진균성 부비동염의 임상적 고찰

김준성 전남대학교 대학원 2007 국내석사

배경 및 목적 : 종류에 따라 다양한 예후를 갖는 진균성 부비동염은 대부분 진균구로 진단되지만 최근 전체 환자의 수가 증가함에 따라 진균구 이외에도 치명적인 사망률을 갖는 침습성 진균성 부비동염과 재발률이 높은 알레르기성 진균성 부비동염도 증가하고 있다. 최근에는 대부분 내시경 수술을 통해 치료를 하고 있으며 진단과 치료 초기에 진균성 부비동염의 종류를 명확히 하는 것이 성공적인 치료에 도움이 되리라 생각된다. 이에 본 연구에서는 진균성 부비동염으로 진단된 환자의 임상양상을 분석하고 내시경 부비동 수술의 치료 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1996년부터 2006년까지 시행된 1172예의 내시경 부비동 수술 중 조직학적으로 확진된 진균성 부비동염 115예를 진료기록을 참고로 후향적으로 연구하였다 결과 : 남자는 44명, 여자는 71명이었으며, 20세에서 81세까지 연령이 분포하였으며 평균 나이는 56세였다. 60대에서 가장 높은 빈도가 관찰되었다. 일반적으로 초기 증상은 비폐색감(31%)이었으나 종류를 판단할 수 있는 초기 증상은 명확하지 않았다. 수술전 시행한 내시경 검사상 비강내에 진균구를 의심할 수 있는 물질과 괴사물이 35%에서 관찰되었으며 진균구에서 수술전 전산화 단층촬영상 관련된 부비동내 석회화 음영이 42%에서 관찰되었다. 진균구는 103예(90%), 침습성 진균성 부비동염은 12예(10%), 그리고 알레르기성 진균성 부비동염은 관찰되지 않았다. 내시경부비동 수술을 시행 받은 진균구 환자에서 수술 후 6개월 이내 재발한 경우는 없었으며, 침습성 진균성 부비동염 환자에서는 사망률은 36%였다. 결론 : 진균성 부비동염 115예에 대한 고찰은 최근 진균성 부비동염이 증가하고 있으며, 초기 증상은 비특이적 이었으나, 비내시경, 전산화 단층촬영 그리고 자기공명영상을 통해 얻어진 영상이 임상적으로 좋은 진단 도구임을 알 수 있었다. 진균구에서 내시경 부비동 수술은 좋은 치료법임을 알 수 있었으나, 침습성 부비동염은 높은 사망률을 가지므로 적극적인 치료를 해야 한다.

A Study on the Preliminary Design and Performance Analysis of Radial Outflow Turbines for a Supercritical Carbon Dioxide Power Cycle and an Organic Rankine Cycle

