• Title/Summary/Keyword: high velocity cell

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온도조절 화학기상증착법을 활용한 대용량 허니컴 구조촉매 제조 연구 (Study on the Simple Preparation Method of Honeycomb-structured Catalysts by Temperature-regulated Chemical Vapor Deposition)

  • 서민혜;김숭연;김영독;엄성현
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.18-21
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    • 2018
  • 본 연구에서는 대용량 구조 촉매의 제조 및 활용 가능성을 확인하고자 셀 밀도가 높은 세라믹 허니컴 구조체와 온도조절 화학기상증착법을 활용하여 촉매를 제조하고 건식 개질 반응에 대한 촉매 활성을 평가하였다. 셀 밀도 600 cpsi 코디어라이트 허니컴(CDR)을 대상으로 니켈을 코팅한 NiO/CDR 촉매는 코팅 조건과 시간을 조절함으로써 허니컴 구조체 셀 내부까지 충분한 균일 증착이 가능하였다, $800^{\circ}C$, 공간속도 $10,000h^{-1}$$CH_4$$CO_2$를 1 : 1로 주입한 조건에서 $CH_4$는 약 83%, $CO_2$는 약 90% 이상의 우수한 전환율을 보여 건식 개질 반응에 효과적으로 적용이 가능하다는 것을 확인하였다. 이 결과를 토대로 대면적, 대용량 촉매 제조 시 온도조절 화학기상증착법이 매우 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

직접 메탄올 연료전지 유로 설계를 위한 3차원 모델 개발 (Development of 3D DMFC Model for Flow Field Design)

  • 김홍성;;임종구;문일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.93-102
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    • 2007
  • 본 연구에서는 직접 메탄올 연료전지의 전기 화학 반응에 의해 발생하는 이산화탄소와 물의 조절을 위해 기체 발생과 흐름 현상을 관찰할 수 있는 3차원 모델을 개발하였다. 산화극 쪽에 발생한 기체의 조절은 직접 메탄올 연료전지를 설계하는데 중요한 문제이며, 연료 전지의 성능에 커다란 영향을 준다. 유로는 기체의 조절과 아주 밀접한 관계가 있으나 다양한 유로를 설계하고 실험하여 최적의 디자인을 찾는 것은 어렵고 바이폴라 플레이트의 높은 가격 때문에 많은 비용이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 전산 유체역학 모델링 기법을 도입하였다. 전산 유체역학을 기반으로 하여 개발된 two-fluid 모델을 이용하여 유체의 흐름 패턴을 시각화 하여 분석함으로써 실험의 횟수를 줄일 수 있었고, 대표적인 4가지 연료전지 유로인 serpentine, zigzag, parallel, semi-serpentine 형태에 개발된 모델을 적용하여 속도, 압력, 메탄올 몰분율, 기체 몰분율 등을 계산하였다. 계산 결과를 이용하여 각 형태의 특성과 장단점을 파악하였고, 이를 바탕으로 가스를 효율적으로 제거할 수 있는 최적 유로를 설계 하였다.

SCAPS-1D 시뮬레이션을 이용한 n-i-p 구조 페로브스카이트 태양전지의 열적 열화 원인 분석 (Numerical Analysis on Thermal-Induced Degradation of n-i-p Structure Perovskite Solar Cells Using SCAPS-1D)

  • 김성탁;배수현;정영훈;한동운;김동환;모찬빈
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제10권1호
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    • pp.16-22
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    • 2022
  • The long-term stability of PSCs against visual and UV light, moisture, electrical bias and high temperature is an important issue for commercialization. In particular, since the operation temperature of solar cell can rise above 85℃, a study on thermal stability is required. In this study, the cause of thermal-induced degradation of PSCs was investigated using the SCAPS-1D simulation tool. First, PSCs of TiO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Au structure were exposed to a constant temperature of 85℃ to observe changes in conversion efficiency and quantum efficiency. Because the EQE reduction above 500 nm was remarkable, we simulated PSCs performance as a function of lifetime, doping density of perovskite and spiro-OMeTAD. Consequently, the main cause of thermal-induced degradation is considered to be the change in the perovskite doping concentration and lifetime due to ion migration of perovskite.

