• Title/Summary/Keyword: 분리기포

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허리통증유발 탈출 수핵의 대용량제거를 위한 플라즈마발생 전극개발에 관한 연구

  • Yun, Seong-Yeong;Jang, Yun-Chang;Kim, Gon-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.241-241
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    • 2011
  • 최근들어 저온플라즈마를 이용한 생물학적 응용분야가 각광을 받고 있다. 특히 전기전도도를 가진 전해질 내에서 형성된 액상 플라즈마는 열손상없이 암, 세균 및 비정상 장기조직의 제거가 가능하다는 점에서 기존 시술들이 가지는 문제를 해결할 수 있다. 허리통증을 유발하는 탈출 수핵을 대용량으로 제거하기위한 플라즈마발생 전극에 관한 연구가 수행되었다. 수핵 분해량을 늘리기 위해서는 플라즈마를 통하여 다량의 수산화기 라디컬을 형성, 수핵표면에 조사해야 한다. 이를 위하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 기포를 발생시켜 플라즈마 발생면적을 넓힐 수 있었다. 텅스텐 전극들은 캡톤코딩과 세라믹 스페이서를 통하여 분리되었고, 전극의 후방에는 SUS 재질의 환형 접지전극을 배치하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 모두 기포가 발생할 수 있도록 하였다. 시술적용시 플라즈마 및 전극이 가지는 제한 조건은 단백질 변성을 막기위한 섭씨 45도 이하의 온도 상승과 조직에 대한 기계적인 손상 방지를 위한 2.5 mm 이하의 전체 전극 굵기이다. 이를 만족하는 가운데 수산화기 라디컬 형성을 증대할 수 있는 전극의 구조를 결정하기 위하여 1-D 전기 열유체 모델 도입하였다. 모델에서 도출된 기포의 두께를 바탕으로 다중전극간의 거리 조절을 통하여 플라즈마 방전구조를 전극 - 전극 (기포두께${\times}2$ > 전극간 거리)과 전극 - 기포표면 (기포두께${\times}2$ < 전극간 거리)으로 통제하였다. 형성된 플라즈마의 소모전력, 전자 밀도및 수산화기 라디컬의 회전온도를 분석하기 위하여 0.9% 염화나트륨 수용액, 1.6 S/m, 전해질에서 플라즈마 형성를 형성하고 전기신호 및 광학신호를 관측하였다. 전극에 인가된 전압은 340 VRMS이며 운전주파수는 380 kHz이다. 실험 결과, 전극 - 기포표면 방전구조는 전극 -전극 방전구조에 비하여 전해질의 저항역할로 인하여 방전전류가 3.4 Ipp에서 1.6 Ipp로 감소하였으나, 기포표면에서의 물분자의 분해로 인하여 수산화기 라디컬에서의 발광세기는 약 4배 증가하였다. 또한 수산화기의 회전온도 분포상에서도 전극 - 기포표면 방전은 주변 물분자의 열교환으로 인하여 전극 -전극간 방전의 1500K 에 비하여 낮은 400K를 보였다. 이는 전극-기포표면 방전구조의 전극이 낮은 온도의 수산화기를 다량으로 형성할 수 있음을 시사하며, 카데바를 이용한 실험에서 220초에 걸쳐 약 87%의 수핵을 기계적 손상 및 단백질 변형없이 효과적으로 제거함을 확인하였다.

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Design of Recycle Bubble Column Reactor for Continuous Enzymatic Hydrolysis of Cellulose (섬유소의 연속 효소 가수분해를 위한 순환식 기포탑 반응기의 설계)

  • 김춘영;홍석표정봉우이태원
    • KSBB Journal
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    • v.5 no.1
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    • pp.59-67
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    • 1990
  • Enzymatic hydrolysis of insoluble cellulose was performed in a bubble column with tangential flow ulrafiltration membrane unit. The reactor was operated in a batch mode as well as semi-continuous and continuous with continuous removal of products through the tangential flow ultrafiltration membrane. The optimum superficial gas velocity was 1-3cm / sec so as to avoid bubble coalescence and enzyme denaturation. In continuous and selni-cotinuous process, the conversion was gradually increased but the total reduced sugar concentration was drcastically dereased with the dilution rate. It was concluded that the bubble column attaching tangential flow ultrafiltration membrane unit was effective on continuous hydrolysis of cellulose and recovery of enzyme.

