• 제목/요약/키워드: 에너지 수지

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4관능성 에폭시/생분해성 MAP 블렌드의 경화 거동 및 유변학적 특성에 관한 연구 (Studies on Cure Behavior and Rheological Properties of Tetrafunctional Epoxy/Biodegradable MAP Blends)

  • 박수진;김승학;이재락;김봉섭;홍성원
    • 폴리머
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    • 제26권6호
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    • pp.767-777
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    • 2002
  • 본 실험에서는 4관능성 에폭시 수지 (4EP)와 생분해성 modified aliphatic polyester (MAP) 블렌드의 경화 거동, 열안전성, 유변학적 특성, 그리고 기계적 특성을 살펴보았다. DSC 측정 결과, 경화 활성화 에너지 ( $E_{a}$ )는 4EP에 대한 MAP의 비율이 10 wt%로 증가함에 따라 증가하였다. 이는 4EP와 MAP 사이의 분자상호작용이 증가하였기 때문으로 사료된다. 열안정성과 관련있는 분해 활성화 에너지 ( $E_{t}$ )는 Coats-Redfern 방법을 이용하여 구하였으며 MAP의 함량비가 10에서 30 wt% 내에서 증가하였다. 이는 블렌드 시스템에서의 가교 밀도의 증가 때문으로 사료된다. 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건하에서 검토하였고, 겔화 시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지 ( $E_{c}$ )를 검토한 결과, $E_{a}$ 와 유사한 경향을 나타내었다. 기계적 계면특성인 파괴인성 ( $K_{IC}$ )은 시편의 semi-IPN구조 거동으로 고찰하였다.

탄소섬유의 사이징처리가 탄소섬유/나일론6 복합재료의 기계적 계면 특성에 미치는 영향 (Effects of Sizing Treatment of Carbon Fibers on Mechanical Interfacial Properties of Nylon 6 Matrix Composites)

  • 박수진;최웅기;김병주;민병각;배경민
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권1호
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    • pp.2-6
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    • 2010
  • 탄소섬유/나일론 수지 복합재료의 계면결합력의 향상을 위해 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 탄소섬유의 표면에 실란계, 설파이드계, 이미드계 계면결합제를 이용해서 사이징 처리를 수행하였으며, 사이징 처리된 탄소섬유의 젖음성과 표면자유에너지는 접촉각을 통해 확인하였다. 사이징 처리되어 제조된 복합재료의 기계적 계면물성은 임계응력세기인자를 통하여 확인하였으며, 파단실험 후 파단면은 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 실험결과 실란계로 사이징 처리된 탄소섬유가 다른 사이징 처리에 비해 표면자유에너지가 큰 것을 접촉각 측정을 통해 관찰하였다. 한편 사이징 처리된 탄소섬유 강화 나일론 복합재의 경우 미처리 탄소섬유를 이용한 복합재에 비해 높은 기계적 계면강도를 보였다. 이러한 결과는 섬유의 표면자유에너지가 탄소섬유와 나일론6 기지 사이의 계면결합력의 증대를 유도하여 복합재료의 기계적 계면강도가 증가된 것으로 판단된다.

밀도류 효과에 으히나 득령만의 성층변동 특성 (The Spatial Characteristics of Stratification in Deukryang Bay, Korea)

  • Byung-Gul Lee;Kyu-Dae Cho
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.223-232
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    • 1998
  • 득량만의 조석주기에 따른 성층특성을 연구하기 위하여 우선 30여개 관측점에서 관측된 수온, 염분, 밀도, 해류, 열수지, 바람, 밀도류 자료를 조사하였다. 이 관측자료를 토대로 성층현상을 규명할 수 있는 해석적 모델을 개발하였으며 이 해석적모델을 이용하여 얻어진 연구결과에 따르면, 득량만의 성층을 이루는 요인은 조석, 태양열, 밀도,류인 것으로 나타났으며, 성층을 파과할 수 있는 조석에너지의 혼합에너지의 에너지 기여율 $\varepsilon$ 은 약 0.020 - 0.021정도 되는 것으로 나타났다.

