• Title/Summary/Keyword: 이온 교환 모델

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Ion Exchange Modeling with Mass Action Law and Surface Complexation Models (질량작용법칙과 표면착화모델을 이용한 이온교환 모델링)

  • 이인형;안현경;김상대
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2003.06a
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    • pp.322-324
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    • 2003
  • 이온교환은 액체상에 존재하는 이온과 고체상에 존재하는 이온이 당량적으로 치환되는 것으로 정의하며, 치환되는 정도는 일반적으로 전하의 크기와 이온이 수화반경에 따라 달라진다. 지금까지의 이온교환 반응에 대한 모델링 연구는 실험식, 질량작용식, 열역학식, 전기이중층이론, 표면착화모델 등을 이용하여 2 성분에 대하여 다양한 시도를 하였다. 본 연구에서는 2, 3, 4성분에 대해 질량작용법칙과 전기이중층이론을 조합한 표면착화모델과 질량작용법칙을 이용한 모델을 수행하였다. 그 결과 표면착화모델이 질량작용법칙을 이용한 것보다 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

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Ion Exchange Modeling for Demineralizer in Nuclear Power Plants (원자력 발전소 이온교환수지탑 모델링)

  • 이인형;안문
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.140-143
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    • 2002
  • 연속 이온교환 평형 모델을 개발하여 원자력발전소 탈염기의 성능을 평가한 결과 특정이온의 누출 현상과 유입수 및 유출수중 이온농도 비율이 운전조건에 따라서 달라짐을 확인하였다. 본 모델은 국부 불완전 평형을 고려할 수 없으나 다성분 존재하의 경쟁적 이온교환을 묘사할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Development of Column ion Exchange Modeling with Successive Ion Exchange Equilibrium (연속이온교환평형 칼럼 모델 개발)

  • 이인형
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.141-145
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    • 2002
  • Successive ion Exchange Column model was developed with the combination of mass action law and mole balance equation. consuming that ions entering the ion exchange bed pass the resin layer via consecutive ion exchange equilibrium. The application of the model to condensate polishing demineralizer in nuclear power plants indicates that the leakage of $Na^+$ and $Cl^-$ depends upon the degree of resin regeneration and that the ratio of specific ion concentration in Influent to in effluent is subject to the characteristics of resin and solution. The model can account for the local in-equilibrium with the correction of resin concentration and also can be applicable to a competitive ion exchange.

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Ion Exchange Modeling with Mass Action Law and Surface Complexation Models (질량작용법칙과 표면착화모델을 이용한 이온교환 모델링)

  • 안현경;김상대;이인형
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.296-300
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    • 2003
  • A large equilibrium and kinetic data set for multi-component cation exchanges was obtained and tested with mass action law and surface complexation model. The systematic batch equilibrium and column experiments of cation adsorption were conducted for binary, ternary, quaternary, and quinary cation exchanges involving $ H^{+}, Li^ {+}, Na^{+}, NH$_4$^{+}, Mg^{2+} $ on a strongly acidic cation exchange resin IRN 77. The mass action law and surface complexation model were tested against both data set to investigate the consistency of ion selectivity and their predictability for competitive cation exchanges. Surface complexation model provided more accurate predictions for both equilibrium and kinetic experimental data than mass action model.

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Ion Exchange Modeling in ETA and NH$_3$ Aqueous Solutions (ETA 및 암모니아 수용액에서 이온교환 모델링)

  • 안현경;김상대;이인형
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.307-311
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    • 2003
  • The test did for the determine the optimized ratio of cation to anion in mixed ion exchange demineralizers. Binary, ternary, quaternary, and quinary cation and anion adsorption was performed to develop a comprehensive experimental data set from small-volume batch tests to obtain the selectivity coefficients of many cations and anions. The quantitative run time might be estimated by such ion exchange models as semi-empirical mass action and surface complexation models. The demineralizer can be used longer by increasing the ratios of cation to anion exchange resins in the bed.

