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구동 및 제동 시스템 과목 중 제동 관련한 설계 과제 입니다.

1. 공차공차조건Wf Wr W h L g7690 5610 13300 0.505 2.439 9.81이 식을 이용하여 alpha/g값을 0~1.0까지 0.1간격으로증가하면서 Bf, Br값을 구하고, 이상제동력선을 그린다.alpha/g 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1Bf 0 796.537925379254 1648.15170151702 2554.84132841328 3516.60680606806 4533.44813448134 5605.36531365314 6732.35834358344 7914.42722427224 9151.57195571956 10443.7925379254Br 0 533.462074620746 1011.84829848298 1435.15867158672 1803.39319393194 2116.55186551866 2374.63468634686 2577.64165641656 2725.57277572776 2818.42804428044 2856.20746207462Bf+Br 0 1330 2660 3990 5320 6650 7980 9310 10640 11970 133000~1.0까지 0.1간격으로 각각의 mu값에 대한Bfmax, Brmax값을 구하고,전륜, 후륜의 Lock한계선을 그린다.mu 0.1Bfmax 785.258949131254 796.537925379254 806.652434194428 815.602475576776 823.388049526298 830.009156042994 835.465795126865 839.757966777909 842.885670996128 844.848907781521 845.647677134088Brmax 549.620004016871 533.462074620746 516.186920696281 497.794542243474 478.284939262327 457.658111752839 435.91405971501 413.05278314884 389.074282054329 36 3990 2992.5 1995 997.5 0mu 0.7Bfmax 6295.43850395588 6385.8623080213 6466.95055071385 6538.70323203352 6601.12035198031 6654.20191055423 6697.94790775527 6732.35834358343 6757.43321803872 6773.17253112114 6779.57628283068Brmax 3429.88469113697 3329.05168966103 3221.24668702372 3106.46968322503 2984.72067826497 2855.99967214354 2720.30666486074 2577.64165641656 2428.00464681102 2271.3956360441 2107.8146241158X 0 1163.75 2327.5 3491.25 4655 5818.75 6982.5 8146.25 9310Y 9310 8146.25 6982.5 5818.75 4655 3491.25 2327.5 1163.75 0mu 0.8Bfmax 7373.33071253071 7479.23669687803 7574.20870397402 7658.24673381869 7731.35078641204 7793.52086175407 7844.75695984478 7885.05908068417 7914.42722427224 7932.86139060899 7940.36157969442Brmax 3850.23988744284 3737.04913054758 3616.03190734686 3487.18821784067 3350.51806202902 3206.0214399119 3053.69835148932 2893.54879676127 2725.57277572776 2549.77028838878 2366.14133474434X 0 1330 2660 3990 5320 6650 7980 9310 10640Y 10640 9310 7980 6650 5320 3990 266043706437 10443.7925379254 실제제동력선밑부분 넓이 19492999.1838918Y 0 529.137966379664 1058.27593275933 1587.41389913899 2116.55186551866 2116.55186551866 2301.46576465765 2486.37966379664 2671.29356293563 2856.2074620746260:40 X 0 1401.34132841328 2802.68265682657 4204.02398523985 5605.36531365314 5605.36531365314 6814.9721197212 8024.57892578926 9234.18573185732 10443.7925379254 실제제동력선밑부분 넓이 19309871.9801198Y 0 593.658671586716 1187.31734317343 1780.97601476015 