석탄계 입상 활성탄을 사용하여 수용액으로부터 brilliant blue FCF 염료의 흡착에 대해 조사하였다. 회분식 실험은 흡착제의 양, 초기농도와 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 식을 사용하여 해석한 결과 Freundlich 식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 상수(1/n = 0.129~0.212)로부터 이 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사일차 및 유사이차 반응속도식에 적용해 본 결과는 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 음수값의 Gibbs 자유에너지(-4.81~-10.33 kJ/mol)와 양수값의 엔탈피(+78.59 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타냈다.
입상 활성탄을 사용하여 수용액으로부터 Safranin의 흡착에 대해 조사하였다. 회분식 실험은 흡착제의 양, 초기농도와 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Dubinin-Radushkevich식을 사용하여 해석한 결과 Freundlich식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Langmuir 분리계수, $R_L=0.183{\sim}0.254$와 Freundlich 분리계수, 1/n = 0.518~0.547로부터 이 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사1차 및 유사2차 반응속도식에 적용해 본 결과는 유사2차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 음수값의 Gibbs 자유에너지(${\Delta}G=-3.688{\sim}-7.220kJ/mol$)와 양수값의 엔탈피(${\Delta}H=33.126kJ/mol$)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타냈다.
Flame structure and extinction mechanism of counterflow methane/air non-premixed flame diluted with nitrogen are studied by NASA 2.2 s drop tower experiments and two-dimensional numerical simulations with finite rate chemistry and transport properties. Extinction mechanism at low strain rate is examined through the comparison among results of microgravity experiment, 1D and 2D simulations with a finite burner diameter. A two-dimensional simulation in counterflow flame especially with a finite burner diameter is shown to be very important in explaining the importance of multidimensional effects and lateral heat loss in flame extinction, effects that cannot be understood using a one-dimensional flamelet model. Extinction mechanism at low strain rate is quite different from that at high strain rate. Low strain rate flame is extinguished initially at the outer flame edge, the flame shrinks inward, and finally is extinguished at the center. It is clarified from the overall fractional contribution by each term in energy equation to heat release rate that the contribution of radiation fraction with 1D and 2D simulations does not change so much and the overall fractional contribution is decisively attributed to radial conduction ('lateral heat loss'). The experiments by Maruta et at. can be only completely understood if multi-dimensional heat loss effects are considered. It is, as a result, verified that the turning point, which is caused only by pure radiation heat loss, has to be shifted towards much lower global strain rate in microgravity flame.
This study was conducted to investigate the possibility of application of an infrared drying to drying process for red pepper. The performance of seramic heaters and the variation of temperature and moisture content of red pepper were analyzed during an infrared drying of red peppers. Also, the quality of dried red pepper was analyzed. The following results were obtained from this study. 1. The surface temperature of infrared heaters and the rising time required for steady state were mainly affected by electrical power consumed. 2. The heat energy required for heating red pepper was proposed to be calculated by the equation in terms of enthalpy of air and net heat flux by infrared heater in a drying chamber. The statistical model for net heat flux was developed. 3. The performance of the infrared heater used for heating red pepper was much affected by the distance of radiation, and the difference of temperatures appeared between the radiated surface and the inside of red pepper. 4. Electrical capacity of the infrared heater had a significant effect on the heating of red pepper. However, the effect of shape of heater on heating was not significant. 5. The variation of temperature of red pepper largely appeared in the range of 30 to 60% (db) in moisture content. The temperature of red pepper was almost constant at low moisture content. 6. The temperature of red pepper and heating time had significant effects on the quality for radiant heating. 7. When the electrical capacity of infrared heater and the distance of radiation are carefully designed in a dryer with the insulated drying chamber, infrared drying might be very effective in red pepper drying.