김준성 한국해양대학교 해양과학기술전문대학원 2020 국내박사

최근 지구온난화 및 환경오염에 대한 경각심이 더욱 커지며, 점진적으로 환경규제를 강화하고 있다. 또한, 환경문제의 원인이 되는 고전적인 발전 시스템을 대체할 수 있는 방안에 대하여 전 세계적으로 주목하고 있다. 초임계 이산화탄소 발전 사이클과 유기 랭킨 사이클은 이러한 세계적인 경향에 적합한 친환경 발전 사이클이다. 한편, 터빈은 발전 사이클의 효율에 있어 지대한 영향을 미치는 요소이다. 근래 이러한 발전 사이클의 터빈으로 외향 반경류 터빈에 대한 관심이 커지고 있다. 외향 반경류 터빈은 설계와 제작에 있어 축류 터빈보다 용이하고, 고출력이 요구되는 설계조건에 있어 내향 반경류 터빈보다 유리하다. 외향 반경류 터빈이 지닌 다양한 장점으로 인하여, 일부 연구기관에서는 친환경 발전 사이클용 외향 반경류 터빈의 설계기법에 관한 연구를 수행하고 있다. 그러나 기존의 연구에서는 터빈의 예비설계단계에서 목표 효율이 불분명하다. 설계된 터빈의 효율이 열역학적 사이클에서 고려된 터빈의 효율과 상이할 시, 사이클은 설계된 터빈의 효율을 고려하여 재설계되어야 한다. 그러므로 터빈의 예비설계단계에서 목표효율을 분명히 하고, 설계된 터빈은 목표효율을 충족할 필요가 있다. 본 연구에서는 독창적인 알고리즘을 이용하여 외향 반경류 터빈의 예비설계 프로그램을 개발하였으며, 대표적인 특징은 다음과 같다. 우선, 목표효율을 프로그램의 입력변수로 사용함으로써 열역학적 사이클에서 요구하는 효율에 근접하도록 터빈을 설계할 수 있다. 또한, 터빈의 주요형상을 결정하고, 효율에 큰 영향을 미치는 노즐 출구의 상태량을 정확하게 예측하기 위하여 압력손실모델을 이용하였다. 그리고 효율적이고 용이하게 터빈을 설계하도록 알고리즘을 구성하였다. 마지막으로 오직 하나의 변수에 대하여 반복계산을 수행함으로써 빠른 시간 내 터빈의 설계가 가능하다. 개발한 예비설계 프로그램을 활용하여 초임계 이산화탄소 발전 사이클과 유기 랭킨 사이클용 외향 반경류 터빈의 설계를 수행하였다. 예비설계 프로그램에서 제시한 터빈의 초기형상은 설계조건을 다소 만족하지 못하였으나, 깃의 편향각이 터빈의 성능에 있어 지대하게 영향을 미치는 중요변수임을 밝혔다. 본 연구에서는 터빈의 초기 형상에 대하여 체계적이고 용이한 최적화 기법을 제시하였다. 예비설계 프로그램에서 제시한 터빈의 초기형상은 최적화 기법을 통하여 각 사이클의 설계조건을 만족하는 외향 반경류 터빈을 설계할 수 있었다. 설계된 외향 반경류 터빈은 다양한 작동조건에 따른 탈설계 성능분석이 수행되었다. 그 결과, 각 터빈의 회전수에서 터빈의 입구온도, 질량유량 및 압력비가 상승할수록 터빈의 출력이 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 설계 회전수에 근접하도록 터빈을 작동하는 것이 터빈의 성능에 유리하다는 결과를 얻었다. 각 사이클의 터빈은 독립변수들의 변화에 따라 출력 및 효율에 있어 대체적으로 유사한 경향을 보였다. 한편, 외향 반경류 터빈은 초임계 이산화탄소보다 유기냉매를 사용할 때 운전조건의 변화에 따라 민감하게 효율이 변화하는 결과를 보였다. 외향 반경류 터빈의 탈설계 성능분석결과를 활용하여 비속도, 부하계수 및 유량계수에 따른 성능곡선을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 성능곡선을 통하여 초임계 이산화탄소 및 R143a용 외향 반경류 터빈은 비속도, 부하계수 및 유량계수에 따라 효율예측이 가능하다. 상기 무차원 변수에 따른 성능곡선에서 고효율 및 저효율 지점을 지정한 뒤, CFD 수치해석결과를 분석하였다. 그 결과, 로터 깃의 압력분포, 정체점의 위치 및 입사각 등이 외향 반경류 터빈의 효율에 영향을 미치는 요소임을 밝혔다. 한편, 외향 반경류 터빈은 작동유체에 따라 성능곡선이 상이할 뿐만 아니라, 고효율을 기대할 수 있는 무차원 변수의 범위가 다르다. 그러나 본 연구에서는 각 터빈의 성능곡선에서 공통적으로 고효율에 해당하는 무차원 변수의 범위를 발견할 수 있었다. 즉, 고효율이 요구되는 외향 반경류 터빈의 최적설계 시에 범용적으로 사용할 수 있는 무차원 변수의 범위를 본 연구에서 제안하였다. 본 연구에서 밝힌 연구결과들은 지속적으로 향상될 외향 반경류 터빈 설계기술의 초석이 될 것으로 기대된다. 추후 외향 반경류 터빈의 예비설계 프로그램 및 성분분석에 대한 연구가 꾸준히 이루어진다면, 본 연구에서 개발한 터빈의 설계기술이 초임계 이산화탄소 발전 사이클과 유기 랭킨 사이클 분야에 점진적으로 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다.