2374.63468634686 2374.63468634686 2495.0278802788 2615.42107421074 2735.81426814268 2856.2074620746270:30 X 0 1683.08958589586 3366.17917179172 5049.26875768758 6732.35834358344 6732.35834358344 7660.21689216892 8588.07544075441 9515.93398933989 10443.7925379254 실제제동력선밑부분 넓이 18760490.3688037Y 0 644.410414104141 1288.82082820828 1933.23124231242 2577.64165641656 2577.64165641656 2647.28310783108 2716.92455924559 2786.56601066011 2856.2074620746280:20 X 0 1978.60680606806 3957.21361213612 5935.82041820418 7914.42722427224 7914.42722*************91 2804.9048454419 2815.32255156978 2821.66750952755Brmax 1920.69484655472 1871.81790939218 1819.34459645697 1763.27490774908 1703.60884326851 1640.34640301527 1573.48758698936 1503.03239519077 1428.98082761951 1351.33288427557 1270.08856515896X 0 556.875 1113.75 1670.625 2227.5 2784.375 3341.25 3898.125 4455Y 4455 3898.125 3341.25 2784.375 2227.5 1670.625 1113.75 556.875 0mu 0.4Bfmax 3510.76441662941 3569.3916222801 3622.46590798496 3669.98727374399 3711.9557195572 3748.37124542457 3779.23385134611 3804.54353732183 3824.30030335172 3838.50414943577 3847.155075574Brmax 2511.95759182128 2448.0344790006 2379.4078894973 2306.07782331136 2228.0442804428 2145.30726089162 2057.8667646578 1965.72279174136 1868.87534214229 1767.32441586059 1661.07001289627X 0 742.5 1485 2227.5 2970 3712.5 4455 5197.5 5940Y 5940 5197.5 4455 3712.5 2970 2227.5 1485 742.5 0mu 0.5Bfmax 4489.81248570775 4564.78908017413 4632.66421001736 4693.43787523743 4747.11007583435 4793.68081180812 4833.15008315873 4865634667267 11099.7075779315 11124.7232472325Brmax 5633.5597826087 5490.19960856028 5336.29096141505 5171.83384117299 4996.82824783411 4811.2741813984 4615.17164186588 4408.52062923652 4191.32114351035 3963.57318468735 3725.27675276753X 0 1856.25 3712.5 5568.75 7425 9281.25 11137.5 12993.75 14850Y 14850 12993.75 11137.5 9281.25 7425 5568.75 3712.5 1856.25 010:90배분부터 90:10배분까지 실제제동력선을 그려본다.10:90 X 0 208.936808118081 417.873616236162 626.810424354244 835.747232472325 835.747232472325 3407.99123616236 5980.2352398524 8552.47924354244 11124.7232472325 실제제동력선밑부분 넓이 22776020.2569069Y 0 162.313191881919 324.626383763838 486.939575645756 649.252767527675 649.252767527675 1418.25876383764 2187.2647601476 2956.27075645756 3725.2767527675320:80 X 0 433.247232472325 866.494464944649 1299.74169741697 1732.9889298893 1732.9889298893 4080.92250922509 6428.85608856088 8776.78966789668 11124.7232472325 실제제동력선밑부분 넓이 24374107.664656Y 0 309.252767527675 618.505535055351 927.758302583026 1237.0110701107 1237계한다.

