*종* 스토어

*종*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

4개
전체 판매량

15개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A
자료문의 응답률

-

전체자료 4개

[신소재] 바이오 세라믹스

**바이오 세라믹**1. 바이오 세라믹스의 구분바이오 세라믹스는 크게 생체관련 세라믹스와 생화학관련 세라믹스로 구분된다. 생체관련 세라믹스는 고분자나 금속에는 없는 우수한 생체 친화성을 가진 인공뼈나 치과재료 등의 경조직 대체용 기능재료와 인공혈관, 인공기관 등의 연조직 대체재료를 의미하며, 생화학관련 세라믹스에는 bioreactor용 다공질 세라믹스가 대표적이라 할 수 있다. 생체관련 세라믹스와 생화학관련 세라믹스로나눌수 있다.*생체관련 세라믹스1) 인공치근, 인공턱뼈, 치과용 시멘트2) 정형외과용 인공뼈,인공관절,뼈시멘트3) 인공혈관, 인공기관, 경피단자4) 생체내 치료용 세라믹스*생화학관련 세라믹스1) 고정화 효소 담체2) 세균, virus의 분리,정제3) DNA,RNA,아미노산의 분리,정제4) 생화학 반응용 촉매5) 상하수 처리2. 생체관련 세라믹스1) 생체활성 세라믹스세라믹스 중에는 생체내에 매립되어 주위에 섬유성 피막을 전혀 만들지 않고 주위의 뼈와 직접 접촉하여 강한 화학결합을 이루는 것들이 있는데 이런 종류를 생체활성 세라믹스라 부른다. 이들 세라믹스 중에서 대표적인 것은 1970년 Hench에 의해 최초로 만들어진 Na2O 24.5, CaO 24.5,SiO2 45, P2O5 6 wt % 조성의 Bioglass와 1977년 뼈와 직접 결합하는 것이 밝혀진 소결 수산화아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2)가 있다.바이오글라스는 중이의 인공이소골 및 턱뼈용 매립재로서 이미 실용화되어 있다. 생체 경조직의 무기질 성분과 동일한 수산화아파타이트는 과립상형태가 뼈충전재로서 다공질 형태가 턱뼈나 두개골의 수복재료로서 그리고 치밀 소결체가 인공이소골이나 인공치근으로서 실용화되어 있다. 다만 이것들은 생체가 요구하는 높은 기계적 강도를 갖고 있지 않으므로 생체내에서 커다란 하중이 걸리지 않는 부분에만 사용할 수 있다.Kokubo 등은 1985년 알칼리 성분이 전혀 들어있지 않은 MgO-CaO-SiO2-P2O5계 유리에 아파타이트와 -Wollastonite( ite) 및 규회석(Wollastonite) 결정상을 포함하는 결정화 유리들이 소개되었다. 이렇게 표면 활성을 갖는 유리는 자체의 기계적 강도가 매우 낮다는 것이 큰 문제이다. 최근 인회석 및 규회석 결정상을 포함하는 결정화 유리의 강도가 매우 높다고 하여 관심의 대상이 되고 있다.뼈의 주성분인 수산화인회석을 인공으로 만들어 이식 재료로 사용했을 때 비활성 이식재료처럼 주위에 섬유질의 피막을 만들지 않고 뼈와 결합을 한다고 보고하고 있다. 이 인공 수산화인회석의 기계적 성질도 만족스럽지 못하다.2) 생체불활성 세라믹스생체불활성 세라믹스는 고분자나 금속에 비해 내마모성, 내열성, 내약품성 등의 기계적 특성과 화학적 안정성, 생체안정성에서 뛰어난 생체재료로서 등장했다. 생체불활성 세라믹스는 생체활성 세라믹스와는 달리 생체내에서 뼈와 직접 화학결합을 형성하지는 못하지만 매우 얇은 섬유성 피막을 경계로 결합한다. 생체불활성 세라믹스의 대표적인 것으로는 알루미나(단결정, 다결정), 카본, 부분안정화 지르코니아 등이 있다.알루미나 소결체는 단단하고 내마모성이 뛰어나며 압축강도도 높기 때문에 많은 하중이 걸리는 인공고관절 (hip joint)의 골두(head)로서 실용화되어 널리 이용되고 있다. 알루미나는 생체내에서의 강도 저하도 적고 화학적으로도 안정하여 지금까지의 금속제 골두에서 문제가 되었던 장기간 사용도 가능하게 되었다. 또 알루미나 단결정은 인공치근, 뼈 고정용 나사 등으로 실용화되어 있다 그러나 뼈조직과 직접 결합하지 못하기 때문에 전체를 나사형이나 blade형으로 제작하여 기계적인 힘에 의한 고정법이 채택되고 있다.기공 내에서도 세포와의 계면에 생기는 섬유질 피막은 계속 문제가 되고 있다. 이렇게 이식재료에 기공을 만들어 주면 체액과의 접촉 면적이 넓게 되어 조금이라도 부식이 되는 재료의 경우 부식된 부산물이 체내에 남아 있을 수가 있다.세포가 성장하여 들어갈려면 기공이 크기가 100 m이상이어야 한다. 이렇게 큰 기공이 존재하게 되면 재료의 강도가 크게 저하트 소결체는 상피조직과도 양호한 친화성을 갖고 있으므로 체내에 매립된 튜브나 리드선을 피부에서 체외와 연결하는 단자(경피단자)로서 실용화되어 있다.4) 생체내 치료용 세라믹스세라믹스는 단순히 상처입은 조직을 치환할 뿐만 아니라 손상된 조직을 치료하며 생체가 본래 가지고 있는 자기 수복 기능을 돕는 역할도 한다.이 재료를 뼈의 결합 등에 넣었을 경우 뼈가 서서히 자라면서 이 이식재료는 녹아서 없어지게 되고, 결국은 새로운 뼈로 교체된다. 이 재료는 시간이 흐름에 따라 화학적 파괴가 일어나는 것이므로 새로 생긴세포의 강도가 증가하기 전에 강도가 급격히 감소하는 것이 문제이다. 이러한 재료의 용해도를 조절함으로써Controlled Release Glass(CRG)를 만들 수도 있다. 