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Gas hold-up variation with sparging direction in bubble column (기포탑 반응기에서 기체 분사 방향에 따른 gas hold-up 변화)

  • Yang, Jung Hoon;Yang, Jung-Il;Kim, Hak-Joo;Chun, Dong Hyun;Lee, Ho-Tae;Jung, Heon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

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The Technical Development of Scouring/Dyeing using Nanobubble (나노 버블을 이용한 정련/염색 기술 개발)

  • Lee, Chang-Seok;Ryu, Sun-A;Kwon, Young-Mi;Jo, Jang-Hoon;Ann, Sang-Uk
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.33-33
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    • 2012
  • 소비자의 기호에 따른 섬유 제품은 고급스러운 감촉 및 착용감, 신축성 등 기능성 측면이 증대되어 의류 및 인테리어용에 니트 제품 및 세데니아 원단의 수요가 급증하고 있다. 그러나 니트 제품은 조직이 복잡하며 장력에 의해 형태 변화가 심해 제품 개발에 대한 문제점이 발생하고 세데니아 원단 또한 장력에 매우 민감하다. 특히 정련/염색시 고부가가치 제품의 품질문제에 영향을 미치며, 제품손상과 불량률이 문제점으로 대두되고 있다. 나노버블은 기포의 크기가 작고 에너지를 보유하고 있기 때문에 생지에 부착되어있는 호제들과 쉽게 결합할 뿐 아니라 생지로부터 쉽게 분리시킴으로써 정련성을 높이는 역할을 수행하게 된다. 정련제와 결합된 나노버블은 정련시 물에 잘 용해되지 않는 스판오일, 방사유제등을 잘 흡착하여 분리시키기 때문에 정련효과를 병행해서 얻을 수 있다. 즉 정련효과가 현저하게 향상됨으로써 정련제의 양도 기존의 정련 방식에 비하여 적게 사용하여도 동일한 정련효과를 얻을 수 있었다. 발생기포의 양을 조절할 수 있어 소포제 없이도 기포발생에 의한 현장사고를 방지함으로써 고품질의 정련제품을 얻을 수 있었다. 또한 기존 정련기술에 비해 정련시간 단축으로 인한 에너지 절감효과 및 이산화탄소 배출량 감소, 나노사이즈의 버블의 높은 분산력으로 과량의 수세공정 생략 등 친환경적 정련/염색 공정이 가능하다.

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Effects of Succinylation and Partial Proteolysis of Soybean Protein Isolates on Functional Properties and Protein-Protein Interaction (숙시닐화 및 부분가수분해가 대두단백질 분리물의 기능적 특성과 단백질-단백질 상호작용에 미치는 영향)

  • Lee, Jee-Won;Ha, Jung-Uk
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.18 no.4
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    • pp.410-422
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    • 1989
  • Soybean protein isolates were acylated with succinic anhydride and partially hydrolyzed with trypsin. Chemical modification decreased protein contents of samples and, in amino acid composition, tyrosine was increased comparatively. And lysine was increased remarkably by partial proteolysis. Succinylation and trypsin treatment increased the aqueous solubility and shifted the isoelectric potint that showed high pH-dependence of protein solubility. Protein solubility was influenced by salt concentration such as $NaCl,\;CaCl_2,\;NaNO_3$ and $NaH_2PO_4$. Chemical modification increased the absorption of oil and water, emulsification properties and foam capacity, but decreased foam stability, ultraviolet absorbance and bulk density. Protein-protein Interaction between soybean protein isolates and beef protein increased the emulsifying activity, emulsifying activity index and foaming properties, but it didn't have any influence on emulsion stability.

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Effects of Bubble Discharge on pH and Oxidation/Reduction Potential Change by Non-Uniform Electric Field (불평등전계에 의한 기포방전이 수소이온농도와 산화환원전위변화에 미치는 영양)

  • 김진규;김광태
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.77-82
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    • 2003
  • In this paper, as the new type of multi-lines electrode which can formulate strong non-uniform electric field was installed in strong electrolytic water generator, shapes of pre-discharge in bubble and effects of bubble discharge on pH and oxidation/reduction potential change were intended to investigate. Consequently, as multi-lines electrode was installed in side of anode, pre-discharges generated from anode electrode could be observed. This pre-discharge was generated from differences of permittivities between bubble and water in strong non-uniform electric field. And ion concentration in electrolytic water generator was increased by dissolving of ions generated from bubble discharge. So, as generated high concentration ions were separated and assembled to each electrode and reaction of oxidation/reduction was increased, it was shown that strong electrolytic water could be generated.

Field Applicability and Manufacturing of Foam Concrete as Filler with the Low-strength and High-flow for Repair System of Ground Subsidence (지반 함몰 복구용 저강도·고유동 충전재로서 기포콘크리트 연구 및 현장적용)

  • Ma, Young;Kim, Beom-Seok;Woo, Yang-Yi;Jung, Kyung-Hun;Song, Hun-Young
    • Resources Recycling
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    • v.29 no.1
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    • pp.43-52
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    • 2020
  • The objectives of this study were to identify the optimal mix of foam concrete with the low-strength and high-flow for the repairing ground subsidence situation emergently by utilizing a large amount of industrial by-products and evaluate the possibility by applying it to the site. The factors of the experiment were the mixing ratio of mixing water and a foaming agent and the mixing ratio of foam over paste volume. The optimal mix identified by the experiment was applied to the field and basic properties were evaluated. The results of the experiment showed that the optimal mixing ratio of mixing water and the foaming agent was 10%. Moreover, when the mixing ratio of pre-foam over paste volume was 170%, it satisfied the target. However, to ensure stable quality when applying to the field, the foam mixing ratio was set 140% for the field application. The field application test of foam concrete with the low-strength and high-flow using an eco-friendly binder satisfied all target performances. Therefore, the possibility of using it as a mixture and construction method for a ground repair system is confirmed. However, there was a quality deviation between the upper part and the lower part due to the separation between foam and paste. Consequently, further studies are needed to improve it.