공학/기술| 2011.08.31| 2페이지| 2,000원| 조회(375)

구동, 제동, 구제동, 구동 및 제동

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구동 및 제동 시스템 과목 중 구동 관련한 설계 과제 입니다.

(1) 위의 후륜구동 차량의 제원을 이용하여 다음을 구하십시오.a. 주행성능 곡선도를 그려라.- 속도(=구동륜의 유효반경(=0.30m), n=엔진회전속도(rpm),e=속도비,=총감속비(변속비×종감속비)- 구동력(=엔진 Torque(N?m),=총감속비(변속비×종감속비),=동력 전달 효율(Transmission×종전달효율),=구동륜의 유효반경(=0.30m))- 전주행저항()=구름저항()+공기저항()+등판저항()+관성저항()- 구름저항()=(=구름저항계수(0.015),=차량 총 하중(1500*9.81N))- 공기저항()=(=공기 저항계수(0.33), ρ=공기 밀도(=1.225kg/㎥)=전투영면적(1.78㎡),=차량 속도(m/s))- 등판저항()=(θ=경사각(deg))가속이 없기 때문에 관성저항은 무시한다. 그러므로전주행저항()=++=(0.015×1500*9.81)+(×0.33×1.225×1.78×)+(1500*9.81×)- matlab sourcerpm=[800:400:5200]tor=[192.3 205.3 215.2 222.1 226.1 226.9 224.8 219.7 210.8 192.0 170.8 153.5]ratio=[3.40 1.92 1.37 1.00 0.85] %Transmission Ratioeff=[0.90 0.90 0.90 0.90 0.90] %Transmission EfficienciesV=(2*pi*0.30*rpm'/1000)*(60*ratio.^-1/3.90) %주행속도 구하기(종감속기어비=3.90)F=tor'*(ratio.*eff)*(3.90*0.99/0.30)*0.95 %구동력 구하기(종감속기어비=3.90, 종감속효율=0.99, 구름반경=0.30, 엔진전달효율=0.95)%구배저항에서의 기울기 지정(%)p1=[0:0.1353:0.82]p2=[p1 ; p1 ; p1 ; p1 ; p1 ; p1 ; p1]per=sin(atan(p2))'%임의로 주행속도의 구간 정하기V1=[0:36:220]V2=[V1 ; V1 ; V1 ; V1 ; V1 ; V1 ;769 0.3093 0.34890.4064 0.4100 0.4208 0.4388 0.4640 0.4964 0.53600.5755 0.5791 0.5899 0.6079 0.6331 0.6654 0.70500.7225 0.7261 0.7368 0.7548 0.7800 0.8124 0.85200.8466 0.8502 0.8610 0.8790 0.9042 0.9365 0.97610.9495 0.9531 0.9639 0.9819 1.0071 1.0395 1.0790b. 이 차량의 최대속도, 최대등판각도를 구하라.- 최대속도최대속도는 주행성능곡선에서 5속에서의 구동력 선도와 구배0%의 등판저항곡선이 만나는 점이 최대속도가 된다. 그래프를 확대해 보면,확대한 그림을 보면 5속의 구동력 선도와 구배0% 등판저항 선도가 만나지 않는다. 정확치 못한 데이터로 인한 결과라 생각 할 수 있으며, 구동력 선도를 연장하여 최고 속도를 예측하면 약 196.3km/h 로 예상할 수 있다.이론적인 계산에 의하여 최고속도를 구해보면,5속 구동력선도의 마지막 데이터 값으로 구동력을 대입하여 최대속도를 계산해 보면,()이다.- 최대등판각도주행성능곡선에서 1속의 구동력선도의 최대점이 구배67.65%인 등판저항 선도와 대략적으로 만나는 것으로 최대등판각도는 약 67.65%로 예상할 수 있다.이론적으로 계산해 보면, 최대등판각도식은,(=1단에서의 최대구동력(N),)위 식을 이용하여, 1속에서 구동력이 최대인 값을 이용하여 계산하면,()이므로이다.주행성능곡선에서 예상한 값과 거의 일치함을 알 수 있다.c. 이 차량이 정지한 상태에서 가속할 때, 속도와 시간 그래프를 그리고 시속 100km/h와 150km/h에 도달할 때까지의 시간을 구하라.가속성능곡선을 그리기 위해서는 가속도 a를 먼저 구하여야 한다.- 가속도에서,- 회전부의 상당중량=구동륜의 회전 관성모멘트(1.23kg?㎡)=종감속기 입력축과 동일 회전 부분의 관성모멘트(0.52kg?㎡ )=변속기 기어단수의 회전 관성모멘트(1단=0.145kg?㎡, 1691 4.4639 3.0408 2.0139 1.55107.9728 4.3389 2.9301 1.8943 1.41547.6336 4.1316 2.7581 1.7254 1.23396.9235 3.7131 2.4329 1.4400 0.94956.1229 3.2419 2.0675 1.1208 0.63235.4676 2.8511 1.7570 0.8371 0.3413Wr =1.0e+003 *7.