즉, CRG재료에 약을 포함시킨 후 치료할 환부에 넣어두면 CRG 재료가 서서히 녹아 나면서 투약의 효과를 오랜 기간 지속시킬 수 있다.예를 들면 다공질 생체활성 세라믹스나 생체활성 시멘트에 항생물질이나 뼈성장 인자를 포함시켜 두면 매립 부위 근방의 질환을 치료하고 또 뼈의 성장을 촉진시키는 것이 가능하다. 또, 직경 20-30 m의 Y2O3 40, Al2O3 20, SiO2 40 wt % 조성을 가진 구상유리는 간암의 치료에 유효한 역할을 한다고 보고 되어 있다. 이 유리는 사용 직전에 중성자선을 조사하여 89Y만을 90Y로 방사능화 시킨 후 생리식염수와 섞어 간장동맥을 경유하여 간장에 주입시킨다. 간장암세포는 대부분 간장동맥으로부터 혈액을 받기 때문에 유리구는 간장암 부근에 멈추게 되며, 유리 조성내의 90Y가 반감기인 64.1시간동안 선을 종양부에 직접 조사하여 암세포를 사멸시킨다. 선은 투과 거리가 짧기 때문에 정상적인 조직을 손상시킬 염려가 없고 또 이 조성의 유리는 화학적 내구성도 뛰어나므로 방사성의 90Y가 용출되어 다른 조직을 손상시킬 염려가 없다.5) 세라믹스 재료의 단점일반적으로 세라믹스 재료의 가장 큰 단점이 재료의 취약성이다. 바이오 세라믹스의 경우도 이 약한 기계 촉매 등의 작용을 이용하여 의학 및 생화학 분야에서 이용되는 세라믹스를 말한다.신장투석, 혈액여과요법, 효소고정화담체 또는 혈액 성분의 분리기로서 세라믹스가 이용되고 있다. 또한 생화학 분야에 있어서 효소나 효소를 생산하는 미생물을 고정화하는 담체로서, DNA나 아미노산 등의 분리 정제용 분리기로서 세라믹스가 폭넓게 연구되고 있다. 이것은 세라믹스가 PH등에 대한 화학적 안정성, 고열 압력 등에 대한 형상 안정성 등의 요구되는 조건을 구비하고 있기 때문이다. 이용되는 세라믹스의 형태는 비표면적이 크고, 기공률이 높으며 미세기공이나 입경 제어가 필요한 점으로부터 다공체, 분립체 및 gel이 대부분을 차지하고 잇다.대표적인 응용 예는 다음과 같다.1) 미생물, 세포의 분리적절한 기공경을 가진 다공질 유리를 이용함으로써 세균, 임파구 및 생체세포를 분리할 수 있다. 260 의 기공경을 가지는 다공질유리로 만들어진 칼럼에 직경 286 인 southern bean mosaic virus와 직경이 260 보다 작은 소의 혈청알부민이 섞인 용액을 흘려 보내면 칼럼을 통과하는 거리가 다르기 때문에 두 물질이 분리된다.이 분야는 미세기공 유리의 제조기술 발달과 더불어 향후 응용 범위의 확대가 기대된다.2) 생체물질, 의약품의 분리 정제다공질 유리막 및 칼럼, 아파타이트 과립 또는 gel칼럼 등을 이용하여 각종 단백질, 인터페론, DNA나 RNA 등의 핵산, 배당체 등이 분리 정제되고 있다. 이중에서도 아파타이트의 흡착 특성은 우수하여 오래전부터 액체크로마토그라피의 흡착 칼럼으로서 널리 이용되고 있다.3) 효소및 미생물의 고정화의약품 또는 식품 등의 분야에 있어서 고효율로 연속적으로 발효나 반응을 일으킬 경우 효소나 효소를 생산하는 미생물을 고정화한 칼럼을 이용한 bioreactor는 중요한 제조기술의 하나다. Bioreactor에 이용되고 있는 세라믹스 담체의 대표적인 것으로는 다공질유리, TiO2, Al2O3, SiO2, ZrO2 등이 있다.4) 혈액 성분의 흡착 제거혈중움이 있다.1) 생체 친화성손상된 생체조직을 제거한 후, 생체재료를 신체에 이식하면 조직이 새로이 회복되면서 생체 이식재료와 반응을 하게 된다. 이때 생체조직의 이식재료에 대한 적응성을 생체 친화성(biocompatiblity)이라 한다.뼈가 부러지던가 피부에 상처를 입는 등 생체 조직이 손상을 받게 되면 주위의 세포가 이를 치료하려고 한다. 생체조직이 다치게 되면 맨 먼저 염증성의 반응이 일어나고 혈관이 줄어들면서 피의 흐름이 멈춘다. 동시에 백혈구를 포함한 죽은 세포가 배출액을 만들고 이러한 배출액이 모여서 고름을 형성하게 된다. 염증 배출물에는 섬유소원이 포함되어 있는데 이것이 효소에 의하여 섬유소로 변한다. 이 섬유소가 상처받은 주위에 쌓이게 되며, 이것은 결국 Collagen으로 변하면서 완치된다.만일 손상받은 생체조직 주위에 이식재료가 존재하게 되면 백혈구가 이식체 주위에 생기고 대식세포(macrophase)라는 커다란 세포가 발생한다. 만일 그 이식체가 생체조직에 대하여 화학적, 물리적으로 불활성이면 대식세포는 형성되지 않고 collagen형태의 세포가 이식재료를 감싸게 된다. 그러나 이식재료가 화학적 또는 물리적으로 주위 생체조직을 자극하면 이식한 자리에 염증이 생기게 된다. 이 염증은 상처가 아무는 속도를 늦춘다. 이러한 이식재료와 신체조직간의 반응은 신체 부위에 따라 매우 다르며, 이식재료의 화학조성 및 재료의 미세구조에 따라서도 그 반응성이 달라진다.대부분의 금속은 산화 또는 부식반응을 통하여 생체조직과 심하게 반응한다. 그러나 티타늄, 알루미늄 등은 표면에 얇은 산화물 층이 쉽게 형성되어 생체세포에 반응이 적은 재료로 된다. 이외에 Co-Cr 합금, 316L 스테인리스강 등도 내부식성이 강한 금속이다. 세라믹스 중에는 TiO2, Al2O3, ZrO2, CaO-Al2O3 등 생체조직과 반응을 일으키지 않는 재료와 Bioglass와 같이 생체조직과 반응을 하는 재료 등 다양한 종류의 생체재료가 있다. 고분자재료는 일반적으로 생체조직에 대하여 .

