• 제목/요약/키워드: 기구학적 실험

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흰쥐의 직장과 방광에 X-선 조사와 마이크로파 온열요법의 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Combined X-ray and Microwave Hyperthermia on the Rectum and Urinary Bladder of Rats)

  • 이경자;이정식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제4권2호
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    • pp.115-128
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    • 1986
  • 온열요법은 암치료에 있어서 방사선과 병용하였을 때 상호보완 작용을 하여 방사선에 저항성이 높은 세포주기의 S-기에 민감하게 작용하며 세포의 준치사손상의 회복을 저지시킴으로써 방사선의 효과를 상승시킬 수 있다. 저자는 100Watt, 2450MHz의 마이크로파 온열기구를 제작하고 조직등가인 판톰을 이용하여 예비측정과 방열조사 조건 및 방법을 계획한 후 생물학적 반응을 관찰하기 위하여 흰쥐 102마리를 이용하여 온열요법, X-선조사 (6Gy-15Gy) 및 선 조사와 온열요법을 병행하여 직장과 방광의 조직학적 소견을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 100Watt, 2450MHz의 소형마이코로파 온열발생장치로서 조직을 $40{\sim}50^{\circ}C$로 유지하여 1시간 이상 가열할 수 있었다. 2) 조직온열분포는 깊이 3cm, 직명 2-10cm의 넓이에 $40{\sim}44^{\circ}C$의 온도분포를 계속 유지할 수 있었다. 3) 온열요법 단독으로는 직장의 점막하층의 부종을 볼 수 있었으나 방광의 조직학적 변화는 볼 수 없었다. 4) 점막상피괴사는 직장에 X-선조사 6Gy의 15일군에서, 방광에 8Gy의 15일군에서 각각 나타나기 시작하였으며, 근층괴사는 직장에 X-선조사 8Gy의 15일군에서, 방광에 10Gy의 60일군에서 각각 나타났다. 5) X-선조사와 온열요법병행군에서 직장과 방광의 조직학적변화 (점막과 근층의 괴사)를 관찰하여 열증강율은 1.0으로 증가되지 않음으로서 직장과 방광의 내용선량의 변화가 없음을 시사하였다.

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RCGA 기반의 모델을 이용한 트레일러형 로봇의 후방경로 추종제어 (Backward Path Tracking Control of a Trailer Type Robot Using a RCGS-Based Model)