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.27537.6082 2.8297 1.8612 1.4206 1.2753a =3.0641 2.1460 1.5803 1.1432 0.95543.2771 2.2967 1.6904 1.2188 1.01413.4389 2.4097 1.7705 1.2692 1.04873.5511 2.4861 1.8214 1.2949 1.05973.6153 2.5272 1.8442 1.2967 1.04783.6266 2.5292 1.8360 1.2725 1.01123.5899 2.4959 1.7996 1.2244 0.95153.5037 2.4261 1.7341 1.1517 0.86843.3546 2.3102 1.6323 1.0490 0.75703.0426 2.0762 1.4398 0.8755 0.58252.6907 1.8127 1.2236 0.6814 0.38759 - 6.7727i12.8534 + 6.8444i12.8534 - 6.8444i-3.59745.6554 + 3.1185i5.6554 - 3.1185ie4 =-13.259242.2186 + 2.7695i42.2186 - 2.7695i36.649027.7150 + 7.5218i27.7150 - 7.5218i16.3831 + 7.6146i16.3831 - 7.6146i7.4258 + 3.1629i7.4258 - 3.1629i- 100km/h와 150km/h에 도달할 때까지의 시간위 그래프 선도 밑부분의 면적은 시간이므로,(: 구간의 초기속도,: 구간의 최종속도)그러나 그래프는 선형이 아니므로 그리고 곡선의 변화가 심하므로 그래프 선도가 만나는 점으로 나누어 따로따로 구한 후 더하는 방식으로 계산 하였다.- matlab source%앞에서 구한 최소자승법에 의한 10차 다항식을 함수로 표현syms xz1=pol1(:,1)*x^10 + pol1(:,2)*x^9 + pol1(:,3)*x^8 + pol1(:,4)*x^7 + pol1(:,5)*x^6 + pol1(:,6)*x^5 + pol1(:,7)*x^4 + pol1(:,8)*x^3 + pol1(:,9)*x^2 + pol1(:,10)*x + pol1(:,11)z2=pol2(:,1)*x^10 + pol2(:,2)*x^9 + pol2(:,3)*x^8 + pol2(:,4)*x^7 + pol2(:,5)*x^6 + pol2(:,6)*x^5 + pol2(:,7)*x^4 + pol2(:,8)*x^3 + pol2(:,9)*x^2 + pol2(:,10)*x + pol2(:,11)z3=pol3(:,1)*x^10 + pol3(:,2)*x^9 + pol3(:,3)*x^8 + pol3(:,4)*x^7 + pol3(:,5)*x^6 + pol3(:,6)*x^5 + pol3(:,7)*x^4 + pol3(:,8)*x^3 + pol3(:,9)*x^2 + pol3(:,10)*x + pol3(:,11)z4=pol4(:,1)*x^10 + pol4(:,2)*atio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio;ratio];F2=(F-(0.015*m*9.81+0.5*0.33*1.225*1.78*(V/3.6).^2));% 구동력 - 주행저항(구배0%)Wr=9.81*(1.23+(0.52+(I+0.2).*ir.^2)*3.90^2)/0.30^2;% 1.23=구동륜의 회전관성모멘트, 0.52=종감속기어의 회전 관성 모멘트, 0.2=엔진의 회전 관성 모멘트% 3.90=종감속비, 0.30=구동륜의 타이어 반지름a=(9.81*F2)./(m*9.81+Wr);c=a.^-1;% 최대 가속도Fmax=1.00*m*9.81*0.45; % 0.45=후륜배분하중, 1.00=마찰계수(구동시)amax=(Fmax-0.015*m*9.81)*9.81/(9.81*m+Wr(1,1));c2 = amax^-1;n=10;pol1=polyfit(V(:,1)/3.6 ,c(:,1),n); %1속pol2=polyfit(V(:,2)/3.6 ,c(:,2),n); %2속pol3=polyfit(V(:,3)/3.6 ,c(:,3),n); %3속pol4=polyfit(V(:,4)/3.6 ,c(:,4),n); %4속pol5=polyfit(V(:,5)/3.6 ,c(:,5),n); %5속%각속마다 속도의 범위를 정한다.x1=linspace(1,15,50); %1속x2=linspace(3,25,50); %2속x3=linspace(5,35,50); %3속x4=linspace(6,45,50); %4속x5=linspace(7,50,50); %5속%그래프로 표현하기 위해 최소자승법에 의한 방정식에 속도를 대입하여 1/a값을 구한다.y1=polyval(pol1,x1);y2=polyval(pol2,x2);y3=polyval(pol3,x3);y4=polyval(pol4,x4);y5=polyval(pol5,x5);%각속마다 인접하는 곡선의 교점을 구하는 식을 만든다.d1=pol1 - pol2;d2=pol2 - pol3;d3=pol3 - pol4;d4