공학/기술| 2002.12.14| 9페이지| 1,000원| 조회(1,036)

세라믹스, 바이오세라믹스, 생체활성, 생체관련세라믹스, 생체친환성

미리보기

닫기
[전산응용] 전산응용가공의 시스템 구성

1.PDM 과 PLM 에 대하여1)PDM의 정의PDM(Product Data Management)는 제품정보관리라는 뜻으로 제조업체들이 생산에서부터 유통, 폐기에 이르기까지 제품에 대한 모든 정보를 통합 관리해주는 시스템을 말한다.PDM은 기존 캐드캠 소프트웨어(SW)가 제품의 설계에서부터 생산까지 도면과 그래픽작업을 처리하는 데 중점을 두고 있는 것에 비해 캐드작업에서 생산된 도면정보 및 생산량, 생산일자, 주문량, 재고물량 등 제품과 관련된 모든 정보를 일괄적으로 관리해 기업체들의 생산성을 향상시켜 준다.PDM 구축을 통해서 제품 개발 및 설계 BOM(Bills of Materials) 작성 시간을 획기적으로 줄인 것으로 평가받는다. 또한 업무 프로세스 재정립, 선진 정보 인프라 구축, 임직원의 컴퓨터 활용 정착, 정보공유체제 확립, 수주형 설계에서 능동적인 제안형 설계로의 이전과 같은 보이지 않는 효과가 더 크다고 한다.2)PLMPLM은 기존의 제품 설계 및 엔지니어링 분야 지원을 위한 PDM(Product Data Management)의 확장/발전된 형태로도 이해될 수 있으며, 현재는 cPDm( Collaborative Product Definition Management), CPC(Collaborative Product Commerce) 등의 이름과 함께 유사한 개념으로 혼용돼 사용되고 있다. 이들 간에는 현상을 보는 시각과 개선에 대한 주요 관점의 차이에 의해 약간의 개념 차이는 있다 하겠으나, 이들 모두가 협업과 제품에 대한 지원을 담당하고 있다는 점에서는 모두 동일하다. PLM은 협업 환경 하에서의 전체 제품 수명 주기 지원에 보다 많은 비중을 실어 강조하고 있으며, 공급망 관리의 범위를 확대하여 제품 개발 초기의 아이디어 착상에서부터 생산 및 고객에게 전달된 이후의 설비/자산으로서의 유지보수 관리 및 교체/폐기까지의 전 과정을 통합적으로 연계 지원할 수 있는 솔루션으로 이해될 수 있다.최근 CIMdata사 자체적으로 명명한 cPDm에 대해 정의 전사적인 시각에서의 통합을 기반으로 한 접근이 시장에서 인정받고 있음을 알 수 있게 하는 대목이며, 이는 이미 PLM이 업계 표준으로서 확고한 자리를 잡고 있다는 것을 알려주고 있는 것이다.이상적인 PLM 솔루션의 구성 요건PLM을 통해서 궁극적으로 이루고자 하는 것은 ▶제품 출시 기간의 단축 ▶제품 출시 비용의 절감 ▶시장의 요구에 정확하게 부합하는 제품 출시의 3가지 정도로 요약해 볼 수 있겠으며, PLM은 이 목적을 달성하기 위한 모든 기능을 충족시키는 방향에서 구성되어야 한다.첫째로, 제품 출시 기간의 단축을 위해서는 제품 출시까지의 주요한 병목 구간 혹은 지연에 대한 동인을 이해하는 것이 중요하며, 산업군 별로 차이는 있겠으나 제품 개발 단계 초반의 프로세스가 그것으로 파악되고 있다. 상품화를 위한 여러 단계 중 가장 유연하면서도 정형화하여 관리하기가 어려운 부분이 바로 초기 제품 개발 단계이며, 계획의 착오나 변경에 의한 비용발생의 규모도 가장 큰 부분이 제품 개발 초기 단계인 것을 감안하면 충분히 그 중요성에 대해 공감하지 않을 수 없을 것이다. 이는 이미 동시공학에 기반한 PDM 도입 시부터 강조되어왔던 것으로 제품 개발 분야에 대한 최적 지원을 위한 기능을 제공해야 한다는 것이다.지원되어야 할 주요 기능에는 도면/문서 관리를 기본으로 하여, CAD와의 연계, 설계 변경 관리, 제품 구조 관리, 분류 관리, 워크플로우 활용 등이 있다. 이들은 단순히 제품 개발 분야에 대한 지원에만 그쳐서는 안 될 것이며, 동시공학 개념에 기반 하여 전후공정에서도 제품 정보를 적절히 운용될 수 있는 기능 구조를 갖추어야 한다. 또한, 자재 선정 이전의 제품 개발 초기에서부터 기능 구조와 공정, 그리고 공장 라인까지를 고려한 설계가 가능하도록 지원할 수 있어야 하겠다.둘째로, 제품 출시 비용의 절감에 대한 고려는 전통적 관리 기법의 시스템적 지원을 통한 개선과 중복되는 프로세스에 드는 여러 비용적 요소의 제거, 그리고 기업간 협업에 의한 정보 교류를 위해 발생되는위해서는 제품 초기 개발에서부터 유지보수/폐기에 이르기까지의 전체 프로세스 지원과, 고객 및 협업을 위한 다양한 형태의 파트너에 대한 고려, 그리고 내부적 관점에서의 철저한 비용/품질 관리가 필수적 구성 요건이라 하겠다. 이러한 일련의 기능 지원들은 자연적으로 기업의 핵심 역량에 대한 지식화로 이어져 말뿐인 지식관리가 아닌 진정한 기업의 지식화를 유도하는 지식 기반으로서도 활용될 것이다.2. 방전가공방전가공방전가공이란 스파크 가공(spark machining)이라고도 하는데, 그 이름에서 보는 것처럼 전기의 양극과 음극이 부딪칠 때 일어나는 스파크로 가공하는 방법이다. 스파크로 일어난 열 에너지는 가공하고자 하는 재료를 녹이거나 기화시켜 제거함으로써 원하는 모양으로 만들어 준다. 