• 제목/요약/키워드: Electro-Osmosis

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전압경사에 따른 전기삼투 투수계수의 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental study of electro-osmotic hydraulic conductivity changes with voltage gradients)

  • 윤동욱;김현기;조남준
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1002-1007
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    • 2010
  • This study evaluates the electro-osmotic hydraulic conductivity for the clay specimen by applying the series of the voltage gradient simultaneously with different stress conditions. The test results shows that the shrinkage of voids corresponds to the linear decrease in the electro-osmotic seepage velocity, and the changes of electro-chemical characteristics in the specimen induces the gradual decrease of the electro-osmotic seepage velocity with the constant voltage gradient.

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전기장의 국소변화에 따른 전기삼투 유동 및 혼합 특성해석 (A STUDY ON CHARACTERISTICS OF EECTRO-OSMOTIC FLOWS UNDER THE LOCAL VARIATION OF THE ELECTRIC FIELD)

  • 허형석;정종현;서용권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.27-30
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    • 2005
  • In a microfluidic chips pressure driven flow or electro-osmotic flow has been usually employed to deliver bio-samples. Flow in the chips is usually slow and the mixing performance is poor. A micro-mixer with a rapid mixing is important for practical applications. In this study a newly designed and electro-osmotic driven micro-mixer is proposed. This design is comprised of a channel and a series of metal electrodes periodically attached on the side surface. In this configuration electro-osmotic flows and the stirring effects are simulated three-dimensionally using a commercial code, CFD-ACE. Focus is given the effect on the electro-osmotic flow characteristics under the local variation of the electric field.

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직접메탄올연료전지에서 메탄올 크로스오버에 미치는 인자 연구 (Investigation of Factors Influencing Methanol Crossover in Direct Methanol Fuel Cell)

  • 현민수;김상경;임성엽;이병록;백동현;정두환
    • 전기화학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.6-10
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    • 2008
  • 직접메탄올연료전지의 운전 변수에 따른 메탄올 크로스오버를 메탄올 농도센서를 이용하여 정량적으로 측정하였으며 실제 셀 운전 시 메탄올크로스오버 저감의 측면에서 유리한 운전조건을 분석하였다. 메탄올 농도, 전극 양단의 압력차, 전류의 크기, 온도, stoichiometry등을 변화시켜 diffusion, convection, electro-osmosis의 메커니즘별 기여도와 실제 전지 운전 조건의 영향을 함께 분석하였다. 이상의 세 가지 메커니즘 중에서 농도 차이에 의한 diffusion이 가장 큰 영향을 미쳤으며 electro-osmosis에 의한 영향은 고농도에서만 관찰할 수 있었다.

열화학적 수소제조 IS 프로세스의 효율향상을 위한 전해-전기투석의 실험적 평가 (Evaluation on the Electro-electrodialysis for hydrogen production by thermochemical water-splitting IS process)

  • 홍성대;김정근;이상호;최상일;배기광;황갑진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.13-16
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    • 2006
  • Electro-electrodialysis (EED) experiments were carried out for the HI concentration from HIx $(HI-H_2O-I_2)$ solution to improve the Hl decomposition reaction in the thermochemical water-splitting is (iodine-Sulfur) process. EED cell is composed of the collector electrode and electrolyte. Nafion 117 which was cation exchange membrane used as an electrolyte, and the activated carbon cloth used as an electrode. The HI concentration experiment was carried out using the HIx solution and molar ratio of the $I_2$ were varied from 1 to 3 mole. The cell voltages were decreased as temperature increase. And, membrane properties such as transport number of proton and electro-osmosis coefficient were decreased as temperature increase

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Electro-Osmotic Dewatering under Electro-Osmotic Pulse Technology

  • Kim, Jitae;Lee, Jeongwoo;Chung, Il-Moon
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.423-433
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    • 2020
  • Direct current (DC) electric fields have been used for electro-osmotic dewatering. Under DC conditions, however, the electrical contact resistance between the electrode and the dewatering material increases considerably during the process of dewatering. Such a circumstance hinders the continuation of effective electro-osmotic dewatering. To reduce this hindrance, an applied pulse electric field with periodic reversals of the electrode polarity should improve electro-osmotic dewatering. In this study, electro-osmotic dewatering under pulse conditions was experimentally investigated for electrode polarity reversals. During the dewatering process, the pulse electric field was able to reduce the hindrance caused by the DC, resulting in an increased final dewatered amount relative to that under a DC electric field. For a constant applied voltage, the reversed polarity condition, under which the electric current passing through the material was almost unchanged with time, yielded the maximum final dewatered amount. This technique can be used to enhance drainage from a water storage facility during a period of extreme drought and the seawater desalination plants using reverse osmosis in drought stricken coastal regions.

