• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.131-142
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• 2003

본 논문은 점성토 지반에 동전기 공법을 적용할 때 지반내에서 발생하는 현상과 그 특성을 고려하여 전기삼투 현상을 예측하고자 하였다. 이를 위하여 납으로 오염된 카올린에 대해 실내실험을 수행하여, 동전기 처리 동안 변화하는 시료의 전압, 전류, 제타포텐셜, pH분포 등의 물리 화학적 현상 간 상관성을 고려한 전기삼투 유한차분 수치 해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교하고 각 현상을 검토하였다. 그 결과, 전기삼투 흐름은 점토의 화학적 특성과 전기적 특성 변화에 매우 민감하였다. 간극수의 이온 농도가 증가하면 흐름속도는 감소하였으며, 시간에 따라 배수량은 감소하였다.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.64-68
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• 2023

전기투석에서 농축 공정은 전기 에너지를 이용하여 전해질 수용액 상의 이온의 농도를 증가시키는 기술로, 이온교환막에서 일어나는 이온과 물 분자의 전달 현상에 대해 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기투석 시스템에서 고농도 전해질 수용액의 전기 삼투에 의한 농축 현상에 대한 실험을 통해 한계 농축 현상에 대한 변수를 분석한다. 두 가지 전해질 수용액(NaCl 2M / 4M)에 대해 이온과 물 분자의 투과량을 측정해 전기 삼투 현상을 분석하였고, 농축조 대비 탈염조의 부피 비에 따른 한계 농축 현상을 관찰하였다. 실험 결과, 전해질 수용액의 농도가 높을수록 전기 삼투가 감소하였고, 부피 비가 클수록 탈염수의 농도가 높게 유지되기 때문에 한계 농축 농도가 증가하고 비에너지 소모가 감소됨을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.272-278
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• 2023

이 연구에서는 전류밀도와 전기삼투 현상이 전기투석(electrodialysis, ED)의 탈염성능에 미치는 영향을 분석하였다. 농축액의 농도를 10~200 g/L로 변화시키면서 정전압 조건에서 ED 실험을 진행하였다. ED 운전과정에서 스택에 공급되는 전류밀도와 전하량, 희석액과 농축액의 농도, 그리고 전기삼투에 의한 물 이동량을 측정하여 탈염성능을 분석하였다. 농축액의 농도가 증가함에 따라 이온교환막의 선택성이 감소하여 전류효율이 감소하였다. 또한 전류효율은 스택에 공급되는 전류밀도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 전류밀도가 15 mA/cm² 이상에서는 역 확산이 억제되어 전류효율이 증가하였다. ED 운전과정에서 전기삼투에 의한 물 이동량을 분석하였다. 물 이동량은 농축액과 희석액의 농도비에 비례하여 증가하는 것을 알 수 있었다. 농도비가 100 이상에서는 삼투압에 의한 물 이동량이 급격히 증가하여 200 g/L 이상의 농축액을 얻는데 한계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권1호
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• pp.16-21
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• 2007

This paper presents numerical results of fluid flows and mixing in a microfluidic device with AC electroosmotic flows (AC-EOF) around coplanar electrodes attached on the top and bottom walls. To obtain the flow and mixing characteristics, numerical computations are performed by using a commercial code, CFX10. Experiment was performed to confirm the generation of the drift velocity around the electrodes. It was found that near the coplanar electrodes 3-D complex flows are generated. The AC-electroosmotic flow on the electrodes plays an important role in mixing the liquid.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1762-1764
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• 2003

변압기의 이상 징후를 조기에 검출하여 사고를 미연에 방지하기 위해 설치된 예방진단시스템은 현재 국내 9개 변전소에서 운영되고 있다. 이러한 예방진단시스템의 적극적인 활용을 위해서는 시스템을 구성하는 각 요소에 대한 신뢰성 검증과 주기적인 점검, 축적된 데이터의 분석을 통한 사고예방 검출 사례의 축적이 요구되고 있다. 변압기 예방진단시스템의 가장 중요한 항목인 유중가스 측정기는 변압기 드레인 밸브에 설치됨에 따라, 변압기 내부 절연유가 유중가스 측정기로 유동되는지에 대한 의문이 존재하여 왔다. 본 논문에서는 유동해석 프로그램인 Fluent 5.3과 Gambit 프로그램을 이용하여, 변압기 내부의 열에 의한 대류현상에 의해 순환하는 절연유가 좁은 파이프를 통하여 유중가스 측정기의 삼투막까지 도달하는 유동현상을 해석하였다. 유동해석 결과 절연유가 삼투막과 만나는 지점에서도 절연유의 유동에 의한 순환이 발생하여, 용존가스의 검출이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.8-11
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• 1996