방습용 비정질 카본 박막 제작 및 특성에 따른 유기발광소자의 수명향상에 관한 연구

김준성 경희대학교 대학원 2006 국내석사

인천항 해상교통 항적의 K-means 군집화를 통한 위험도 분석에 관한 연구

김준성 한국해양대학교 대학원 2022 국내석사

해운 물동량이 증가함에 따라 항만 입출항 항로 부근의 선박 통항량 또한 증가하고 있어 해양 사고의 개연성 또한 따라 높아졌다. 이에 항해 안전의 확보를 위해 관련 기술을 개발하고 연구를 진행하고 있지만 해상교통사고는 오히려 조금씩 증가하는 추세이다. 더욱이 현재 대부분의 해상교통사고의 원인은 항해사의 인적 요인에 의한 것으로만 치부되고 있으며 항로 안전성 평가는 항로 환경의 하드웨어 적인 분석이 주를 이루고 있다. 이를 개선하고 항해 위험요인을 미리 발견하여 해상교통사고를 예방하기 위해서는 항로의 상황을 보다 면밀하게 분석하여 개선하는 시스템 적인 접근이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 머신러닝 군집 알고리즘 활용하여 안전하게 입항을 완료한 선박의 선박자동식별시스템(AIS) 항적 데이터를 분석하였다. 대한민국의 수도권 관문 항만인 인천항의 제1항로를 연구 범위로 설정하였고 AIS 데이터 수집장치를 설치한 후 1년간의 인천항 AIS 데이터를 수집하였다. 연구 대상선박에는 200미터 이상의 상선으로 설정하였으며 이중에 제1항로를 이용하지 않는 여객선은 제외하였다. 수집된 AIS데이터는 지리정보시스템(GIS)와 Python 환경에 맞춰 전처리 하였으며 K-means 군집 알고리즘을 활용하여 클러스터링 하였다. 인천항 입항 선박의 AIS 데이터는 군집 알고리즘 K-means 7개의 클러스터로 군집하였을 때 가장 적절하다는 것을 실루엣 점수와 인천항 항로 환경과 비교하여 검증하였다. 이렇게 도출한 각 군집별 위험도(Risk)를 정량화 하여 평가하기 위해 위험요소별 위험 수준을분석하고 전문가 집단 설문을 통하여 가중치를 선정하였다. 가중치는 설문조사 결과에 AHP기법을 이용하여 쌍대비교하여 도출하였으며, 일관성 비율 검증을 통해 신뢰성을 확보하였다. 최종적으로 결과를 합하여 군집별 위험도를 정량화 하였다. 분석 결과 Cluster 2의 ‘변침점 단계’에서 위험도가 가장 높게 도출되었으며 특히 교통 밀집도, 속력의 편차, 침로의 편차 순으로 위험도가 높은 것으로 판단되었다. 다음으로는 Cluster 6 ‘내항 분기 단계’의 위험도가 높게 도출되었는데 교통의 밀집도, 속력의 편차, 과거 해상교통사고의 밀집도 순으로 위험도가 높은 것으로 판단되었다. 다음으로 Cluster 5-3-1-4 순으로 위험도가 높게 도출되었고 Cluster 7 북항 입항은 위험도가 가장 낮은 것으로 판단되었다. 이상 본 연구의 의의는 항해사의 경험과 주요 시설물을 기준으로 구분하던 항해 구역을 선박의 AIS항적 데이터를 기반으로 하여 머신러닝을 통하여 고 항로에 존재할 수 있는 위험성을 세분하여 군집별로 분석하였다는 것에 있다. 또한 군집별 위험도와 위험요인을 정량화 하였고 클러스터 별 위험도 차이와 위험 요인을 도출하였다. 이를 통해 항로 전체를 세분하여 위험 항목을 미리 파악할 수 있다면 이상 항해 선박의 식별 시스템의 개발 및 이 정보를 활용한 해상교통 네트워크 개발에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 집중 관제 구역을 설정하고 구역별 집중 관리해야 할 위험 요인을 설정하여 항해 안전을 위한 대책을 수립할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 연구에서는 자료수집 기간을 늘려서 충분한 표본 수를 확보하여 본 연구의 결과와 비교하고자 한다. 더 나아가 위험요소의 다양한 요소를 추가하여 자연환경(조류, 바람, 시정 등)과 통항로환경(항로폭, 수심, 장애물 등)에 대한 정보를 함께 분석한다면 과거의 항적 데이터를 통해 위험도를 보다 정확하게 예측할 수 있게 되어 해상교통안전도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

