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TTIP를 전구체로 사용하는 TiO₂ 나노입자의 연소합성 및 열처리에 따른 상변환 특성
이교우(Gyo Woo Lee),강희용(HeeYong Kang),김민수(Min Soo Kim) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.5
In this article, TiO₂ nanoparticles were synthesized by using O₂-enriched coflow, hydrogen, diffusion flames. We investigated the thermal stability of the flame-synthesized TiO₂ nanoparticles by examining the crystalline structures of the nanoparticles. Also, the results were compared with those of commercial P-25 nanoparticles. TiO₂ nanoparticles, which were spherical with diameters approximately ranging from 30 to 60㎚, were synthesized. From the XRD analyses, about 96wt% of the synthesized nanoparticles were anatase-phase. After the heat-treatment at 800℃ for 30 minutes, the synthesized TiO₂ nanoparticles showed no significant changes of their shapes and crystalline phases. On the other hand, most of the commercial particles sintered with each other and changed to the rutile-phase. Based on the result of XRD analysis it is believed that the flame-synthesized TiO₂ nanoparticles have higher thermal stability at 800℃ than the commercial particles.
연소합성된 TiO₂ 나노입자의 입자특성에 대한 화염온도 변화의 영향
이교우(Gyo Woo Lee) 한국연소학회 2006 한국연소학회지 Vol.11 No.1
In this work, TiO₂ nanoparticles were synthesized using N₂-diluted and Oxygen-enriched coflow hydrogen diffusion flames. The effect of flame temperature on the characteristics of the formed TiO₂ nanoparticles was investigated. The measured maximum centerline temperature of the flame ranged from 2,103 K for oxygen-enriched flame to 1,339 K for N₂-diluted flame. The visible flame length and the height of the main reaction zone were characterized by direct photographs. The characteristics of synthesized TiO₂ nanoparticles were analyzed by SEM and TEM images. From these images, it was evident that the formed nanoparticles were divided into two sorts. In the higher temperature region, over the 1,700 K, TiO₂ nanoparticles having spherical shapes with diameters about 60 ㎚ were synthesized. In the lower temperature region, below the 1,600 K, the diameters of formed nanoparticles having unclear boundaries were ranged from 35 - 50 ㎚.
화염법으로 제조된 감마-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 나노입자의 화염조건에 따른 입자특성 연구
이교우(Gyo Woo Lee) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.5
본 논문은 수소를 연료로 하는 확산화염을 이용하여 알루미나 나노입자를 합성할 때, 합성되는 알루미나 나노입자의 특성에 미치는 화염온도의 영향을 조사하였다. 합성된 나노입자의 특성을 전자현미경 이미지, 결정 구조 분석, 비표면적과 기공의 크기 분석, 화염온도 측정 등의 여러 특성분석 방법으로 조사하였다. 사용된 화염의 중심축 최고온도는 산화제의 산소농도가 19, 21, 30, 47%인 각각의 실험조건에서 1507.8K, 1593.8K, 1753.1K, 1998.7K으로 측정되었다. SEM 이미지 분석 및 BET 비표면적 측정을 통해서는 47% 산소농도인 경우 에는 50 nm 수준의 독립적인 구형입자가 생성되었음을 확인할 수 있었으며, 19%와 21%의 경우에는 응집된 상태의 20-30 nm 수준의 입자를 볼 수 있었다. XRD 결과에서는 감마(γ)-알루미나가 주를 이루는 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 바탕으로 촉매 담체로 사용하기 위한 알루미나 나노입자를 연소합성 하기 위한 가장 적절한 조건으로 실험했던 네 경우 중에서는 산화제의 산소농도가 21%인 두 번째 경우를 선택할 수 있었다. In this study, γ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nanoparticles were synthesized by using coflow hydrogen diffusion flames. The synthesis conditions were varied with using several oxygen concentrations in the oxidizing air. The particle characteristics of the flame-synthesized Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nanoparticles were determined by examining the crystalline structure, shape, and specific surface area of the nanoparticles. The measured maximum centerline temperature of the flames ranged from 1507.8 K to 1998.7 K. The morphology and crystal structure of the Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nanoparticles were determined from SEM images and XRD analyses, respectively. The particle sizes were calculated from measured BET specific surface areas and ranged from 25 nm to 52 nm. From XRD analyses, it was inferred that a large number of the synthesized nanoparticles were γ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nanoparticles including θ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nanoparticles.
이교우(Gyo Woo Lee) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.2
본 연구는 차량용 리어 디퓨저의 시작 위치에 따른 주행 성능 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 CATIA 3D 설계 프로그램을 이용하여 상용 SUV 차량을 참고하여 차량을 모델링하고 뒤 타이어를 기준으로 300, 400, 500 mm 떨어진 위치부터 리어 디퓨저가 시작되도록 설계했다. 그리고 유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용해 차량 주행속도가 60km/h, 100km/h, 140km/h 일 경우를 조건으로 하여 유동해석 후 양력과 항력의 변화를 분석하고 공기의 유선 변화를 확인했다. 해석 결과, 리어 디퓨저는 시작 위치에 상관없이 디퓨저가 없는 경우에 비해 양력과 항력을 감소시켰다. 이는 리어 디퓨저가 있을 경우 공기가 차량 하면부를 지나 후면부로 빠져나올 때 발생하는 박리 현상을 억제하여 와류 현상을 감소시키기 때문이다. 또한 본 연구에서는 SP 400의 조건일 때 양력이 가장 작았고 양력 감소 효과도 가장 좋았기 때문에 주행 중 타이어의 접지력을 최대로 확보할 수 있어서 이 경우를 최적의 조건으로 결정하였다. This study examined the change in driving performance according to the starting position of the rear diffuser of a vehicle. To accomplish this, the CATIA 3D design program was used to model the vehicle with reference to a commercial SUV vehicle and design the rear diffuser to start from 300, 400, and 500 mm from the rear tire. The flow and drag change were analyzed and the change in air flow was confirmed using Fluent, a flow analysis program at a vehicle traveling speed of 60, 100, and 140 km/h. The rear diffuser reduced the lift and drag forces compared to no diffuser regardless of the starting position. This is because if there is a rear diffuser, it will reduce the vortex phenomenon by suppressing the flow separation that occurs when air is drawn out from the rear portion of the vehicle. In this study, the starting point SP 400 was determined to be the optimal condition because the lift force was the smallest at SP 400 and the lift reduction effect was the best.