전기투석은 역삼투압, 한외여과와 함께 가장 많이 이용되고 막공정 중의 하나이다. 전기투석은 다른 막공정과 같이 막의 선택성에 의한 분리조작이며 병렬식 배열에 의한 막의 이용이 가능하고 막오염 현상이 있으며 따라서 막-유체간의 접촉에 대한 제어가 필요하다. 전기투석은 운전목적에 따라 desalting electrodialysis(ED)와 water-splitting electrodiaiysis(WSED)로 구분할 수 있다. Desalting electrodialysis는 고전적 의미의 탈염을 위한 전기투석공정이며 WSED는 bipolar membrane을 이용하여 염을 산과 염기로 분리시키는 기능을 갖는 전기투석 공정을 말한다. WSED는 전기적으로 물을 분리한다는 의미로서 Electrohydrolysis로 불리기도 한다. WSED의 기본원리는 bipolar membrane의 양쪽면에서 수소이옹과 수산이온을 발생시켜 산 또는 염기용액으로 전달하고 bipolar membrane에 접하고 있는 양이온 또는 음이온 교환막에서는 각 용액의 전기적 중성을 유지하기 위해 대응하는 이온을 투과시키는 것이다. WSED는 염으로부터 산 염기제조 뿐만아니라 염의 형태로 생성되는 유기산, 아미노산 등 발효생성물의 회수 또는 acidification에 이용되고 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.385-390
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• 2011

본 연구에서는 미세채널과 나노채널의 교차부에 불균형 동전기성을 이용한 미세혼합기를 개발하였다. 채널 내 용액의 혼합은 인가된 전압에 의한 전기삼투유동과 미세채널과 나노채널 교차 부에서의 불균형 동전기성에 의한 와류현상에 의해 이루어진다. 미세채널은 PDMS 을 이용하여 소프트리소그래피 공정으로 제작하였고, 나노채널은 미세채널의 특정위치에 전기적 충격에 의한 PDMS 의 파괴로 매우 간단하게 제작하였다. 혼합성능을 평가하기 위하여 형광물질인 Rhodamine B 용액을 이용하여 혼합 전과 후의 형광 분포를 분석하였으며, 약 90%의 혼합을 얻을 수 있었다. 본 연구의 미세혼합기는 복잡한 공정을 요구하지 않고 매우 간단하게 제작되었으며, 생화학시료 분석을 위한 미세시스템에 활용될 수 있다.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.55-59
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• 1998

방식도막의 수명에 가장 큰 영향을 미치는 물의 흡수과정을 quartz crystal microbalance법 및 임피던스 원리를 이용하여 연구하였다. 도막에 있어서 물의 흡수량과 전해질 농도 변화에 따른 도막의 capacitance를 조사하였다 방식도막에 대한 물의 흡수는 삼투압 작용에 의해서 이루어지고, 흡수 초기단계에서는 도막두께가 얇을수록 흡수량이 많은 것을 알 수 있었다 그리고 도막을 구성하고 있는 수지의 종류 및 결합 가교밀도에 따라서 흡수성이 큰 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 또한 방식도막에 있어서는 접촉하는 전해질 용액의 농도 변화에 따라 흡$\cdot$탈수 현상이 발생하였으며, 같은 종류의 도막이라도 도막두께가 얇을수록 탈수현상에 따른 capacitance의 증가폭이 큰 것으로 나타났다

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.7-13
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• 2006

Phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정에서, 전해질의 종류와 전극반응에 따른 전기삼투유량의 변화와 오염물의 분해율을 관찰하였다. 전압경사는 초기에 감소하였다가 다시 증가하였는데, 이는 전류가 공급됨에 따라 이 온이 토양 내로 유입되어 전도도가 증가하였다가, 전기삼투 및 전기이동 현상에 의해 이온이 유출수를 통하여 빠져 나가 토양 내의 이온 농도가 다시 감소하여 전도도가 감소하였기 때문이다 총 전기삼투유량은 $NaCl>KH_2PO_4>MgSO_4$의 순서로 나타났는데, 이는 같은 몰농도(M)에서 $MgSO_4$의 이온세기가 다른 전해질보다 높았기 때문이다. 과산화수소를 첨가했을 경우는, 첨가하지 않은 경우보다 펜턴 반응에 의한 산화분해로 제거율이 향상되었다. NaCl의 경우, 양극 전극조에서 전극 반응에 의해 생성된 염소 가스($Cl_2$)가 산성조건에서 용해되어 형성된 하이포아염소산 (HClO)이 오염물의 산화분해를 증가시켜 다른 전해질보다 높은 제거율을 나타내었다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 제거율을 향상시키기 위해서는, 전해질이 토양 내에서 동전기적 이동 메커니즘에 미치는 영향과 더불어 양극 전극조에서의 전극 반응에 의한 생성물의 특성 또한 고려되어야 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2003

본 연구에서는 동전기적 토양복원에 적합한 계면활성제를 선정하는 방법으로 세 가지 계면활성제, APG, Brij30, SDS를 대상으로 토양에 흡착되는 계면활성제의 양, phenanthrene에 대한 용해도, 생분해도 및 동전기적 토양정화 현상을 살펴보았다. Phenanthrene은 kaolinite에 최대 2,200 mg/kg dry soil까지 흡착되었으며, APG, Brij30, SDS는 토양 1kg당 각각 40, 7, 4g이 흡착되었다. Phenanthrene의 용출효율은 계면활성제에 대해서 Brij30＆gt;SDS＆gt;APG의 순서로 나타났으며, 생분해도는 APG＆gt;Brij30＆gt;SDS순서로 나타났다. 동전기 정화실험에서는, 세 가지 계면활성제 중에서 전기삼투 흐름이 가장 원활한 APG가 phenanthrene에 대해 높은 제거율을 나타냈다. 이로부터 동전기적 토양복원에 적용하기 위해서는 계면활성제의 유기오염물에 대한 용출효율보다는, 전기삼투 흐름을 원활하게 할 수 있는 계면활성제를 선택하는 것이 보다 중요한 요소임을 알 수 있었다.