공학/기술| 2011.08.31| 23페이지| 2,000원| 조회(679)

구동, 제동, 구제동, 구동 및 제동

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기구학(메커니즘설계) 설계 과제

목 차과제해석 내용 요약기구의 수치기구 선도기구 해석다음 그림의 기구에 대해 기구학적 해석을 한다. 각 링크의 길이는 그림과 같고, 는 에서 움직이며, 일정한 각속도 로 움직인다. 나머지 값에 대해 속도와 가속도 해석을 한다.과제 해석기구 선도문제의 단순화를 위해 4번 링크를 하나로 통합해서 생각하기로 가정한다.AOBCED32456기구의 수치0.630.91.95AOBCED3.33번, 4번 링크 해석가 로 움직일 때 와 의 궤적3번 링크의 위치4번 링크의 위치3번 링크의 각속도4번 링크의 각속도3번 링크의 각가속도4번 링크의 각가속도6번 링크의 속도6번 링크의 각속도{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2011.08.31| 13페이지| 1,000원| 조회(1,207)

기구학, 설계, 메커니즘, 메커니즘설계

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고분자전해질

1. 동영상 강의를 보고 느낀 점을 간략하게 쓰시오.이번 실험은 동영상 강의로 1시간을 수강한 후 실험을 시작하는 실험이었다. 동영상 강의를 본 후 느꼈던 점은 미래의 에너지 방향과 연료전지의 발전 가능성을 볼 수 있었다. 미래의 에너지는 연료전지가 상당부분을 차지하지 않을까 하는 생각이 들었다. 그만큼 양도 많고 g당 142kJ의 연소열은 다른 어떤 에너지보다 높다. 이러한 장점은 살리고 수소의 폭발하기 쉽고 폭발의 위력도 큰 최대 단점을 극복한다면 미래에너지 = 수소에너지 의 시대가 올 것 같다.2. 연료전지의 종류와 구조(cathode, anode)에 대하여 조사하시오.(1) 인산형 연료전지 - PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell)인산형 연료전지 기술은 20년 이상 개발되고 개선되어 왔고, 전기 생산에 비교적 순수한 수소(70% 이상)를 요구한다. 인산형 연료전지 내의 전극은 탄소 지지체의 표면적 위에 촉매로써 백금이나 백금 혼합물을 포함한다.인산형 연료전지의 운전 온도는 약 200℃ 이다. 이것은 인산 전해질의 안정도를 위하여 허용하는 최대값이다. 이 기술로 현재까지 순수한 발전 효율은 40∼50% 정도이다. 이 수준 보다 높은 효율을 갖기 위해서는 전지와 스택 구성품의 지속적인 개발에 의한 종합시스템 제어에 의존하여야 한다. 일례로 인산형 연료전지의 반응이 발열 반응이므로 연료전지가 반응온도인 200℃로 유지함이 최적의 운전 조건이 된다. 따라서 연료전지 반응 시 반응열을 냉각시켜야 하며 이때 생성되는 반응열을 이용하면 효율을 70%이상 높일 수 있다.인산은 저온 연료전지를 위한 전해질로써 필요한 수명을 가진 그런 유일한 물질로 알려져 있다. 이것이 낮은 이온 도전율을 가지고 있다 할지라도 이것의 안정도는 전류 상태를 증진시키는 전지 개발에 기여하였다. 인산형 연료전지 응용은 휴대용, 자동차용 및 고정용 전원을 포함한다.(2) 응용탄산염 연료전지 - MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell)용융탄산염형 연료전지의 전해질은 낮은 용융점을 가지는 탄화리튬과 탄화포타슘의 혼합물이다. 전극은 다공성 니켈로 만든다. 전극의 부식성과 내구성은 아직 개발에 중요한 애로점이다. 용융탄산염형 기술의 산 또는 알칼리 연료전지 기술 보다 뚜렷한 장점은 일산화탄소, 이산화탄소 및 수소에 대하여 내성이 있는 점이다. 이것은 일산화탄소와 이산화탄소를 분리하는 공정을 필요로 하는 다른 것들보다 초기 투자비가 낮고 시스템 설계가 매우 단순해지는 결과를 가져온다. 