• Title/Summary/Keyword: 열역학적 분석

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Adsorption Characteristics of Radioactive Cs Ion by Zeolite X (제올라이트 NaX에 의한 방사성 물질인 Cs 이온의 흡착 특성)

  • Lee, Chang-Han;Lee, Min-Gyu
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.2
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    • pp.66-73
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    • 2017
  • This study was to evaluate the influential parameters such as intial Cs concentration, reaction temperature, contact time and pH variation of solution on Cs adsorption. Using the experimental data, adsorption kinetics, isotherms and thermodynamic properties were analyzed. The Cs ion adsorption of the zeolite X was effective in the range from pH 5 to 10 and reached equilibrium after 60 minutes. The adsorption kinetics and isotherms of Cs ion with the zeolite X was described well by the pseudo-second-order kinetic and Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacities of Cs ion calculated from Langmuir isotherm model at 293~333 K were from 303.03 mg/g to 333.33 mg/g. It was found that thermodynamic property of Cs ion absorption on the zeolite X was spontaneous and endothermic reaction. The experimental data were fitted a second-order polynomial equation by the multiple regression analysis. The values of the dependent variable calculated by this best fitted model equation were in very good agreement with the experimentally obtained values.

UV-Curing System for the Filament Winding of Large Diameter Pipe (대구경 파이프용 필라멘트 와인딩을 위한 UV 경화시스템)

  • Choi, Jae-Wan;Kim, Se-Il;Chung, Yong-Chan;Chun, Byaung-Chul
    • Clean Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.245-253
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    • 2010
  • Optimum conditions for UV-radiated photopolymerization of unsaturated polyester that could be used as protecting layer of large diameter pipe were investigated in this paper. UV photopolymerization method was selected to solve the problems, arising when thermal polymerization by organic peroxide was used, such as the instability of peroxide initiator, the evolution of volatile organic compound, and thermal deformation of product. Two of the photo-initiators (Irgacure 819 and Darocure 1173) well known for its penetrating ability deep into the polymer layer were selected, and the optimum conditions for photopolymerization (1.5 phr initiator content, 1:1.2 initiator ratio, Ga lamp for UV source) were found from the thermal and mechanical test results of the resultant UP polymers. In addition, composite materials containing UP polymer and glass fiber were tested for hardness, impact strength, and flexural strength to find that the impact strength of composite significantly improved.

Design of Seat Belt Pretensioner driven by Elastic Force (탄성력 기반 안전벨트 프리텐셔너 설계)

  • Yongsu Lee;Seyun Park;Hyuneun Lee;Sang-Hyun Kim
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.545-550
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    • 2023
  • A pretensioner is a safety device that protects occupants by pulling the seat belt in the event of a vehicle collision. However, since the pretensioner is driven by a explosive method, it is necessary to replace not only the gas generator but also all connecting parts including the manifold after an accident. Therefore, in this paper, we propose an elastic force-based pretensioner that can be used safely and semi-permanently. After analyzing the operating mechanism of the existing pretensioner from a thermodynamic/dynamic point of view, the spring stiffness that can be deployed within an appropriate operating time was determined by converting the gas explosion energy into elastic energy. In addition, the coil spring shape that satisfies the elastic stiffness was designed in consideration of the vehicle interior installation standard. Finally, the operating performance of the pretensioner driven by elastic force was verified through fabrication.

Optimization of Ascorbic Acid Encapsulation in PLA Microcapsules Using Double Emulsion Process (이중유화법을 이용한 PLA 마이크로캡슐 내부로의 아스코르브산 캡슐화 공정 최적화)

  • Ji Won Yun;Young Mi Chung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.35 no.2
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    • pp.115-121
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    • 2024
  • This study analyzed the influence of process variables affecting the thermodynamic equilibrium and fluid dynamics of interfaces such as reverse micelle, salt concentration, interfacial tension, and viscosity of fluids to optimize the microencapsulation process using the W1/O/W2 double emulsion method. The process variable with the greatest impact on encapsulation efficiency was found to be the difference in osmotic pressure between the W1 and W2 phases. It was observed that increasing the salt concentration in the W2 phase or decreasing the ascorbic acid concentration in the W1 phase resulted in higher encapsulation efficiency. Additionally, a larger difference in osmotic pressure led to increased damage to the surface of the microparticles, as confirmed by SEM images. The introduction of reverse micelles, which was anticipated to increase encapsulation efficiency, either had a low contribution or even decreased encapsulation efficiency. The yield of microcapsules was expressed as a universal function, applicable to all process conditions or solution compositions. According to this universal function, no further increase in yield was observed beyond the Ca (capillary number) of approximately 20.