Gas hold-up variation with pore size of tray in trayed bubble column (Trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 gas hold-up 변화 연구)

  • Yang, Jung Hoon;Yang, Jung-Il;Kim, Hak-Joo;Chun, Dong Hyun;Lee, Ho-Tae;Jung, Heon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.133.1-133.1
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기 내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용된 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m의 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축공기를 이용하였다. Tray의 기공크기는 1.1 mm부터 14.0 mm까지 변화시키면서 높이별 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 포집율의 변화를 균일흐름 영역과 불균일 흐름 영역에서 그 양상이 다르게 나타났다. 즉 균일계 영역에서는 기공의 크기가 1.1 mm부터 2.9 mm까지 증가시면 기체포집율이 감소하는 반면 2.9 mm 이상에서는 증가하는 것으로 관찰되었다. 반면 불균일 흐름 영역에서는 전반적으로 기공의 크기가 작아질수록 기체포집율이 증가하였다. 또한 각각의 흐흠 영역에서의 기체포집율 증가정도는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 흐름영역의 유체거동에 따라서 기포와 tray 기공사이의 상호작용 메커니즘이 달라지기 때문인 것으로 보인다.

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Effects of Roasting Temperature on the Antinutrients and Functional Properties of Sesame Protein Isolates (볶음온도가 참깨 분리단백질의 항영양인자와 기능성에 미치는 영향)

  • Kim, Jean;Park, Jyung-Reung;Jeon, Jeong-Ryae
    • Journal of the East Asian Society of Dietary Life
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    • v.9 no.4
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    • pp.435-441
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    • 1999
  • This study was designed to investigate the effects of roasting temperatures on the antinutritional factors and functional properties of sesame protein isolates. The protein contents a sesame protein isolates (SPI) prepared at roasting temperatures of 5$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$, 15$0^{\circ}C$ and 20$0^{\circ}C$ were 65.5%, 66.6%. 68.9% and 64.1%, respectively. Total phenolic compounds, condensed tannin and phytate contents of SPI was increased from 5$0^{\circ}C$ to 20$0^{\circ}C$. From color measurements, higher roasting temperature decreased 'L' and 'b' values significantly, but 'a' value was increased. The bulk density, fat absorption and water absorption of SPI was increased as the temperature of roasting was increased. Sesame protein isolates prepared by roasting at 5$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$ and 15$0^{\circ}C$ had higher emulsifying activity than those prepared by roasting at 20$0^{\circ}C$. Foaming capacity of SPI was not changed by roasting up to 10$0^{\circ}C$, but this property was reduced dramatically when roasted at 20$0^{\circ}C$.

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Analysis of Holdup Characteristics of Large and Small Bubbles in Three-Phase Fluidized Beds by using a Dynamic Gas Disengagement Method (삼상유동층에서 동력학적 기체유출 측정방법에 의한 큰 기포와 작은 기포의 체류량 특성 해석)

  • Lim, Hyun Oh;Lim, Dae Ho;Seo, Myung Jae;Kang, Yong;Jung, Heon;Lee, Ho Tae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.49 no.5
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    • pp.605-610
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    • 2011
  • Phase holdup characteristics of relatively large and small bubbles were investigated in a three-phase(gasliquid-solid) fluidized bed of which diameter was 0.105 m(ID) and 2.5 m in height, respectively. Effects of gas(0.01~0.07 m/s) and liquid velocities(0.01~0.07 m/s) and particle size($0.5{\sim}3.0{\times}10^{-3}m$) on the holdups of relatively large and small bubbles were determined. The holdups of two kinds of bubbles in three phase fluidized beds were estimated by means of static pressure drop method with the knowledge of pressure drops corresponding to each kind of bubble, respectively, which were obtained by dynamic gas disengagement method. Dried and filtered air which was regulated by gas regulator, tap water and glass bead of which density was $2500kg/m^3$ were served as a gas, a liquid and a fluidized solid phase, respectively. The two kinds of bubbles in three-phase fluidized beds, relatively large and small bubbles, were effectively detected and distinguished by measuring the pressure drop variation after stopping the gas and liquid flow into the column as a step function: The increase slope of pressure drop with a variation of elapsed time was quite different from each other. It was found that the holdup of relatively large bubbles increased with increasing gas velocity but decreased with liquid velocity. However, the holdup showed a local minimum with a variation of size of fluidized solid particles. The holdup of relatively small bubbles increased with an increase in the gas velocity or solid particle size, while it decreased slightly with an increase in the liquid velocity. The holdups of two kinds of bubbles were well correlated in terms of operating variables within this experimental conditions, respectively.