• 제목/요약/키워드: low porosity

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Ni-Al-$ZrH_2$ 연료극을 사용한 용융탄산염 연료전지의 온도의 영향 (Effect of operating temperature using Ni-Al-$ZrH_2$ anode in molten carbonate fuel cell)

  • 서동호;장성철;윤성필;남석우;오인환;임태훈;홍성안;한종희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.134-134
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    • 2010
  • Fuel cell is a device that directly converts chemical energy in the form of a fuel into electrical energy by way of an electrochemical reaction. In the anode for a high temperature fuel cell, nickel or nickel alloy has been used in consideration of the cost, oxidation catalystic ability of hydrogen which is used as fuel, electron conductivity, and high temperature stability in reducing atmosphere. Most MCFC stacks currently operate at an average temperature of $650^{\circ}C$. There is some gains with decreased temperature in MCFC to diminish the electrolyte loss from evaporation and the material corrosion, which could improve the MCFC life. However, operating temperature has a strong related on a number of electrode reaction rates and ohmic losses. Baker et al. reported the effect of temperature (575 to $650^{\circ}C$). The rates of cell voltage loss were 1.4mV/$^{\circ}C$ for a reduction in temperature from 650 to $600^{\circ}C$, and 2.16mV/$^{\circ}C$ for a decrease from 600 to $575^{\circ}C$. The two major contributors responsible for the change in cell voltage with reducing operation temperature are the ohmic polarization and electrode polarization. It appears that in the temperature range of 550 to $650^{\circ}C$, about 1/3 of the total change in cell voltage with decreasing temperature is due to an increase in ohmic polarization, and the electrode polarization at the anode and cathode. In addition, the oxidation reaction of hydrogen on an ordinary nickel alloy anode in MCFC is generally considered to take place in the three phase zone, but anyway the area contributing to this reaction is limited. Therefore, in order to maintain a high performance of the fuel cell, it is necessary to keep this reaction responsible area as wide as possible, that is, it is needed to keep the porosity and specific surface area of the anode at a high level. In this study effective anodes are prepared for low temperature MCFC capable of enhancing the cell performance by using zirconium hydride at least in part of anode material.

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의류소재용 직·편물의 수분이동 특성 측정 방법에 따른 흡한속건성 평가 (Assessment of Wicking and Fast Dry Properties According to Moisture Transport Measurement Method of Knit and Woven Fabrics for Garment)

  • 김현아;김승진
    • 감성과학
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    • 제20권2호
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    • pp.117-126
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    • 2017
  • 본 연구에서는 직/편물 8종을 대상으로 이들 수직방향과 수평방향 수분이동특성 측정방법에 따른 소재들의 수분이동 특성을 분석하였다. 또한, 8종의 시편의 MMT에 의한 건조특성을 수직 건조 측정 결과와 비교하여 논의하였다. 수평수분이동 방법인 MMT 시험 결과는 수직법인 바이렉 방법의 결과와 유사한 거동을 나타내었다. 대나무, 린넨 및 면/나일론 복합 소재는 드롭법의 흡수시간은 짧았으며, 표면의 낮은 접촉각 및 직물의 높은 다공성에 기인한 것으로 판단되며, 친수성 스테이플 섬유의 구조와 상관이 있을 것으로 보인다. MMT에 의한 건조특성은 니트 및 대나무 직물의 최대 흡수반경이 가장 우수했으며, 수식 건조법에 비해 차이를 나타내었다. MMT 방법의 건조속도는 직물의 두께와 포화수분 흡수율과 높은 상관성을 가졌으며, 회귀계수는 각각 0.9와 0.88이었다. 이는 직물의 두께가 얇을수록 위킹 및 건조특성이 우수하며, 기능성 소재기획시 착용 내구성을 판단하는데 중요함을 의미한다. 또한 상이한 섬유소재, 실 및 구조의 소재에 대한 수분이동특성(위킹, 건조)는 측정 방법에 따라 다른 결과를 나타내었다.