전극간 거리에 따른 연약지반의 지반개량 효과와 전기적 특성 (Improvement Effect and Electrical Characteristics of Soft Ground with Plastic Electrode Spacing)

  • 변인성;강홍식;선석윤;한정훈;안광국
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.13-19
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    • 2016
  • 연약한 점토지반에 대규모 토목시설을 건설하기 위해서는 연약지반 안정화 처리가 불가피하다. 일반적으로 연약지반 안정화 처리를 위해 압밀촉진공법으로 선행재하공법이 사용되고 있으나 선행재하공법은 공사기간이 매우 길고, 재하용 성토재료를 확보해야 하는 단점이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방법으로 전기삼투공법 등이 사용되고 있다. 전기삼투공법은 금속성 전극재가 사용되기 때문에 시공 및 경제적 측면에서 불리하다. 따라서 금속성 전극재를 대신하기 위해 기존 플라스틱 드레인 보드(PBD)에 전기를 공급할 수 있도록 나노기술을 이용한 플라스틱 전극재가 개발되었다. 이에 본 연구에서는 플라스틱 전극재의 간격에 따른 연약지반의 개량 효과와 전기적 특성을 확인하기 위한 모형실험을 수행하였으며, 그 결과 지반개량 효과는 전극간 거리가 길수록 최대 49% 감소하였고 전기적 특성은 전극간 거리에 따른 압밀침하에 영향을 받는 것으로 나타났다.

Electrokinetics를 이용한 김에서의 중금속 제거

  • 이현호;서성준;최관영;양지원
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.245-248
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    • 1998
  • Electrokinetic tests are conducted on laver contaminated with heavy metals to investigate the efficiency of the process in removing Cd, Pb, and Zn. The tests were operated at constant current, and operating time were 0 - 24 hours. The removal efficiency in electro-osmosis with open electrodes is time-dependent. The absorbed Cd, Pb and Zn were removed 50.94-95.75%, 80.78-81.96%, and 48.10-83.83% by the process.

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마이크로 채널 내 동일 평면 전극에 교류인가로 인한 유동특성 연구 (A STUDY ON CHARACTERISTICS OF Ac ELECTRO-OSMOTIC FLOWS IN THE MICROCHANNEL WITH COPLANAR ELECTRODES)

  • 허형석;강상모;서용권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.163-166
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    • 2006
  • This paper presents numerical results of fluid flows and mixing in a microfluidic device for AC electroosmotic flow (AC-EOF) with coplanar electrodes on top and bottom walls. Differently from previous EOF a channel which attached a couple of coplanar electrodes can be utilized to mix a target liquid with a reagent. In this study we propose a method of controlling fluid flows and mixing enhancement. To obtain the flow and mixing characteristics, numerical computations are performed by using a commercial code, CFX10. It was found that the flow near the coplanar electrodes is of 3-D complex flows and vortices between the other electrodes, and as a consequence the AC-electroosmotic flow on the electrodes plays an important role in mixing the liquid.

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동전기 정화기술을 이용한 Zn, Ni, F 복합오염 토양의 정화 (Electrokinetic Remediation of Soil Contaminated with Zn, Ni and F)

  • 조정민;류병곤;박성우;김경조;백기태
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권1호
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    • pp.36-43
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    • 2009
  • Zn, Ni 및 불소로 복합 오염된 토양의 정화를 위해서 동전기 정화(Electrokinetic remediation)기술을 적용하였다. 토양에서 탈착된 불소는 음이온 형태이고, Zn, Ni은 양이온으로 존재하기 때문에 간극수가 이동하는 전기삼투(electro-osmosis)와 이온이 이동하는 전기이동(electro-migration)의 두 가지 기작에 의해 제거되는 경향이 달랐다. 불소는 알칼리 조건에서 토양으로부터의 탈착이 증가하고, Zn과 Ni은 산성조건에서 탈착이 증가된다. 두 가지 탈착 특성이 다른 오염물질을 순차적 pH조절을 통해 효과적으로 제어할 수 있었다. 정전압 하에서의 영향을 평가하기 위하여 2V/cm를 적용하여으며, 2주간의 실험을 통해 Zn은 20.5%, Ni은 2.5%, 불소는 57.4% 제거되었다. Zn과 Ni의 제거율은 낮았으나 토양 ph조절을 통해 이동 가능함을 확인하였다. 토양 pH조절을 통하여 특성이 다른 복합오염물질을 동전기 정화 기술로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

마이크로 채널 내 사다리꼴 전극의 제타 포텐셜 변화에 따른 혼합효과 증대에 대한 수치해석적 연구 (EFFECT OF THE ZETA POTENTIAL CONTROL BY THE TRAPEZOIDAL ELECTRODES IN A MICROCHANNEL ON ENHANCEMENT MIXING-PERFORMANCE)

  • 서용권;허형석;강금분
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.46-51
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    • 2006
  • This paper presents the numerical results of fluid flow and mixing in a microfluidic device for electro-osmotic flow (EOF) with an trapezoidal electrode array on the bottom wall (ETZEA). Differently from previous EOF in a channel which only transports fluid in colloidal system. ETZEA can also be utilized to mix a target liquid with a reagent. In this study we propose a method of controlling fluid flow and mixing enhancement. To obtain the flow and mixing characteristics, numerical computations are performed by using a commercial code, CFX-10, and a self-made code LBM-D. It was found that the flow near the trapezoidal electrode in the ETZEA is of 3-D complex flows due to the zeta potential difference between the trapezoidal electrode and channel walls, and as a consequence the hetrogeneous zeta potential on the electrodes plays an important role in mixing the liquid.