물론 방전은 아주 작게 또 아주 빠르게 일어나도록 제어되고, 시편의 가공부분은 아주 작은 입자가 되어 녹거나 기화되어 제거되기 때문에 정밀가공이 가능하게 된다이 방전가공의 절대조건은 스파크를 일으키기 위해 양극 역할을 하는 시편이 전기적으로 전도성을 띄어야 한다는 것이다. 이 조건 때문에 금속가공에서는 이미 십여년 전부터 방전가공이 널리 쓰여왔다. 그러나 최근에는 세라믹스에도 적용이 늘어나고 있는데 전기적으로 비도체인 세라믹스에 도체인 TiN, TiC, TiB2 등을 넣어 도체인 복합재료를 만들 수 있기 때문이다.2. 가공 방법 및 특징방전가공 방법은 크게 두 가지인데 음극으로 와이어(wire)를 쓰는 와이어 방전가공법과 다이(die, 또는 mold)를 쓰는 다이 방전가공이 있다. 앞 방법은 줄톱으로 나무를 자르는 것과 마찬가지로 세라믹스를 자르는 데 쓰인다. 뒷 방법은 드릴로 나무에 구멍을 내는 것과 마찬가지로 세라믹스를 미리 준비한 다이 모양으로 뚫는 데 쓰인다. 물론 이때 다이가 회전하지는 않는다. 따라서, 다른 가공법에 비해 방전가공이 가지는 특징은 다음과 같다.·전기 방전에 의한 높은 열에너지로 아주 단단한 재료도 쉽게 가공·기계적인 응력을 가하지 않고 가공·복잡한 모양 가공모든 가공을 이 방법으로 하는 것은 경제적이 아니다. 앞의 특징이 잘 나타낼 수 있는 가공에 적용할 때만 이 방전가공법이 효율적이다.3. 리니어모터, 엔코더, 로터리엔코더, 리니어 엔코더리니어모터리니어모터는 18세기 중반에 발명되어 초기에는 섬유공업에서의 방적기 북으로 개발되어 사용되었었다. 그 후 1946년 미국 웨스팅하우스에서 리니어모터를 이용하여 항공모함에서 비행기 이·착륙 보조장치인 electropult를 개발한 이래로 여러 분야에의 응용이 확산되기 시작되었다. 그러나 이론을 통한 체계적이며 합리적인 연구는, 1950년대에 들어서면서부터 영국의 Laithwaite 교수에 의하여 시작되어 현재까지 괄목할 만한 성과를 거두며 발전해왔다. 지금은 많은 연구결과를 토대로 하여 자기부상열차, 리니어모터카 등의 수송기관과 OA, HA, FA 기기 등 각종 자동화 시스템분야의 핵심구동장치로 응용개발이 날로 확대되고 있다.리니어모터는 일반 회전형 모터를 축방향으로 잘라서 펼쳐 놓은 형태이므로, 기존의 일반 모터가 회전형의 운동력을 발생시키는 것에 비해 직선방향으로 미는 힘인 추력을 발생시키는 점이 다르나 그 구동원리는 근본적으로 같다고 볼 수 있다. 회전형 모터를 잘라 펼쳐 선형운동을 하게 한다.회전형 모터는 회전방향으로 무한연속운동을 하지만 리니어모터는 구조적으로 길이가 유한하여 길이방향으로 길이가 유한하여, 입구단(entry end)과 출구단(exit end)이 구조적으로 존재하므로 누설자속과 에너지의 왜형 및 손실을 유발하여 특성을 악화시킨다. 이러한 효과를 길이방향으로의 단부효과(longitudinal end effect)라 한다. 또한 측면 모서리방향으로도 에너지의 누설이 발생하는데, 이를 횡방향 모서리효과(transverse edge effect)라 하며 이것에 의한 모터의 추력 및 수직력 등의 손실은 물론 그 분포를 왜형시켜 운전특성을 나쁘게 하는 등의 큰 영향이 있다. 따라서 구동원리는 회전형 모터와 동일하나 단부효과와 모서리효과에 의하여 그 특성이 매너지 손실이나 소음을 발생하지 않는 것은 물론이고 운전속도에도 제한을 받지 않는 등의 특유의 利點이 있게 된다. 따라서 계통의 효율적인 운전과 기능에 있어서 회전형에 비하여 절대적으로 유리하다.리니어모터는 평평한 형태이므로 회전형 모터에 비하여 높이가 매우 낮음을 확실하게 알 수 있다. 따라서 평평한 모양의 리니어모터로 추진하는 경우에 높이가 현저하게 감소하여 기구의 低床化를 실현 할 수가 있다. 실제로 직선추진력을 직접 발생하는 리니어모터로 구동하는 차량으로 지하철을 건설하는 경우에는 회전형 모터로 건설하는 경우에 비하여 건설비의 70%이상을 차지하는 터널의 단면적이 68%정도가 감소되어 전체 건설비가 50%정도까지 저감되는 효과를 갖는다.그러므로 오늘날에는 육상운송계통에서의 자기부상열차나, 대규모의 공장이나 산업시설에서의 컨베이어시스템, 승강기, 크레인, 자동문 등 광범한 분야에서의 산업시스템에 필수적인 직선형 구동장치로 응용·개발되고 있다. 또 한편으로 오늘날 인간생활의 편리함의 추구로 인하여 HA, OA, FA등 각 분야에서 자동화가 활발하게 진행되고 있는 바, 이 경우의 각종 서보시스템에서 직선형 구동장치로 리니어모터의 응용이 필수적으로 되고 있으며, 장차 그 응용분야는 더욱 확대될 것으로 전망된다.엔코더엔코더는 회전각을 검출하기위한 것을 로터리 엔코더라고 하며 직선 변위량을 검출하기 위한 것을 리니어 엔코더라고 한다. 엔코더의 동작 원리는 로터리와 리니어 방식 모두 동일하다. 2 개의 트랙에 서로 90 도의 위상이 차이 나도록 홈을 판 후 각각의 트랙에서 빛을 쏘아 수신하여 수신된 신호의 위상으로 이동 방향을 판단하며 펄스 수에 의하여 움직임 량을 측정한다. 첫번째 트랙을 A 신호, 두번째 트랙을 B 라고 라고 한다. 진행방향은 A 신호와 B 신호의 위상에 의하여 판단한다. 이동 방향이 바뀌는 경우에는 위상이 바뀌게 되어 있다. A, B 신호를 State Diagram 으로 만들어 나타낸 것이 그림 8 이다. S0 는 A=0, B=0 S1은 A =

