The condensation reaction of 9,9'-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene with epichlorohydrin to prepare 9,9'-bis[4(glycidyloxy) phenyl]fluorene (2), an important building block for fluorene-containing epoxy polymers, has been studied. The reaction is found to be quite sensitive to several experimental conditions such as reaction temperature and time, added amount of epichlorohydrin, the presence of catalysts and the use of co-solvent. Several conditions for obtaining the best yield in the reaction are: the reaction temperature is below 373 K and the reaction time is shorter than 1.5 h, and the ammonium salts act as a catalyst. Also, the use of ternary solvent (toluene, DMSO, water) has been proved to be crucial to maintain the reaction temperature and for an easy purification. Thus, the reaction proceeds in an environment-friendly manner where the use of reactants and the production of chemical wastes is minimized.
Bae, Ji-Yeul;Kim, Taehwan;Kim, Ji Hyuk;Ham, Heecheol;Cho, Hyung Hee
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.30
no.2
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pp.119-125
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2017
Ablative material in a rocket nozzle is exposed to high temperature combustion gas, thus undergoes complicated thermal/chemical change in terms of chemical destruction of surface and thermal decomposition of inner material. Therefore, method for conjugate analysis of thermal response inside carbon/phenolic material including rocket nozzle flow, surface chemical reaction and thermal decomposition is developed in this research. CFD is used to simulate flow field inside nozzle and conduction in the ablative material. A change in material density and a heat absorption caused by the thermal decomposition is considered in solid energy equation. And algebraic equation under boundary layer assumption is used to deduce reaction rate on the surface and resulting destruction of the surface. In order to test the developed method, small rocket nozzle is solved numerically. Although the ablation of nozzle throat is deduced to be higher than the experiment, shape change and temperature distribution inside material is well predicted. Error in temperature with experimental results in rapid heating region is found to be within 100 K.
Kim, Hyeong Gi;Kim, Eun Ae;Lee, Young-Seak;In, Se Jin
Fire Science and Engineering
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v.29
no.2
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pp.25-32
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2015
The improved thermal stability and anti-oxidation properties of lyocell fiber were studied based on flame retardant treatment by using $Na_3PO_4$ solution. The optimized conditions of flame retardant treatment were studied on various concentrations of $Na_3PO_4$ and the mechanism was proposed through experimental results of thermal stability and anti-oxidation. The integral procedural decomposition temperature (IPDT), limiting oxygen index (LOI) and activation energy ($E_a$) increased 30, 160% respectively via flame retardant treatment. It is noted that thermal stability and anti-oxidation improved based on char and carbon layer formation by dehydrogenation and dissociation of C-C bond resulting the hindrance of oxygen and heat energy into polymer resin. The optimized conditions for efficient flame retardant property of lyocell fiber were provided using $Na_3PO_4$ solution and the mechanism was also studied based on experimental results such as initial decomposition temperature (IDT), IPDT, LOI and $E_a$.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.32
no.9
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pp.894-899
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2010
We coordinated the experiments with ozone pretreatment and two-phase anaerobic digestion using solid-liquid separation to raise the efficiency of sludge volume reduction and obtained the following results. The pre-treatment with ozone reduced the solid concentration in the average of TSS $8.3{\pm}2.0%$ TSS and $9.2{\pm}}2.8%$ VSS. Of the organic material, TCOD decreased $5.1{\pm}2.4%$, but SCOD showed $72{\pm}6.5%$ increased, which was due to destruction of the cell wall and dissolution of icell media by the powerful oxidative stress of ozone. During the two-phase anaerobic digestion process, we achieved the reduction of $21.5{\pm}3.4%$ TSS, $20.2{\pm}8.4%$ VSS, $32.1{\pm}7.9%$ TCOD and $22.1{\pm}7.2%$ SCOD in average. The maximum methane gas production were 177.6 mL per g TSS, 210.8 mL per g VSS, 127.0 mL per g TCOD and 1452.0 mL per g SCOD, respectively. Solid material reduction through the two-phase anaerobic digestion and MLE (Modified Ludzack-Ettinger) processes were 93.8% of TSS and 92.0% of VSS. We concluded that suggested two-phase anaerobic digestion and MLE process could achieve the reasonable production of biogas and a maximum reduction of the sludge volume.