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Ion Exchange Modeling with Sequencing Chemical Equilibrium (연속화학평형 모델을 이용한 이온교환 모델링)

  • 이인형;안현경
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.306-308
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    • 2002
  • 원자로냉각재계통(Reactor Coolant System) 및 사용 후 저장조정화계통(Spent Fuel Pool Purification System)에는 양ㆍ음이온 교환수지가 충진된 혼상 이온교환수지탑을 설치하여 계통수에 존재하는 방사성 핵종을 제거하고 있으며, 정화율을 나타내는 제염계수(Decontamination Factor)가 특정값 이하이면 수지를 교체하고 있다. 그러나 특정 핵종에 대한 제염계수가 수지 사용기간에 관계없이 기준값 이하로 나타나고 있고, 수지탑의 성능을 예측하고 있지 못하는 실정이다. 원자력발전소 1차 계통에 설치되어 불순물을 제거하는 이온교환 수지탑에 대한 연속화학평형모델에 적용한 결과 수지탑에서 이온 용출은 수지에 대한 이온 선택도 순서와 동일하고 냉각재계통에는 붕산이 주성분이므로 음이온수지에서 붕산이 가장 먼저 누출된다. 그리고 붕산으로 포화된 음이온수지의 음이온 불순물 제거능력은 저하되지 않으며, 리튬으로 포화된 양이온수지의 양이온 불순물 제거능력은 저하된다.

Migration Phenomena of $Ni^{2+}$ Through a Cation Exchange Textile (CIET) in a Continuous Electrodeionization (CEDI) (전기탈이온 시스템에서의 이온교환섬유를 통한 니켈 이온의 전기이동현상)

  • Moon Seung-Hyeon;Song Jung-Hoon;Yeon Kyeong-Ho
    • Membrane Journal
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    • v.16 no.1
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • Transport mechanisms of nickel ion through a continuous electrodeionization (CEDI) were investigated in terms of electric properties of ion exchange textile (IET). The porous plug model and extended Nernst-Plank (N-P) equation were applied for the description of transport mechanism of nickel ion. The model revealed that the CEDI performance was mainly due to the induced current not accelerated mobility by IET. This study also suggested that optimal operating conditions are attained with minimized electroregeneration region.

Membrane Potential across Porous Anion-Exchange Membranes in Electrolyte Solution (전해질용액에서의 다공성 음이온교환막을 통한 막전위)

  • ;;Kiyono, Ryotaro;Tasaka, Masayasu
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.21-22
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    • 1997
  • 최근의 이온교환막은 종래의 양이온교환막의 표면에 polycation 등의 얇은 층을 덧붙인 다층막(multi-layer membrane)의 형태가 많이 이용되고 있으며, 정전기적 반발력의 차 등을 이용하여 원자가가 다른 이온들간의 투과성에 차를 부여하기 위하여 이용되고 있다. 이 때문에 polycation막을 통한 1가 이온과 2가 이온의 투과성을 연구하는 것은 우수한 이온교환막을 제작하는것 이상으로 중요하다. 본 연구에서는 고정전하농도(fixed charge density, $\Phi$ X)가 낮은 다공성 저전하음이온교환막을 제작하여, 양측에 대이온(counterion)은 같고 복이온(co-ion)이 다른 전해질용액을 두었을 경우에 관찰되는 막전위를 측정하였다. 이를 토대로 음이온교환막을 통한 막전위의 농도의존성에 관하여 검토하였으며, 비평형열역학(non-equilibrium thermodynamies)에 기초한 이론적 모델을 도입하여 실험치와 비교, 해석하였다.

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Linear Matrix Inequality based Fuzzy Modeling for PEM Fuel Cells (수소이온교환막 연료전지의 선형행렬부등식 기반 TS 퍼지 모델링)

  • Kim, Moon-Hwan;Park, Han-Woong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.185-188
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    • 2007
  • 본 논문에서는 수소이온교환막 연료전지의 퍼지 모델링 기법을 제안하였다. 수소이온교환막 연료전지는 가정용으로 공급이 적합한 연료전지로서 최근들어 많은 연구가 진행되고 있다. 연료전지 특성 모델은 이러한 연구에 중요한 역할을 하고 있으면 이 때문에 다양한 연료 전지 모델링 기법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 선형 행렬부등식 최적화기법을 기반 새로운 형태의 퍼지 모델링 기법이 제안되었다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.

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시뮬레이션을 이용한 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 기전 연구

  • Kim, Won-Bae;Kim, Min-Cheol;Choe, Seong-U;Kim, Seong-Jun;Yeom, Jae-Beom
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.703-707
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    • 2017
  • 배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

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