참여 및 숙의민주주의 관점에서 본 학교민주주의 : 초등 혁신학교와 일반학교의 민주주의 양태 비교 연구

김준성 전남대학교 2019 국내박사

본 연구는 학교민주주의의 일상적 실현과 제도적 정착을 위해 단위학교 내 의사결정과정에서 참여와 숙의에 대한 실태를 분석하고자 했으며, 구성원들의 학교민주주의 인식에 영향을 미치는 결정요인을 실증적으로 파악하고자 하였다. 특히, 교직원, 학생, 학부모 집단 별로 학교민주주의에 영향을 미치는 요인을 구분하여 검증함으로써 단순히 혁신학교와 일반학교의 이분법적 논리에서 벗어나 실질적 수준에서 학교민주주의 실현을 위한 조건이 무엇이며, 구성원들의 학교민주주의 인식 제고를 위한 효과적 전략은 무엇인지 밝히고자했다. 이를 위해 참여와 숙의민주주의에 대한 이론적 고찰을 기반으로 학교민주주의의 개념을 정립하였으며, 이를 단위학교에 적용하기 위한 분석틀을 고안하였다. 그리고 학교민주주의 분석틀에 입각하여 광주광역시 내 초등 혁신학교 2개교와 일반학교 2개교의 교직원, 학생, 학부모 각 집단의 학교민주주의 수준을 설문조사하고, 차이를 양적으로 비교ㆍ분석하였다. 마지막으로 학교민주주의에 영향을 미치는 결정요인을 탐색하기 위해 교직원, 학생, 학부모 각 집단의 개인적 특성과 학교환경특성을 독립변인으로 하고, 세 개의 민주주의 지표(참여지표, 숙의지표, 참여ㆍ숙의지표)를 종속변인으로 하는 다중회귀분석모형을 구축하고 이를 검증하였다. 이후, 혁신학교의 주요 구성원들과 FGI(초점집단면담), PII(개인심층면담)를 통한 질적 연구를 수행함으로써 상기 양적 연구 결과 분석을 보완하였다. 연구 결과, 광주광역시의 혁신학교 정책이 일반학교와 비교할 때 참여민주주의와 숙의민주주의의 관점에서 구성원들에게 긍정적인 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 이는 학교민주주의를 위한 외연적 확대의 필요성 즉, 혁신학교에서 일반학교로 학교민주주의 정책이 확산될 필요가 있다는 점을 시사한다. 그러나 동시에 참여민주주의는 학교민주주의의 필요조건이지 충분조건이 될 수 없다는 점 또한 발견하였다. 그리고 학교민주주의의 일상적 실현과 수준의 심화를 위해서는 숙의가 충분히 이루어져야 함을 발견하였다. 이는 학교민주주의 발전을 위해서는 현재 혁신학교로부터 일반학교로의 외연적 확대와 더불어 반드시 내포적 심화가 필요함을 제기한다. 또한 본 연구는 학교민주주의에서 개인적 특성보다 학교의 환경특성이 구성원들의 참여와 숙의민주주의의 인식에 중요한 결정요인이 된다는 점을 발견하였고, 예측했던 바와 같이 학교가 참여와 숙의민주주의의 중요한 학습장으로 기능할 수 있다는 점을 확인하였다. 또 분석에 의하면, 학교민주주의에 대한 인식에 영향을 미치는 요인이 조사 집단에 따라 상이하였는데, 이는 학교민주주의에 대한 구성원들의 인식을 효과적으로 제고하기 위해서 집단별로 우선되는 정책이 달리 적용되어야 한다는 점을 시사한다. 본 연구는 참여와 숙의민주주의의 실천에 관한 이론적 문제들을 학교민주주의 현장과 연관하여 경험적으로 확인해보았다는 의의가 있다. 본 연구는 또한 한국의 혁신학교 정책에 대한 하나의 평가 자료가 될 수 있으며 향후 학교민주주의 연구 및 정책 설계에 여러 가지 함의를 제공할 수 있을 것이다. The purpose of this study is to measure the state of school democracy in the decision-making process in Korean elementary schools and empirically identify those factors which affect school members' perception of school democracy. The level of school democracy in two innovative and two general elementary schools in Gwangju were surveyed and analyzed using an analytical framework based on the theories of participatory and deliberative democracy. To explore the factors that influence the working of school democracy in detail, the individual and the school environmental characteristics of three groups(that is, teachers, students, and parents) were designated as independent variables. A multiple regression model was established with three democratic indicators(participation, deliberation and participation-deliberation indicators) and verified. FGI and PII were also conducted with key members of the two innovative schools to supplement the explanation and analysis of quantitative research results. The results of the analysis show that the democratic operation of the innovative schools in Gwangju results in positive effects on the members in the perspective of participation and deliberation. This suggests the need for an outward expansion of school democracy, and for the spread of school democracy policies from innovative schools to general ones. At the same time, however, this study also notes that for school democracy, participatory democracy is a necessary condition but not a sufficient one. Deliberation is essentially required to consolidate school democracy. It suggests that a connotative deepening of democracy should be applied in order to develop school democracy. In conclusion, three points are noteworthy. First, a school’s environment is a more significant factor in school democracy than other variables relating to individual school members. Second, schools can serve as an important learning ground for participatory and deliberative democracy. Third, those factors which affect the perception of school democracy are found to differ by group. It proposes that policies should be applied differently to each group to effectively raise members' perception of school democracy.

