• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.205-212
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• 1998

레미콘을 제조하는 배쳐플랜트에는 혼화제를 저장하는 저장탱크가 설치되어 있는데, 특히 기온이 $0^{\circ}C$이하로 저하하는 겨울철에는 혼화제 저장탱크내의 혼화제가 동결할 수 있어 설비보존 목적상 동결온도의 검토가 요구되고 또한 동결된 혼화제를 이용할 경우 레미콘의 품질 변화가 초래될 수 있는지 검토가 요구되지만 국내의 경우 연구보고나 규정은 마련되어 있지 않은 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 본 연구에서는 국내에 유통되고 있는 콘크리트용 각종 화학혼화제를 무작위로 시료채취하여 동결온도를 측정하므로써 동절기 외기에 노출된 혼화제 투입설비에 대한 적정 보온대책의 제안 및 레미콘에서 반드시 사용되어지는 AE제 및 AE감수제 등의 혼화제를 대상으로 동결전과 동결융해를 반복한 혼화제를 사용한 콘크리트의 품질변화에대하여 실험연구를 실시하였다. 연구결과 방동제, AE감수제 촉진형 등 내한성 혼화제를 제외한 대부분의 혼화제는 제주도 및 일부 남부 지방을 제외한 한국의 겨울철 외기온 조건하에서는 혼화제의 동결위험성이 있으므로 보온조치가 필요할 것으로 판단되며, 동결된 혼화제를 사용할 경우의 콘크리트 품질변화는 교반을 충분히 하여 이용한다면 슬럼프, 공기량, 강도 등에서 크게 문제시 되지 않는 것으로 분석되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.612-620
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• 2016

산화 칼슘 수용액을 통해 이산화탄소를 포집하는 수성 광물 탄산화 공정은 안정적으로 이산화탄소를 고립시킬 뿐 아니라 생성물의 부가 가치를 기대할 수 있는 대표적인 CCU (Carbon Capture & Utilization) 기술이다. 이 공정의 핵심은 고체 반응물인 산화칼슘의 용해 속도를 최대로 높이는 것인데, 이를 위해 반응기 전체에 고체 반응물이 균일하게 분포되도록 혼합하는 적절한 반응기의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 하루에 40ton의 이산화탄소 포집이 가능한 파일럿 규모의 광물 탄산화 반응기를 대상으로, 반응기의 내부 구조 설계에 따라 고체 반응물의 분산도가 어떻게 변하는지에 대해 전산 유체 역학적 모델링(Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling)을 통해 연구하였다. 교반 탱크 반응기(stirred tank reactor) 형태를 기반으로 외부 구조는 고정한 상태에서 교반기의 종류/갯수/지름/유격/회전 속도, 칸막이의 높이/너비를 변수로 선정하여 다양한 조합의 경우(case)들을 해석하였다. 각 설계 변수에 대한 민감도를 분석함으로써 각 변수의 영향을 파악하고, 중요한 변수를 판별할 수 있었다. 동시에 고체 부피 분율(solid volume fraction)의 높이 방향 표준 편차가 0.001에 가까운 균일한 분포를 만들 수 있는 내부 설계안을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권9호
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• pp.1282-1289
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• 2003

Transport of a scalar quantity, such as chemical concentration or temperature, is important in many engineering applications and environmental flows. Here we report on results obtained from the large eddy simulations of flow and concentration fields inside the tank performed using a spectral multi-domain technique. The computations were driven by specifying the impeller-induced flow at the blade tip radius (Yoon et al.). This study focused on the concentration development at different molecular diffusivities in a stirred tank operated under turbulent conditions. The main objective of the work presented here is to study the large-scale mixing structure at different molecular diffusivities in a stirred tank by using the large eddy simulation. The time sequence of concentration and flow fields shows the flow dependency of the concentration development. The presence of spatial inhomogenieties is detailed by observing the time variation oflocal concentration at different positions.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.242-249
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• 2002