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폐합성수지(廢合成樹脂)류의 열분해(熱分解) 유화(油化) 기술(技術) 동향(動向) (A Review on R&D and Commercialization of Oil Recovery from Waste Plastics by Pyrolysis)

  • 신대현;노남선;김성수;김광호;전상구
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권1호
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    • pp.3-12
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    • 2010
  • 최근 정부의 저탄소 녹색성장 정책, 신재생에너지의무할당제(RPS)의 시행 추진, 국제 유가의 지속적인 상승 등으로 인해 폐자원 에너지화에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 관련하여 에너지를 많이 소비하는 업계에서는 폐기물 고형연료의 사용을 추진하고 있고, 특히, 폐플라스틱의 열분해유화기술은 중소, 중견기업들이 국내에서 개발된 기술의 상용화를 적극적으로 검토하고 있다. 본 논문에서는 폐플라스틱 열분해 기술의 소개와 폐플라스틱 자원, 기술 개발 및 상업화 등에 대하여 국내의 현황을 소개하였다.

폐 FRP선박의 재활용공정에서 용이한 면포추출공정을 위한 화학적 처리 방법에 관한 연구 (A Study For The Simple Method In Dividing The Layers of Fiber-reinforced Plastic)

  • 이승희;김용섭;윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.43-46
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    • 2010
  • 중소형 폐 선박으로부터 배출되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 에너지 면에서나 환경적인 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 비록 로빙층과 매트층은 모두 유리섬유로 이루어져있으나 수지함유량의 차이와 유리섬유의 조직형태의 차이로 인하여 재활용 용도는 매우 달라지고 있다. 그러나 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 FRP에서 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하기는 매우 어렵다. 따라서 이 추출과정에서 많은 로빙층의 손실과 공정의 난이도에 의한 처리시간 지연 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. FRP에 대해 유리의 $SiO_2$와 반응하는 플루오르산(HF) 용액으로 처리한 후 수용성 염료를 도포한 경우 두 층간의 차별화가 확연하게 일어났다. 본 연구는 이 결과를 이용하여 폐 FRP의 면포분리 공정의 효율성을 극대화 할 수 있는 시스템을 개발 하였다.

투과증발 시스템을 이용한 발효에탄올 농축 (Concentration of Fermented Ethanol by Using Pervaporation System)

  • 안승호;장재화;유제강;이규현;고석문
    • 멤브레인
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    • 제7권2호
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    • pp.65-74
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    • 1997
  • 자동차 배출가스로 인한 대기 오염을 줄일 수 있는 자동차 연료용 고순도 에탄올 농축을 의한 투과증발 pilot test가 발효에탄올 시작 공장에서 PVA 복합막을 이용하여 수행되었다. 약 95% 에탄올 농도를 갖는 에탄올/물 공비혼합물을 탈수, 농축하여 99% 이상의 연료용 고순도 에탄올을 얻는 투과증발 공정에서는 막의 내열 온도 범위 내에서 공급액의 가열 온도를 높일수록 농축 성능이 우수하였으며 투과액의 응축 온도는 경제성을 고려하여 결정해야 하며 $0{\circ}C$가 최적임을 알 수 있었다. 발효에탄올 농축을 위한 투과증발 성능은 합성에탄올 농축과 같은 결과를 보임으로써 투과증발 시스템 성능은 에탄올에 포함된 미량의 성분과는 무관한 결과를 보였으며, 투과증발 pilot test 결과 및 에너지 수지 관계를 이용하여 시스템에 소비되는 에너지의 대부분을 차지하는 투과액의 기화에 필요한 에너지는 공급액의 현열에 의해 공급됨을 확인하였다.

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바이오분야 분리용 막크로마토그래피 설계 방안 (How to Design Membrane Chromatography for Bioseparations: A Short Review)

  • 박인호;유승연;박호범
    • 멤브레인
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    • 제31권2호
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    • pp.145-152
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    • 2021
  • 현재 바이오 분야에서 분리에 대한 수요가 급증함에 따라, 투과율 및 결합능 측면에서 높은 성능을 띠는 막크로마토그래피가 수지 크로마토그래피의 대체 분리 공정으로 부상하고 있다. 실증을 기반으로 하여 막 소재가 결정되는 기존 분리막 공정과 달리, 막크로마토그래피의 경우 분리하고자 하는 목표 물질에 적합한 분리 메커니즘 이해 그리고 이를 기반한 공정 설계가 필요하다. 본 논문에서는 생특이성을 활용하여 선택적으로 거대 분자를 포집하는 친화성 작용, 전하를 활용하여 생분자와 결합하는 이온 교환 작용 그리고 소수성을 활용하여 생분자와 결합하는 소수성 작용과 같은 막크로마토그래피 주요 분리 메커니즘들에 대해 다루고자 한다. 또한 본 논문에서는 단계적 측면에서 또는 소재 측면에 막크로마토그래피 기술설계 시 고려해야할 변인들에 대해서 다루고자 한다.