Barrier Techniques for Spinal Cord Protection from Thermal Injury in Polymethylmethacrylate Reconstruction of Vertebral Body : Experimental and Theoretical Analyses (Polymethylmethacrylate를 이용한 척추체 재건술에서 척수의 열 손상을 방지하기 위한 방어벽 기법 : 실험적 및 이론적 분석)

  • Park, Choon Keun;Ji, Chul;Hwang, Jang Hoe;Kwun, Sung Oh;Sung, Jae Hoon;Choi, Seung Jin;Lee, Sang Won;Park, Sung Chan;Cho, Kyeung Suok;Park, Chun Kun;Yuan, Hansen;Kang, Joon Ki
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • v.30 no.3
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    • pp.272-277
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    • 2001
  • Objective : Polymethylmethacrylate(PMMA) is often used to reconstruct the spine after total corpectomy, but the exothermic curing of liquid PMMA poses a risk of thermal injury to the spinal cord. The purposes of this study are to analyze the heat blocking effect of pre-polymerized PMMA sheet in the corpectomy model and to establish the minimal thickness of PMMA sheet to protect the spinal cord from the thermal injury during PMMA cementation of vertebral body. Materials & Methods : An experimental fixture was fabricated with dimensions similar to those of a T12 corpectomy defect. Sixty milliliters of liquid PMMA were poured into the fixture, and temperature recordings were obtained at the center of the curing PMMA mass and on the undersurface(representing the spinal cord surface) of a prepolymerized PMMA sheet of variable thickness(group 1 : 0mm, group 2 : 5mm, or group 3 : 8mm). Six replicates were tested for each barrier thickness group. Results : Consistent temperatures($106.8{\pm}3.9^{\circ}C$) at center of the curing PMMA mass in eighteen experiments confirmed the reproducibility of the experimental fixture. Peak temperatures on the spinal cord surface were $47.3^{\circ}C$ in group 2, and $43.3^{\circ}C$ in group 3, compared with $60.0^{\circ}C$ in group 1(p<0.00005). So pre-polymerized PMMA provided statistically significant protection from heat transfer. The difference of peak temperature between theoretical and experimental value was less than 1%, while the predicted time was within 35% of experimental values. The data from the theoretical model indicate that a 10mm barrier of PMMA should protect the spinal cord from temperatures greater than $39^{\circ}C$(the threshold for thermal injury in the spinal cord). Conclusion : These results suggest that pre-polymerized PMMA sheet of 10mm thickness may protect the spinal cord from the thermal injury during PMMA reconstruction of vertebral body.

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Estimation of Denitrification in the Ganghwa Tidal Flat by a Pore Water Model (공극수 모델로 추정한 강화도 갯벌의 탈질산화 작용)

  • Na, Tae-Hee;Lee, Tong-Sup
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.10 no.1
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    • pp.56-68
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    • 2005
  • We measured nitrate and other nutrients in sediment pore waters retrieved from three sites at the southern upper-tidal flats of the Ganghwa Island. Denitrification rate is estimated by applying a simple 1-D model to the nitrate profiles. Results from Jangwha and Dongmak sites are $7.8{\sim}9.4{\times}10^{-7}{\mu}mol{\cdot}cm^{-2}{\cdot}sec^{-1}$, and $1.4{\sim}3.6{\times}10^{-7}{\mu}mol{\cdot}cm^{-2}{\cdot}sec^{-1}$, respectively. Rates are comparable to those reported around the world in an order of magnitude. Denitrification was lower in summer. The rates were about 1.5 times higher at site where the surface sediments consist of relatively coarser particles. This implies that particle size would control the reactant supply to the subsurface sediment. One may claim the denitrification as an evidence of the biogeochemical purification function of tidal flat. However, the purification seems not a general attribute of a tidal flat when whole system is scrutinized by a thermodynamic criterion. Currently the term 'tidal flat' is used when describing the diverse coastal wetlands such as salt marshes, sandy tidal flats and muddy tidal flats, which exhibit quite different ecological functions. Thus it is worthy of mentioning that the classification of coastal wetlands on the basis of sedimentological characteristics and biogeochemical functions should facilitate our understanding.

