Poly(ethylene-co-15.3 mole% octene) ($PEO_{15}$) - 1-옥텐 2성분계 혼합물과 $PEO_{15}$와 (에틸렌 + 1-옥텐) 혼합용매로 이루어진 3성분계 혼합물의 상거동을 $160^{\circ}C$와 1,000 bar의 영역까지 측정하였다. $PEO_{15}$ - 에틸렌 - 1-옥텐 혼합물에서 에틸렌의 함량이 증가함에 따라 cloud-point 곡선이 측정되는 압력이 급격하게 높아졌다. 에틸렌 함량이 18 wt% 보다 낮을 경우, $PEO_{15}$ -에틸렌 - 1-옥텐 혼합물에서 bubble-point 곡선과 cloud-point 곡선이 모두 관측되었다. 에틸렌 함량이 증가함에 따라 $PEO_{15}$ - 에틸렌 - 1-옥텐 혼합물에서 bubble-point 곡선이 관측되는 온도범위는 좁아졌으며, $PEO_{15}$ - 에틸렌 - 1-옥텐 혼합물이 단일상으로 존재하는 온도-압력 영역이 현저히 감소하였다. 에틸렌 함량에 따라 단일상 영역이 감소하는 것은 $PEO_{15}$와 (에틸렌 + 1-옥텐) 혼합용매 사이에 작용하는 분산인력이 줄어들기 때문이다. 에틸렌을 36 wt% 보다 적게 함유한 $PEO_{15}$ - 에틸렌 - 1-옥텐 혼합물의 단일상 영역은 온도가 높아짐에 따라 감소하였다. 이와는 대조적으로 에틸렌을 50 wt% 보다 많게 함유한 $PEO_{15}$ - 에틸렌 - 1-옥텐 혼합물의 단일상 영역은 온도가 녹아짐에 따라 증가하였다. $PEO_{15}$ 용해도를 낮추는 혼합용매 사이의 극성인력과 $PEO_{15}$ 용해도를 높이는 혼합용매의 밀도는 온도가 낮아짐에 따라 증가한다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 많을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 커서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 증가하였다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 적을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 작아서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 감소하였다.
아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.
폴리에틸렌-폴리프로필렌 혼합물의 열분해에 대한 시너지효과를 조사하기 위하여 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 및 PE-PP혼합물의 저온열분해를 회분식 반응기를 이용하여 상압 및 $450^{\circ}C$에서 실행하였다. 열분해 시간은 20${\sim}$80분이었으며, 열분해로 생성된 성분은 한국석유품질검사소에서 고시한 증류성상온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하였다. GC/MS에 의한 생성오일의 성분분석 결과 PE-PP 혼합에 의해서 새로운 성분이 검출되지 않았고 혼합에 따른 시너지효과 또한 나타나지 않았다. PE-PP 혼합물의 전환율과 각 생성물의 수율은 시료의 혼합비율에 비례하였다.
본 실험에서는 혼합물중에서 한쪽 성분은 분체인 상태로 용액중에 분산시키고 이 용액중에서 다른 한 성분을 침전으로 석출시켜서 혼합물을 만드는 "부분침전법"이라는 새로운 혼합법으로 PZT ceramics를 만들기 위한 기초적 연구를 했다. 먼저 간단화 하기 위해서 $PbTiO_3$와 $PbZrO_3$의 생성반응을 개별적으로 검토했다. 그리고 이들 혼합상태가 ceramics 제조에 있어서 얼마나 중요한 인자인가도 다시 한번 확인시켰다.