A 16-week feeding trial was conducted to determine the amount of fish meal analogue (FMA) that can be replacing white fish meal (WFM) protein in Korean rockfish. Five experimental diets were formulated on isonitrogenous and isocaloric basis of $50\%$ crude protein and 15.6 KJ/g diet. The graded level of replacement of PM by Em on the basis of crude protein were as follows : Diet 1($100\%$ WFM), Diet 2($87.5\%$ WFM : $12.5\%$ FMA), Diet 3 ($75\%$ WFM : $25\%$ FMA), Diet 4($75\%$ WFM : $25\%$ FMA+2 EAAs), Diet 5 ($50\%$ WFM : $50\%$ FMA+2 EAAs). Methionine and Iysine were selected for 2 essential amino acids (EAA) to study the effect of adding EAA to the diets 4 and 5. Weight gain (WG), feed fed efficiency (FE) and protein efficiency ratio (PER) of fish fed diet 3, 4 and 5 were significantly lower (P< 0.05) than those of fish fed the control ($100\%$ WFM),while that of fish fed diet 2 was not significantly different diet(P>0.05) from those of fish fed the control diet. WG, FE and PER of fish fed diet 4 were significantly higher (P<0.05) than those of fish fed diet 3, but lower than those of fish fed the control diet. Therefore, these results indicated that FMA protein could substitute WFM protein up to $12.5\%$ without 2 EAAs supplementation in Korean rockfish. And, dietary supplementation of 2 EAAs could be benetficial when FMA is utilized as a fish meal replacer in juvenile Korean rockfish.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.6
no.2
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pp.9-19
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2002
Steel piers and concrete-filled steel(CFS) piers, in spite of reasonable strength, high ductility, small section, and fast construction, have not been considered as one of alternatives to RC piers even in the highly populated urban area where aseismic safety, limited space and fast construction are indispensably required. This paper, the first of two companion papers for the seismic performance of steel and CFS piers, tests steel and CFS piers under quasi-static cyclic loading to estimate their ductility and strength. Additional details such as rebars and base ribs are added to increase the ductility of a concrete-filled steel pier with minimum additional cost. Also, simplified numerical analyses using nonlinear spring and shell elements are examined for the estimation of the ductility and strength of concrete-filled steel piers and a steel pier. The result shows that concrete-filled steel peirs have higher energy absorption, i.e., ductility and strength than those of steel pier and increasing bonding between in-filled concrete and lower diaphragm, and the improved details of stress concentrated region would be important for the ductility and strength of a pier. Numerical results show that simplified modeling with nonlinear springs and shells has potential to be effective modeling technique to estimate the seismic performance of a concrete-filled steel pier.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.20
no.1
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pp.58-63
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2010
The glass-ceramics made from the mixture of coal bottom ash, produced from a thermal power plant mixed with $Na_2O$ and $Li_2O$ was fabricated and their crystallization behavior was studied using a non-isothermal analyzing method. The temperature for 50% crystallization was higher than the exothermic peak temperature $T_p$ at DTA curve and the quickest crystallization temperature was much the same as $T_p$ as identified from the relationships of crystallized fraction and crystallization rate with temperature. By using Kissinger equation describing a crystallization behavior, the activation energy (262 kJ/mol), the Avrami constant (1.7) and the frequency ($5.7{\times}10^{16}/s$) for crystallization were calculated from which the nepheline crystal could be expected as showing an 1~2-dimensional surface crystallization behavior mainly with some bulk crystallization tendency at the same time. The actual observation of microstructure using SEM showed the considerable amount of surface crystals of dendrite and the bulk crystals with low fraction, so the prediction by the Kissinger equation was in accord with the crystallization behavior of glass-ceramics fabricated in this study.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.18
no.4
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pp.348-356
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2016