용융탄산염형 연료전지의 운전 온도는 약 650℃이고, 전지 스택의 열로 전지 내부의 탄화수소 기체의 개질을 허용한다. 내부 개질의 장점은 30% 또는 그 이상의 비용을 감소시킨다.용융탄산염 연료전지를 상업화하기 전에 내구성과 신뢰도를 개량시킬 필요가 있다. 운전온도가 높아 정상운전 되는 동안 용융탄산염 전해질의 결핍과 증발로 인하여 양이 줄어들기 때문이다. 이것이 운전의 안정성과 현재 용융탄산염형 연료전지의 유효 수명의 제한점이다.(3) 고체산화물 연료전지 - SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)고체산화물형 연료전지의 특징은 탄화수소를 직접 전기로 변화시킬 수 있는데 있다. 전해질은 안정화된 산화이트늄으로 가스가 스며들지 않은 산 이온이 효율적으로 접촉하고 있는 얇은 산화지르코늄 층이다. Cathode는 안정된 산화이트늄으로 된 지르코늄으로 만들어졌고, anode는 니켈-지르코늄 세라믹 합금으로 만들어졌다.고체산화물형 연료전지의 가장 톡특한 특성은 운전 온도는 약 1000℃ 로써 매우 높다는 것이다. 이 온도에서는 수소와 일산화탄소의 전기 화학적 산화 반응이 일어나고 촉매없이 연료가 개질된다. 운전 온도 1000℃에서 금속 재료의 적당한 열적-기계적 강도를 요구하기 때문에 가스 누출 방지가 가장 중요한 애로 사항이다. 세라믹 재료 기술의 개발은 고체산화물형 연료전지가 상업적으로 발전을 시작하기 전에 필요한 기술이다. 고체산화물형 연료전지는 상업적으로 자동차 응용에 연구되어지고 있다. 자동차에 사용하기 위한 이 전지 기술의 모형화가 밧데리 전원 공급형 자동차가 아닌 전위밀도를 요구하는 것과 접목시키는 것이 궁극적인 목적이다.(4) 고체고분자 연료전지 - PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)고분자전해질형 연료전지의 전해질은 액체가 아닌 고체 고분자 중합체(Membrane)로써 다른 연료전지와 구별된다. 인산형 및 알칼리형 연료전지 시스템과 비슷하게 멤브레인을 이용하는 연료전지는 촉매로써 백금을 사용한다. 멤브레인 연료전지의 개발 목표는 최소 1.5g/kW의 백금 촉매를 쓰는 것이다. 이 백금 촉매는 일산화탄소에 의한 부식에 민감하므로 일산화탄소의 농도는 1000ppm 이하로 유지하여야 만 한다.고분자 전해질형 연료전지 시스템의 소형화는 자동차 응용에 가장 중요한 역할을 한다. 개발 사업은 인산형 연료전지보다 약 10년이 뒤져 있지만, 인산형에 비해 저온에서 동작되며, 출력 밀도가 크므로 소형화가 가능하며, 기술이 인산형과 유사하여 응용 기술의 적용이 쉽기 때문에 현재는 고분자 전해질형 연료전지의 이용 규모가 작을 지라도 상업화할 수 있다. 더욱이 현재 몇 개의 시범용 고분자 전해질형 연료전지의 전원에 의한 자동차는 실험 결과 우수성이 입증되어 더 많은 연구 계획을 진행 중에 있다.(5) 직접메탄올 연료전지 - DMFC(Direct Methanol Fuel Cell)DMFC는 메탄올을 직접, 전기화학 반응시켜 발전하는 시스템이다. 전해질은 이온 교환막에 인산을 담지시킨 것이다. 작동 온도는 150℃로 비교적 저온이다. PEFC와 비교하여 개질기를 제거할 수 있으며, 시스템의 간소화와 부하 응답성의 향상이 도모될 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 반응 속도가 낮은 것이 의한 저출력 밀도, 다량의 백금 촉매의 사용과 메탄올과 산화제의 Cross Over(고체 고분자 막을 통과하는 것) 등의 단점도 있다.Anode : H2(g) →2H+ ＋ 2e- (1)Cathode : ½O2(g) + 2H＋ + 2e-→ H2O(l) (2)...............총 반응식 : H2(g) + ½O2(g)→ H2O(l) (3)구분PAFCMCFCSOFCPEMFCDMFCAFC전해질인산탄산리륨/탄산칼륨지르코니아수소 이온교환막수소 이온교환막수산화칼륨이온전도체수소이온탄산이온산소이온수소이온수소이온수소이온작동온도()2006501000

