• 제목/요약/키워드: energy degradation

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고분자 전해질 연료전지 구동 조건에 따른 MEA 열화 및 배출수 특성 (Degradation of MEA and Characteristics of Outlet Water According to Operation Condition in PEMFC)

  • 황병찬;이세훈;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.478-482
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    • 2017
  • 고분자 전해질 연료전지의 구동과정 중 습도제어는 매우 중요한 제어 조건이다. 물 관리 측면에서는 저가습 조건이 유리하고, 배출수 활용 및 에너지 효율면에서는 고가습이 유리하다. 본 연구에서는 배출수 활용면에서 저가습과 고가습 구동 과정에서 배출수의 특성에 대해서 연구하였다. 배출수의 불순물은 막과 전극의 열화 과정에서 발생하는 것이므로 저가습과 고가습 조건에서 막전극합체(MEA)열화에 대해서도 연구하였다. 연료극 0% RH의 저가습 조건에서 라디칼 발생속도가 커 고분자 막 열화의 주요 원인임을 보였다. 양쪽 극 모두 고가습(RH 100%) 0.6 V에서 불소 이온 농도 약 20 ppb로 낮은 농도를 나타내서, 수전해 원료수로 사용하기에 충분하였다. 고가습 조건에서 배출한 응축수에서 0.2 ppb 이하의 매우 낮은 농도의 백금이 검출되었다.

Dynamic DSC와 TGA를 이용한 NR/CR 고무블렌드의 가황시스템이 가교 및 열화반응에 미치는 영향 연구 (A Study on Effects of Vulcanization Systems on Cross-linking and Degradation Reactions of NR/CR Blends Using Dynamic DSC and TGA)

  • 민병권;박동률;안원술
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.169-173
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    • 2009
  • Dynamic DSC와 TGA를 이용하여 NR/CR 고무복합체의 가황시스템에 따른 가교화반응과 열화반응특성을 연구하였다. 주어진 샘플에 대하여 승온속도를 각각 달리하여 DSC 곡선을 얻었고, 가황반응이 끝난 같은 샘플을 이용하여 TGA에서도 같은 승온 속도의 실험으로 열분해 곡선을 얻은 다음, Kissinger의 해석 방법에 따라 가교 및 열화 반응의 활성화에너지를 구하고 서로 비교하였다. 실험에 사용된 NR/CR 고무복합재료는 대개 $120{\sim}180^{\circ}C$$350{\sim}450^{\circ}C$ 사이의 온도영역에서 각각 가교 반응과 열분해반응이 일어나는 것으로 관찰되었으며 Kissinger의 해석방법이 잘 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 DSC에 의한 생성 활성화에너지는 $83.0{\pm}5.0kJ/mol$로서 TGA에 의한 분해 활성화에너지인 $147.0{\pm}2.0kJ/mol$보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 이러한 사실로부터 가황제/가황촉진제의 조성비 변화는 반응기구의 변화에는 크게 영향을 미치지 않지만 생성반응 시에는 샘플내의 저분자 화합물들과 함께 촉매역할을 하여 활성화에너지를 낮추는 역할을 하게 되는 반면, 반응이 끝난 후에는 더 이상 촉매로서 작용하지 못하게 되며 이에 따라 열분해활성화에너지는 주쇄의 분해반응에 의해 상대적으로 더 높게 나타내게 되는 것으로 생각할 수 있었다.

엔도설판류의 광 및 초음파분해 (Photo- and Sonic Degradation of Endosulfans(α, β, and sulfate) in Aqueous Solution)

  • 권성현;김종향;조대철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권5호
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    • pp.460-465
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    • 2007
  • 엔도설판류(${\alpha}$, ${\beta}$, sulfate)를 UV 및 초음파에너지를 조사하여 분해하였다. 물질의 분해과정은 가스크로마토그래프(GC)와 총유기탄소(TOC)를 분석하여 검토되었다. UV 원으로서 low pressure mercury multilamp(8Wx2)와 초음파발생기를 이용하였으며, 초기농도는 10 mg/L로 하였다. 단일성분에서의 실험결과 엔도설판류(${\alpha}$, ${\beta}$, sulfate)의 UV 광분해도는 순서대로 48.2%, 50.0%, 76.5%였으며, 초음파를 이용한 분해에서는 각각 66.9%, 55.8%, 72.7%였다. 3성분 혼합용액에서는 단일성분용액의 분해효율과 달리 엔도설판-sulfate의 분해속도가 급감하여 가장 낮았고 엔도설판 -${\alpha}$, -${\beta}$들은 두드러진 차이를 보이지 않았다. 혼합용액에서 엔도설판-sulfate의 분해속도 감소로부터 엔도설판-${\alpha}$, -${\beta}$와 엔도설판-sulfate 사이의 낮은 평형상수값을 갖는 가역적 반응을 가정할 수 있었다. TOC 분석자료는 엔도설판류의 무기질화가 약 20%~40% 수준으로 진행되었음을 보여주며, 동시에 두 고도처리법이 라디칼분해반응을 유도하면서 상당한 분율의 중간산물을 생성함을 추정할 수 있었다. 또한 엔도설판류의 분해는 유기물 및 TOC 분석자료에 의거하면 모두 겉보기 1차 속도식과 잘 부합되었다.