  • 위용욱;김헌희;하윤수;진강규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.717-722
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    • 2001
  • 최근 국내 수출입 물량의 증가와 더불어 항망 및 물류 처리시설의 자동화에 대한 요구가 절실하다. 특히 제한된 공간 내에서 효율적으로 화물의 적화 및 하역을 해야하는 컨테이너 수송용 트레일러의 경우 후진 및 주차기능이 매우 중요하다. 일반적으로 트레일러 형 차량은 트랙터의 속도와 방향을 제어하여 트레일러의 위치 및 방위를 제어하는 논홀로노믹(Non-holonomic)제어시스템으로서 제어하기가 까다로우며 특히, 후방경로 주행에 있어서는 시스템이 불안정해지지 쉽기 때문에 더욱 더 정교한 제어가 요구되고 있다. 아울러 자립(Self-contained) 이동 시스템의 실제 구현에 있어서는 CPU의 처리능력, 뱃터리 용량 등 여러가지 물리적 제약조건을 고려하여 시스템을 통합하여야 하므로 시스템의 대형화나 알고리즘 복잡성을 줄이는 노력이 필요하다. 제어하는데 있어서 CPU에 부담을 덜어주기 위해 복잡한 알고리즘을 피하면서 광범위한 운전영역에서 큰 무리없이 동작할 수있도록 하는데 역점을 둘 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 선형 모델을 얻고 이를 근거로 후방직선경로를 안전하고 정확히 추종할수 있는 상대 피드백 제어기를 설계하는 무제를 다룬다. 일반적으로 트레일러형 로봇의 후방경로 제어는 몸체의 질량. 관성 등과 같은 동역학적 요소와 길이, 폭등과 같은 운동학적 요소가 동시에 고려되어져야 하지만, 로봇의 병진속도와 회전각속도 제어를 담당하는 하위의 제어기를 미리확보한 것으로 간주하고 운동학적 요소만을 고려하였다. 먼저 로봇의 비선형 기구학적 모델로부터 선형모델의구조를 결정하고, 실제 장치를 Sinusoidal 형태로 주행시키면서 얻어진 입출력 데이터와 실수코딩 유전알고리즘 (Real-coded genetic algorithm: RCGA)을 이용하여 그 파라미터를 추정한다. 이와 같이 추정된 모델에 기초한 상대 피드백 제어기가 극배치법으로 설계되어졌으며, 제안된 방법에 대한 유효성은 실제 실험장치를 통해 검증되어진다.}$/ml와 150 $\mu\textrm{g}$/ml로 hydroxyl radical의 소거 능이 좋은 vitamin C (180 $\mu\textrm{g}$/ml) 보다 뛰어난 소거 활성을 나타내었다. Superoxide radical을 소거하는 효과는 초두구 추출물의 $IC_{50}$/ 값 10 $\mu\textrm{g}$/ml, 빈랑 추출물이 15 $\mu\textrm{g}$/ml을 나타냈고, 이는 기준 물질인 vitamin C (35 $\mu\textrm{g}$/ml)보다 좋은 소거 활성을 보여주었으며, gallic acid 9 $\mu\textrm{g}$/ml과 유사한 효과를 나타내었다. 사람 섬유아세포를 배양하여 hydroxyl radical과 superoxide radical를 발생시킨 후 초두구와 빈랑 추출물의 세포 보호 효과를 실험한 결과 25 $\mu\textrm{g}$/ml의 농도로 처리하였을 때 각각 85% 이상의 우수한 세포 보호 효과를 나타내었다. 초두구로부터는 자유라디칼 소거 활성이 있는 물질을 분리하기 위하여 분획한 후 가장 높은 소거 활성을 보인 에틸아세테이트 층에 대하여 silica column chromatography, preparative TLC를 수행하였다. 초두구로부터 분리된 물질은 HPLC를 이용한 분리에서 phenol성 물질인 gallic acid와 동일한 retention time을 보여줌으로써 초두구로부터 분리된 물질은 gallic acid와 유사한 phenol성 물질이거나 그의 유도체일 것으로 추측된다. 따라서, 초두구와 빈랑 추출물은 피부 노화의 주요인이 되고 있는 lipid radical, hydroxyl radical, superoxide radical을 소거하는 활성이 뛰어나 자유라디칼에 의하여

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3세이하의 어린이의 치아우식증과 관련된 미생물학적 선별검사 (CARIES-RELATED MICROBIOLOGICAL SCREENING IN CHILDREN UNDER THREE YEARS OF AGE)

  • 박재홍;이긍호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.728-737
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    • 2003
  • 3세 이하의 어린이에서 구강 내 미생물과 타액완충능이 치아우식증과의 관련성을 알아보았다. 87명의 어린이를 실험대상으로 하여 치태와 자극성타액을 각각 면봉과 면구를 이용하여 채취하였다. 0.94%의 lactic acid를 타액 표본에 첨가하기 전과 후의 pH를 각각 측정하였고 타액표본을 순차적으로 희석하여 선택배지와 비선택배지에 접종하였다. Mutans streptococci (MS), lactobacilli (LB), total viable count (TVC)의 집락수와 타액의 pH와 완충능을 어린이의 치아우식과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 자극성타액과 치태 모두에서 MS와 LB가 치아우식증과 높은 통계학적 유의성을 보였다. 2. 치아우식의 발생을 예측할 수 있는 미생물의 집락수는 다음과 같았다. 1) 자극성 타액 1 ml당 MS 집락수가 $10^5$ 이상 2) 치태 1 ml당 MS 집락수가 $2{\times}10^5$ 이상 3) 자극성타액 1 ml당 LB 집락수가 $10^3$ 이상 4) 치태 1 ml당 LB 집락수가 $10^3$ 이상 3. 타액의 pH와 완충능은 유아기우식증과 관련이 없었다. 4. MS 검사는 LB 검사 보다 높은 예측치 (predictive value)와 교차비 (odds ratio)를 보였다. 5. MS 집락수는 어린이에 있어서 치아우식 발생을 예측할 수 있는 가장 믿을만한 미생물학적 검사로 일반적인 세균배양법을 이용하거나 상품화된 검사기구를 이용하여 쉽게 임상에 적용할 수 있다.