유량 조절과 인 부하 변동에 따른 강정고령보 조류저감 효과 수치 모의 (Simulations of the Effect of Flow Control and Phosphate Loading on the Reduction of Algae Biomass in Gangjeong-Goryong Weir)

  • 박대연;김성진;박형석;정세웅
    • 환경영향평가
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    • 제28권6호
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    • pp.507-524
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

DYNAMICAL CHARACTERISTICS OF THE QUIET TRANSITION REGION: SPATIAL CORRELATION STUDIES OF H I 931 AND S VI 933 UV LINES

  • YUN HONG SIK;CHAE JONG CHUL;POLAND A. I.
    • 천문학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-17
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    • 1998
  • To understand the basic physics underlying large spatial fluctuations of intensity and Doppler shift, we have investigated the dynamical charctersitics of the transition region of the quiet sun by analyzing a raster scan of high resolution UV spectral band containing H Lyman lines and a S VI line. The spectra were taken from a quiet area of $100'\times100'$ located near the disk center by SUMER on board SOHO. The spectral band ranges from 906 A to 950 A with spatial and spectral resolution of 1v and $0.044 {\AA}$, respectively. The parameters of individual spectral lines were determined from a single Gaussian fit to each spectral line. Then, spatial correlation analyses have been made among the line parameters. Important findings emerged from the present analysis are as follows. (1) The integrated intensity maps of the observed area of H I 931 line $(1\times10^4 K)$ and S VI 933 line $(2\times10^5 K)$ look very smilar to each other with the same characterstic size of 5". An important difference, however, is that the intensity ratio of brighter network regions to darker cell regions is much larger in S VI 933 line than that in H I 931 line. (2) Dynamical features represented by Doppler shifts and line widths are smaller than those features seen in intensity maps. The features are found to be changing rapidly with time within a time scale shorter than the integration time, 110 seconds, while the intensity structure remains nearly unchanged during the same time interval. (3) The line intensity of S VI is quite strongly correlated with that of H I lines, but the Doppler shift correlation between the two lines is not as strong as the intensity correlation. The correlation length of the intensity structure is found to be about 5.7' (4100 km), which is at least 3 times larger than that of the velocity structure. These findings support the notion that the basic unit of the transition region of the quiet sun is a loop-like structure with a size of a few $10^3 km$, within which a number of unresolved smaller velocity structures are present.

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IMT-2000망에서 이동체의 속도와 트래픽 특성을 고려한 핸드오버 기법 (Handover Scheme Considering Moving Velocity and Traffic Characteristics in IMT-2000 Networks)

  • 한정안;박상준;조재준;김병기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권12호
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    • pp.1504-1515
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    • 1999
  • 무선 이동 통신망은 기존의 음성위주로 제공되던 단일 미디어 서비스의 제공으로부터 발전되어 2000년대 초까지 이동 사용자에게 고품질의 멀티미디어 데이타 서비스를 제공하고, 장소에 제한을 받지 않고 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 IMT-2000을 실현을 목표로 발전하고 있다. 또한 다수의 서비스 사용자와 광대역의 데이타를 전송하기 위해서 셀의 반경은 점차로 축소되고 있다. 이에 따라서, 사용자의 위치등록과 핸드오버와 같은 처리에 대한 부하가 커지게 되었다. 그러므로 무선 이동통신에서 서비스 이용자에게 일정 수준 이상의 QoS를 보장해 주기 위해서 효율적인 핸드오버 알고리즘의 도입은 매우 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 IMT-2000환경에서 보다 효율적인 QoS를 서비스 사용자에게 제공해 줄 수 있도록 하기 위해 다양한 이동체의 속도와 멀티미디어 트래픽 특성을 동시에 고려하여 신뢰성 있는 핸드오버를 제공하는 H-PS(Hybrid-Priority Scheme)알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능을 분석한다.Abstract Wireless mobile communications is developed from the only single voice traffic sevice to multimedia sevices. And mobile communications will evolve IMT-2000, which is provide users with high quality multimedia services. A radius of cell is gradually reduced to accept many service users and transport the multimedia traffics. Therefore, a overhead of location tracking and handover processing are increased. Then to guarantee high QoS to service users in wireless mobile communications, efficient handover algorithm is very important issue.In this study, we propose a H-PS(Hybrid-Priority Scheme) handover scheme considering mobility and traffic characteristics in IMT-2000 networks. And performance evaluate using simulation.