아날로그/디지털 융합 다채널 빔 집속기 구조에 관한 연구 및 영상 시스템 구현

김준성 서강대학교 대학원 2023 국내석사

최근 즉각적인 현장진료가 가능한 초음파 시스템 개발이 활발해짐에 따라, 휴대용 초음파 시스템 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 초음파 영상 장치에서 영상 해상도는 구경의 크기에 따라 증가하게 된다. 하지만 구경의 크기가 증가할수록 채널수가 증가하여 사용되는 하드웨어 리소스가 증가하게 된다. 특히, 하드웨어 리소스는 수신된 RF 데이터의 ADC 과정 및 빔 집속(Beamforming) 과정에서 상당 부분을 차지하게 된다. 그러나 휴대용 크기의 시스템을 제작하기 위해선 하드웨어 리소스를 늘리는 데에 시스템의 크기나 전력소모 관점에서 한계가 존재한다. 본 논문에서는 디지털 빔 집속기에서의 하드웨어 자원 단점과, 아날로그 빔 집속기에서의 데이터 왜곡 단점을 서로 상쇄하며 보완할 수 있는 아날로그/디지털 융합 빔 집속기 구조를 제안하고 이를 시스템으로 구현하여 여러 지표를 통해 정량적으로 검증 평가를 진행하였다.

Hot corrosion behavior of YSZ and YGYZ coating with B-SiO2 protective layer

김준성 창원대학교 2021 국내석사

루이스 중성의 B-SiO2 보호층은 화학적 안정성과 고온부식 저항성을 증진시키기 위해 최적화된 졸-겔 유리화 공정을 통해 YSZ과 YGYZ 코팅 표면에 형성되었다. B-SiO2 층이 도입된 YSZ와 YGYZ 코팅의 고온 부식 거동은 Na2SO4 + V2O5 부식염의 존재 하에 1100 ℃ 에서 20, 40 h 동안 수행되었다. 루이스 중성의 B-SiO2 보호층이 적용된 YSZ와 YGYZ 코팅은 보호층이 적용되지 않은 YSZ와 YGYZ 코팅에 비해 부식염의 침투를 효과적으로 방지하였습니다. 결과적으로, 루이스 중성의 B-SiO2 보호층의 도입은 YSZ와 YGYZ 코팅의 화학적 안정성과 고온부식저항성을 향상시켰다. The B-SiO2 Lewis neutral layer was coated on the surface of yttria stabilized zirconia (YSZ) and Yb2O3–Gd2O3–Y2O3 co-stabilized zirconia (YGYZ) coatings by the optimized sol-gel-based glassification process to improve the chemical stability and hot corrosion resistance. Subsequently, the corrosion behavior of B-SiO2 coated YSZ and YGYZ coatings were investigated for 20 h and 40 h at 1100 ℃ in the presence of molten salt, Na2SO4 + V2O5. Lewis neutral B-SiO2 protective layer effectively prevented the YSZ and YGYZ coatings form the penetration of corrosive salts. Consequentially, the B-SiO2 Lewis protective layer improved the chemical stability and hot corrosion resistance of YSZ and YGYZ coatings.

