000 ~ 98,000, 130,000의 분자량을 갖는 4종류의 PVA(Polyvinyl alcohol)를 첨가하고 3종류 질산(0.1, 0.3, 0.5 몰비)을 첨가하여 입자에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 제조된 γ-Al2O3는 X선 회절분석기(XRD), X선 형광분석기(XRF), 입도분석기(PSA), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM) 등의 기기분석을 통하여 결정구조 및 조성, 입자크기, 그리고 입자형상을 확인하였다. 그 결과, 약 98.2 %의 순도를 갖는 γ-Al2O3가 합성되었으며 첨가되는 질산의 첨가비가 높을수록, 그리고 PVA 분자량이 클수록 입자크기가 감소하고 균일성이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, PVA와 질산의 첨가비 조절에 따라 γ-Al2O3의 제조공정 중 입자크기 제어가 가능할 것으로 사료된다.

Growth Temperature-Dependent Conversion of De novo-Synthesized Unsaturated Fatty Acids into Polyhydroxyalkanoic Acid and Membrane Cyclopropane Fatty Acids in the Psychrotrophic Bacterium Pseudomonas fluorescens BM07

  • LEE , HO-JOO;RHO, JONG-KOOK;YOON, SUNG-CHUL
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권6호
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    • pp.1217-1226
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    • 2004
  • A psychrotrophic bacterial strain, Pseudomonas fluorescens BM07, synthesized unsaturated fatty acids (UFA) from fructose in response to lowering of growth temperature, and incorporated them into both polyhydroxyalkanoic acid (PHA) and membrane lipid. The blocking of PHA synthesis by adding 5 mM 2-bromooctanoic acid to the growth medium, containing 70 mM fructose, was found to be a useful means to profile the composition of membrane lipid by gas chromatography. As the growth temperature changed from 35 to $50^{\circ}C$, the total content of two UFA, 3-hydroxy-cis-5­dodecenoic acid ($C_{12:1}$) and 3-hydroxy-cis-7-tetradecenoic acid ($C_{14:1}$), in PHA increased from 31 to 44 $mol\%$. The growth at lower temperatures also led to an increase in the level of two major UFA, palmitoleic acid (C16:1 cis9) and cis-vaccenic acid (C18:1 cis11), in membrane lipid. A fraction of these membrane-lipid UFA was converted to their corresponding cyclopropane fatty acids (CFA). The CFA conversion was a function of culture time, exhibiting biphasic increase before and after entering the stationary phase. However, pH changes in growth media had no effect on the CFA conversion, which is contrary to the case of E. coli reported. The cells grown at $30^{\circ}C$ responded to a cold shock (lowering the medium temperature down to $10^{\circ}C$) by increasing the level of C16:1 cis9 and C 18: I cis II up to that of $10^{\circ}C$-grown control cells and concomitantly decreasing the relative level of cis-9,10­methylenehexadecanoic acid (the CFA converted from C16:1 cis9) from 14 to 8 $mol\%$, whereas the 10-grown cells exhibited little change in the lipid composition when exposed to a warmer environment of $30^{\circ}C$ for 12 h. Based on this one- way response, we suggest that this psychrotrophic strain responds more efficiently and sensitively to a cold shock than to a hot shock. It is also suggested that BM07 strain is a good producer of two unsaturated 3-hydroxyacids, $C_{12:1}\;and\;C_{141:1}$.

3D IR 매트릭스 버너에 의한 모사 바이오가스 촉매 개질 연구 (The Study of Model Biogas Catalyst Reforming Using 3D IR Matrix Burner)

  • 임문섭;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.840-846
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    • 2012
  • 현재 이산화탄소에 의한 지구기후변화는 세계적으로 논의되고 있다. 화석연료를 대신할 수 있는 청정 연료를 찾고 있다. 에너지 생산을 위한 지속가능한 바이오가스 사용은 이산화탄소 배출에 기여하지 않아 온난화가스를 줄이는데 높은 잠재력을 가지고 있다. 모사 바이오가스(메탄 : 이산화탄소 = 60% : 40%)를 이용한 높은 수소 합성가스 생산을 위한 촉매 수증기 개질연구를 하였다. 표면연소의 3D 적외선 매트릭스 버너에 바이오가스를 적용하였다. 개질기에는 Ru 촉매를 이용하였다. 변수별 연구로 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도를 진행하였다. 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도가 각각 3.25, 60% : 40%, $14.7L/g{\cdot}hr$, $550^{\circ}C$일 때, 수소 농도, 메탄 전환율이 최대값을 나타내었다. 위 조건에서 수소 수율, 수소/일산화탄소 비, 일산화탄소 선택도, 에너지 효율은 0.65, 2.14, 0.59, 51.29%를 나타내었다.

블레이드 손상에 따른 이축식 터보팬 엔진의 동적 안정성 해석 (Rotordynamic Analysis of a Dual-Spool Turbofan Engine with Focus on Blade Defect Events)

  • 김시태;정기현;이준호;박기현;양광진
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권2호
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    • pp.105-115
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    • 2020
  • This paper presents a numerical study on the rotordynamic analysis of a dual-spool turbofan engine in the context of blade defect events. The blades of an axial-type aeroengine are typically well aligned during the compressor and turbine stages. However, they are sometimes exposed to damage, partially or entirely, for several operational reasons, such as cracks due to foreign objects, burns from the combustion gas, and corrosion due to oxygen in the air. Herein, we designed a dual-spool rotor using the commercial 3D modeling software CATIA to simulate blade defects in the turbofan engine. We utilized the rotordynamic parameters to create two finite element Euler-Bernoulli beam models connected by means of an inter-rotor bearing. We then applied the unbalanced forces induced by the mass eccentricities of the blades to the following selected scenarios: 1) fully balanced, 2) crack in the low-pressure compressor (LPC) and high pressure compressor (HPC), 3) burn on the high-pressure turbine (HPT) and low pressure compressor, 4) corrosion of the LPC, and 5) corrosion of the HPC. Additionally, we obtained the transient and steady-state responses of the overall rotor nodes using the Runge-Kutta numerical integration method, and employed model reduction techniques such as component mode synthesis to enhance the computational efficiency of the process. The simulation results indicate that the high-vibration status of the rotor commences beyond 10,000 rpm, which is identified as the first critical speed of the lower speed rotor. Moreover, we monitored the unbalanced stages near the inter-rotor bearing, which prominently influences the overall rotordynamic status, and the corrosion of the HPC to prevent further instability. The high-speed range operation (>13,000 rpm) coupled with HPC/HPT blade defects possibly presents a rotor-case contact problem that can lead to catastrophic failure.