공학/기술| 2002.12.14| 7페이지| 1,000원| 조회(546)

방전가공, PDM, 엔코더, PLM, 리니어모터

미리보기

닫기
[신소재 ] 우주 항공용 신소재 응용 평가B괜찮아요

항공 우주 산업용 신소재의 응용????? ?학년 ?????? ???1. 신소재의 항공,우주 산업에서 필요성항공과 우주에서 사용되어 지는 재료 즉 기존의 재료보다 더욱 기계적 성질, 화학적 성질이, 열적 성질, 전기적 성질이 우수한 신소재를 사용함으로서 그 효율을 증대시킬 뿐만 아니라 용이하게 해준다. 신소재의 분류를 나눌 때 흔히 고분자 신소재, 세라막계 신소재, 복합재료 신소재, 금속재료 신소재로 나눌수 있다. 앞으로 미래의 항공과 우주 산업을 맞이하여 이들 각 신소재의 분야 별로 응용 가능한 범위에 대하여 알아보겠으며, 그 주된 목적은 역시 재료의 경량화, 내 마모성, 열적 내구성, 높은 기계적 강도 등이 이들 산업에 맞는 신소재가 될 것이다. 예를 들어 우주 산업에서 본문에서 설명할 Ti계 금속화합물이 개발이 늦었더라면 그 만큼 항공, 우주 분야의 발전은 늦었을 것이다. 이 높은 용융점을 가지는 화합물은 빠른 속도를 필요로 하는 항공기, 우주선의 외벽을 튼튼하게 지탱해 줄것이며, 더욱 나아가 복합세라믹의 발전은 더욱 경량화 시키며 높은 열적 내구성을 가질 것이다.2. 여러 신소재의 항공, 우주 산업에서의 이용2.1 고분자 신소재의 응용초성능을 가진 고분자의 출현은 기타 자동차, 선박, 항공, 우주 산업에 이르기 까지 다양하게 적용될수 있는 충분한 장점이 있다. 여기선 초내열성 고분자와 초강도 고분자에 대해서 알아 보겠다.2.1.1 초내열성 고분자일상생활에서 우리가 흔히 경험하는 것처럼 플라스틱은 열에 약하다. 플라스틱으로 만든 장난감이나 그릇을 불 옆에 놓아두었다가 어느새 녹아 버리거나 타서 다시 사용하지 못하게 되는 일을 겪은 경험이 있을 것이다. 이와 같이 플라스틱 열에 약한 것은 플라스틱이 유기화합물이기 때문이다. 그런데 오늘날에는 열에 약한 플라스틱의 성질을 많이 개선한 새로운 플라스틱이 개발되어 금속을 대체하여 여러 방면에서 이용되고 있다. 즉, 플라스틱 중에서도 특별히 기계적 강도나 내열성 등이 우수하고 화학적·물리적으로 혹독한 조건에서도 오랜 발전 가능한 신소재이다.2.1.2 초강도 고분자초강력 강철보다 단단한 초강도 고분자인 아라미드·섬유는 1972년 미국에서 개발되었다. 이 아라미드 섬유는 미국의 듀퐁사가 개발한 것으로 같은 무게의 강철에 비해 5배나 강하고 탄소 섬유보다 값이 훨씬 싸기 때문에 래디얼 타이어, 항공기 좌석의 소재로 쓰이고 있다. 또한 중량이 가벼워 항공기의 경량화에 큰 도움을 주고 있다. 케블라라는 상표명으로 개발한 듀퐁사의 초강도 고분자는 현재 사용되고 있는 섬유 중에서 가장 강한 아라미드 섬유이다. 아라미드는 분자 중에 CO와 NH가 결합한 아미드 결합을 갖는 사슬모양 분자로 이루어진 고분자로서 구조상으로 보면 역시 아미드 결합을 갖고 있는 나일론의 일종이다. 그런데 이 사슬은 잘 휘지 않아서 꺽어지기 쉽다는 단점이 있다. 그러나 이것을 어떤 용액 속에 넣어 용해시킨 다음 사슬의 방향을 일치시키면서 10∼15마이크로미터 정도로 매우 가늘게 뽑아내면 탄성이 좋고 인장강도가 우수한 섬유가 된다. 이것이 아라미드 섬유이다. 아라미드 섬유는 나일론의 2배, 강철의 약 5배나 강하나, 탄성률은 나일론의 10배가 넘는다. 탄성률이 크다는 것은 무게에 대해 변형되는 비율이 작다는 것을 의미하는데 이렇게 보면 아라미드 섬유는 강철이나 유리섬유보다도 강하다. 일반적으로 인장강도나 탄성률을 나타낼 때 재료의 비중이 매우 중요한 의미를 지닌다. 즉, 같은 강도라도 무게가 절반이면 운반할 때 드는 에너지가 절반밖에 되지 않을 것이다. 특히 우주나 항공산업에서는 재료의 비중이 매우 중요하며 강도 대신에 비강도라는 단위를 사용하게 된다. 비강도는 강도를 밀도로 나눈 것으로 단위는 cm, km 등 길이로 나타낸다. 철강의 비중이 7.9이고 내열성 플라스틱의 비중이 1.4이므로 강도가 같다면 비강도는 플라스틱의 5.5배나 크게 된다. 내열성 플라스틱을 섬유로 만들면 인장강도가 크게 향상되는데 그 예로 방향족계 나일론인 아라미드 섬유는 인장강도가 금속의 티탄합금이나 초강력강보다 더 크다. 아라미드 섬유복합재료의 보강재로 많이 사용되고 있다. 테니스 라켓이나 골프채 그리고 낚싯대 등의 운동용품이나 여가용품에 널리 사용되고 있다. 특히, 항공기의 날개 부위나 동체부분에 탄소섬유가 보강된 제품이 많이 사용되고 있다. 우주 왕복선 콜럼비아호나 챌린저호에는 그 구조물의 약 3분의 1이 탄소섬유를 보강재로 이용한 제품이 사용되고 있다. 우주 왕복선 콜럼비아호나 챌린저호에는 그 구조물의 약 3분의 1이 탄소섬유를 넣어 더 견고한 항공기와 우주선을 만든다. 탄소 섬유의 우수한 성능이 계속 개발되면 항공기 동체 무게의 약 60%까지 탄소 섬유로 대체하게 될 것이다. 첨단 섬유는 그 자체로도 여러 가지 신소재의 재료로 쓰이고 있으나 금속과 결합시켜 금속 고유의 특성보다 매우 뛰어난 특성과 성능을 갖도록 해서 사용하고 있다.금속과 플라스틱 섬유를 복합시킨 것을 섬유강화금속이라고 하는데, 겉으로 보기에는 보통 금속과 다르지 않다. 