• Title/Summary/Keyword: 에너지반응인자

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막결합형 혐기성 소화에서 동력학적 인자의 영향

  • 추광호;이정학
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.62-63
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    • 1995
  • 혐기성 소화는 고농도의 유기폐수를 최종적으로 메탄으로 전환하여 에너지원을 회수할 수 있는 효율적인 생물학적 폐수처리 공정 중의 하나이다. 그런데 이러한 혐기성 소화 공정에서 가장 큰 장애요인으로 작용하고 있는 요소 중의 하나가 매생물의 침강성 저하로 인한 고액분리의 문제이다. 이로인해 현재 고전적인 중력침강법, 부상법 대신에 분리막을 이용한 막결합형 혐기성 소화 공정이 대두되고 있으며 완전한 고액분리, 반응조내의 고농도 미생물 보유, 양질의 최종 유출수 획득 등 많은 장점들이 제시되고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 시간에 따른 막오염 현상, 분리막 표면에서의 케이크층 형성 등으로 인한 막투과 유속 (flux)의 감소는 분리막의 응용에 있어 경제성을 저하시키는 주요한 부정적 요인으로 지적되고 있다. 그리고 막분리 성능은 분리막의 특성, 유체역학적 조건, 그리고 혐기성 소화 상태 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 막결합형 혐기성 소화 공정의 십자흐름 (crossflow) 막분리 공정에서 유체역학적 조건 및 혐기성 소화조의 상태와 관련된 요인들이 어떻게 막투과도 및 배제율 등에 영향을 미치는 지 살펴보고자 한다.

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ESCA를 이용한 노화된 종이의 표면 변화 특성 관찰

  • 양봉숙;김형진;조병묵;오정수
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.139-139
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    • 2000
  • 종이는 제조 후 시간의 경과에 따라 노화가 야기되기 시작하며 이에 수반되는 현상으로서 종이의 기계적 강도 손실 및 종이의 색 변화를 들 수 있다. 종이의 노화 현상은 주로 빛, 열, 대기 오염물질, 미생물, 곤충 및 화학약품 등의 외부 인자들에 의해 종이 내에서의 가수 분해 또는 산화작용을 발생시키며 이는 종이의 폭넓은 이용올 제한하는 중요한 원인이 되고 있다. 종이의 노화기작은 주로 산 가수분해 및 산화작용 그리고 가교결합 둥으로 해석되고 있다. 이는 종이의 주 구성요소인 셀룰로오스의 수산기가 반웅하여 카르보닐기를 형성하면 서 저분자화 되거나 산소에 의해 산화되면서 저분자화 되어 종이의 강도적 손실이 일어난다 고 보고되고 있으며 종이의 황색화(Yellowing) 현상은 주원인이 종이에 잔존하고 있는 리그 년이 빛과 열에 의해 반응하여 산화됨으로써 야기된다고 설명되고 있다. 즉, 열이나 자외선 및 가시광션의 조사로 인한 셀룰로오스 및 기타 종이 구성물의 산화에 의해 종이가 퇴색되 거나 강도가 저하되는 현상이 일어나게 된다. 특히 이러한 노화 거동은 상온의 경우에서는 펄프와 종이의 황색화가 천천히 일어나지만 옹도가 점차 올라갈수록 그 속도는 빨라진다. 종이가 노화되면서 일어나는 산화반용은 주로 대기 중의 산소와 접촉하기 쉬운 표변에서부 터 발생하기 쉽다. 열처리를 통해 표면에서의 산화 작용은 촉진되고 종이의 구성원소의 결 합에 화학적 변화가 야기된다. 이를 분석하기 위해서 모든 원소가 독특한 결합에너지를 가 지고 있다는 것에 착안 시료 표면에 특정 x-선 및 전자빔을 입사하여 방출하는 광전자의 에너지를 측정함으로써 시료 표면의 조성 및 화학적인 결합상태를 알 수 있는 ESCA ( (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)를 이용하였다 .. ESCA는 주로 표면 원소의 규 명 및 정량분석과 화학결합 상태의 정성, 정량 분석, 깊이에 따른 원소의 농도 분포 분석, 고분자화합물의 특성 조사, 표면 원소의 화학결합에 따른 전자상태 연구 둥에 활용되 고 있 다. 즉, 종이가 노화되면서 원소들 사이에 변화되는 결합을 이러한 에너지 분석에 의해 원소 정성분석 또는 정량분석을 하고자 하였으며, 이를 분석하여 열처리 시 종이 표면에서 일어 나는 변화를 구명하고자 하였다. 이에 따라 본 연구에서는 종이의 노화를 가속화시키는 빛, 대기오염물질, 및 기타 다른 인 자들은 배제하고 열 만을 가해 노화의 진행속도를 높인 후, 노화 진행 시 종이 표변에 일어 나는 산화작용 및 가수분해를 표면 분석 장치인 ESCA를 이용하여 종이의 주 구성원소인 탄소와 산소가 열처리 시 변하는 에너지를 측정하였다. 또한 카르복실기 정량과 종이의 pH 측정 및 X -ray Diffractometer를 이용하여 결정화도를 측정하였다. 본 연구의 결과, 시간의 경과에 따라서 탄소의 결합에너지는 분포가 C-H에서 COO-, 또는 C=O로 달라짐으로써 종 이가 산화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 결합에너지 분포의 변화가 펄프의 종류 에 따라서 다르게 이동함으로써 제조된 시트의 표면 산화반응이 서로 다르게 일어나고 있음 을 알 수 있었으며, 이는 사용한 펄프의 화학 조성분의 차이에 기인한 것이라 사료된다.