고분자 전해질형 연료전지에서는 수소이온의 이온전도성 저하를 방지하기 위하여 외부에서 가습하여 주는 방식이 일반적이지만, 가습에 소요되는 부품을 일부라도 제거할 경우 연료전지의 효율은 높이고 제작단가도 경감할 수 있다. 이를 위하여 저가습 및 무가습 실험을 수행하였으며, 정확한 data의 수집과 시험장비의 자동제어를 위하여 National Instrument사의 compact field point (cFP)를 사용하였다. 무가습 실험 중 stack의 안정성 측면을 고려하기 위하여 수소연료가 부족하거나 갑작스런 voltage drop이 발생할 경우 LabVIEW logic에 의한 stack 보호용 자동차단 시스템을 구현하였다. Humidifier와 heater의 온도를 조절하여 공급유체의 상대습도 및 온도를 각각 조절하였으며, 이에 필요한 이론적 온도는 Antoine equation을 사용하여 산정하였다. Anode와 cathode 양측 $100\%$ 가습 경우를 기준으로 가습량을 조절하면서 실험을 수행하였으며 성능 차이를 그래프로 도시하여 양측의 변화에 대한 영향을 볼 수 있도록 하였다. Stack의 온도가 $70^{\circ}C$이고 양측 무가습일 경우에 성능 측정이 불가능하여 stack의 온도를 저온에서부터 변화시키면서 무가습 성능을 실시간으로 측정하여 보았다 일반적으로 hydronium ion은 anode측에서 cathode측으로 계속 이동하여야 전기를 생성할 수 있으므로 cathode측 무가습이 anode측 무가습보다 성능이 더 잘 나오는 것으로 예측하였으나 이와 반대되는 경향의 실험 결과를 얻었다. Anode측 무가습과 cathode측 무가습의 standard deviation은 anode 무가습일 경우가 크게 발생하였고 양측 무가습일 경우는 stack의 온도가 높을수록 크게 관찰되었다. 이와 같은 현상은 공기중의 상대습도와 back diffusion등에 영향을 받을 수 있으므로 각종 변수들의 영향을 분리하여 관찰할 수 있는 실험을 수행중에 있다.
Recently, noise has been regarded as one of the most notorious and frequent environmental pollutions which can be often encountered not only in the living space but also in the industrial site. Studies on physiological and psychological effects of long-term noise exposure to human being have commanded the public interest on noise issues. Since environmental noises such as traffic noise and construction noise is mainly flowed through the open window, it is necessary to develop the active noise control system to reduce it inside the building. Although control speakers and microphones for the noise signal measurement in the control region are essential for the conventional active noise control methods, it is impossible to implement them in the control region in the building environment because the control region is the living quarter and they may hinder activities of the residents. Therefore, we proposed the active window system to reduce the exterior noise flowed through the open window with microphones installed outside the window and control speakers installed at the frame of the window. To confirm the performance of the proposed active window, we carried out the simulation and experiment using active window system with 8 control speakers. Simulation results showed the noticeable noise reduction effect inside the control region within the frequency range without the spatial aliasing. Experimental result showed that the total acoustic potential energy inside the room of the scale model is reduced to about 10dB within the interest of frequency range.
면진기술은 건축물의 구조적 피해를 줄이고 진동에 민감한 구조물의 내진성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법 중의 하나이다. 하지만 면진구조시스템에서 지진에너지를 흡수하는 댐퍼의 재료로서 자주 사용되었던 납의 환경오염문제가 대두되면서, 최근에는 친환경 재료인 강재를 사용하는 경우가 증가하고 있다. 본 연구에서는 면진시스템용 에너지흡수장치인 U형 강재댐퍼를 대상으로 비선형 유한요소해석을 수행하고 SS400 강재와 고인성강재를 사용한 댐퍼의 해석결과를 비교하여 사용강재의 재료적 특성의 차이가 댐퍼의 변형능력에 미치는 영향을 분석하며, 고인성강재를 사용한 댐퍼의 형상비, 두께, 폭에 따른 변형능력을 파악한다. 또한 고인성강재를 사용한 U형 강재댐퍼의 응력분포를 분석하여 응력분포에서 나타내는 문제점을 개선하기 위한 대책으로 댐퍼의 일부 구간에 개구부를 둔 새로운 형상을 제시하고 형상에 따른 변형능력, 내력특성 및 응력분포를 고려하여 최적형상과 설계식을 제안하고자 한다.