이러한 섬유강화플라스틱은 기계적 특성이 우수하면서도 가볍기 때문에 자동차용 디젤엔진의 피스톤과 비행기 제트엔진 등에 사용할 수 있는 제품이 개발되고 있다. 오늘날 거의 모든 신소재는 자동차와 항공기의 부품개발을 겨냥하고 있다. 수많은 신소재부품으로 구성되어 있는 항공기에서 이러한 신소재의 특성을 살리고 성능을 개량하고자 하는 연구가 활발하게 추진되고 있다.빠른 항공기를 만들려면 우선 기체를 가볍게 해야 한다. 기체의 중량이 적어지면 가벼워진 만큼의 여객과 하물을 더 실을 수 있을 뿐 아니라 연료도 크게 절감할 수 있다. 또 이러한 경제성에 앞서 항공기의 안전성을 보장받으려면 기계적인 강도를 높여야 하고 항공기의 엔진에 전가되는 엄청난 고열에 견디는 내열성이 확보되어야 한다. 그리고 부식에도 강해서 부품의 안전성과 항공기 자체의 수명도 길어야 한다.이러한 모든 요구를 충족시킬 수 있는 신소재의 개발은 앞으로도 계속 추진될 것이다.2.2 금소계 신소재의 응용금속계 신소재는 현재 자동차, 항공, 우주 산업에서 가장 많이 사용되어지는 신소재이며, 이 절에서는 달하는 온도에 견딜 수 있도록 탄소/탄소나 또는 세라믹스기 복합재료의 판재로 덧씌울 것이다. 기수, 날개 및 꼬리의 선단부분은 3300℃나 되는 고온을 견딜 수 있도록 실제적인 냉각장치가 이루어져야 한다. Timetal 21S(Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si)은 기존 Ti 합금을 개량한 최신 고온합금이다. 이 합금은 우수한 내산화성과 내부식성과 고온강도를 겸비하여서 새로 선보일 보잉 777 엔진의 덮개 재료로 사용된다. 보잉 777기에서는 이 재료를 사용함으로써 엔진 1기당 약 360kg의 무게를 감량시킬 수 있었다. SiC파이버로 강화함으로써 이 합금의 고온특성은 더욱 향상되어져서, NASP 우주선의 운항 조건을 잘 견디어 낼 수 있음이 모의 실험에서 밝혀졌다. 이 합금은 또한 다른 Ti 합금에 비하여 매우 우수한 내산화성을 갖는다.2)램제트 엔진재료램제트 엔진(ramjet engine)이란 통상적인 항공기의 가스터빈 엔진과 관계있는 회전하는 팬이나 압축기를 요하지 않는 엔진이다. 이 엔진에서는 필요한 공기의 압축을 전진하는 우주비행기의 운동에 의존하는 것이다. 그러나 이러한 형태의 엔진 작동 때문에 램제트는 대략 마하 3 정도의 속도에 있을 때에 비로서 그 효력이 생긴다. 따라서 우주비행기가 이륙하고 램제트가 동작될 때까지 가속을 위해서는 저속의 엔진이 필요하다. 그러나 한번 동작되면 램제트는 우주비행기의 속도가 약 마하 6 까지는 유효하다. 그 이상에 속도에서는 램제트는그 효율성을 잃기 때문에 그의 작업형식을 스크램제트로, 또 초음속 연소 램제트로 변환시켜 이 엔진으로 지구궤도진입에 필요한 마하 25에 가까운 속도로 가속이 된다. 이들 우주비행체에 사용될 새로운 엔진 계획은 상응한 재료의 개발없이는 불가능하다. 중량이 가벼우면서 매우 높은 열유동, 높은 유체역학 및 음향학적 부하에 견딜 수 있는 적극적으로 냉각 되야하는 유동관 구조와 그리고 고온 수소분위기에 견딜 수 있는 재료 개발이 요구되는 것이다. 즉, NASP의 엔진은 재료의 관점에서 보면, 파이프 배관에서 기밀한 연결부품용 형상기억합금, 고탄성률의 베릴리움 합금 및 내열성의 동합금 등의 다양한 금속신소재가 고강도의 유리와 탄소강화 플라스틱 및 탄소탄소복합제와 세라믹 재료와 함께 사용된다.1. 고강도 마레이징 강 7. 극저온용 알루미늄 합금2. 고장력 티타늄 합금 8. 베릴리움 주조 합금3. 고장력 알루미늄합금 9. 탄소 복합 재료4. 고열 보호장치 10. 극저온용 강5. 카본 기지 플라스틱 11. 내열 니켈 합금6. 극저온 단열장치Fig. 1 소련의 우주선2.2.3 고융용점 금속고융점 금속이란 융점이 2000℃가 이상되는 금속을 말하는데 많이 사용되는 대표적인 상용금속은 주기율표의 5A 및 6A 족에 속하는 Nb, Ta, Mo, W 등의 금속들이 고융점 금속들이다. 이들 금속 중 특히 융점이 높은 W과 Ta은 비록 오랫동안 사용되어온 상용금속이나 고융점에 따른 우수한 물리적, 기계적 및 화학적 특성 때문에 신기술 도입과는 밀접한 관계가 있는 꼭 필요한 금속이다. Ti은 비록 그 융점이 1660℃로서 고융점금속이라 부를 수는 없으나 이들 고융점금속과 유사한 구조와 물리적 화학적 특성을 지닌 금속이라 이들 세 금속을 고융점 신소재로 묶어 간단히 소개한다.1)텅스텐(tungsten)텅스텐은 금속 중에서 융점이 가장 높고(3410℃), 밀도도 19.26g/㎤로서 가장 높은 금속 중에 속한다. 이와 같이 무거운 금속이라 그 광석조차 중석(重石)이라 불리운다. 이 밖에도 W은 매우 높은 탄성률(414GPa)을 가질 뿐만 아니라, 또한 탄성적으로 등방적인 금속이다. 높은 융점 및 낮은 증기압, 그리고 가는 선으로 신선할 수 있는 능력등이 텅스텐이 20세기초 전구의 필라멘트로 응용될 수 있었던 이유가 된다.2)티타늄(Ti)티타늄은 순도 높은 금속 티타늄의 제련이 어려웠기 때문에 20세기에 들어와서 비로소 사용되어진 금속이다. 그 우수한 물성 때문에 오늘날 우주항공기술에서는 절대로 없어서는 안될 중심재료이다(항공 우주선 재료 참조). 만일 가벼우나 강도가 높다.