애뉼러스 유동층 광반응기에서 Trichloroethylene의 광촉매 분해반응 특성 (Photocatalytic degradation of Trichloroethylene with annulus fluidized bed photoreactor)

  • 임탁형;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 2002
  • 대기로 배출되는 휘발성 유기화합물 중의 하나인 TCE (Trichroloethylene)를 제거하는 기술들은 설치비 및 운전비가 많이 요구되는 흡착, 응축, 소각기술 들이 있으며, 이를 대체하는 신기술로 광촉매 반응을 이용함으로서 유기휘발물을 상온과 상압에서 광반응시켜 제거함으로서, 설치 및 조업비 측면에서 경제적인 이점이 있다.(중략)

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EPR의 가속 열화에 의한 기계적 특성 및 통계적 평가 (Mechanical Properties and Statistical Evaluation of EPR According to the Accelerated Degradation)

  • 김지연;양종석;이길수;성백용;방정환;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.501-507
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    • 2015
  • In this paper, EPR (ethylene propylene rubber) insulation material was accelerated degradation test at $121^{\circ}C$, $136^{\circ}C$, $151^{\circ}C$, and experiment the typical EAB (elongation at break) at mechanical characteristics analysis. It is shown that the failure-time at the point of 50% of the initial value of Elongation rate to obtain the activation energy. The failure-time was shown each 5,219 hr, 3,165 hr, and 668 hr at three temperatures. In order to derive the activation energy, Arrhenius methodology was applied. Also, we got the Arrhenius plot from three accelerated temperatures. The activation energy values got 0.98 eV from EAB test. The experimental data were evaluated for estimating the probability density, and the suitable distribution by using statistical program MINITAB. It is shown that EAB data by the acceleration thermal degradation is most suitable for the Weibull distribution.

태양전지 모듈의 솔더링 공정에 대한 신뢰성 (Soldering Process of PV Module manufacturing and Reliability)

  • 김성진;최준영;공지현;문종혁;이세훈;심원현;이은혜;이은주;이해석
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.303-306
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    • 2011
  • Although PV module manufacturing and its structure are simple, the semi-permanent products can be used out doors for more than twenty years. Therefore it is need to choose proper materials and optimize manufacturing process. This paper suggest that factors of degradation need to be studied to achieve a more understanding of PV module Degradation rates and material failure. Nowadays durability of the PV Module is very important to sustain output safety for obtaining reliability. This paper is about the experiment that soldering uniformity of soldering process and to make least void from soldering process. From This study soldering flux residue and soldering method is main factor to form void blocked soldering uniformity and by using this.

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Pseudomonas putida F1과 Burkholderia cepacia G4에 의한 BTEX, trichloroethylene 분해 (Degradation of BTEX and Trichloroethylene by Pseudomonas putida F1 and Burkholderia cepacia G4)

  • 이승우;이준명;장덕진
    • KSBB Journal
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    • 제13권5호
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    • pp.561-568
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    • 1998
  • Two cometabolic trichloroethylene (TC) degraders, Pseudomonas putida F1 and Burkholderia (Pseudomonas) cepacia G4, were found to catabolize phenol, benzene, toluene, and ethylbenzene as carbon and energy sources. Resting cells of P. putida F1 and B. cepacia G4 grown in the presence of toluene and phenol, respectively, were able to degrade not only benzene, toluene and ethylenzene but also TCE and p-xylene. However, these two strains grown in the absence of toluene or phenol did not degrade TCE and p-xylene. Therefore, it was tentatively concluded that cometabolic degradation of TC and p-xylene was mediated by toluene dioxygenase (P. putida F1) or toluene-2-monooxygenase (B. cepacia G4). Maximal degradation rates of BTEX and TCE by toluene- and phenol-induced resting cells of P. putida F1 and B. cepacia G4 were appeared to be 4-530 nmol/(min$.$mg cell protein) when a single compound was solely served as a target substrate. In case of double substrates, the benzene degradation rate by P. putida F1 in the presence of toluene was decreased up to one seventh of that for the single substrate. TCE degradation rate was also linearly decreased as toluene concentration increased. On the other hand, toluene degradation rate was enhanced by benzene and TCE. For B. cepacia G4, degradation rates of TCE and toluene increased 4 times in the presence of 50 ${\mu}$M phenol. From these results, it was concluded that a degradation rate of a compound in the presence of another cosubstrate(s) could not be predicted by simply generalizing antagonistic or synergistic interactions between substrates.