다양한 SiC 섬유를 적용한 실리콘 용융 침투 공정 SiCf/SiC 복합재료의 제조 및 특성 변화 연구 (Liquid Silicon Infiltrated SiCf/SiC Composites with Various Types of SiC Fiber)

  • 송종섭;김세영;백경호;우상국;김수현
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.77-83
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    • 2017
  • 섬유강화 세라믹 복합재료 제조 방법 중 실리콘 용융 침투 공정법(Liquid Silicon Infiltration-LSI)은 낮은 제조단가 및 짧은 공정 시간 등의 장점을 가진다. 본 연구에서는 고온 내산 특성이 우수한 SiC 섬유를 LSI 공정에 적용하기 위해 결정화도와 산소함량이 다른 세 가지 SiC 섬유(Tyranno SA, LoxM, Tyranno S)를 이용하여 $SiC_f/SiC$ 복합재료를 제작하고 그 적용 가능성을 확인하였다. LSI 공정을 통해 제조된 $SiC_f/SiC$ 복합재료는 모두 2% 미만의 기공률로 치밀화 되었지만, 섬유의 결정화도와 산소함량에 따라 3점 굽힘강도는 큰 차이를 나타냈다. 이는 $1450^{\circ}C$ 이상의 높은 LSI 공정 온도에 SiC 섬유가 노출 될 경우 비정질 SiOC상이 결정화되며 수축하는 현상과 섬유 내 잔존 산소-모재 내 탄소의 반응으로 인한 미세구조 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 이는 SEM, XRD 및 TEM 분석을 통해 섬유 종류별 공정온도에서의 특성 변화로 확인하였다.

화학기상침착법에 의한 SiCf/SiC 복합체의 제조 (Fabrication of SiCf/SiC Composite by Chemical Vapor Infiltration)

  • 박지연;김대종;김원주
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.108-115
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    • 2017
  • $SiC_f/SiC$ 복합체를 제조하는 공정들 중에서 화학기상 침착(Chemical Vapor Infiltration) 공정은 저온에서 실형상이나 복잡한 형상을 제조할 수 있고, 기지상의 미세구조를 제어할 수 있으며, 고순도를 지닌 $SiC_f/SiC$ 복합체를 제조할 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나 잔유 기공을 가지며 공정시간이 긴 단점이 있다. 기공률을 줄이고 효과적인 기지상 채움을 위하여 휘스커(whisker) 성장과 기지상 채움공정을 연속하여 수행하는 whisker growing assisted 화학기상침착공정이 개발되었다. 기지상 채움 전에 프리폼에 SiC 휘스커를 미리 성장시키면 섬유간이나 번들간에 존재하는 큰 기공을 작게 분할하여 기지상 채움 효율을 증진할 수 있다. 본 논문에서는 $SiC_f/SiC$ 복합체 제조를 위한 화학기상침착법공정의 기초와 일반적인 화학기상침착공정과 whisker growing assisted 화학기상침착공정으로 제조한 $SiC_f/SiC$ 복합체의 실험결과들을 간략히 서술하였다.

가연성 가스 인식을 위한 $SnO_2$계열의 박막 가스센서 ($SnO_2$-based thin film gas sensors in array for recognizing inflammable gases)

  • 이대식;심창현;이덕동
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.289-297
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    • 2001
  • 가연성 가스의 검지 및 인식을 위하여, SnO$_2$계열의 4가지 종류의 박막을 형성하였다. 감지막 형성을 위하여, Sn, Pt/Sn, Au/Sn 그리고 Pt, Au/Sn 막을 Sn의 열증착과 귀금속의 스퍼터링으로 증착하였다. 증착된 박막들을 $700^{\circ}C$ 정도에서 2 시간 열산화시켜 $SnO_2$계열의 감지막을 형성하였다. 제작된 박막은 tetragonal구조의 $SnO_2$이었고, 가스 흡착을 위한 가스 흡착점과 기공도를 많이 갖고 있었다. 스퍼터로 형성된 박막보다 열산화법으로 형성된 박막이 고감도를 보였다. 제작 박막들은 작업환경기준치정도의 저농도에서 측정 가연성 가스(부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소)에 대해 고감도와 재현성을 나타내었다. 특히, 백금(30 $\AA$)을 첨가한 박막이 LPG와 부탄 가스에 대해, 순수 열산화된 $SnO_2$ 박막이 프로판과 일산화탄소에 대하여 가장 고감도를 나타내었다. 이들 센서들의 각 가스별로 차별화된 감도패턴을 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 환경기준치(LEL, TLV) 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소와 같은 가연성 가스의 종류 인식 및 정량을 인식할 수 있었다.