공학/기술| 2002.12.14| 10페이지| 1,000원| 조회(2,281)

우주항공, 티타늄, 고분자신소재, 세라믹신소재, 금속계신소재

미리보기

닫기
[신소재] 수소저장합금과 응용 평가A좋아요

수소저장 합금1. 수소 저장합금이란금속과 수소가 반응하여 생성된 금속수소화물로서 태양에너지를 이용하여 해수로부터 얻을 수 있는 수소는 자원적 제약을 받지 않을 뿐만 아니라 환경보전 측면에서도 문제되지 않는 적격한 에너지 매체로서 주목되었다. 따라서 안전하면서도 효율적인 저장방법과 수송방법을 검토하게 되어, 1960년 최초로 네덜란드의 필립스사에서 란탄-니켈계)의 수소저장합금을 개발하였다. 이것은 금속과 수소가 반응하면 금속이 수소가스를 흡수하게 되어 금속수소화물을 생성하고, 이를 다시 가열하면 수소가 방출되는데, 금속에 따라 흡수 ·방출의 양과 난이도가 다르다. 그 중에서도 티탄-철합금, 란탄-니켈합금, 마그네슘-니켈합금 등은 거의 실용화 단계에 있다. 수소기관자동차, 태양열을 이 합금에 저장하는 냉난방시스템, 핵융합에 이용하는 중수소의 분리, 또한 도로에 쌓인 눈을 녹이는 데 응용하려는 연구도 진행되고 있다.2. 수소저장합금의 원리 및 특성2.1 수소 저장합금의 원리수소 원자의 크기는 원자 가운데 가장 작아 합금 원자가 만드는 격자 틈새에 들어갈 수가 있다. 즉 수소 화합물이 되는 것이다. 이 수소 화합물은 수소와 금속 원자가 강력하게 결합되어 있기 때문에 매우 높은 에너지를 주어야만 수소를 방출시킬 수 있다. 한편 대부분의 금속은 수소와 잘 결합하지 않는다. 즉 수소와의 결합력이 약한 것이다. 만약 수소와의 결합력이 큰 금속과 결합력이 약한 금속으로 합금을 만들어 수소와 반응시키면 수소는 매우 느슨한 형태로 이 합금과 결합을 하게 될 것이다. 왜냐하면 수소는 결합력이 큰 것과 약한 것으로부터 동시에 영향을 받기 때문이다. 이런 상태에서 압력의 변화를 주어 쉽게 수소가 흡수되거나 방출되도록 하는 것이다. 따라서 이런 원리 때문에 수소 저장 합금은 반드시 서로 다른 두 가지 성질을 갖는 금속으로 만들어진다. 지금까지 개발된 대표적인 수소 저장 합금에는 철-티탄의 티탄계, 철-망간의 망간계, 그리고 희토류계가 있다. 수소저장 합금은 일반적으로 금속 수소화물을 만 Ⅵa∼Ⅷ족 원소( Mn,Fe,Co,Ni)를 조합한 2원 또는다원계 금속간 화합물이다. 수소저장용 재료로서 이용할 경우는 이 금속간 화합물의 성분, 조성을 H2가스와의 반응에 의해서 생성하는 금속 수소화물이 다음의 조건을 만족하도록 선정한다.1) 합금구입이 쉽고 값이 저렴할 것.2) 활성화가 쉽고 수소저장량이 많을 것.3) 생성열이, 수소저장시에는 작고 열저장시에는 클 것.4) 평형수소압차가 작을 것.5) 넓은 조성범위에서 일정한 평형압을 가지며 수소저장영시 실온 부근에서 해리압 이 2-3기압일 것.6) 수소의 흡수 방출속도가 클 것.7) 수소저장합금의 유효열전도도가 클 것.8) 수소의 흡수 방출 반복시에도 합금의 미분화가 잘 되지 않고 성능이 감소되지 않을 것.9) 불순물(O2, H2O)에 대하여 안전성이 클 것.수소저장합금은 수소를 저장하는 매체 또는 에너지 변환재료로써 이용될 때 여러 가지 조건이 요구된다. 현재까지 개발된 것 중에서 특히 우수한 성질을 나타내는 것은 마그네슘계, 칼슘계, 티타늄계, 희토류계 수소저장합금 등으로 대별할 수 있다.마그네슘계 합금은 마그네슘이 자원적으로 풍부하여 다른 수소저장합금에 비해 가격이 저렴하고, 또 수소흡수량이 7.6wt% 정도로 높으며, 중량도 가벼우므로 수송용으로 좋지만. 반응속도가 느리고, 반응열이 크며, 일단 수소화하여도 평형압이 낮기 때문에 수소를 쉽게 방출하지 않는다. 따라서 대기압에서 수소를 해리시키기 위해서는 온도를 287℃ 이상으로 오려야 한다는 문제점을 가지고 있다. 그리고 칼슘계는 합금가격이 저렴하고, 활성화가 쉬우며, 초기 수소흡수량이 많아 실용화가 기대되는 합금 중의 하나이지만, 실온에서의 해리압이 대기압 이하이므로 수소화물로부터 수소를 방출시키기 위해서는 가열하여야 하며, 수소의 흡수, 방출반응을 반복함에 따라 수소흡수량이 상당히 저하되는 등의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 다른 금속을 일부 첨가하는 실험이 실시되고 있다. 또한 티타늄계는 가격이 비교적 저렴하며, 해리압이 실온에서 수기압이이상)을 필요로하며, 히스테리시스가 크고, 수소 중에 포함된 불순물의 영향을 받기 쉬우며, 수소의 흡수, 방출반응이 반복됨에 따라 수소흡수량이 감소하는 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점을 개선하여 보다 실용성이 높은 합금개발을 위한 연구가 TiFe, TiCo, TiCr, TiMn 등의 2원계와 이 합금을 기지로 한 3원계, 4원계 합금을 중심으로 실시되고 있다. 반면에 LaNi5 는 희토류계 합금 중에서 수소흡수량이 비교적크고, 수소화물의 분해압도 실온 부근에서 약 2기압으로 수소저장재료로서 적당한 값을 가지고 있다. 그러나 La값이 너무 비싸기 때문에 실용화에 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하여, 보다 저렴하고 실용성이 높은 합금을 개발할 목적으로 LaNi5 중에서 La를 값이 싼 mischmetal(희토류금속의 미정제 혼합물:이하 Mm으로 약함)로 대치한 MmNi5의 수소 저장 특성에 관한 연구는 LaNi5의 결점을 보완한다는 점에서 의미가 깊다고 할 수 있다. 