$CH_4-H_2-N_2 $ 기체계에서 MW-PACVD를 이용한 결정상의 합성

  • 김도근;백영준;성태연
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.54-54
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    • 1999
  • 다이아몬드 합성시 질소 첨가는 Cn 화합물의 합성가능성을 비롯하여 다이아몬드의 질소 도핑, 성장 속도 및 결정성 변화 등 다양한 관점에서 중요한 의미를 가지고 있다. 본 연구에서는 다이아몬드의 일반적인 합성조건에서 질소를 첨가하여 합성된 막의 형상 및 상 변화에 대해 고찰하였다. 막은 다이아몬드 전처리시킨 Si 기판위에 microwave plasma CVD 장치를 이용하여 합성하였다. 유입되는 혼합가스(CH4+H2+N2)에서 N2 첨가량을 0-95%까지 변화시켰다. 이때 CH4 농도는 5%로 고정하였고, 합성온도는 90$0^{\circ}C$-115$0^{\circ}C$까지 변화시켰다. 이와 같이 합성된 막의 표면조직 및 성장 두께를 측정하기 위해 주사전자현미경을 이용하였다. 상의 분석은 Raman, XRD 및 TEM 분석을 이용하였으며, 조성분석을 위해 XPS 및 AES를 사용하였다. 질소 첨가량에 따라 합성된 막은 첨가하지 않은 경우에 다이아몬드 결정에서 시작하여 질소첨가에 따라 결정면이 깨지는 것으로 나타났다. 그러나 30%, 45%의 경우는 다시 결정면이 나타났다. 다량의 질소가 첨가되었을 때, 다시 결정면을 보이는 다이아몬드가 합성된 것은 매우 흥미로운 결과이다. 한편 질소와 메탄만의 기체하에서는 다시 결정면이 관찰되지 않았다. 이들 상의 구조는 XRD 및 TED 분석을 통해 모두 다이아몬드로 확인되었다. 기체내의 질소의 첨가에 관계없이 고상내에 질소는 확인되지 않았다. 따라서 이방법에 의한 CN 화합물의 합성은 힘든 것으로 보여진다. 이들 실험 결과를 근거로 온도 및 조성에 따른 기체의 열역학적 계산을 통하여 합성거동과의 연관성을 검토하였다. anode는 매우 높은 충전용량을 갖는데 첫 번째 방전시에 Li2O를 생성하여 비가역적 반응을 나타내고 계속되는 충방전 동안 Li-Sn 합금이 생성되어 2차전지의 가역적 반응을 가능하게 한다. SnO2 는 대기중에서 Li 금속보다 안정하기 때문에 전지의 제작 공정 및 사용 면에서 매우 우수한 물질이지만 아직까지 SnO2 구조적 특성과 전지의 충, 방전 특성에 대한 관계의 규명을 위한 정확한 정설은 제시되고 있지 못하다. 본 연구에서는 TFSB anode 물질로써 SnOx박막을 상온에서 여러 전도성 콜렉터 위에 증착하여 그 충, 방전 특성을 보고하였다. 증착된 SnOx박막의 표면은 SEM, AFM으로 분석하였으며 구조의 분석은 XR와 Auger electron spectroscope로 하였다. 충, 방전 특성을 분석하기 위하여 리늄 foil을 대극과 참조 전극으로 하여 EC:DMC=1:1, 1M LiPF6 액체 전해질을 사용한 Half-Cell를 구성하여 100회 이상의 정전류 충, 방전 시험을 행하였다. Half-Cell test 결과 박막의 구조, 콜렉터의 종류 및 Sn/O비에 따라 서로 다른 충, 방전 거동을 나타내었다.다. 거의 없었다. 5mTorr 일 때가 가장 좋았다.수 있음을 알 수 있었다. 그러므로, RNA바이러스의 하나인 BVDV의 viral replicon을 이용하여 다양한 종류의 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(na

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Characterizing CO2 Supersaturation and Net Atmospheric Flux in the Middle and Lower Nakdong River (낙동강 중하류에서 이산화탄소 과포화 및 순배출 특성 분석)