본 연구는 채소류 모잘록병균인 R. solani AG4에 길항하는 미생물 B. ehimensis YJ-37의 500$m\ell$ 플라스크 배양, 5 $\ell$ jar fermentor 배양, 2,000 $\ell$ 대형탱크의 배양 조건 및 길항물질 생성능을 조사하였다. 500$m\ell$ 플라스크 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 1.5% starch, 0.6% peptone, 0.3% $Na_2$HP $O_4$, 0.15% MgC1$_2$, pH 8.0, 배양온도 32$^{\circ}C$, 배양시간 54시간으로 나타났고, 이때 미생물의 수는 1.42$\times$$10^{ 8}$ cfu/$m\ell$21g-DCW/$\ell$), 항진균 활성은 13.9mm로 나타났다. 5$\ell$ jar fermenter 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 플라스크배양에서의 최적 생산조건에서 공기주입량과 교반속도를 변화시켜 조사한 결과, 공기주입량 2 vvm, 교반속도 200 rpm, 배양시간 48시간 이후 미생물의 수와 균체의 량은 2.06 $\times$ $10^{8}$ cfu/$m\ell$ 및 30g-DCW/$\ell$, 항진균 활성은 13.4 mm로 나타났다. 2,000 $\ell$ 대형탱크 배양에서는 교반속도 200 rpm, 산소주입량 30 vvm으로 고정하고 10일간 배양하여 미생물의 생육 및 길항물질 생성능을 조사한 결과는 미생물의 수와 균체의 량은 0.81 $\times$ $10^{8}$ cfu/$m\ell$와 12g-DCW/$\ell$, 항진균 활성은 8.6mm로 나타나 5$\ell$ jar fermenter 배양에 배해 균의 수는 1/10로 줄었으며 항진균 활성도 64%로 낮게 나타났다.다.

• 접착 및 계면
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• 제24권3호
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• pp.77-85
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• 2023

본 연구에서는 연속교반탱크반응기(CSTR)를 이용하여 다양한 분자량과 산가의 고분자 음이온 유화제를 합성하였다. CSTR은 회분식 및 반회분식 반응기에 비해 생산 속도가 빠르고 제품 특성이 더 일정하다는 장점이 있다. 고분자 유화제는 소수성 그룹으로 부틸 아크릴레이트를 사용하고 친수성 그룹으로 아크릴산을 공중합하여 제조되었다. 합성된 고분자 유화제는 알칼리 수용액을 통해 이온화하여 음이온성 유화제로 사용하였다. 제조된 고분자 유화제의 유화물성을 알아보기 위해 산가, 임계미셀농도(CMC), 분자량 등의 물성을 측정하였다. 이 결과 고분자 유화제의 산가는 60~380, 수 평균 분자량은 8,000~13,000 g/mol이었다. 또한 CMC는 0.01 g/ml로 상용 유화제와 비슷한 값을 나타내었다. 제조된 고분자 유화제의 유화성능을 알아보기 위해 아크릴계 에멀젼 점착제를 합성하여 점착물성을 측정하였다. 이때 고분자 유화제의 산가 150과 분자량 8,500 g/mol일 때 최대 박리강도 21.24 N/25mm를 나타내었다. 이 값은 상용 음이온 유화제인 SDS (Sodium Dodecyl Sulfate)혹은 상용 음이온/비이온 유화제 조합인SDS/TRX(Triton X-100) 조합을 사용한 점착제보다 더욱 우수한 점착 특성을 보였다.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.556-562
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• 2009