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Determination of Quality Factors for Cylindrical Ionization Chambers in kV X-rays: Review of IAEA Dosimetry Protocol and Monte Carlo Calculations and Measurements for N23333 and N30001 Chambers (kV X-선에서 원통형전리함의 선질인자 결정에 관한 연구: IAEA 프로토클 고찰과 N23333, N30001 전리함에 대한 몬테칼로 계산 및 측정)

  • Lee Kang Kyoo;Lim Chunil;Chang Sei Kyung;Moon Sun Rock;Jeong Dong Hyeok
    • Progress in Medical Physics
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    • v.16 no.2
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    • pp.53-61
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    • 2005
  • The quality factors for cylindrical ionization chambers for kV X-rays were determined by Monte Carlo calculation and measurement. In this study, the X-rays of 60-300 kV beam (lSO-4037) installed in KFDA and specified in energy spectra and beam qualities, and the chambers of PTW N23333 and N30001 were investigated. In calculations, the $R_{\mu}\;and\;R_{Q,Q_{0}}$ in IAEA dosimetry protocols were determined from the air kerma and the cavity dose obtained by theoretical and Monte Carlo calculations. It is shown that the N30001 chamber has a flat response of $\pm1.7\%$ in $110\~300kV$ region, while the response range of two chambers were shown to $\pm3\~4\%$ in $80\~250kV$ region. From this work we have discussed dosimetry protocol for the kV X-rays and we have found that the estimation of energy dependency is more important to apply dosimetry protocol for kV X-rays.

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Steam Gasification Kinetics of Sawdust Char at High Temperature (톱밥 촤의 고온 수증기 가스화 특성)

  • Roh, Seon Ah;Yun, Jin Han;Keel, Sang In;Min, Tai Jin;Lee, Jung Kyu
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.52 no.6
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    • pp.821-825
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    • 2014
  • Steam gasification of sawdust char was performed in a thermobalance reactor at high temperature. Gasification temperature was changed from $850^{\circ}C$ to $1400^{\circ}C$ and steam partial pressure was 0.3, 0.5 and 0.7 atm. Three models of gas-solid reaction were applied to the reaction kinetics analysis and modified volumetric model was an appropriate model. Reaction control regime and diffusion control regime were distinct depending on the temperature. Apparent activation energy and pre-exponential factors for both of the regimes were evaluated and the effects of steam partial pressure were examined. $H_2$ concentration in the produced gas was two times higher than that of CO due to the gasification accompanying by the water gas shift reaction.

Investigating the scaling effect of the nonlinear response to precipitation forcing in a physically based hydrologic model (강우자료의 스케일 효과가 비선형수문반응에 미치는 영향)

  • Oh, Nam-Sun;Lee, K.
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.149-153
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    • 2006
  • Precipitation is the most important component and critical to the study of water and energy cycle. This study investigates the propagation of precipitation retrieval uncertainty in the simulation of hydrologic variables for varying spatial resolution on two different vegetation cover. We explore two remotely sensed rain retrievals (space-borne IR-only and radar rainfall) and three spatial grid resolutions. An offline Community Land Model (CLM) was forced with in situ meteorological data In turn, radar rainfall is replaced by the satellite rain estimates at coarser resolution $(0.25^{\circ},\;0.5^{\circ}\;and\;1^{\circ})$ to determine their probable impact on model predictions. Results show how uncertainty of precipitation measurement affects the spatial variability of model output in various modelling scales. The study provides some intuition on the uncertainty of hydrologic prediction via interaction between the land surface and near atmosphere fluxes in the modelling approach.