공학/기술| 2011.04.12| 8페이지| 1,000원| 조회(171)

고분자전해질

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MEMS

결 과 보 고 서1. 첫 번째 주어진 데이터를 Kanasawa식에 대입하여 물의 점도 구해본다.Kanasawa 식: 진동주파수의 변화: 수정 본래의 주파수(fundamental frequency): 수정의 밀도(2.65): 수정의 shear modulus (2.95 X 10dyne/cm) 1dyne = 10N: 액체의 밀도(상온 순수 100% 물 밀도 : 1g/cm): 액체의 점도(상온 순수 100% 물 점도 : 1kg/m·s)데이터로부터을 구하고 식에 대입하면,이라는 물의 점도 실험값을 계산할 수 있다.실험값 :이론값 :오차 :- 오차의 원인QCM Chip은 ng의 미소질량 단위까지 측정할 수 있는 민감하고 정밀한 센서이다. 실험을 하는 동안 조교님도 센서가 민감해 주위에서 방해가 되지 않도록 조심해야 한다고 했다. 그래서 다른 실험보다 세심한 주위가 필요하고 주변 환경의 영향을 많이 받을 것이다. 먼저 QCM Chip의 영향을 받을 것이고, 실험 시 조교님의 설명과 학생들의 잡담소리 등의 소음, 강의실 환경의 온도, QCM장치가 설치되어 있는 책상의 진동 등의 영향을 받을 것이다. 또한 물을 흘려주는 유속의 영향도 무시 못 할 것 같다. 유체역학을 통해 유속은 유량에 영향을 준다는 것을 알고 있다. 따라서 유속을 너무 빠르게 해주면 유량이 너무 크게 되고 QCM Chip에 질량 변화가 너무 급격히 작용하게 되어 정확한 측정을 할 수 없을 것이다. 따라서 QCM Chip의 특징인 미묘한 질량 변화를 잘 활용하여야 질량에 따른 주파수의 변화를 잘 관찰 할 수 있을 것이라고 생각하고 조교님께서 느린 유량으로 실험을 하신 것 같다. 오차를 줄이는 방법으로는 실험 장치에 방음시설을 설치하고, 책상에 외부에서의 충격을 흡수할 수 있는 장치를 설치하는 것이 더 좋은 실험환경을 구성할 수 있을 것 같다.2. 두 번째 주어진 데이터를 이용해 상대습도 변화에 따른 수분변화 양을 계산해 본다.Sauerbrey's equation 을 이용하여을 구한다.위의 식을 이용하여 각각의100E-020.0123783280.001721672-8.0000E-011.7700E-020.014146660.00355334-9.0000E-011.7700E-020.0159149930.001785007-1.0000E+001.9400E-020.0176833250.001716675-1.1000E+00-8.8300E-030.0194516580.028281658-1.2000E+002.3000E-020.0212199910.001780009-1.3000E+002.6500E-020.0229883230.003511677-1.4000E+002.6500E-020.0247566560.001743344-1.5000E+003.0000E-020.0265249880.003475012-1.6000E+003.0000E-020.0282933210.001706679-1.7000E+00-3.5300E-030.0300616530.033591653-1.8000E+003.5300E-020.0318299860.003470014-1.9000E+003.7100E-020.0335983180.003501682-2.0000E+003.8900E-020.0353666510.003533349-2.1000E+004.4200E-020.0371349840.007065016-2.2000E+000.0000E+000.0389033160.038903316-2.3000E+004.9500E-020.0406716490.008828351-2.4000E+004.9500E-020.0424399810.007060019-2.5000E+005.3000E-020.0442083140.008791686-2.6000E+005.4800E-020.0459766460.008823354-2.7000E+001.7700E-030.0477449790.045974979-2.8000E+005.8300E-020.0495133110.008786689-2.9000E+006.1800E-020.0512816440.010518356-3.0000E+006.5400E-020.0523033302-4.1000E+005.4800E-020.0725016340.017701634-4.2000E+005.8300E-020.0742699670.015969967-4.3000E+006.5400E-020.07603830.0106383-4.5000E+007.0700E-020.0795749650.008874965-4.6000E+007.4200E-020.0813432970.007143297-4.7000E+007.2400E-020.083111630.01071163-4.8000E+007.9500E-020.0848799620.005379962-4.9000E+008.4800E-020.0866482950.001848295-5.0000E+008.4800E-020.0884166270.003616627-5.1000E+008.8300E-020.090184960.00188496-5.2000E+009.0100E-020.0919532920.001853292-5.3000E+009.0100E-020.0937216