본 연구는 TNT 분해능이 우수한 세균인 S. maltophilia OK-5를 이용하여 TNT 함유 폐수인 pink water의 미생물학적 처리 가능성에 대한 연구를 하였다. Pink water에 함유된 TNT 제거를 위해 S. maltophilia OK-5를 교반탱크 반응조에서 배양한 결과 pink water 내에 존재하는 100 mg/L의 TNT를 배양 6일 만에 완전 분해하였다. Hydride-Meisenheimer complex에서 유래하는 진한 적갈색은 배양기간 내에 증가하였으며, 이를 정량적으로 확인하였다. 본 연구에서 pink water에 잔류하는 TNT 뿐만 아니라 2,4-dinitrotoluene, 2,6-dinitrotoluene, 2,4-dinitro-6-hydroxytoluene 등의 대사산물도 HPLC 분석방법으로 측정하였으며, GC-MS를 사용하여 확인하였다. 또한 pink water에서 배양된 S. maltophilia OK-5에서 발현되는 nitroreductase (pnrB)의 유전자 발현 정량을 real time PCR로 측정하였다. 그 결과 배양 5일째 pnrB copy 수가 $10^3$ 이상 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_2호
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• pp.617-626
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• 2020

The drilling mud is essentially used in oil and gas development. There are several roles of using the drilling mud, such as cleaning the bottomhole, cooling and lubricating the drill bit and string, transporting the cuttings to the surface, keeping and adjusting the wellbore pressure, and preventing the collapse of the wellbore. The fragments from rocks and micro-sized bubbles generated by the high pressure are mixed in the drilling mud. The systems to separate those mixtures and to keep the uniformly maintained quality of drilling mud are required. In this study, the simulation is conducted to verify the performance of the mud tank's agitation capacity. The primary role of the mud tank is the mixing of mud at the surface with controlling the mud condition. The container type is chosen as a mud tank pursuing efficient transport and better management of equipment. The single- and two-phase simulations about the agitation in the mud tank are performed to analyze and identify the inner flow behavior. The convergence of results is obtained for the vertical- and axis-direction velocity vector fields based on the grid-dependency tests. The mixing time analysis depending on the multiphase flow conditions indicates that the utilization of a two-stepped impeller with a smaller size provides less time for mixing. This study's results are expected to be utilized as the preliminary data to develop the mixing and integrating equipment of the onshore drilling mud system.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.664-668
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• 2011

500 mL 교반탱크반응기 내에서 $AlCl_3$ 증기를 $H_2O$ 증기에 의해 부분 가수분해시켜 30~200 nm 크기의 $AlO_xCl_y(OH)_z$로 표시되는 구형의 알루미나 전구체 입자를 제조하였다. 반응시간, 교반속도, 반응온도가 생성된 입자의 형상, 크기 등에 미치는 영향을 조사하였다. 반응시간을 20, 60, 300 s로 변화시킨 결과 생성 입자의 형상 및 크기에 별다른 차이가 없었으며, 교반속도를 0, 300, 800 rpm으로 변화시킨 결과 0 rpm에서 입자의 크기가 최대값을 보였고, 반응온도를 180, 190, 200, $240^{\circ}C$로 변화시킨 결과 $190^{\circ}C$에서 제조된 입자의 크기가 가장 작게 나타났다. 가수분해 생성물 입자를 $10^{\circ}C$/min의 속도로 $1,200^{\circ}C$까지 가열하고 6 시간동안 하소시켜 45 nm 크기의 ${\alpha}$ 알루미나 입자를 얻었다. 하소과정에서 인접입자 사이의 소결에 의해 입자 형상이 구형에서 벌레모양으로 변환되었다. 하소온도를 $1,400^{\circ}C$로, 승온속도를 $50^{\circ}C$/min 로 증가시키고, 유지시간을 0.5 시간으로 감소시켜 급속 하소시킴으로써 인접입자의 소결을 상당히 감소시킬 수 있었다. $AlCl_3$의 가수분해 과정에서 소량의 $SiCl_4$ 또는 TMCTS(2,4,6,8-tetramethylcylosiloxane) 첨가에 의해 인접입자의 소결 방지 효과가 나타났으나, ${\alpha}$ 결정 이외에 ${\gamma}$ 결정, mullite 결정 등이 함께 생성되었다. 하소과정에서 $AlF_3$를 첨가한 결과 육각형 디스크 형상의 ${\alpha}$ 알루미나 입자가 생성되었다.