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컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 임플란트 상부 티타늄 구조물의 주조방안 (CONFUTER-AIDED CASTING DESIGN FOR IMPLANT TITANIUM SUPERSTRUCTURES)

  • 오세욱;이호용;이근우;심준성
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.421-439
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    • 2003
  • Statement of problem : It is difficult to obtain a good titanium casting body using the traditional sprue design because of high melting point of Ti, and the low fluidity and high reactivity of molten Ti. Purpose : A new sprue design for titanium casting bodies needs more trial and error. In order to decrease the number of trial and error, computer simulation(MAGMASOFT, Magmasoft Giessereitechnologie GmbH, Achen, Germany) was used to optimize sprue design in U-shaped implant superstructures. Material and method : Five kinds of sprue were examined for the design of the sprue former for titanium casting: Sprue design A(sprue length 4 mm, rectangular shape, 4 sprues), Sprue design B(sprue length 4 mm. round shape. radius 2 mm, 7 sprues), Sprue design C (sprue length 2 mm, round shape, radius 2 mm, 7 sprues). Sprue design D (sprue length 2 mm, cone shape, large radius 3mm. small radius 2mm, 7 sprues), and Sprue design E( sprue length 2 mm. one unit channel shape). Sprue design F(sprue length 2mm, one unit channel shape) was also examined for the design of the customized sprue former in the Biotan system(Schutz Dental Gmbh, Germany). The casting bodies were taken in Sprue design A, Sprue design D, Sprue design E, and Sprue design F in the Biotan casting system. The numerically predicted defects were compared with the experimental dental castings by the radiographic and sectional view observations. Results : 1. According to the result of computer simulation, turbulence during mold filling was decreased in the sequence of Sprue design F, Sprue design E, Sprue design D, Sprue design C, Sprue design B, and Sprue design A. 2. The calculated solidification time contours indicate that hot spot was moved from the casting body to the sprue button in the sequence of Sprue design A, Sprue design B, Sprue design C, Sprue design D, and Sprue design E. The filling pattern of Sprue design F was similar to that of Sprue design E. 3 The predicted filling pattern shows that less turbulence was found in the customized sprue former than in the standard sprue former. 4. According to the results of the radiographic and cross sectional observations, casting defects less than 1mm were found at the center of a casting body with Sprue design E and Sprue design F. However, larger casting defects of 4mm were found in a casting with Sprue design A. 5. The predicted casting porosity was similar to that of the real casting. Conclusion : One unit channel-type and customized sprue former can be recommended. Further research and developement of various sprue designs using computer simulation in necessary to optimize casting design, in order to reduce the formation of casting defects in implant titanuim super-structures.

밭전환 논에서 심토파쇄에 따른 사료용옥수수의 수량성 변화 (Effect of Subsoiling on Silage Maize Yield in Paddy Field Converted to Upland Condition)

  • 서종호;백성범;권영업;김충국;정광호;정건호;이재은;손범영;김시주
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.430-435
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    • 2012
  • 밭전환 1년차 논의 토양물리성 악화를 개선하고 사료용 옥수수 생육을 증진시키기 위한 심토파쇄의 효과를 살펴본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 심토파쇄에 의해 토심 25~35 cm 층위의 토양의 경도가 크게 감소하였고 토층 15~30 cm에서 가밀도, 공극율 및 고상비율 등 하층토의 토양물리성이 개선되는 것으로 나타났다. 2. 심토파쇄 추가 시 옥수수의 간엽 및 이삭의 생육이 크게 증가하였으며, 특히 이삭당 립수의 증가가 이삭중을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 3. 심토파쇄 추가 시 옥수수는 이삭 및 간엽의 수량증가에 의해 TDN 수량이 19~39% 증가하였으며, 특히 습해에 의해 생육이 불량한 2011년도의 옥수수의 생육촉진 효과가 컸다.

동해 심해분지 시추퇴적물의 음속과 감쇠계수 (sound Velocity and Attenuation Coefficient in the Core Sediment of Deep-Sea Basin, East Sea of Korea (Sea of Japan))