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수 종의 Ni-Ti 회전 기구들을 이용한 치근단 폐쇄 향상을 위한 근관 확대 평가 (Evaluation of canal preparation for apical sealing with various Ni-Ti rotary instruments)

  • 신유석;신수정;송민주;김의성
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권4호
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    • pp.300-305
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    • 2011
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 원형의 치근단 삭제를 제공하는 능력에 관한 수 종의 Ni-Ti 회전 기구들을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 실험은 50개의 단근치를 선택하여 백악상아질 경계에서 절단하였고, 근관의 치관부 1/3은 Gates Glidden bur (#2, #3, #4)를 이용하여 확대하였다. 시편들은 각 군당 10개씩 5개의 실험군들로 나누었다. 1군은 GT file, Profile .04, Quantec #9, #10을 사용했고, 2군은 1군과 유사하나 Quantec 파일 대신 Lightspeed를 사용했고, 3군은 Orifice shaper, Profile .06 종류들, Lightspeed를 사용했고, 4군은 3군과 유사하나 Lightspeed 대신 Quantec #9, #10를 사용했고, 5군은 근관 확대를 위해 GT file, Profile .04를 사용했다. 모든 치아 시편들은 치근첨으로부터 1 mm, 3 mm, 5 mm에서 절단하여 현미경하에서 관찰했다. 결과: 본 연구의 결과 실험군 2, 3군(Lightspeed file군)이 실험군 1, 4군(Quantec), 실험군 5군(GT file, profile .04종류들)에 비하여 치근단 1 mm에서 더 원형에 가까운 치근단 삭제를 보였다(p < 0.05). 치근단 3, 5 mm들에서는 각 군들 사이에서 통계학적 유의차가 없었다. 치근단 5 mm 시편들에서는 대부분의 시편들이 완전한 원형을 나타내었으며 불규칙한 모양은 관찰되지 않았다. 결론: 치근단 1 mm 시편에서 Lightspeed를 사용한 경우에서 다른 Quantec, GT와 Profile .04 종류들을 사용한 것보다 더 원형의 삭제를 얻었고, 근관장에서 최초의 Lightspeed에 맞는 크기보다 ISO 크기보다 3단계 크기 확대로는 모든 치근단 1 mm에서 원형의 삭제를 얻었을 수 없었고 단지 35%에서만 원형의 삭제를 얻을 수 있었다는 것이다. 따라서 ISO 크기보다 3단계 크기 확대가 원형 삭제를 얻기에는 불충분하며 좀 더 큰 크기로 확대하는 것이 필요함을 알 수 있으나 치아에 따라 치근단 부위 치질의 양이 다를 수 있으므로 일률적으로 적용하기에는 무리가 있을 수 있다.

