목적: 확산법칙을 이용하여 착색렌즈에서의 농도분포와 확산깊이에 대한 연구를 하였다. 방법: Fick의 제2확산법칙을 바탕으로 유도된 이론적 맞춤곡선을 측정값에 맞춤한다. 결과: 맞춤곡선은 측정값과 매우 잘 일치하였으며, 그 결과로서 착색렌즈의 내부로 확산되어 들어간 단위면적당 착색용액의 질량과 착색시간 사이의 관계, 착색렌즈 내 착색염료에 대한 농도분포, 확산깊이 등을 평가할 수 있었다. 결론: 착색렌즈의 착색기전은 확산법칙으로 잘 설명될 수 있다.
증기-확산 단백질 결정화의 물-증발 속도를 조절하기 위해서, 간결한 모세관 내의 다중-단계 농도 장착법 (multistep-concentration setting in capillaries) 이 이용되었다. “조절 용액 (regulatory solution)”이라고 일컬어지는 2차 침전 용액이 이용되어, 이 방법으로 다양한 증발 속도 곡선들이 얻어졌다. 이때, 조절 용액은 단백질 용액에 직접적으로 노출되지 않는다. 모델 단백질인 lysozyme의 결정화에 이 그래프들이 적용되었다. 결정 성장은 증발속도에 달려있다는 것을 실험 결과들이 명백하게 보여주었다. 특히나. 단백질 용액의 침전 농도가 어떤 점까지 증가하다가 평형 농도로 줄어드는 decoupling 곡선이 가장 좋은 결정들을 만들어냈다.
본 연구에서는 염해를 받은 콘크리트의 역학적 성능 평가를 수행하고, 실험 결과를 바탕으로 염소이온 농도에 따른 압축응력변형률 모델을 제시하였다. 염해를 모사하기 위해 콘크리트 배합 시 CaCl2 용액을 첨가하였으며, 염소이온의 농도는 결합재의 중량 대비 0, 1, 2, 4 %가 되도록 하였다. 콘크리트의 최대 압축응력 이후의 응력-변형률 곡선을 조사하기 위해 변위 제어를 통해 압축강도를 측정하였다. 염소이온 농도가 1 %인 경우에는 최대 압축응력이 증가하였으나, 염소이온 농도가 2 % 이상인 경우에는 최대 압축응력이 감소하였다. 최대 압축응력에서의 변형률의 경우 재령 7일의 시편에서는 염소이온 농도에 따른 경향이 나타나지 않았다. 재령 28일의 시편에서는 염소이온 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 재령 28일의 최대 압축응력와 변형률의 변화를 이용하여 Popovics model에 기반한 응력-변형률 곡선 모델을 제시하였다. 염소이온의 농도 증가에 따른 역학적 성능 저하의 원인을 조사하기 위해 수화생성물 분석을 수행하였다. 염소이온의 농도가 증가함에 따라 Friedel's salt가 증가하고, portlandite가 감소하는 것을 확인하였다.
활성탄 흡착을 통한 도장공정의 건조작업시 발생하는 VOCs 가스중에서 많은 양을 차지하는 톨루엔의 흡착실험의 결과는 아래와 같다. 활성탄을 충전한 고정흡착탑에서 톨루엔의 흡착에 있어서 파과곡선의 파과점은 흡착제의 포화특성에 좌우되며, toluene 가스의 농도, 유량이 증가할수록 감소하였다. 활성탄의 동일한 충전층에 대해 toluene 가스의 유량, 농도가 증가할수록 MTZ와 LUB도 증가함으로 흡착층의 효율이 감소하는 것으로 나타났다.
용매추출에서 등온추출곡선은 수상과 유기상에서 평형관계에 있는 농도를 나타낸다. 등온추출곡선과 조업선을 동시에 나타낸 McCabe-Thiele도는 물질 전달공정에서 여러 유용한 정보를 제공한다. 추출반응식과 평형상수를 알고 있는 경우 등온추출곡선을 계산으로 구하는 방법을 소개하였다. 또한 분배계수가 일정한 경우 금속 추출에 필요한 추출단수를 추산할 수 있는 Kresmer식을 소개하였다.
투수성이 높고 대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층에서 시험규모가 2m (IW-1공와 5m (IW-2공)인 경우의 수렴흐름 추적자시험이 수행되었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500m^3/day$ 이었으며, 주입정 (IW-1 및 IW-2공)에 염소이온 5kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTl 코드의 quot;Converging Radial Flow With Instantaneous Injectionquot; 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 추정된 종분산지수는 양수정과 IW-1공 사이의 충적층에서는 0.4152 m, 양수정과 IW-2공 사이의 충적층에서는 3.2665 m이었다. 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수는 증가하였으며, 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도이었다.
콩의 생육 및 수량에 미치는 대기 중 아황산가스의 영향을 평가하고자 공업단지 주변에서 아황산가스의 농도 측정, 밭토양의 특성조사 및 콩의 생육 및 수량을 조사한 결과를 이용하여 콩의 생육기간중의 아황산가스의 등 농도곡선을 작성하고 이를 이용한 콩의 생육과 수량에 미치는 아황산가스의 영향과 토양 pH의 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 조사지역의 콩의 주요 생육기간인 7월중순부터 9월중순까지의 아황산가스의 평균농도는 77mg /100$cm^2$ PbO$_2$/day였다. 2. 콩의 수량감소율은 5~30% 정도였으며, 7월중순부터 9월 중순까지의 아황산가스농도와 수량과는 유의 한 부의 상관관계 (r=-0.846**)를 보였다. 7월 16일부터 8월 9일까지의 아황산가스의 농도와 주당 협수 및 100립 중, 8월 9일부터 9월 17일까지의 아황산가스의 농도와 100립중과는 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 3. 조사지역의 토양 pH는 4.2~6.5였으며, 토양의 pH와 수량과는 正의 상관관계(r=0.813**)를 보였으며, 석회시용으로 토양 pH가 교정된 곳에서는 아황산가스에 의한 수량감소가 적었다. 4. 콩의 수량 형성에 미치는$SO_2$의 영향은 만성적, 누적 적으로 나타났고, 아황산가스의 등농도 곡선으로 콩의 수량감소 예측이 가능하였다.