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칼륨 페레이트에 의한 Eriochrome Black T 분해 연구 (Degradation of eriochrome black T by potassium ferrate (VI))

  • 황민원;김일규
    • 상하수도학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.167-175
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    • 2022
  • 수용액에서 EBT의 분해는 pH, Ferrate (VI) 투입량, 초기 농도, 수용액 온도 등 다양한 변수의 조건에서 연구되었다. 최대 분해 효율은 pH 7.0에서 95.42%가 달성되었으며, 이 실험 조건에서 얻은 kapp 값은 872.87 M-1s-1 이었다. EBT 분해율은 Ferrate (VI)의 투입량이 증가함에 따라 증가하였으며 EBT 초기 농도가 감소함에 따라 EBT 분해의 초기 속도 상수가 증가하였다. 또한 EBT의 분해율은 온도가 10℃에서 45℃에 도달할 때까지 수용액의 온도에 따라 증가하였으며 이 실험조건에서 활성화 에너지 값은 EBT 분해에 대해 11.9 kJ/mol의 값이 도출되었다. 따라서 분해 실험의 결과는 Ferrate (VI)가 수용액상에서 EBT를 효과적으로 분해시킬 수 있음을 보여주고 있다.

반탄화 온도와 승온속도에 의한 바이오매스 열분해 거동 (Thermal Degradation Behavior of Biomass Depending on Torrefaction Temperatures and Heating Rates)

  • 공성호;안병준;이수민;이재정;이영규;이재원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.685-694
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    • 2016
  • 본 연구에서는 반탄화 과정에서 바이오매스 열분해 거동을 열중량 분석과 발생되는 기체분석으로 확인하였다. 반응온도는 $220{\sim}300^{\circ}C$, 승온속도 $10{\sim}30^{\circ}C/min$, 반응시간은 110분으로 고정하여 분석하였다. 백합나무 중량감소율은 $220^{\circ}C$에서 8.01~8.81%, $300^{\circ}C$에서 71.86~77.38%로 나타났으며, $240^{\circ}C$ 이상에서 급격하게 증가하였다. 반면 낙엽송 중량감소율은 $300^{\circ}C$에서 49.58~54.15%로 백합나무와 비교하여 낮았다. 백합나무에 대한 활성화 에너지는 87.32~91.24 kJ/mol으로 승온속도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았으며, 낙엽송에 대한 활성화 에너지는 83.85~91.60 kJ/mol으로 나타났다. 반탄화 과정에서 발생하는 가스성분은 대부분 헤미셀룰로오스 유래 성분이었으며 반응온도가 증가하면서 성분의 종류 및 농도도 증가하였다. 백합나무에서는 furfural, acetic acid가 고농도로 검출되었다.

반복하중시 철근 마디높이에 따른 부착 손상특성 (Effects of Bar Deformation Height on Bond Degradation Subject to Cyclic loading)

  • 이재열;김병국;홍기섭;최완철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 2003
  • 지진하중을 받는 철근콘크리트구조의 취성파괴의 원인은 철근과 콘크리트사이의 급속한 부착손상에 의해 발생되는 국부 부착-슬립이다. 본 연구는 반복하중하에서 부착손상에 대한 철근의 마디높이의 효과를 평가하는 것이다. 큰 상대마디면적을 가진 가공된 철근을 사용하여 부착 시험체를 제작하였다. 또 다른 변수로서 연직방향 철근에 의해 횡구속 철근량의 정도가 고려되었다. 실험결과로부터 에너지 소산력의 크기가 산정되고 여러 변수들에 대해서 비교되었다. 실험결과로서, 하중의 반복이 증가함에 따라 부착강도와 부착강성은 현저히 감소함을 알 수 있다. 횡구속량이 크고 상대마디면적이 큰 철근에서 단조하중시에 비해서 반복하중시의 부착강도의 감소가 줄어들고 국부부착저하를 지연시키는데 효과가 있음을 알 수 있다. 에너지 소산량 또한 횡구속량과 마디상대면적이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 마디가 매우 높은 철근의 부착실험에서 높은 강성 때문에 부착이 적은 슬립에서 손상을 입는다는 것을 알 수 있다. 본 연구는 반복하중하에서 부착저하기구를 이해하고 높은 상대마디면적을 가진 새로운 이형철근의 개발에 유용할 것이다.