저궤도 우주환경에서 에폭시-실리카 나노 복합소재의 열화거동 분석 (Analyses of Nano Epoxy-Silica Degradation in LEO Space Environment)

  • 장서현;한유수;황도순;정주원;김영국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.945-952
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    • 2020
  • 이 연구에서는 저궤도 우주 환경(LEO) 조건에서 나노실리카 에폭시 복합소재의 실리카 농도가 재료의 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 실리카 입자를 에폭시 수지에 10%와 18% 두 가지 서로 다른 무게비로 나노복합소재를 제작하여 저궤도 우주 환경 모사장치에서 열화시켰다. 열화된 나노복합소재를 대상으로 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)를 수행하였고 등변환법(Iso-conversional Method)에 기반한 Friedman 방법, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) 방법, Kissinger 방법, 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method)으로 활성화에너지를 계산하였다. 그 결과 나노입자가 섞이지 않은 샘플은 열화가 진행되면서 중가함을 보였다. 그러나 10%와 18%는 열화 싸이클이 15회일 때까지 증가하였으나 그 이후에는 감소하였으며, 따라서 나노 입자가 열화 거동에 부정적인 영향이 있음을 보였다. 또한 활성화에너지 계산에 적용된 방법에 대해 토의하였다.

역학적 모델과 딥러닝 모델을 결합한 저수지 수온 및 수질 예측 (Predicting water temperature and water quality in a reservoir using a hybrid of mechanistic model and deep learning model)

  • 김성진;정세웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.150-150
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    • 2023
  • 기작기반의 역학적 모델과 자료기반의 딥러닝 모델은 수질예측에 다양하게 적용되고 있으나, 각각의 모델은 고유한 구조와 가정으로 인해 장·단점을 가지고 있다. 특히, 딥러닝 모델은 우수한 예측 성능에도 불구하고 훈련자료가 부족한 경우 오차와 과적합에 따른 분산(variance) 문제를 야기하며, 기작기반 모델과 달리 물리법칙이 결여된 예측 결과를 생산할 수 있다. 본 연구의 목적은 주요 상수원인 댐 저수지를 대상으로 수심별 수온과 탁도를 예측하기 위해 기작기반과 자료기반 모델의 장점을 융합한 PGDL(Process-Guided Deep Learninig) 모델을 개발하고, 물리적 법칙 만족도와 예측 성능을 평가하는데 있다. PGDL 모델 개발에 사용된 기작기반 및 자료기반 모델은 각각 CE-QUAL-W2와 순환 신경망 딥러닝 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델이다. 각 모델은 2020년 1월부터 12월까지 소양강댐 댐 앞의 K-water 자동측정망 지점에서 실측한 수온과 탁도 자료를 이용하여 각각 보정하고 훈련하였다. 수온 및 탁도 예측을 위한 PGDL 모델의 주요 알고리즘은 LSTM 모델의 목적함수(또는 손실함수)에 실측값과 예측값의 오차항 이외에 역학적 모델의 에너지 및 질량 수지 항을 제약 조건에 추가하여 예측결과가 물리적 보존법칙을 만족하지 않는 경우 penalty를 부가하여 매개변수를 최적화시켰다. 또한, 자료 부족에 따른 LSTM 모델의 예측성능 저하 문제를 극복하기 위해 보정되지 않은 역학적 모델의 모의 결과를 모델의 훈련자료로 사용하는 pre-training 기법을 활용하여 실측자료 비율에 따른 모델의 예측성능을 평가하였다. 연구결과, PGDL 모델은 저수지 수온과 탁도 예측에 있어서 경계조건을 통한 에너지와 질량 변화와 저수지 내 수온 및 탁도 증감에 따른 공간적 에너지와 질량 변화의 일치도에 있어서 LSTM보다 우수하였다. 또한 역학적 모델 결과를 LSTM 모델의 훈련자료의 일부로 사용한 PGDL 모델은 적은 양의 실측자료를 사용하여도 CE-QUAL-W2와 LSTM 보다 우수한 예측 성능을 보였다. 연구결과는 다차원의 역학적 수리수질 모델과 자료기반 딥러닝 모델의 장점을 결합한 새로운 모델링 기술의 적용 가능성을 보여주며, 자료기반 모델의 훈련자료 부족에 따른 예측 성능 저하 문제를 극복하기 위해 역학적 모델이 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다.