그러나 MmNi5는값이 저렴하지만 그 수소화물의 분해평형압력이 너무 높고, 히스테리시스 에너지가 크다는 결점이 있다. 이러한 결점을 보완하기 위해 MmNi5 중에서 Ni의 일부를 다른 합금원소(Fe, Cu, Al, Mn, Si, Co, Ti,)로 단독 혹은 복합치환한 MmNi5-XMX에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 결과 우수한 특성을 가진 많은 재료가 개발되었다.2.2 합금의 수소 농도와 압력과의 관계합금중의 수소 농도와 평형되는 수소 압력과의 관계는 다음과 같이 측정된다. 합금 분말을 반응 용기에 넣고 진공을 만들어 합금에서 수소를 충분히 제거시킨다. 다음에 고압 수소를 반응 용기에 정량 도입하여 수소를 흡수시킨다. 최종 압력을 측정하고 흡수량을 계산하여 구한다. 다시 수소를 흡수시켜 위와 같은 측정을 반복하면 흡수 수소량과 수소 평형압과의 관계를 얻을 수 있다. 방출실험은 앞의 설명을 반대로 함으로써 잔류 수소량(합금의 수소농도)과 압력과의 관계를 구할 일전 온도에서 력)-C(수소 농도)-T(온도) 곡선이라 불리운며 밑의 Fig.1을 예로 보여준다. 곡선의 불일치를 보여주는 것은 P-C-T 곡선의 히스테리시스 라고 하는데 이것은 수소 저장 합금내에서 소성 변형 등에 기인하는 것이라고 생각된다.합금 전체가 수소화물이 되려면 수소 농도를 높이기 위해서 급격히 평형 압력을 올려야 된다. 어떤 금속의 수소 저장 합금에서 생성되는 수소화물이 2종류 존재하는 경우에는 이 합금계의 P-C-T 곡선에 플래토우가 2개 나타나게 된다. 플래토우란 일정온도에서 흡수가 진행되어 고용체와 수소화물이 섞여 있는 영역에서 일정 압력이 유지되는 것을 말한다.Fig. 1{ Fe}_{7 }{ Ti}_{10 }{O}_{3}의 P-C-T 곡선3. 수소 저장합금의 용도수소저장 합금은 수소 기체를 흡수하고 고체의 상태로 저장하고 필요에 따라 다시 수소 기체를 방출하여 원래의 상태로 되돌릴 수 있는 특성 이외에도 많은 기능을 가지고 있다. 수소 저장 합금은 일반적으로 수소를 흡수할 때 발열하고 방출할 때 흡열한다. 이 발열, 흡열 사이클을 이용하여 냉동기나 난방기를 설계 제작할 수 있다. 대표적으로 응용범위를 알아보면 우선 수소원, 정적 컴프레서, 열변화 매체와 열펌프, 수소 동위 원소의 분리, 촉매, 연료전지, 수소 투과막 전극 외 기타 여러분야에서 응용되고 있다.3.1 수소원수소 저장 합금에서 재방출되는 수소 기체의 순도는 원료 수소보다 높다. 이 합금에서 재방출된 수소는 고순도이므로 반도체 재료의 열처리 등에 사용되고 있다. 또 방출된 수소를 가솔린의 대체 연료로 사용하는 자동차 시스템도 개발되고 있다. 최근 자동차 회사에서 FeTi계 또는 Mg계 수소 저장 합금에서 방출되는 수소 기체로 버스나 승용차를 시험 주행하고 있다. 수소 저장 합금을 자동차 등의 운수 기기에 실을 경우에는 경량인 Mg계 수소 저장 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 단 Mg계 합금은 수소 방출 온도가 300도 근방으로 되기 때문에 저온에서 수소를 방출하는 FeTi계 합금과의 하이브리드는 FeTi계 합금에서의 수소를 엔진에 공급하고 이 엔진이 배기로 Mg계 합금을 가열하여 그것에서 방출되는 수소로 엔진을 연속 운전한다. 이들에 이용된 합금은 200kg 이하이며 그 이상이 되면 운수 기기의 무게가 무거워지기 때문에 주행거리가 짧아지게 된다. 따라서 액체 수소에서 발생하는 수소를 자동차 연료로 하는 기술이 연구되어 지며 동시에 수소 저장 합금을 이용한 자동차 연구도 동시에 이루어 지고 있다.3.2 열변환 매체와 열 펌프수소 저장 합금은 적당한 온도, 압력에서 수소와 반응하여 수소화물을 생성한다. 반응식에 따라 수소화물을 생성할 때에 상당히 큰 열의 방출(발열)과 수소화물에 수소를 방출할 때에 열의 흡수(흡열)가 수반되는 것을 알수 있다. 이 반응은 온도나 압력을 변화시킴으로써 수소 흡수와 수소 방출 즉, 흡열과 발열을 진행시킬수 있다.3.2.1 열변환외부에서 열을 수소화물에 공급하면 반응식은 왼쪽 변으로 진행하고 수소 기체가 방출되는데 수소 기체와 합금의 상태로 유지되면 외부열은 화학 에너지로 바뀌어 보존된다. 열이 필요할 때에는 역반응에 의해 합금과 수소 기체를 반응시켜 수소화물을 생성시키면 발열이 가능하여 열을 얻게 된다. 위에서 설명한 원리에 따라 축열이나 열의 반송이 가능하게 된다. 이 밖에 수소 저장 합금의 축열 기술에의 응용으로는 공장, 폐열, 태양 에너지 이용이나 열수송에서의 응용 등이 국내를 막론하고 추진중이다.3.2.2 열 펌프열을 낮은 온도에서 높은 온도 쪽으로 퍼올리는 열 펌프에 수소화물을 이용할수 있다. 수소화물을 어떤 온도에서 분해 시키면 수소가 방출되는데 그 수소를 평형 해리압 이상으로 가압하여 다시 수소 반응을 시키면 열원보다 높은 온도가 얻어진다. 수소의 가압에는 산화물을 사용할 수도 있으면 이들을 조합하여 열 펌프가 원리적으로 가능하다. 수소 해리압이 다른 2종류의 수소화물을 조합하여서도 열 펌프는 가능하며 대부분의 열 펌프에는 2종류의 수소 저장 합금이 이용된다.3.3 연료 전지수소를 활성물질로 사용하는 전기 화다.

공학/기술| 2002.12.14| 7페이지| 1,000원| 조회(1,149)

연료전지, 신소재, 수소저장, 열펌프, 수소원

미리보기

닫기