250.003621625-5.5000E+001.2500E-010.097258290.02774171-5.8000E+009.0100E-020.1025632880.012463288-6.0000E+009.1900E-020.1060999530.014199953-6.1000E+001.3300E-010.1078682850.025131715-6.2000E+009.0100E-020.1096366180.019536618-6.3000E+009.3600E-020.1114049510.017804951-6.4000E+001.1100E-010.1131732830.002173283-6.5000E+001.1100E-010.1149416160.003941616-6.6000E+001.1300E-010.1167099480.003709948-6.7000E+001.1500E-010.1184782810.003478281-6.9000E+001.1500E-010.1220149460.007014946-7.0000E+001.1379299390.001929939- 시간에 따른 주파수 변화 (X축 : 시간 Y축 : 주파수변화)(그래프 더블클릭시 확대된 화면으로 볼 수 있습니다.)그래프에서 보면 알 수 있듯이 시간에 따라 주파수가 감소하고 있다. Sauerbrey's equation을 보면 주파수가 감소함에 따라 질량은 증가한다는 것을 알 수 있다. 이번 실험에서는 주파수와 질량사이의 반비례관계를 알아보기 위해 Crystal Sensor에 흡습효과가 큰 코팅물질()을 표면에 코팅한 뒤 물을 흘려주어 주파수 변화량과 물의 양을 측정했다. 습도실험시 오랜 시간을 가지고 실험을 하진 않았지만 주어진 실험데이터를 이용하여 그린 그래프 상에서 주파수가 급격히 낮아지는 시점에 실린더의 물이 투입된 것 같다고 추측해 볼 수 있다. 다시 말해 이 시점이 물이 투입되어 질량이 증가하는 시점과 동일하다고 생각하고 주파수와 질량사이의 반비례관계를 확인했다. 그래프가 스텝모양을 띄는 것은 물을 투입하고 정적 평형상태가 되도록 기다렸다가 다시 물을 투입함으로 인해 그러한 모양을 띄는 것 같다.실험수업에 처음으로 들은 QCM이란 단어가 생소했지만, 실험을 하고 결과보고서를 작성하면서 QCM에 대해 많이 찾아보고 그로인해 새로운 장치를 알 수 있는 계기가 되어 좋은 실험이었다.3. QCM 장치의 기본 원리인 압전 효과 및 압전 소재에 대해 알아보고, 반도체 공정에서 QCM이 실제로 활용되고 있는 예와 그 반도체 공정에 대해 조사해 본다.효소 전극(enzyme electrode)이라는 용어가 사용된 1962년에 Clark와 Lyons에 의해 처음 언급된 바이오센서는 생체물질만이 가진 분자간 선택적 반응성을 이용하여 다양한 생리활성 물질의 농도를 신속하게 정량화 할 수 있는 센서로 생체물질과 기존의 물리, 화학 및 광학적 신호변환기(transducer)를 조합한 소형의 분석적 Bioelectronics 도구이며, 각종 생화학 반응으로부터 전기적 신호를 유발하기 위해 바이오칩 기술이 가장 먼저 응용된 분야이다. 생리수 있다는 점이다. 이를 위해서는 분석 물질과 반응하는 생체 물질이 수용기 내에 고정(immobilization) 되어 있어야 한다. 고분자 막(polymer membrane)이나 졸-겔 막(sol-gel membrane) 내에 분자량이 큰 생체 물질을 가두거나 생체 물질을 화학결합으로 고체 기질(solid substrate) 위에 고정하는 방법이 사용되고 있다.지금까지 바이오센서는 특정 생리활성 물질의 농도를 정량화 하거나 분석하는 도구로서 다양한 연구개발 노력이 진행되어 있으나, 최근에는 새로운 원리 탐구보다는 실용화에 필요한 요소기술을 접목시키면서 반도체 공정을 이용한 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 도입하여 소형화 및 시스템화 되어가는 추세이며, 특히 단일분자 검출과 관련된 새로운 분석도구 기능으로서 HTS(high throughput screening) 기능이 강조되고 있다. 분자 수준의 결합도를 측정하거나 세포 수준에서 독성물질에 대한 반응정도를 검출하는 기술과 동물실험 대체용 in vitro 스크리닝 기술 개발이 한 예이다.- 바이오센서의 종류바이오센서에서 신호변환기는 바이오센싱 구성요소에서 일어나는 검출-유도된 물리화학적 변화를 전기적 신호로 바꾸는데, 그것은 특별히 설계된 전자 회로에 의해 증폭되어 인슐린 펌프와 같은 외부 장비의 제어에 사용된다. 신호변환기는 암페어 측정식(amperometric), 전위 측정식(potentiometric)과 전도율 측정식(conductometric) 등과 같은 전기화학식(electrochemical)을 비롯하여 광학식(optical), 압전식(piezoelectric) 및 칼로리 측정식(calorimetric)이 될 수 있는데, 이러한 분류는 다음과 같이 바이오센서의 종류를 분류하는 데 많이 이용된다. 전기화학식 신호변환기와 분석물을 정리하여 에 나타낸다.① 암페어 측정식 바이오센서 : 이것은 고정-전압 전극으로 생체 구성요소에 의해 유도되는 산화-환원 반응으로 생성다.

공학/기술| 2011.04.12| 5페이지| 1,000원| 조회(118)

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