• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.185-185
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• 2016

아크릴계 수지(resin)에 인조 흑연과 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 1:1 비율로 혼합한 충전제(filler)와 용제(solvent) 및 기타 첨가제(additives)를 혼합하여 방열도료를 제조하여 수직방향 열전도도를 상온에서 평가하였다. 충전제의 함량을 1, 2, 5 중량 %로 변화시키며 원료들을 준비하여 교반기로 혼합한 뒤 3단 롤 밀(three roll mill)로 분산공정을 진행하여 3 종류의 도료를 제조하였다. 제조한 도료를 가로 11 mm, 세로 11 mm, 두께 0.4 mm의 Al 5052 알루미늄 기판에 스프레이 코팅 방식으로 도포한 후 $150^{\circ}C$에서 30분 동안 열경화 건조 과정을 거쳐 샘플을 제작하였다. 측정 시료의 형상은 대략적으로 Fig. 1과 같다. 열전도도는 식 $k={\alpha}{\cdot}C_p{\cdot}{\rho}$를 사용해서 계산된다. 여기서 k는 열전도도($W/m{\cdot}K$), ${\alpha}$는 열확산계수($mm^2/s$), $C_p$는 비열($J/kg{\cdot}K$), ${\rho}$는 밀도($g/cm^3$)를 나타낸다. 열확산계수는 독일 NETZSCH 사의 Laser Flash Analysis 장비(모델명 LFA 457)를 사용하여 측정하였는데, 기판 뒤쪽에서 레이저를 조사하고 도료층 전면에서 적외선 온도센서를 통해 시간에 따른 온도 상승곡선을 구한 후, 두 물체의 계면에서의 접촉 열저항(contact thermal resistance)을 감안하여 장비에 내장되어 있는 소프트웨어로 열확산계수가 계산된다. 비열은 같은 회사의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 200 F3 장비를 사용해 측정했으며, 밀도는 부피와 질량을 측정한 값을 이용하여 계산하였다. 도료를 도포하지 않은 bare Al plate에 대해서는 쉽게 열확산계수, 비열, 밀도를 측정하여 열전도도를 구할 수 있다. 도료가 코팅된 샘플에 대해서는 도료층을 일부 떼어내 비열을 측정하고, 밀도를 구한 후, 도료층의 열전도도가 2-layer 법으로 장비 내장 소프트웨어로 계산된다, 이때 Al 기판의 열확산계수, 비열, 밀도는 미리 측정한 bare Al plate의 값을 적용하였다. 실험 결과를 Table 1에 정리하였다. 흑연과 탄소나노튜브를 혼합한 충전제를 함유한 아크릴 복합체 박막에서 측정된 열전도도는 보통 고분자 재료의 열전도도 값의 상한 영역에 육박하는 값이며, 충전제 함량이 증가할수록 열전도도가 증가하는 경향을 보이고 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권4호
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• pp.1-8
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• 2007

목재의 방향별 내부수분이동계수와 표면방사계수를 측정하기 위하여 2.5 (방사방향) ${\times}$ 2.5 (접선방향) ${\times}$ 2.5cm (섬유방향)의 낙엽송 정육면체 시편을 제작하였다. 수분이동방향과 직교하는 단면을 제외한 나머지 4면을 파라핀테이프와 고무테이프를 이용하여 코팅한 후, 70, 50, $30^{\circ}C$의 3가지 온도조건과 30, 60%의 2가지 상대습도 조건에서 건조시키면서, 목재 내부와 표면에서의 수분이동을 평가하였다. 자유수 유동과 결합수 및 수증기의 확산에 의한 내부수분이동계수는 고온조건에서 크게 나타났으며, 섬유방향이 횡단방향에 비하여 6배, 횡단방향에서는 방사방향이 접선방향에 비하여 1.2배 정도 큰 값을 보였다. 표면방사계수는 온도가 상승하고, 표면함수율이 감소함에 따라 증가하였다. 본 연구 결과를 이용하여 비평형상태에서 낙엽송재 내 함수율 분포변화와 증발수분량을 예측할 수 있으리라 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제14권4호
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• pp.342-349
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• 1982