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사료 내 대사 에너지 수준 차이가 계통이 다른 육계의 성장과 도체 특성에 미치는 영향 (Growth Performance and Carcass Characteristics of Two Different Broiler Strains by Different Levels of Metabolizable Energy)

  • 김종설;권정택;김제헌;오성택;이보근;정란;정문성;안병기;강창원
    • 한국가금학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.195-205
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    • 2012
  • 본 실험은 사료 내 대사에너지의 수준별 급여가 R계통 육계와 국내에 새로이 도입된 신계통인 A계통 육계의 성장 능력과 도체 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 사료 내 대사에너지는 2,950, 3,050, 3,150 및 3,250 kcal/kg의 4가지 수준으로 하였으며, 조단백질/유효라이신 함량은 전기(1~21일령)에는 21.0/1.1%로, 후기(22~38일령)에는 19.0/1.0% 수준으로 동일하게 적용하여 총 2계통 4처리 5반복으로 팬당 25수씩 배치하였다. 처리구간 에너지 수준은 Cobb-vantress(2008), Aviagen(2007), 한국사양표준(2007) 및 NRC(1994)의 육계 에너지 요구량을 참조하였다. 실험 사료는 익스팬더-펠렛 가공하여 제조하였으며, 원료는 옥수수, 소맥, 대두박, 수지박 및 우지 등을 이용하여 국내의 상업용 육계 사료와 유사하게 제조하였다. 증체율은 사료 에너지 수준이 낮은 급여구(2,950, 3,050 kcal/kg)에서 우수한 경향을 보였지만, 22~38일령을 제외한 일당 증체율에서는 유의한 차이가 없었다. 두 계통의 육계 모두에서 에너지 수준이 증가할수록 사료 섭취량은 감소하였고, 3,250 kcal/kg 수준 처리구에서 사료 요구율 1.48로 가장 우수하였다(p<0.05). 가슴육 및 복강지방의 상대적인 비율은 에너지 수준이 증가하는 것과 상호작용(interaction)이 없는 것으로 나타났으나, 도체율은 에너지 수준에 따라 유의한 차이가 발견되었다(p<0.01). 에너지 수준이 혈중 콜레스테롤 및 간 기능 관련 효소의 활성에 미치는 영향은 크게 나타나지 않았다. 두 가지 육계 계통 간의 에너지 수준 증가에 따른 성장 성적 결과는 증체량과 사료 섭취량에서 R계통이 A계통보다 우수하였으나(p<0.05), 사료 효율에서는 통계적인 차이가 나타나지 않았다. 본 실험 결과, 사육 전 기간에 걸쳐 3,200 kcal/kg인 NRC (1994)의 대사에너지 권장량은 증체율 및 경제성을 고려할 때 불리한 것으로 보인 반면, Cobb-Vantress(2008)과 Aviagen (2007)의 대사에너지 권장 수준이 적절할 것으로 보인다. 따라서 육계 수평아리의 증체율과 사료 요구율 개선을 위해서는 계통과 사육 기간에 따라 다양한 수준의 에너지를 검토 하여야 할 것으로 사료되며, 증체율 개선을 위해 사육 전기(0~21일령)에 저에너지 수준인 2,950~3,050 kcal/kg 수준이 유리할 것으로 보이며, 사료 요구율을 낮추기 위해서는 사육후기(28일령 이후)에 사료의 에너지 수준을 약 3,150~3,250 kcal/kg으로 증가시키는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 도체성적에 있어서 가슴육 및 복강지방의 상대적인 비율은 에너지 수준이 증가하는 것과 상호작용(interaction)이 없는 것으로 나타났으나, 도체율에서 유의한 변화가 있는 결과로 보아 에너지 수준이 도체 특성에 다소 영향을 미치는 것으로 보인다. 또한 에너지 수준의 증가는 사료 비용을 증가시켜 수익성이 낮아질 가능성이 있으므로 영양소 수준 설계 시 경제성을 고려해야 할 것으로 판단된다. 두 가지 육계의 계통을 비교한 결과, R계통이 새로이 국내에 도입된 A계통의 육계에 비해 사료 요구율의 차이는 크지 않지만, 성장 능력 및 경제성이 더 우수하다고 판단된다.