본 연구에서는 느타리(Pleurotus ostreatus)와 표고(Lentinula edodes) 버섯차 개발을 위하여 귀리(oat)와 현미(brown rice)를 부재료로 사용함으로서 버섯 특유의 향미를 저감시킴과 동시에 곡물류 특유의 고소함과 영양학적 가치 향상을 기대하였다. 이에 버섯시료의 가공방법 중 열풍건조 및 로스팅 처리에 의한 생리활성 및 영양성분의 변화를 분석한 결과, 느타리와 표고의 열풍건조 및 로스팅 시료 사이의 DPPH 라디컬 소거능과 아질산염 소거능의 차이는 크게 없었으나, 총 폴리페놀 함량과 베타글루칸 함량은 로스팅 처리에 의하여 함량치가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 로스팅 처리된 귀리와 현미의 생리활성과 영양성분을 비교한 결과, 귀리의 DPPH 라디컬 소거능 및 베타글루칸 함량은 현미에 비하여 높은 것으로 나타났으며, 귀리는 높은 글루탐산(Glu) 성분 등을 포함하여 모든 아미노산 성분이 현미보다 높게 나타났다. 로스팅 버섯 시료와 부재료의 혼합비율별 추출온도 및 추출시간 조건에 따른 생리활성 분석결과, DPPH 라디컬 소거능은 로스팅 표고와 귀리 1:1 혼합물(LE+O)의 100℃, 3분 추출조건에서 33.5%로 가장 높았으며, 아질산염 소거능은 느타리와 현미 3:1 혼합물(PO+B)의 100℃, 10분 추출조건에서 49.9%로 가장 높은 소거활성을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 70℃의 10분 추출시간 조건에서 느타리와 현미 3:1 혼합추출물(PO+B)의 함량치가 16.2 mg GAE/g로 가장 높았으며, 베타글루칸 함량은 표고와 현미(LE+B) 3:1 혼합물에서 34.4%로 다른 혼합비율의 함량치에 비하여 높았다. 아미노산 분석결과, 느타리와 현미 혼합물(PO+B) 중 1:1 혼합비율에서 필수 아미노산 성분함량이 다른 혼합비율에 비하여 높았으며, 표고와 현미(LE+B) 혼합물 3:1의 비율에서 필수아미노산 성분 함량이 가장 높았다. 아미노산 성분 중 단맛과 감칠맛을 나타내는 성분함량이 월등히 높았던 귀리를 혼합함에 따른 느타리, 표고와 귀리 혼합물에서의 아미노산 성분함량의 상승효과는 나타나지 않았다.
이상혼합물(二相混合物)의 평형수분함량, 단분자충수분함량, Smith방정식의 절편 a와 기울기 b를 예측하고자 "성분의 함량 비례개념"을 이용하였다. 50 : 50인 옥수수전분과 분리대두단백의 이상혼합물(二相混合物)의 경우 평형수분함량은 절대오차평균이 2.29%이었으며, 단분자층수분함량은 2.95%, Smith 방정식의 a치(値)는 2. 15%, b치(値)는 0.51%의 오차를 나타내었다. 반면 50 : 50의 옥수수전분과 카제인으로 제조한 이상혼합물(二相混合物)은 평형수분함량은 2.66%, 단분자층수분함량은 -5.34%, a치(値)는 -0.80%, b치(値)는 단지 -2.27%의 오차를 보이고 있어 "성분의 함량비례 개념"에 의한 이상혼합물(二相混合物)의 수분흡습특성 예측은 가능한 것으로 나타났다.
화학공정 설계에서 공정의 위험성 판단은 중요한 부분이다. 실제 화학공정에 사용되는 가연성 물질의 화재 및 폭발 위험성을 판단하는 인화점에 대한 예측은 그 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 2성분계 가연성 물질의 인화점에 대한 실험 자료를 이용하여 다변량 통계 분석법(partial least squares(PLS), quadratic partial least squares(QPLS))을 이용하여 2성분계 혼합물의 인화점을 예측하였고, 기존의 Raoult의 법칙과 Van Laar 식에 의한 예측값과 비교해 보았다.
바이오매스를 바이오오일로 전환시기키 위하여 오거형의 반응조를 설계, 제작하여 실험하였다. 10.2L의 반응조는 $550^{\circ}C$를 유지하며 Batch식으로 운영하였다. 돈분뇨 혼합물, 돈분 왕겨혼합물, 돈분 톱밥혼합물 등 세 가지 혼합물을 대상으로 주(主) 구성성분인 헤미셀루로즈, 리그닌, 셀루로즈, 단백질, 지질(脂質)등을 화학적으로 분석하였다. 실험결과에 의하면 전섬유소 (holocellulose = hemicellulose + cellulose), 리그닌(lignin)의 함유량이 클수록 바이오오일 생산량은 많았으나, 회분(ash)함량은 현저한 감소를 나타내었다. 본 연구에서는 다양한 바이오매스기질을 평가하였으며, 돈분과 왕겨의 상관성은 거의 나타나지 않았으나 돈분과 톱밥의 상관성은 매우 높게 나타났다.
Continuous thermodynamics has been applied for modeling of phase equilibria in multicomponent mixtures, to avoid disadvantages of the pseudo-component and key-component method. In this paper continuous thermodynamic relations formulated by using the Pate-Teja equation of state were adopted for calculations of phase equilibria in natural gas mixtures, crude oil mixtures and mixtures extracted by supercritical $CO_2$ fluids. Calculations of phase equilibria were performed by two procedures ; a moment method coupled with the beta distribution function and a quadrature method combined with Gaussian-Legendre polynomials. Calculated results were compared with experimental data. It was showed that continuous thermodynamic frameworks considered in this paper were well-matched to experimental data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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