  • 김성렬;이용국
    • 한국해양학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.59-66
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    • 1991
  • 동해 심해분지 시추퇴적물 (수심, 1850 m 에서 수평(H), 수직(V) 방향에 대한 음 속(V/SUB p/)과 감쇠계수 (q/SUB p/)가 실내분석방법으로 측정되었다. 채취된 시추퇴 적물이 길이는 약 250 m 이었으며, 측정 음원은 중심주파수 500 m 의 초음파 변환기 (ultrasonic p-wave transducer)가 사용되었다. 1,480~1,500 m/sec 정도의 변화를 보 이는 V/SUB p/의 비동방성 (A/SUB p/)은 $\pm$1.0% 이내로써, 수평 또는 수직 그 어느 쪽 이 빠르다고 판단하기는 어렵다. 이는 시료의 대부분이 균질 (homogeneous) 한 니질퇴 적상이며, 심한 생물교란 (bioturbation)과 함께 높은 공극율(85% 이상)에 따른 다량 의 해수 함유에 기인하는 것으로 판단된다. Q/SUB p/의 분포범위는 5~10 정도이며 전 반적으로 퇴적물 하부로 내려갈수록 감소하는 경향은 탄산염 (CaC0$_3$)과 유기물 함량 의 증가와 함께 silt가 증가하고 clay가 감소하는 퇴적물 입도 (texture)의 변화로 해 석된다. 그러나 화산재(volcanic ash)가 나타나는 최하부층에서는 14.9 의 높은 Q/SUB PH/값도 보이고 있다. V/SUB PH/와 Q/SUB PH/의 역상관관계는 퇴적물 물성변화 뿐만 아니라 높은 함수율로 인한 해수특성(높은 Q/SUB p/, 낮은 V/SUB p/)의 영향도 크게 작용하고 있음을 시사한다.

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Effect of Rice Straw Application on Yield of Whole Crop Barley and Change in Soil Properties under Upland Condition in Saemangeum Reclaimed Tidal Land

  • Lee, Su-Hwan;Shin, Pyeong;Bae, Hui-Su;Lee, Jang-Hee;Oh, Yang-Yeol;Lee, Sang-Hun;Rho, Tae-Hwan;Song, Beom-Heon;Cho, Jae-Yeong;Lee, Kyoung-Bo;Lee, Keon-Hui;Park, Ki-Hoon
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.586-593
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    • 2014
  • Newly reclaimed tidal land is known to be in low status of soil fertility. The incorporation of crop residue is an effective method to improve soil properties and fertility in reclaimed saline soils. The objective of this study was to evaluate the efficiency of rice straw (RS) application to improve physico-chemical properties of saline-sodic soil and its contribution to productivity of whole crop barley. Increasing rate of rice straw improved growth parameter related to yield of whole crop barley, which increased tiller number significantly (p<0.05).The yield increased by 15% (F.W) and 9% (D.W) in rice straw-amended plots. The content of soil organic matter (SOM) in the surface soil (0-20cm) with rice straw incorporation increased by 5~9% (RS 2.5~RS 7.5) compared to RS 0, in which the content of SOM decreased after two consecutive cultivations. Rice straw incorporation promoted soil physico-chemical properties and nutrient-availability of the test crop, as indicated in change in soil bulk density, porosity and increased nutrient uptake of plant. Especially, the P content and uptake of whole crop barley increased with increasing the rate of rice straw application. In conclusion, the rice straw application at rates of $5.0-7.5ton{\cdot}ha^{-1}$ in reclaimed saline soils effectively improved soil properties and crop productivity, which has potentials to reduce the loss of chemical fertilizers and facilitate the favorable condition for crop growth under adverse soil condition.

철광산 지역에서의 물리탐사 기술 적용 연구 (A Geophysical Survey of an Iron Mine Site)

  • 김기연;오석훈
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.575-587
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    • 2013
  • 철광산 지역의 매장량 평가를 위해 전기 및 전자탐사 방식의 물리탐사를 수행하였다. 철광산 조사에 적합한 물리탐사 기법을 결정하고 연구지역의 지질정보에 대해 파악하기 위해, 대상 지역의 시추 코어와 노두 파편으로부터 획득한 암석 코어를 분석하였다. 획득한 코어에 대해 비중, 밀도, 공극률, 비저항, P파 속도 등 5가지 물성을 측정한 결과, 자철광체가 전기적 특성에 민감하게 반응한다는 것을 확인하고 전기 탐사를 수행하기로 결정하였다. 전기비저항 탐사는 기존의 연구들을 통해서 적용 기법들이 다양하고 해상도 또한 높은 편이 알려져 있어 철광산의 조사에 적합할 것으로 판단되었으나, 심부에서는 해상도가 낮으며 탐사의 수행도 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 전기비저항 탐사를 보완하기 위해 물리탐사법 중 비교적 깊은 탐사심도를 가지는 MT (MagnetoTelluric) 탐사를 추가적으로 수행하였다. 또한 MT 탐사의 천부 정보에 대한 취약성을 보완하기 위해 인공송신원을 사용하는 CSMT (Controlled Source MT) 탐사를 추가적으로 실시하였다. 전기 및 전자탐사를 통해 채광이 이루어진 광산 하부에 저비저항체가 있음을 발견하였으며, 향후 추가적인 이용 가치를 확인하였다.