WGS 반응에서 Pt-Na/Ce(1-x)Zr(x)O2 촉매의 구조에 따른 Na 영향에 대한 연구 (A Study on Na effect of Pt-Na/Ce(1-x)Zr(x)O2 Catalyst Structure for WGS Reaction)

  • 심재오;정대운;장원준;노현석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.654-659
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    • 2012
  • The interest in water gas shift (WGS) reaction has grown significantly, as a result of the recent advances in fuel cell technology and the need to develop small-scale fuel processors. Recently, researchers have tried to overcome the disadvantages of the commercial WGS catalysts. As a consequence, supported Pt catalysts have attracted a lot of researchers due to high activity and stability for WGS at low temperatures. In this study, $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts with various Ce/Zr ratio have been applied to WGS at a gas hourly space velocity (GHSV) of $45,515h^{-1}$. According to TPR patterns of $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts, the reducibility increases with decreasing the $ZrO_2$ content. As a result, Cubic structure $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts exhibited higher CO conversion than tetragonal structure $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts. Expecially, Pt-Na/$CeO_2$ exhibited the highest CO conversion as well as 100% selectivity to $CO_2$. Moreover, Pt-Na/$CeO_2$ catalyst showed relatively stable activity with time on stream. The high activity of cubic structure Pt-Na/$CeO_2$ catalyst was correlated to its higher oxygen storage capacity (OSC) of $CeO_2$ and easier reducibility of Pt/$CeO_2$.

Acidithiobacillus ferrooxidans를 고정화한 생물반응기와 흡수탑을 이용한 고농도 황화수소 제거 (Removal of High Strength Hydrogen Sulfide Gas using a Bioreactor Immobilized with Acidithiobacillus ferrooxidans and a Chemical Absorption Scrubber)

  • 류희욱;이내윤;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.328-333
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    • 2004
  • 고농도의 황화수소 가스를 제거하기 위하여 철촉매인 $Fe^{3+}$ 을 생산할 수 있는 철산화 세균 A. ferrooxidans를 다공성 세라믹 담체에 고정화한 생물반응기와 황화수소가 $Fe^{3+}$ 와 화학반응에 의해 elemental sulfur로 제거되는 흡수탑 반응기로 구성된 2단계 생물학적 탈황공정을 연구하였다. 생물반응기는 4회 이상의 반복 회분식 배양을 통해 안정화 되었고, 정상상태에서의 평균 철산화 속도는 $0.89kg{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 이었다. 2단계 생물 탈황공정은 약 54일 동안 장기간 성공적으로 조업이 가능하였다. 흡수탑 반응기에서는 공간속도를 70 $h^{-1}$ 의 조건하에서 37.000 ppm의 고농도 $H_{2}S$ 제거 임계 부하량은 3.3 kg $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 로 우수하였다. 장기간 조업하는 동안 고정화 세포의 농도는 일정하게 유지되었다.

일방향 응고에 의한 금속급 실리콘 중 Fe 제거 (Removal of Fe from Metallurgical Grade Si by Directional Solidification)

  • 사공성대;손인준;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권4호
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    • pp.20-26
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    • 2021
  • 태양전지용 실리콘은 주로 반도체급 실리콘 제조공정에서 발생하는 규격외 실리콘을 사용하여 왔다. 태양전지의 보급 활성화를 위해서는 보다 저렴한 정제 공정의 개발이 필요하다. 태양전지용 실리콘을 위한 저비용이면서 효율적인 방법은 금속급 실리콘을 정제하여 고순도화하는 것이다. 본 연구에서는 금속급 용융 실리콘 중의 Fe를 제거하기 위해 고주파 유도로 중에서 일방향 응고를 실시하였다. 실험조건과 실험결과를 유효 편석계수, Scheil 식 및 Peclet 수로 평가하였다. 시료의 하강속도가 감소함에 따라 불순물의 매크로 편석과 잉곳의 순도가 증가하였다. 이러한 결과는 시료의 하강속도 감소에 따른 유효 편석계수의 감소에 의한 것으로 생각된다.

수중 고온 단일 기포의 열전달 해석 연구 (A Study on the Heat Transfer Analysis of High-Temperature Single Bubble in Water)

  • 윤석태
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.117-123
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    • 2024
  • 수중에서 발생한 기포는 주변 유체의 밀도와 압력 차이에 의해 상승하는 부력을 받는다. 또한 주변 유체와의 점성, 표면장력, 상승 속도 그리고 크기 차이에 따라 기포의 거동, 형상, 열교환 과정 등이 달라진다. 본 연구에서는 원기둥 수조 내 상승하는 고온 단일 기포의 속도 그리고 열전달 해석에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 이론적 식을 통해 기포의 속도 그리고 온도 등을 계산하여 수치 해석 결과와 비교하기 위한 자료를 설정하였다. 그리고 상용 프로그램으로 수치 해석을 수행하였으며, 격자의 변화에 따른 수치 해석 결과의 안정성을 격자 수렴성 지수 계산을 통해 확인하였다. 수치 해석 결과 단일 기포의 상승 속도와 온도는 최소 격자의 크기가 기포 지름의 1/160이 될 때 수렴성을 보였으며, 온도 감소는 0.05초 이내에 주변 유체와 동일한 수준으로 감소하는 것을 확인하였다.