• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제25권6호
• /
• pp.1341-1352
• /
• 2001

Vacuum freeze drying process by which frozen water in a drying material is removed sublimation under vacuum condition, is now applied to various industrial field such as the manufacturing and packaging of pharmaceuticals in pharmaceutical industry, the drying of bio- products in bio-technology industry, the treatment of various quality food stuff in food technology, and so on. The Knowledge about the heat and mass transfer characteristics related with the vacuum freeze drying process is crucial to improve the efficiency of the process as well as the quality of dried products. In spite of increasing needs for understanding of the process, the research efforts in this fields are still insufficient. In this paper, a numerical code that can predict primary drying in a vial is developed based on the finite volume method with a moving grid system. The calculation program can handle the axis- symmetric and multi-dimensional characteristics of heat and mass transfer of the vial freeze drying process. To demonstrated the usefulness of the present analysis, a practical freeze drying of skim Milk solution in a vial is simulated and various calculation results are presented.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.1113-1120
• /
• 1988

본 연구에서는 4종류의 실험 모델을 채택하여 연소 반응용다공성 블럭(combu- stive reacting porous block)내의 화염대 위치와 화염의 온도 분포, 화염이 안정화 되는 범위를 고찰하여 내부 열재순환 효과를 규명하고 예열용 다공성 블럭(preheating porous block)과 복사 차폐용 다공성 블럭(radiative insulating porous block)의 효 과에 대한 연구와 초희박 혼합기나 저 발열량 연료의 연소 가능성을 제시하고 수치 계 산에 필요한 자료를 제시하는 것이다.

• 폴리머
• /
• 제32권4호
• /
• pp.328-333
• /
• 2008

삼투압을 이용한 약물전달시스템은 소화관내의 물이 다공성막을 통하여 시스템 내부로 침투하면 시스템 내부에 있던 삼투압물질과 섞여 삼투압을 발생시키고, 이 삼투압의 힘으로 시스템 내부에 있는 약물을 시스템 외부로 일정한 속도로 방출하는 제제기술이다. 이러한 삼투압을 이용하여 상용화된 대표적인 제품으로 니페디핀을 모델약물로 한 타블렛제형인 Procadia $XL^{(R)}$(Pfizer)과 $Adalat^{(R)}$(Bayer)가 널리 상용화되어 있다. 이번 연구에서는 타블렛 형태의 삼투압정을 유동층코팅 기술을 이용하여 삼투성펠렛으로 제조하였다. 삼투성펠렛은 수팽윤성 고분자와 삼투염을 포함한 시드층, 모델약물인 니페디핀을 포함하는 약물층 그리고 약물의 방출을 조절할 수 있는 다공성막으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 다공성막으로 사용되는 초산셀룰로오스(CA)와 $Eudragit^{(R)}$ RS의 구성비와 코팅두께에 따른 약물방출 거동을 확인하였으며, 다공성막의 구성물질인 CA의 비가 증가할수록 또한 다공성막의 코팅두께가 증가할수록 같은 측정시간 때에 약물의 방출이 낮게 나타남을 확인하였다. 약물방출 전후의 펠렛의 형태를 확인하기 위하여 SEM을 측정하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.343-353
• /
• 2017

KAERI의 PRIDE 시설에서 공학규모의 전해환원용 원료물질인 $UO_2$ 다공성펠렛 제조를 위해 공정과 장치를 최적화시킨 내용을 다루었다. $UO_2$ 분말과 별도로 attrition 밀링된 대용산화물 분말을 출발분말로, 정밀 칭량을 통해 사용후핵연료 조성을 모사하였다(Simfuel). Simfuel 분말은 각각 tumbling mixer로 혼합하여 균질화 하고, rotary press로 성형하여 furnace를 이용해 소결하였다. $4%\;H_2-Ar$ 분위기에서 $1450^{\circ}C$ 24시간 고온 열처리하여 제조된 소결펠렛은 $6.89g{\cdot}cm^{-3}$의 벌크밀도를 가지며 이는 후속 전해환원 공정의 요구에 부합한다. 소결된 다공성펠렛의 미세구조 관찰을 통해 다공성 기지상과 함께 산화/금속 석출물이 관찰되어 사용후핵연료의 상이 모사됨을 확인하였다. 본 결과는 향후 공학규모 이상의 파이로 연구를 위한 $UO_2$ 다공성펠렛 제조에 중요한 기초자료로 활용 될 것이다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1992년도 춘계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.29-32
• /
• 1992

무기물질로 제조된 분리막은 대부분의 유기고분자 분리막에 비하여 열에 강하고, 구조의 안정성이 있으며, 유독 물질 및 미생물등에 영향을 덜받는다는 장점이 있어 폐수 처리, 식품 가공 및 생물 공학적 분리 목적으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 최근 재료기술의 발달로 양질의 세라믹 분리막이 제조 가능하게 되었으며 다공성 alumina, zirconia, glass 분리막은 현재 4 nm - 5$\mu$m의 기공 범위로 상용화 되어 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.113-114
• /
• 2006