Three-Dimensional Kinematic Model of the Human Knee Joint during Gait

  • Mun, Joung-Hwan;Seichi Takeuchi
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.171-179
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    • 2002
  • 운동 중에 있는 인체 무릎관절의 기능을 이해하기 위한 기구학적(Kinematic) 분석 과 동역학적(Kinetic) 분석을 행하는데 있어서 관절 표면의 기하학이 주요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있다. 슬관절은 미끄러짐 (sliding)과 구름 (rolling) 운동을 고려하지 않고는 정확하게 모델 될 수 없다 본 연구에서는 미끄러짐 과 회전 운동 그리고 주요 인대 (ligament)를 고려한 3타원 인체 슬관절 모델을 제시한다 본 연구는. 슬관절의 전형적인측 평면 CT 영상의 확장으로부터 얻어진 두개의 캠 측면도를 이용하여 보다 실제에 가까운 관절의 기하학을 이용한 모델을 제시한다 개발된 모델은 보행 중 인체 슬관절을 통한 힘의 전달경로를 예측하는데 있어서 실험을 기초로 한 이전의 결과보고와 비교하여 볼 때 매우 잘 일치한다 대퇴골와 경골 사이의 접촉 점은 무릎의 굽힘이 진행되는 동안 전방에서 후방으로 이동하는데 이것은 무릎의 굽힘과 폄의 운동에 대한 전방/후방 운동의 커플링을 반영한 것이다. 본 연구에서 개발된 모델에 의하면 일회의 보행 사이클동안 경골 표면에 접촉 점의 전방/후방 이동변위는 바깥쪽 관절구 쪽이 약 16 mm 이고. 안쪽 관절구 쪽이 약 25 mm 이다 또한, 일회의 보행 사이클 동안 대퇴골 의 이동변위는 바깥쪽이 약 7 mm 그리고 안쪽이 약 10 mm 이다. 개발된 모델은, 관절의 퇴화를 진단 하는데 이용할 수 있는 가능성이 기대된다

기구학적 모델 기반 임업용 크레인 팁 제어방안에 관한 연구(1): RR 매니퓰레이터 (A Feasibility Study in Forestry Crane-Tip Control Based on Kinematics Model (1): The RR Manipulator)

  • 김기덕;신범수
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권2호
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    • pp.287-301
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    • 2022
  • 본 연구는 기계화 목재 생산 작업에 가장 많이 활용되는 크레인 작업의 효율성을 높이기 위하여 엔드이펙터를 직관적으로 수직 또는 수평 제어할 수 있는 크레인 팁 제어방법을 제안하고 제어성능을 확인하기 위해 수행되었다. 실험 변수에 따른 제어성능을 검증하고자 전동실린더를 이용하여 실험실 규모의 크레인을 제작하고, 크레인에 대한 순기구학/역기구학 분석을 통하여 현재 크레인 팁의 위치좌표와 각 목표점에서의 조인트 각도를 출력할 수 있도록 구성하였다. 경로점을 생성하여 제어하는 방법을 이용하였고, LBO(Lateral Boundary Offset)을 이용한 불감대 영역을 설정하도록 하였다. 뱅뱅제어(Bang-bang control)을 이용하여 적정 파라미터를 선정하였고, 경로점의 개수와 LBO 반경은 평균오차와 관계가 있었으며, 실린더의 속도는 소요시간과 관계가 있는 것으로 확인되었다. 경로점의 개수가 증가, LBO 반경이 감소함에 따라 평균오차는 감소하였고, 실린더의 속도가 감소함에 따라 소요시간은 감소하였다. 비례제어를 이용하여 실린더의 속도가 매 제어주기마다 변경될 때에는 소요시간은 큰 폭으로 감소하였지만 실제 제어의 형상은 큰 범위에서 오버슈트와 언더슈트를 반복하며 제어가 이루어졌다. 따라서, 추가적으로 각각의 실린더의 속도를 상대적으로 변경할 수 있는 속도 게인을 적용하여 비례제어를 수행하였고, 10 mm 이내의 범위에서 제어가 이루어짐에 따라 20 ms의 제어주기에서 속도 게인이 적용된 비례제어만을 이용하여 크레인 팁 제어가 가능한 것으로 검증되었다.