본 연구의 목적은 난류흐름에서 이온의 영향아래 점착성 유사의 침강특성을 이해하는데 있다. 실험연구는 자유수면을 가지는 소형 환형수조에서 실시하였다. 실험에서 유사 재료로써 실리카($SiO_2$)를 사용하였으며, 부유농도는 CCD-Camera로 측정하였다. 실리카의 침강실험은 7g/L의 농도일 경우 다양한 바닥전단응력을 부여해 실시되었다. 바닥전단응력이 증가하게 되면 실리카의 플럭(floc)입자 입경(D)은 pH6.8에서보다 pH4.2와 높은 NaCl 농도에서 더 크다. 실리카의 침강속도($W_s$)는 pH4.2에서보다 10g NaCl/L에서 더 높다. 본 연구에서 예측된 농도-시간 곡선은 실제 흐름에서 이온의 영향아래 실측된 농도-시간 곡선과 잘 일치하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 에폭시/산무수물계에 경화촉진제를 첨가한 시료를 몰드(mold)내에서 등온 경화시킬 때 시료 내부의 온도변화를 측정하여 얻어진 온도-시간 곡선(temperature-time profile)을 조사하였다. 실험에 사용한 경화촉진제의 종류는 1-cyanoethy1-2-ethy1-4-methy1 imidazole(1E4MZ-CN), N,N-dimethy1 benzy1 amine(BDMA), 2,4,6-tris(dimethy1-aminomethy1)-phenol(DMP-30)이며 그들의 농도(c)는 1.0,1.5,2.0,2.5,phr그리고 경화온도(T$_{cure}$ )는 65,70,85,95$^{\circ}C$로 하였다. 경화가 진행되는 동안 시료내부의 온도는 초기에 경화온도로 상승한 후 본격적인 경화 반응이 일어나기 시작하여 온도가 급격히 상승하였다가 다시 감소하는 양상을 보였다. 온도-시간 곡선상에 나타나는 온도가 최고로 상승되는 시점(t$_{peak}$ )과 그 때의 온도(T$_{peak}$ )는 촉진제의 종류와 농도 그리고 경화온도에 의하여 영향을 받았다. 사용한 경화촉진제중에 DMP-30이 가장 짧은 t$^{peak}$ 값을 가져 가장 우수한 촉진 효과를 갖는 것으로 나타났으며, T$_{peak}$ 는 촉진제의 농도와 경화온도가 증가할수록 상승하였다. 그리고 경화촉진제의 농도와 경화온도의 변화에 따른 t$_{peak}$ 과 T$_{peak}$ 의 변화를 보면 촉진제 농도와 경화온도가 낮을 때 그 변화가 민감하여 2E4MZ-CN 이 가장 민감한 촉진제로 나타났으며 또한 T$_{peak}$ 에 영향을 주는 여러가지 요소들을 본 연구에서 얻어진 결과로부터 자세히 살펴보았다.
국내 제지 산업에서 큰 비중을 차지하고 있는 골판지 원지는 주로 국내에서 발생되는고지를 원료로 생산되고있다. 2001년 제지 통계에 따르면 우리나라의 고지재활용율은 세계 최고 수준으로 지류 재활용 비율이 약 72%에 달하며 그중 국산 폐지사용량은 해마다 꾸준히 증가하여 2001년 62%에 이르렀다. 하지만 고지의 재활용율이 증가함에 따라 많은 기술적, 품질적 문제가야기되어 강도저하, 공정 및 품질 저하가 날로 심각해지고있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 국내 골판지 원지의 해섬특성을 알아보고 조성이 상이한 원료 물질의 해섬특성 곡선을 조사한 후 골판지 원지의 원료로 가장 널리 사용되고 있는 KOCC의 물성개선 가능성을모색하기 위해 분급 및 기계적 처리를 적용하고 도입 효과를 살펴보았다. 다양한 조성으로 구성된 OCC 고지의 해리에 따른 해섬 현상을 살펴보기 위해 각각의 원지와 조성이 상이한 원료물질의 해섬 특성 곡선을 조사하였다. 저농도 해리기를 이용하여 농도와 revolution의 변수를 주어 해리를 실시하고 스크린을 이용하며 미해리분을 측정하여 해섬 특성 곡선을 평가하였다. 또한 가장 널리 사용되고 있는 원료인 KOCC의 분급에 의한 물성 개선 가능성을 모색하기 위해 실험실적인 모텔링에 의한 분급과 기계적인 처리를 실시하여 물성을 평가하였다. 모델링은 UKP와 KOCC 100%인 골판지 원지를 이용하였으며 압축강도, 인장강도, 파열강도를 측정하였다. 현장에서의 적용가능성을 살펴보기 위해 현장에서의 Multi fractor를 이용하여 분급된 지료를 채취하여 물리적인 처리를 가한 후 수초하여 물성을 평가하였다. 그 결과 분급 및 기계적인 처리에 의한 펄프의 특성은 단섬유의 재활용에 대한 고려가 있을 경우 물성개선을 위한 해결방법으로 활용될 수 있다고 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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