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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.37 no.6 = no.333, 2013년, pp.615 - 620
최원준 (고려대학교 기계공학부) , 마이클 스트라노 (MIT 화학공학과)
이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.
There is considerable interest in developing energy sources capable of larger power densities. In our previous works, we proved that by coupling an exothermic chemical reaction with 1D nanostructures, a self-propagating reactive wave can be driven along its length with a concomitant electrical pulse...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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탄소나노튜브란 무엇인가? | 탄소나노튜브는 얇은 단일 탄소의 단층들이 일차원적인 원통형 배열의 구조로 정렬되었을 때 생성되는 구조이다.(1) 이러한 독특한 구조로 인해 탄소나노튜브는 열적, 전기적, 광학적, 기계적으로 다른 재료들과 비교하여 더 나은 성질을 가지게 되며, 나노기술, 전기, 광학을 비롯한 다른 여러 분야에 응용될 수 있는 잠재적인 포텐셜을 가지고 있다. | |
본 연구에서 대류와 복사로 인해 생기는 열손실의 크기가 전파 속도에 영향을 주지 않은 이유는? | 4 의 데이터를 비교했을 때, 대류와 복사로 인해 생기는 열손실의 크기는 전파 속도에 크게 영향을 주고 있지는 않음을 알 수 있다. 이는 대류와 복사로 인해 생성되는 열전달 손실이 인접해있는 다른 탄소나노튜브와 화학연료의 동축 구조에 다시 흡수되어 수직으로 정렬되어 있는 다중 구조를 따라 축 방향으로 전달되기 때문이다(Fig. 5). | |
탄소나노튜브의 이점은? | 탄소나노튜브는 얇은 단일 탄소의 단층들이 일차원적인 원통형 배열의 구조로 정렬되었을 때 생성되는 구조이다.(1) 이러한 독특한 구조로 인해 탄소나노튜브는 열적, 전기적, 광학적, 기계적으로 다른 재료들과 비교하여 더 나은 성질을 가지게 되며, 나노기술, 전기, 광학을 비롯한 다른 여러 분야에 응용될 수 있는 잠재적인 포텐셜을 가지고 있다. 특히 탄소나노튜브는 전기 에너지와 열 에너지의 전달 및 조절에 있어서 많은 가능성을 보여주고 있다. 탄소나노튜브의 축방향으로 향상된 전기,(2,3) 열 에너지(4~6)의 전달성을 이용하여 발광 다이오드 (Light-Emitting-Diode), 전계효과 트랜지스터 (Field-Effect-Transistor), 열적 정류기 (Thermal Rectifier),(7) 포논 파동 길잡이 (Phonon Wave Guide)(8)와 같은 소자들의 개발이 진행중이다. |
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