한류드라마특성이 외모관심도 외모관리행동 미용성형수술의도에 미치는 영향

김준성 호서대학교 벤쳐대학원 2016 국내석사

리튬 이차전지용 음극재료 Li3VO4계 산화물의 조성 및 형상 변화에 따른 전기화학적 특성 연구

김준성 경북대학교 대학원 2020 국내석사

4차 산업혁명이 스마트화 시대를 몰고 오면서 IoT(Internet of things) 그리고 자율주행용 전기 자동차, 스마트 모빌리티 등 기술이 발전을 거듭하며 에너지 저장 디바이스에 대한 수요 증가와 고 에너지 밀도를 가지는 에너지 저장 디바이스에 대한 필요성이 대두되고 있다. Fig 1.1에 gidgn 리튬 이온 배터리의 수요 전망을 나타내었다. 에너지 저장장치에 커패시터, 슈퍼커패시터, 배터리, 연료전지 등 다양한 종류의 저장 장치가 있다. 이들 중 커패시터와 슈퍼커패시터는 출력 측면에서 이점을 보이지만 에너지 저장량이 미흡하며, 연료전지는 원료인 수소와 고가의 촉매가 확장성에서 발목을 잡고 있다. Fig 1.2에 에너지 디바이스의 특징을 Ragone plot으로 나타내었다. 배터리는 고 용량의 이점을 가져 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다. 기존의 소형 1차 전지의 경우 충/방전이 가능한 2차전지인 Ni-Cd 배터리에 의해 대체가 되었으나 이후 Cd의 인체 유해성 때문에 Ni-MH 전지로의 대체가 이루어졌다. Ni-MH의 장점으로는 메모리 효과가 거의 없으며 기존의 Ni-Cd 전지에 비해 약 2 배 이상의 용량을 가지고 있다. 이를 활용해 토요타의 프리우스에 탑재 되는 등 하이브리드 자동차에 적용되기도 하였다. 리튬 코발트 양극 산화물LiCoO2가 J.B Goodenough 그룹에 의해 양극으로 개발이 되었고 흑연음극이 Bell 연구소에서 제안되었으며 1991년 SONY사에서 리튬 이온 전지가 상용화되었다. Ni-Cd, Ni-MH 배터리에 비해 작동전압이 높고 보다 큰 에너지의 저장이 가능하면서 휴대기기뿐만 아니라 자동차의 동력원으로 주목 받으며 테슬라에서 원통형(18650 타입)의 리튬 이온 배터리를 이용한 전기 자동차의 시대를 열며 전 세계적으로 보급이 늘어나고 있다. 하지만 전기 자동차에 리튬 이온 배터리를 사용하기에는 더 큰 용량과 높은 출력량이 필요하다. 현재 사용 중인 리튬 이온 배터리의 음극인 흑연의 경우 중/대형용 배터리에 사용하기에는 용량이 부족하다. 대체재로 Si계 음극활물질에 대한 연구가 진행 중이다. Si계 음극 소재는 용량이 기존의 흑연보다 약 4배나 높은 용량을 가지고 있지만 리튬의 탈리 및 삽입에 의한 부피의 변화가 400% 정도로 매우 크기 때문에 아직 상용화에 이르지 못하고 있다. 본 연구에서는 리튬 이온 배터리 음극 활물질로 산화물계를 적용하여 고 출력 및 고 용량화를 위하여 활물질의 형상 변화를 꾀하는 실험을 진행하였다. 즉, 산화물을 fiber 구조로 만들어 전자의 이동도를 높임으로써 전극 반응이 용이하게 하고자 하였다. 또한 산화물계의 조성의 변화를 통한 전기 전도도의 증가 가능성을 조사하였다. 충/방전 특성 및 다양한 분석 방법을 이용하여 합성한 음극재료의 전기 화학적 특성을 평가하였다. Among the various energy storage systems (ESS), secondary lithium - ion batteries with high energy density and long cycle life have been widely used for portable electronic devices as well as electric vehicles. Vanadium-based materials have been spotlighted as anodes for secondary lithium-ion batteries as they have a low potential range (0.1 - 2.0 V vs. Li/Li+) of lithium intercalation and higher capacities than those of Li4Ti5O12. However, the drawbacks of these materials are initial irreversibility as well as low electrical conductivity. In an attempt to achieve enhanced energy densities as well as high rate capabilities, we synthesized Li3VO4 with fiber morphology via electrospinning method. Prepared samples after electrospinning were heated for 2 hours at 300 - 500 ℃. XRD confirmed that prepared materials have a single phase. Various morphologies were observed by S.E.M. The amount of residual carbon on the surface of fibers was evaluated by TGA and RAMAN spectroscopy. The electrochemical characteristics were measured using a 2032-type coin cell, and the charge/discharge test was performed at 0.2, 0.5, 1.0, and 3.0 C-rate. The stable oxidation number of vanadium is 5+. The dopant must have the same oxidation number. The elements satisfying this are W and Mo, but the doping is difficult due to the large difference in ion radius. The doping of P was successful using the solution-based precipitation method. Then, the analysis through XRD and the charge/discharge test was performed at 0.2 C-rate.