송풍식건조과정(送風式乾燥過程) 중의 말쥐치육의 건조기구(乾操機構)와 수분활성(水分活性)과의 관계를 검토하기 위하여 $47.5^{\circ}C$에서 풍속과 공기의 상대습도를 달리하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전체 건조과정은 정속건조기(定速乾燥期)와 감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 정속건조기(定速乾燥期)는 건조표면(乾燥表面)이 수분활성(水分活性) 1.0을 유지하는한 계속되었으며, 온도와 상대습도가 일정할 때 정속건조속도(定速乾燥速度)는 공기의 속도(速度)의 제곱근에 비례하였다. 감속건조기(減速乾燥期)는 건조기구(乾操機構)가 서로 다른 제(第)1 및 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)는 모세관 응축수의 건조표면(乾燥表面)으로의 이동이 불충분한 불포화표면건조기(不飽和表面乾燥期)였으며, 이 때의 건조속도(乾燥速度)는 공기의 온도가 일정할 때 상대습도에 크게 좌우되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)와 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 변환점에서 표면경화현상(表面硬化現象)이 시작되었다. 상대습도의 변화에 따라 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)가 시작될 때의 수분활성(水分活性)과 수분함량(水分含量)은 각각 다른 값을 나타내었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)는 다시 건조기구(乾操機構)를 달리하는 두 개의 건조기(乾燥期)로 구분되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 1단계는 말쥐치육 내부의 모세관 응축수가 건조표면(乾燥表面)으로 확산, 증발하여 건조가 진행되었으며, 이때의 수분의 확산계수는 $47.5^{\circ}C$에서 $2.89{\cdot}10^{-10}m^2/sec$였다. 표면경화현상(表面硬化現象)은 말쥐치육의 수분활성(水分活性)이 0.7에 이를때까지 계속되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 2단계는 수분활성(水分活性) 0.45에서 시작되었다. 이 때의 건조는 말쥐치육 내부에 다분자층(多分子層)으로 흡착(吸着)한 결합수의 건조표면(乾燥表面)으로의 확산, 증발에 의하여 진행되었다. 흡착수분(吸着水分)의 분자층(分子層)의 수는 4였으며, $47.5^{\circ}C$에서의 확산계수는 $4.38{\cdot}10^{-11}m^2/sec$였다.

• 공업화학
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• 제2권4호
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• pp.399-410
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• 1991

저장 안정한 액체염료의 제조를 위하여 새로운 분리 기술을 도입하였다. 액체염료에 함유된 무기염의 종류, 농도 및 액체염료의 저장기간이 염료분자의 집합(aggregation)과 안정성에 미치는 영항을 실험측정하였다. 높은 염농도에 의한 염료분자의 집합의 형성을 방지하지 위해 표면처리한 중공사막을 이용한 역확산(counter diffusion)법을 도입하여 액체염료에 함유된 염을 선택적으로 제거하였다. 역확산에 의한 염의 제거 효율은 1회 통과에 5-20%였고 염과 염료의 분리비는 10-700으로 매우 큰 값을 갖는 반면 염료의 손실율은 0.4% 이하였다. 모델식을 이용하여 구한 염과 염료의 막에 대한 물질전달 계수 ($U_{M,Na}$, $U_{M,Dye}$)는 표면처리한 경우에 각각 2.75와 $0.72l/m^2/hr$의 값을 나타내어 염과 염료의 혼합액에서 염의 선택적 분리가 가능함을 보여주었다. 또한 탈거수 및 공급액의 유속, 막의 막힘현상이 염의 제거 효율에 미치는 영향을 연구하였다.

• 대한화학회지
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• 제55권1호
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• pp.50-56
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• 2011

(2, 4-difluoro-phenyl)-(2-phenyl-1H-quinolin-4-ylidene)-amine의 전기화학적 환원에 대하여 실온에서 순환전압전류 기술을 사용한 유리탄소전극(GCE)에서 N,N-dimethylformamide 하에서 0.1 M tetrabutylammoniumbromide로 조사하였다. 이민의 환원은 각각 한 전자를 포함하면서 2단계의 성공적인 단계로 일어난다. 이 매개물에서 처음 피크는 유리탄소전극 표면에서 약 -0.793 V(vs Ag/$Ag^+$)로 관측되었다. 그리고 그것은 더욱 안정하고 2번째 피크와 비교하여 명확하게 설명된다. 연구된 용매 매개물에서 이민의 확산계수($D_0$)는 수정된 Randles-Sevcik 식을 이용해 계산되었다. 반응 종들의 전자 이동 계수($\alpha$) 또한 계산되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1123-1128
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• 2005