Sapphire has a high hardness and strength and chemical stability as a superior material. It is used mainly as a material for a semiconductor as well as LED. Recently, the cover glass industry used by a sapphire is getting a lot of attention. The sapphire substrate is manufactured through ingot sawing, lapping, diamond mechanical polishing (DMP) and chemical mechanical polishing (CMP) process. DMP is an important process to ensure the surface quality of several nm for CMP process as well as to determine the final form accuracy of the substrate. In DMP process, the material removal is achieved by using the mechanical energy of the relative motion to each other in the state that the diamond slurry is disposed between the sapphire substrate and the polishing platen. The polishing platen is one of the most important factors that determine the material removal characteristics in DMP. Especially, it is known that the geometric characteristics of the polishing platen affects the material removal amount and its distribution. This paper investigated the material removal characteristics and the effects of the polishing platen groove in sapphire DMP. The experiments were preliminarily carried out to evaluate the sapphire material removal characteristics according to process parameters such as pressure, relative velocity and so on. In the experiment, the monitoring apparatus was applied to analyze process phenomena in accordance with the processing conditions. From the experimental results, the correlation was analyzed among process parameters, polishing phenomena and the material removal characteristics. The material removal equation based on phenomenological factors could be derived. And the experiment was followed to investigate the effects of platen groove on material removal characteristics.
Aspergillus nidulans가 생산하는 naringinase를 DEAE-Sephadex A-25를 사용하여 이온결합법으로 고정화시키는 조건과 그 고정화효소의 성질 및 column reactor 에서의 연속 반응에 대하여 연구 검토한 것을 요약하면 다음과 같다. 고정화 효소를 조제할 때에 효소가 담체에 흡착되는 최적 pH는 6.0이었고 건조된 담체 1g에 대해 이상적인 수용성 효소의 량은 110 units이였다. 고정화 naringinase의 반응 최적 온도와 pH 는 각각 5$0^{\circ}C$와 7.0이며, 그 pH 안정성과 열 안정성은 수용성 효소보다 모두 높았다. 고정화 naringinase의 활성화 에너지는 Arrhenius plot에 의해 7.96kca1/mo1e이었고 겉보기 Km 값은 5.88$\times$$10^{-4}$M 이었다. 고정화 naringinase를 column 내에서 연속 반응시킬 때 Bar-Eli등의 Michaelis-Menten식의 적분형을 변형하여 유속과 가수분해도의 관계를 검토한 결과, 유속이 증가하면 가수분해도가 감소되었고 동시에 겉보기 Km값도 감소하였다. 또한 반응량 (colum reaction capacity)은 유속이 증가함에 따라서 서서히 감소하였다.
본 논문에서는 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS; advanced driver assistance system) 용 이동객체검출 (MOD; moving object detection)을 위한 광학흐름추정기 (OFE; optical flow estimator) 의 하드웨어 구조 설계 결과를 제시하였다. 광학흐름추정 알고리즘은 차량 환경에서 높은 정확도를 나타내는 광역 최적화 (global optimization) 기반 Brox 알고리즘을 적용하였다. Brox 알고리즘의 에너지 범함수 (energy functional)를 최소화 하는 과정에서 생성되는 Euler-Lagrange 방정식을 풀기 위해 하드웨어 구현에 용이한 Cholesky factorization이 적용되었으며, 메모리 접근율 (memory access rate)를 줄이기 위해 시프트 레지스터 뱅크 (shift register bank)를 도입하였다. 하드웨어 구현은 Verilog-HDL을 사용하였으며, FPGA 기반 설계 및 검증이 수행되었다. 제안된 광학흐름추정기는 40.4K개의 logic slice 및 155개의 DSP48s, 11,290 Kbit의 block memory로 구현되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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