핀치포인트분석 및 초임계 사이클에 따른 해양온도차발전용 유기랭킨사이클의 특성에 관한 연구

김준성 한국해양대학교 대학원 2017 국내석사

Due to the recent energy shortage, global warming, and environment pollution, the importance of energy saving and environment regulation is rapidly increasing. One of the methods to resolve these problems is using new renewable energy. Ocean thermal energy conversion, which is one way of using new renewable energy, is a power cycle utilizing the temperature difference between surface water and deep water. As ocean thermal energy conversion uses a heat source at low temperature, it is essential to use an organic Rankine cycle. Thus, this study examined the characteristics of an organic Rankine cycle for ocean thermal energy conversion according to pinch point analysis and a transcritical cycle. First, thermal efficiency analysis on an organic Rankine cycle depending on various types of working fluid and cycle was conducted. A classic simple Rankine cycle, regenerative Rankine cycles, and a Kalina cycle were considered in the analysis. In addition, nine types of single working fluid and three types of mixed working fluid were selected. For cycle analysis methods, pinch point analysis was conducted. As for single working fluid, thermal efficiency was the highest in RE245fa2 in a simple Rankine cycle and regenerative Rankine cycles. As for mixed working fluid, thermal efficiency was the highest when the composition ratio of NH3 to H2O was 0.9:0.1 in a Kalina cycle. Compared to a simple Rankine cycle, a Rankine cycle with open feedliquid heater, a Rankine cycle with integrated regenerator, and a Kalina cycle showed thermal efficiency increase rates of approx. 2.0%, 1.0%, and 10%, respectively. Second, exergy analysis on the cycles at each heat exchanger was conducted considering the influence of pinch point temperature difference and that of outlet temperatures of a heat source and a heat sink. Thermodynamic performance was analyzed by applying seven types of working fluid to the cycles designed according to pinch point analysis. As a result of performance analysis, as pinch point temperature difference and the temperature difference between inlet and outlet of a heat source or a heat sink were low at each heat exchanger, second law efficiency increased but cycle irreversibility and exergy destruction factor decreased. In addition, cycle irreversibility largely changed where thermodynamic change occurred. Of the selected types of working fluid, RE245fa2 showed the most excellent thermodynamic performance. Lastly, recent research related to a transcritical cycle of an organic Rankine cycle using a heat source at low temperature was reviewed. A transcritical cycle was made up of an solar-boosted ocean thermal energy conversion system using R744, economical and stable working fluid, and then thermodynamic performance analysis was conducted according to the state of turbine inlet. As a result, a transcritical cycle showed better thermodynamic performance as turbine inlet temperature was high. On the other hand, turbine inlet pressure of a transcritical cycle showed better thermodynamic performance than a subcritical cycle only in the optimized state. Compared to an optimized transcritical simple Rankine cycle, an optimized transcritical Rankine cycle with open feedliquid heater showed increased second law efficiency and reduced cycle irreversibility.