  • Lee, Eun Ju;Chung, Se Woong;Park, Hyung Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.416-416
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    • 2019
  • 육상 담수는 대기중 이산화탄소($CO_2$) 배출의 중요한 발생원으로 주목되고 있다. 하천 및 강에서 대기중으로 배출되는 $CO_2$는 전 세계 탄소순환의 핵심요소이며, 대부분의 하천과 강은 $CO_2$로 과포화 되어있다. 세계적으로 하천 및 강의 $CO_2$ 배출량은 호수 및 저수지의 배출량보다 약 5배 많은 것으로 보고되고 있으나, 국내연구에서는 연구사례가 드물다. 따라서 본 연구의 목적은 낙동강 중하류에 위치해있는 강정고령보(GGW), 달성보(DSW), 합천창녕보(HCW), 창녕함안보(CHW)에서 발생되는 순 대기 배출 플럭스(Net Atmospheric Flux, NAF)의 동적 변동 특성을 분석하고, 데이터마이닝 기법을 적용하여 쉽게 수집할 수 있는 물리적 및 수질 변수로 $CO_2$ NAF를 추정하는데 사용할 수 있는 간략한 예측 모델을 개발하는데 있다. $CO_2$ NAF는 대기-수면 경계면에서의 $CO_2$ 부분압($pCO_2$)의 차에 기체전달속도를 곱하여 산정하였으며, 기체전달속도는 Cole and Caraco(1998)가 제안한 식을 사용하였다. 담수와 해수의 탄산염 시스템에서 열역학적 화학평형을 모두 고려한 $CO_2$SYS 프로그램을 사용하여 수중의 $pCO_2$를 산정하였고, $CO_2$ NAF는 Henry의 법칙과 Fick의 1차 확산법칙을 사용하여 계산하였다. $CO_2$ NAF의 시간적 변동성에 영향을 미치는 환경요인을 평가하기 위해서 상관분석, 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA), 단계적다중회귀모델(Step-wise Multiple Linear Regression; SMLR), 랜덤포레스트(Random Forest; RF)방법을 사용하였다. SMLR 모델은 R package인 olsrr, RF 모델은 R package인 caret, randomForest를 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 4개 보 상류 하천구간은 조류의 성장이 활발한 일부 기간을 제외한 대부분의 기간에서 $CO_2$를 대기로 배출하는 종속영양시스템(Heterotrophic system)을 보였다. $CO_2$ NAF의 중위값은 HCW에서 최소 $391.5mg-CO_2/m^2day$, DSW에서 최대 $1472.7mg-CO_2/m^2day$였다. 모든 보에서 NAF는 pH와 강한 음의 상관관계를 보였으며, $pCO_2$와 Chl-a도 음의 상관관계를 보였다. 이는 조류가 수중에서 $CO_2$를 소비하고 pH를 증가시키기 때문이다. PCA 분석 결과, NAF와 $pCO_2$가 높은 공분산을 보였으며, pH와 Chl-a는 반대 방향으로 군집되어 상관분석과 동일한 결과를 보였다. 이 연구를 통해 개발된 SMLR 모델과 RF 모델의 Adj. $R^2$ 값은 모든 보에서 0.77 이상으로 나왔으며, $pCO_2$ 측정 데이터가 없더라도 하천의 $CO_2$ NAF를 추정하는 방법으로 사용될 수 있을 것으로 평가된다.

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Fabrication of nonequilibrium alloy powders in immiscible Cu-Nb system by mechanical alloying (기계적 합금화에 의한 비고용 Cu-Nb계 비평형 합금의 제조)

  • Lee, Chung-Hyo
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.16 no.5
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    • pp.210-215
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    • 2006
  • Mechanical alloying (MA) by high energy ball mill of pure copper and niobium powders was carried out under the Ar gas atmosphere. The supersaturated solid solution can be produced in the range up to $Cu_xNb_{100-x}$(x=5-30) by MA for 120 hrs, as demonstrated by X-ray diffraction, DSC analysis and the electronic studies through a change in the superconducting transition in the low-temperature specific heat. The $Cu_{30}Nb_{70}$ samples ball-milled for 120 hrs exhibit only a broad exothermic heat release. The total energy, ${\Delta}H_t$ accumulated during MA far the mixture of $Cu_{30}Nb_{70}$ powders increased with milling time and approached the saturation value of 7.5 kJ/mol after 120 h of milling. It can be seen that the free energy difference between the supersaturated solid solution and the mixture of $Cu_{30}Nb_{70}$ powders is estimated to be 7 kJ/mol by Miedema et al. Hence it is thermodynamically possible to assume the formation of a supersaturated solid solution phase in this system.

Development of solar powered water pump by using low temperature PCM -Optimal design of the system- (저온 상변화 물질 특성을 이용한 태양열 물펌프 실용화 연구 개발 -장치의 최적설계-)

  • 김영복;이양근;이승규;김성태;정병섭
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.406-411
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    • 2003
  • 에탄올과 같은 저온 상변화물질의 팽창과 응축과정에서 발생하는 압력과 진공상태를 이용하여 물을 양수하는 물펌프는 태양열과 같이 에너지강도는 약하지만 그 자원이 무한하고 청정한 에너지원을 이용하기에 매우 이상적인 장치이다. 이와 관련한 국내 연구로서는 김 등(2002)에 의한 펜탄의 증기압을 이용한 물펌프장치의 에너지변환실험과 작동사이클 과정에서의 열역학적인 해석을 통한 성능분석이 있다. 장치의 설계와 관련하여 Kwant 등(1981)은 작동물질의 응축액을 가열부측으로 되돌리기 위한 방법으로 응축부와 물탱크, 공기탱크를 분리하여 설계한 바 있고, 온도변화에 따른 탱크효율에 대해 분석하였다. (중략)

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