Carbon dioxide ($CO_2$) gases concentration in atmosphere has been growing since preindustrial times. By sequestering a large amount of atmospheric carbon (C), terrestrial ecosystems are thought to offer a mitigation strategy for reducing global warming. Woody agro-ecosystems such as fruit tree are among the least quantified and most uncertain elements in the terrestrial carbon cycle. $CO_2$ and energy fluxes were measured by the eddy covariance method on a 15-year old apple orchard of South Korea in 2006. Environmental parameters (net radiation, precipitation, etc.) were measured along with fluxes. The results showed that during late June, the ability to sequestrate C was significant at an apple orchard ecosystem and it reached on the peak of $-6.5g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$. We found that in the apple orchard, the daily average of net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) and cumulative NEE on a yearly basis were $-1.1g\;C\;m^{-2}$ and $-396.9g\;C\;m^{-2}$, respectively. These results reveal that there is high carbon sequestration in the apple orchard of South Korea, which is the same magnitude with repect to that of a natural forested ecosystem of the same biome rank (temperate-humid deciduous forest).
Objectives: Accurate assessment of energy expenditure is important for estimation of energy requirements in athletic children. The objective of this study was to evaluate the accuracy of accelerometer for prediction of selected activities' energy expenditure and intensity in athletic elementary school children. Methods: The present study involved 31 soccer players (16 males and 15 females) from an elementary school (9-12 years). During the measurements, children performed eight selected activities while simultaneously wearing the accelerometer and carrying the portable indirect calorimeter. Five equations (Freedson/Trost, Treuth, Pate, Puyau, Mattocks) were assessed for the prediction of energy expenditure from accelerometer counts, while Evenson equation was added for prediction of activity intensity, making six equations in total. The accuracy of accelerometer for energy prediction was assessed by comparing measured and predicted values, using the paired t-test. The intensity classification accuracy was evaluated with kappa statistics and ROC-Curve. Results: For activities of lying down, television viewing and reading, Freedson/Trost, Treuth were accurate in predicting energy expenditure. Regarding Pate, it was accurate for vacuuming and slow treadmill walking energy prediction. Mattocks was accurate in treadmill running activities. Concerning activity intensity classification accuracy, Pate (kappa=0.72) had the best performance across the four intensities (sedentary, light, moderate, vigorous). In case of the sedentary activities, all equations had a good prediction accuracy, while with light activities and Vigorous activities, Pate had an excellent accuracy (ROC-AUC=0.91, 0.94). For Moderate activities, all equations showed a poor performance. Conclusions: In conclusion, none of the assessed equations was accurate in predicting energy expenditure across all assessed activities in athletic children. For activity intensity classification, Pate had the best prediction accuracy.
In this work, the thermal properties of epoxy coating system on the liner plate in the containment structure of nuclear power plants had been examined by irradiation and design basis accident (DBA) conditions. The effect of immersion in hot water on adhesion strength of the coating system had been also studied. The glass transition temperature ($T_g$) and thermal stability of ET-5290/carbon steel A 32 epoxy coating systems were measured by DSC and TGA analyses, respectively. Contact angle measurements were used to determine the effect of immersion on the surface energetics of epoxy coating system, with a viewpoint of surface free energy. Adhesion tests were also executed to evaluate the adhesion strength at interfaces between carbon steel plate and epoxy resins. As a result, it was found that the irradiation led to an improvement of internal crosslinked structure in cured epoxy systems, resulting in significantly increasing the thermal stability, as well as the $T_g$. Also, the immersion in hot water made a role in the post-curing of epoxy resins and increased the mechanical interlocking of the network system, resulting in increasing the adhesion strength of the epoxy coating system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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