흙냄새 혹은 곰팡이 냄새 등을 야기시키는 MIB는 남조류나 방선균등에 의해 생성되는 2차 대사산물이다. MIB는 일반적인 정수공정(응집, 침전, 여과)에 의해서는 쉽게 제거가 되지 않을 뿐만 아니라, 수돗물에 수 ng/L정도만 존재하더라도 소비자에게 심미적인 불쾌감을 유발시킬 수 있다. 일반적으로 MIB는 정확한 양의 PAC가 투입될 때 효과적으로 제거될 수 있으나, 대부분 정수장 운전자들은 PAC를 적당히 투입한 다음 처리 후 직접적인 관찰(냄새감지)에 근거하여 투입량을 조절함으로써 과잉투입 혹은 과소투입과 같은 결과를 야기하고 있는 실정이다. 이와 같은 배경을 바탕으로 본 연구에서는 $^{14}C$-radiolabled MIB을 이용한 등온흡착 및 흡착동역학 실험을 수행하여 HSDM에 필요한 물질전달계수와 표면확산계수를 결정하였다. HSDM은 실제 실험을 잘 모의하였으며, 실험 결과 또한 정확히 예측하였다. HSDM 결과에 근거하여 저자들은 Excel spreadsheet을 이용하여 최적 PAC 투입량 예측프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 실제 2개의 정수장에 적용한 결과 정수장 운전자의 경험에 의해 구해진 실제 PAC 투입량과 새롭게 개발된 프로그램에 의해 구해진 PAC 투입량 사이에 많은 차이를 보였다. 만약 정수장 운전자가 최적 PAC 투입량 예측프로그램을 이용하여 PAC 투입량을 결정한다면, 이 문제는 충분히 해결될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1077-1080
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• 2008

표면염소이온량, 투수계수, 염소이온 확산계수, 임계 염소이온량과 같은 재료 매개변수는 콘크리트의 내구성능을 이해하는데 매우 중요한 재료 매개변수이다. 지난 수십 년간, 해양성 콘크리트 구조물의 내구성 설계에 대한 많은 연구가 이루어졌으나 그 결과는 서로 상이하다. 콘크리트의 통합적인 내구성 설계 시스템을 개발하기 위해서 염소이온의 침투에 영향을 미치는 재료매개변수를 정립하는 것은 반드시 필요한 연구이다. 본 고의 목적은 콘크리트의 재료 매개변수를 시간단계별로 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 정리하는 것이다. 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 표면 염소이온량 $[Cl]_s$, 투수계수 K, 염소이온 확산계수 $D_c$, 임계 염소이온량 $[Cl]_{cr}$ 을 산정할 수 있는 해석적 기법이 소개되었다. 이는 시멘트 경화체의 수화단계별 특성을 고려하여 시간의 함수로 표현하였다. 본 고에서 소개한 재료 매개변수의 정립은 시간경과에 따른 염소이온 침투를 시뮬레이션하기 위한 필수적인 선행연구로서, 향후에는 침투 특성을 묘사할 수 있는 지배방정식 등과 같은 다양한 해석적 기법들이 개발될 예정이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2018