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Study on the Hydrolysis Kinetics of Xylan on Different Acid Catalysts (다양한 산 촉매에서 자이란 가수분해 특성)

  • Na, Byeong-Il;Lee, Jae-Won
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.52 no.2
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    • pp.226-232
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    • 2014
  • In this study, we investigated kinetic model for the acid-catalyzed xylan hydrolysis at temperature $120{\sim}150^{\circ}C$. Also, we analyzed the kinetic parameters for xylose production and furfural decomposition. The hydrolysis of xylan and the degradation of xylose were promoted by high reaction temperature and acid concentration. The optimal hydrolysis condition for the highest reaction rate constants ($k_1$) was different depending on the acid catalysts. Among sulfuric, oxalic and maleic acid, the xylan reaction rate constants ($k_1$) to xylose had the highest value of $0.0241min^{-1}$ when 100 mM sulfuric acid was used at $120^{\circ}C$. However, sulfuric acid induced more xylose degradation compared to oxalic and maleic acid hydrolysis. The activation energy for xylan degradation was the highest when sulfuric acid was used.

A Study on Gas Hydrate Replacement Method for Organic Methane Recovery in Ocean Sediment (해저 퇴적토 내 유기성 메탄 회수를 위한 가스하이드레이트 치환기법 연구)

  • Shin, Dong Hyung;Park, Dae Won
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.26 no.4
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    • pp.5-10
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    • 2018
  • In this study, the effect of physico-chemical factors (e.g., pressure, electrolyte, and organic matter) in the gas hydrate deposit on CH4-CO2 replacement process was investigated experimentally. The higher initial pressure during gas injection led the higher reaction rate at the first time, but finally it did not. Electrolytes and organic matter have some effects on reforming process after dissociation of gas hydrate. It is expected that further research using real marine sediments with actual gas hydrate will enable the development of technologies applicable to the characteristics of domestic seabed geology. Ultimately, it is expected that it will be possible to recover and utilize methane as an organic resource through application of domestic gas hydrate deposit in the Ulleung Basin, East Sea.

Review: Magnetite Synthesis using NanoFermentation (Review: NanoFermentation을 이용한 자철석 합성연구)

  • Moon, Ji-Won;Roh, Yul;Phelps, Tommy J.
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.2
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    • pp.195-204
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    • 2012
  • Biomineralization has been explored for geochemical cycles and microbial tolerance mechanisms to metal toxicity. Here, we are introducing NanoFermentation which enables economic, environmentally friendly, requiring low input energy, and scalable manufacturing of nano-dimensioned magnetite. We are also focusing on controlling factors of crystallite size which can determine superparamagnetism and ferrimagnetism. Controlling factors are such as microbial species, temperature, incubation time, medium composition, substituted elements and their concentration, precursor type, reaction volume, precursor concentration density and their combinations. Crystallite size distribution of biomagnetite depends on the balance between nuclei generation and crystal growth. Biomineralization will elucidate elemental cycles on earth crust and microbial ecology as well as it will be applied to material sciences and devices via massive production of nanomaterials.

Thermoluminescence Kinetics of LYGBO Crystal (LYGBO 단결정의 열형광 전자포획준위 인자)

  • Sunghwan, Kim
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.17 no.1
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    • pp.17-23
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    • 2023
  • In this study, the thermoluminescence kinetics of electron trap in Li6Y0.5Gd0.5(BO3)3 (LY0.5G0.5BO) scintillator for neutron detection composed of Li, Gd, and B with a high neutron response cross-section were investigated. The thermoluminescence glow curve of the LY0.5G0.5BO scintillation single crystal was measured and analyzed using the peak shape method, the initial rise method, and the machine learning algorithm to evaluate the physical parameters of the electron trap. The glow curve of the LY0.5G0.5BO scintillation single crystal consisted of a single peak. As a result of analyzing this peak, the activation energy, emission order, and frequency factor of the electron trap were 0.61 eV, 1.1, and 1.7×107 s-1, respectively. In addition, the possibility of thermoluminescence analysis of scintillators using machine learning was confirmed.

Synthesis Characteristics of ZnO Powder from Precursors Composed of Nitrate-Citrate Compounds (Nitrate-Citrate 혼합 전구체로부터 ZnO 입자의 합성반응 특성)

  • Yang, Si Woo;Lee, Seung Ho;Lim, Dae Ho;Yoo, Dong Jun;Kang, Yong
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.3
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    • pp.299-304
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    • 2016
  • Characteristics of self-propagating reaction for the preparation of ZnO powder from precursors composed of nitrate and citrate compounds were examined. The ratio of C/N was maintained in range of 0.7~0.8 to initiate the self-propagating reaction between the reducing citrate and oxidizing nitrate groups. The samples were decomposed thermally by using TGA. The sudden decomposition occurred in the range of X > 0.5 in a very short time with a very sharp decrease of mass, indicating that the self-propagating reaction would occur. Friedman, Ozawa-Flynn-Wall and Vyazovkin methods were employed to predict the activation energy, reaction order and frequency factor of the reaction rate in the rate determining step of X < 0.5 range. The activation energy increased with increasing fractional conversion in the range of 46~130 (kJ/min). The reaction order decreased in the range of 2.9~0.9, while the frequency factor increased in the range of 85~278 ($min^{-1}$), respectively, with increasing the rate of temperature increase.