피로와 파괴력학(I)

  • 최용식
    • 기계저널
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    • 제16권4호
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    • pp.41-48
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    • 1976
  • 재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

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유용미생물을 적용한 선박오수용 SBR공정에 관한 연구 (Shipboard sewage treatment by Sequence Batch Reactor utilizing Beneficial Microorganisms)

  • 김인수;이언승;하신영;오염재;;고성철
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.36-37
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    • 2010
  • 본 연구는 선박용 오폐수처리장치 개발을 위하여 기존의 활성슬러지로 운영하는 SBR공법에 유용미생물제제(BM)를 투입하여 Lab scale의 기초 실험을 수행하였다. 장치 운영 결과 BM 도입 시 SBR의 단일 공정으로 IMO의 규제 기준을 모두 만족하였으며, 오염물질의 처리 효율 향상과 더불어 안전적인 유출수질을 나타내었다. 또한 생물학적 처리 시 발생할 수 있는 악취 문제와 미생물의 효과적인 제어가 가능하여 오수처리 공정 관련 전문가가 동승할 수 없는 선박이라는 특수 환경을 고려할 때 BM의 적용은 매우 유용할 것으로 판단된다.

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나노 진동 흡수기의 모델링 및 열역학적 특성 해석에 대한 이론적 연구 (Modeling and Theoretical Analysis of Thermodynamic Characteristic of Nano Vibration Absorber)

  • 문병영;정성원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.93-99
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    • 2003
  • 구조물은 지진, 풍랑 등과 같은 외부의 충격에 대해서 노출되어 있기 때문에 대규모의 피해가능성이 항상 존재한다. 이러한 외부에 대한 충격흡수 장치는 여러 가지가 있다. 이러한 기구 중에서 널리 사용되고 있는 것이 기계적 에너지를 소산시키는 유압 감쇠기이다 본 논문에서는 유압 감쇠기의 단점을 보완하고 보다 효율이 높은 감쇠기를 나노기술을 응용하여 새로운 감쇠기에 대한 기초적 이론연구를 하였다. 새로운 감쇠기는 내부에 점성 유체 대신에 무기재료의 입자를 유체와 혼합하여 사용하였고 오리피스를 생략함으로 해서 보다 간단한 구조로 설계하였다. 나노 단위 기공에서의 유동 현상을 설명하기 위해서는 기존의 유체역학에 대한 지배방정식 및 가설들이 더 이상 적용이 되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 지금까지 명확하게 규명되지 않았던 감쇠기의 열 발생, 나노 유동, 그리고 에너지 소산에 대한 이론적 해석을 수행하였다. 그리고 다공 입자 구조에 따른 에너지 소산에 대한 영향을 모델링하여 조사하였다. 감쇠 효과를 검토하기 위해 기존의 유압 감쇠기와 에너지 소산효율을 비교하였다. 또한 감쇠 효율을 수치적인 해석결과와 실험 결과를 서로 비교하여 검토하였다.

에탄올 수용액의 Pervaporation에서의 투과거동 (A Permeation Behavior for the Pervaporation of Aqueous Ethanol Solution)

  • 배성렬;이한선;황성민;김희택;히데히로 구마자와
    • 공업화학
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    • 제5권1호
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    • pp.127-138
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    • 1994
  • CTA(cellulose triacetate) 막을 이용한 물과 에탄올의 투과증발(pervaporation) 막분리에서 수착과 투과실험으로부터 용해-확산 투과기구modeling 및 그 함수형과 parameters에 대한 해석을 시도하였다. 순성분들의 수착 data를 사용하여 Flory-Huggins 식으로 계산한 3 성분계(에탄올/물/CTA) 수착평형 조성을 추산하여 실측치와 비교하였다. 막 내부의 조성과 액상의 평형 조성간에 열역학적 평형 관계식을 적용하기 위해 막 내 겉보기 활동도를 Wilson식과 Van Laar식으로 상관시켰다. 투과속도식은 한 성분의 투과속도가 그 성분의 막 내 농도구배에 비례하며, 또한 확산계수의 농도 의존성이 에탄올 농도만의 지수함수라고 가정하여 물과 에탄을 투과속도를 계산하였으며 이는 실측치와 잘 일치하였다. 한 성분의 투과속도와 수착량이 다른 성분에 비해 현저히 작은 경우에는 대류항을 무시할 수 없음을 알았고, 온도가 높고, 투과측 압력이 낮을수록 투과속도와 투과선택도가 증가하였다.

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