스테인리스강은 내식성과 내구성이 우수하여 파이프 및 일반 구조용 고온재료에 널리 사용된다. 그러나 선박 및 해양플랜트 등의 고부가가치 산업에 사용될 경우 내피로성, 내구성 및 내식성이 더욱 요구되고 있다. 특히 해수 환경 하에서 스테인리스강은 재료 표면의 부동태 피막 파괴로 공식 또는 틈부식에 의한 국부부식을 초래하여 해양환경용 재료로 사용하는데 제한적이다. 플라즈마 이온질화는 저온에서 열처리가 가능하며 재료의 변형이 없어 스테인리스강에 널리 적용되는 열화학적 표면처리 기술이다. 플라즈마 이온질화는 일반적으로 고온에서 실시하여 스테인리스강의 기계적 특성을 향상시키는 목적으로 주로 적용하였으나, 저온-플라즈마 이온질화 처리 시 질소의 확산계수 증가로 표면에 S-phase 생성에 기인하여 부식 저항성이 향상된다고 알려져 있다[1-2]. 그러나 해수 펌프, 밸브, 스트레이너(Strainer) 등의 해양 환경용 기자재로 널리 사용되고 있는 주조 스테인리스강에 대한 플라즈마 이온질화 적용과 그 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 주조용 스테인리스강에 대하여 플라즈마 이온질화 기술을 적용하여 공정온도에 따른 해수 내 전기화학적 부식 특성을 규명하였다. 플라즈마 이온질화 공정은 $25%N_2$와 $75%H_2$ 비율로 $350^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 공정온도에서 10시간 동안 실시하였다. X-선 회절분석을 통해 공정온도 변수에 따른 표면에 형성된 질화층의 상변화를 분석하였다. 또한 비커스 경도계를 이용하여 표면경도를 측정하여 기계적 특성 향상을 확인하였다. 전기화학적 부식 실험 후 표면 손상 형상 관찰, 무게 감소량 및 손상 깊이 계측을 통해 공정 온도와 부식 저항 특성을 규명하였다. 또한 타펠 분석을 통해 모재와 플라즈마 이온질화 온도 변수에 따른 부식 속도를 비교 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.2-111.2
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• 2010

삼상슬러리 기포탑 반응기의 설계 및 Scale-up을 위하여 기포탑의 직경변화에 따른 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상의 Similarity를 검토하고, 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상과 슬러리 기포탑 반응기의 운전변수 및 반응물들의 물성들과의 연관성을 고찰하기 위하여 삼상슬러리 기포탑의 물질전달계(System)에서 주요 파라메타를 도출하였으며, 이들 파라메터들을 이용하여 슬러리 기포탑반응기의 물질전달 Scaling을 검토하였다. 물질전달계의 주요제어인자로는 기체-액체 부피물질전달계수($k_La$), 슬러리상의 확산도($D_{SL}$), 기포탑의 직경(D), 기포탑 반응기에 유입되는 기체의 유입속도($U_G$), 기포탑 반응기 내부의 연속상인 슬러리상의 표면장력(${\sigma}_{SL}$), 슬러리상과 기체상간의 밀도차(${\rho}_{SL}-{\rho}_G$) 그리고 슬러리상의 점도(${\mu}_{SL}$)등 슬러리 상의 물성을 선정하였으며 중력가속도(g)를 선정하였다. 물질전달계의 Scling을 검토하기위하여 이를 재구성하였으며 기포탑 반응기의 구조와 직경이 변화함에 따라 이들 무차원군의 변화양상을 고찰하였다. 실험적으로 측정된 물질전달계수와 Scaling에 의해 예측된 물질전달계수를 비교 검토함으로써 본 연구의 Correlation의 적용범위를 제시하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.172-179
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• 2016

콘크리트 구조물의 내구수명평가는 주로 해석 변수의 변동성을 고려하지 않은 결정론적 방법과 변동성을 고려한 확률론적 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 해안으로부터의 거리와 높이에 따른 내구수명 평가를 위해 일본토목학회에서 제안한 해안으로부터 거리에 따른 표면염화물량과 실태조사를 통한 높이에 따른 표면염화물량을 적용하였다. Fick's $2^{nd}$ Law에 기반을 둔 Life-365를 이용한 결정론적 방법과 MCS을 이용한 확률론적 방법을 수행하여 내구수명을 평가하였다. 평가결과 확률론적 방법이 결정론적 방법보다 낮은 내구수명이 평가되었으며, 이는 기존에 연구된 확산계수, 피복두께, 표면염화물량 등의 변동계수뿐 아니라 낮은 목표내구적 파괴확률을 설정하였기 때문이다. 결정론적 방법에서는 해안가 250m 이내에서는 높이 60m 이상에서, 500m에서는 염해에 의한 피해를 고려하지 않아도 되는 것으로 평가되었다. 또한 확률론적인 방법에서는 전 구간에서 60m 이상의 지역, 250m 이내에서는 40m 이상의 구조물은 염해에 대하여 안전한 것으로 평가되었다.