VOCs의 제어를 위하여 흡착법이 널리 사용되는데 흡착제로서 다공성 탄소가 가장 뛰어남을 보여준다. 이를 resorcinol-formaldehyde과 $Na_2CO_3$으로 졸-겔법으로 메조포러스 xerogels을 제조하고 VOCs의 대표적인 물질인 톨루엔을 흡착시켜 흡착효율을 연구한 결과 흡착효율이 뛰어남을 알 수 있었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2011년도 추계학술논문요약집
• /
• pp.97-98
• /
• 2011

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권1호
• /
• pp.67-74
• /
• 2012

본 논문은 응축기의 비 응축 가스 배출 타입에 따른 틈 간격의 비율이 응축기의 성능에 미치는 영향에 관하여 다공성 매질 개념을 적용한 수치적 연구에 관한 것이다. 다공성 매질의 개념을 이용한 응축기의 성능 해석에서는 응축기기 내부의 다관군을 다공성 매질로 간주하며, 다관군에 의한 압력 강하는 상관식으로 반영한다. 상용수치해석 프로그램인 Fluent 와 user-defined functions 를 이용하여 McAllister 응축기에 다공성 매질 개념을 적용하여 3 차원 응축량을 해석하였다. 순수증기의 해석에서는 틈 간격이 응축량에 미치는 영향이 거의 없었다. 그러나 비 응축가스가 포함되어 있으며, 외부 배출의 경우 틈 간격은 응축량에 매우 큰 영향을 미쳤는데, 틈 간격이 줄어듦에 따라 응축량이 매우 증가하는 결과를 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.22-22
• /
• 2010

최근 염료감응형 태양전지(DSSC)는 광변환효율 측면에서 향상 가능성이 높으며, 전기화학적 반응을 바탕으로 하므로 생산단가가 낮아 차세대 태양전지로 관심을 모우고 있다. 염료감응형 태양전지에 있어서 주요 구성성분 중의 하나는 다공성 산화물 광전극 재료이다. 다양한 반도체 물질과 비교할 때 $TiO_2$는 전도대의 위치와 전자이동성 면에서 비교적 적합하며, 유기물과의 흡착성 및 안정성 측면에서 대단히 우수하다. 염료감응형 태양전지의 $TiO_2$ 광전극이 갖추어야 할 요건은 표면적이 넓어서 염료 흡착량이 많아야 하며, 전자전달 및 전해질 이동을 위한 효율적 구조이어야 한다. $TiO_2$ 광전극 제작을 위한 재료로서는 나노입자가 널리 이용되며, 입자의 크기는 20 nm 부근이 적합한 것으로 알려져 있다. 본 발표에서는 나노입자 외에 나노막대, 나노섬유, 나노튜브, inverse-opal 구조 등과 같이 지금까지 연구되고 있는 $TiO_2$ 나노구조 관련연구를 소개 한다. 한편으로 효율적 전극구조를 제작하려면 $TiO_2$ 나노구조 제어 외에도, 투명전극과 $TiO_2$ 전극과의 계면층(interfacial layer) 제어, 빛의 효율적 이용을 위한 산란층(scattering layer) 및 $TiO_2$ 전극에서 전해질로의 전자손실 억제를 위한 blocking layer 도입 등이 필요하다. 이에 대한 기본개념을 설명하고 다른 연구자의 연구결과를 소개한다. 본 연구실의 연구 결과인, 메조 포러스 구조, 다공성 속빈구 구조와 구형구조체를 합성하고 이를 염료감응형 태양전지에 응용한 내용을 소개한다. 다공성 속빈구의 경우, 산란층으로 대단히 우수한 결과를 나타내었고, 다공성 구형구조체는 광전극 주재료로 적합한 특성을 나타내었다. 즉, 다공성 구형구조체를 적용한 광전극은 표면적이 대단히 넓고 또한 효율적 동공구조가 형성되어 전해질 이동에도 매우 효율적이다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권2호
• /
• pp.99-103
• /
• 2010

다공성 매질상에서 유체와 용질의 이동은 Mobile zone과 Immobile zone으로 분리해서 분석하는 Mobile-Immobile Zone Model을 이용하여 쉽게 현상을 구현할 수 있었으나 본 연구에서는 2차원 4각형태의 pore 상에서 확산주도영역(Immobile zone)으로 들어가고 나오는 용질의 확산에 관한 새로운 Analytic solution을 유도하여 기존 MIM Zone model과 비교 분석하였다. 새롭게 유도된 Analytic solution은 기존의 MIM model 과 비교했을때 충분히 오랜시간이 경과한 후에는 해의 일치를 보이지만 MIM model의 경우 초기 농도값이 주입된 실제 농도보다 약 20 % 낮게 나타난다. Mass-transfer 계수, $\alpha$는 일반적으로 시간의 흐름에 따라 감소하게 되는데 일정 시간이 경과하게 되면 안정화 되고 일정함을 유지하며 그 시간은 무차원으로 약 ${\tau}_0=0.15$이다. 또한 $\alpha$는 분자확산과 비례하며 Immobile 영역의 깊이와 반비례하는 반면 작은 시간이 경과한 후에는 시간에 종속되어진다.