• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제47권1호
• /
• pp.8-20
• /
• 2019

This study was conducted to analyze the pore structure of Yellow poplar. Cross-sectional surfaces of heartwood and sapwood of Yellow poplar (Liriodendron tulipifera) were observed by SEM, and the true density of the heartwood, intermediate wood and sapwood were measured by gas pycnometery, while gas permeability and pore size of heartwood, intermediate wood and sapwood were measured by capillary flow porometery. The pores were classified as through pore, blind pore and closed pore. It was determined that the permeability was increased due to the content and size of through pore being increased although the total porosity of specimen showed slight difference from pith to bark. The content of through pore porosity was 33.754 % of heartwood and 47.810 % of sapwood, showed an increasing trend from pith to bark, however, those for the blind pore porosity and closed pore porosity were 27.890 % and 19.492 % for heartwood and 19.447 % and 4.660 % for sapwood, showed a decreasing trend from pith to bark. The max pore size of specimens was increased by about 5 times from $5.927{\mu}m$ to $31.334{\mu}m$, and mean flow pore size was increased by about 315 times from $0.397{\mu}m$ to $12.437{\mu}m$ from pith to bark.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.116-122
• /
• 2023

저탄소 친환경에너지 정책이 진행으로 인해 수소 공급을 위한 수소충전소의 증가됨에 따라 사고발생 위험도 커지고 있다. 실제 압력용기는 제조과정에서 발생할 수 있는 노치와 기공, 개재물 등의 결함이 존재할 수 있다. 따라서 내압이 작용하고 있는 압력용기에 균열이 존재할 경우에 대한 압력용기의 건전성을 평가하는 것은 필요하다. 본 연구에서는 표면균열이 있는 수소충전용 압력용기의 구조안전성을 평가하기 위해 3차원 유한요소해석을 이용하였으며, 표면균열의 형상은 일반적으로 많이 사용되는 반타원 형상을 적용하여 균열의 형상 및 응력비에 대한 균열진전 특성을 비교하였다. 향후, 이러한 결과를 이용하여 파괴역학을 고려한 압력용기의 잔존수명 예측에 활용할 예정이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.299-308
• /
• 2009

We manufactured PVA-derived hydrogels using a foam generation technique that has been widely used to prepare colloidal gas aphrons(CGA). These gels were differentiated to the conventional gels such as for medical or pharmaceutical applications, which have tiny pores and some crystalline structure. Rather these should be used in de-pollution devices or adhesion of cells or biomolecules. The crosslinkers used in this work were amino acid, organic acid, sugars and lipids(vitamins). The structures of the gels were observed in a scanned electron microscope. Amino acids gels showed remarkably higher swelling ratios probably because their typical functional groups help constructing a highly crosslinked network along with hydrogen bonds. Boric acid and starch would catalyze dehydration while structuring to result in much lower water content and accordingly high gel content, leading to less elastic, hard gels. Bulky materials such as ascorbic acid or starch produced, in general, large pores in the matrices and also nicotinamide, having large hydrophobic patches was likely to enlarge pore size of its gels as well since the hydrophobicity would expel water molecules, thus leading to reduced swelling. Hydrophilicity(or hydrophobicity), functional groups which are involved in the reaction or physical linkage, and bulkiness of crosslinkers were found to be more critical to gel's cross linking structure and its density than molecular weights that seemed to be closely related to pore sizes. Microscopic observation revealed that pores were more or less homogeneous and their average sizes were $20{\mu}m$ for methionine, $10-15{\mu}m$ for citric acid, $50-70{\mu}m$ for L-ascorbic acid, $30-40{\mu}m$ for nicotinamide, and $70-80{\mu}m$ for starch. Also a sensory test showed that amino acid and glucose gels were more elastic meanwhile acid and nicotinamide gels turned out to be brittle or non-elastic at their high concentrations. The elasticity of a gel was reasonably correlated with its water content or swelling ratio. In addition, the PVA gel including 20% ascorbic acid showed fair ability of cell adherence as 0.257mg/g-hydrogel and completely degraded phenanthrene(10 mM) in 240 h.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.974-978
• /
• 2012

The effect of Cu coating on the sensing properties of nano $SnO_2:Cu$ based sensors for the $CH_4$, $CH_3CH_2CH_3$ gas was studied. This work was focussed on investigating the change of sensitivity of nano $SnO_2:Cu$ based sensors for $CH_4$, $CH_3CH_2CH_3$ gas by Cu coating. Nano sized $SnO_2$ powders were prepared by solution reduction method using stannous chloride($SnCl_2{\cdot}2H_2O$), hydrazine($N_2H_2$) and NaOH and subsequent heat treatment. XRD patterns showed that nano $SnO_2$ powders with rutile structure were grown with (110), (101), (211) dominant peak. The particle size of nano $SnO_2:Cu$ powders at 8 wt% Cu was about 50 nm. $SnO_2$ particles were found to contain many pores, according to SEM analysis. The sensitivity of nano $SnO_2:Cu$ based sensors was measured for 5 ppm $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature by comparing the resistance in air with that in target gases. The sensitivity for both $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gases was improved by Cu coating on the nano $SnO_2$ surface. The response time and recovery time of the $SnO_2:Cu$ gas sensors for the $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gases were 18~20 seconds, and 13~15 seconds, respectively.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권11호
• /
• pp.1716-1723
• /
• 2014

예비호화 현미분 함량과 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조, 페이스트 점도, 호화도를 분석하였다. 수분 함량 30%, 사출구 온도 $60^{\circ}C$, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, $CO_2$ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 예비호화 현미분/현미분/채소분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다. 예비호화 현미분 함량이 감소할수록 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 가스를 주입한 $60^{\circ}C$의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권4호
• /
• pp.475-483
• /
• 2019

화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.

• 공업화학
• /
• 제17권4호
• /
• pp.361-368
• /
• 2006

본 연구는 독립적 기공(또는 기포)을 함유하고 특히, $50kg_f/cm^2$의 압력에도 외형의 변화가 없고, 상온의 액화석유가스 (liquefied petroleum gas; LPG)에 72 h 침적시 무게 변화율이 5 wt% 이내인 LPG 고압 탱크용 발포 부표의 제조 기술을 개발하는데 목적이 있다. 각각의 다른 유황(325 Mesh와 400 Mesh)과 발포제(foaming agent)로 제조된 부표의 내압침적 실험에서 무게 변화율은 큰 차이를 보이지 않았으나 유황 400 Mesh와 발포제 AC를 이용한 부표의 기공이 더 작고 독립 기포율이 높았다. $50kg_f/cm^2$ 수압 실험에서 중립열분해(medium thermal; MT) 카본을 사용한 부표가 중보강성(semi reinforcing furnace; SRF) 카본보다 작은 무게 변화율을 나타내었다. 또한, 제조된 부표를 후처리($60^{\circ}C$, 24 h)한 경우 부표내 기공벽의 경도와 내압성이 증가되었다. 한편, 제조된 부표의 비중 0.30 이하인 제품은 찌그러지거나 깨지는 현상이 발생하고 비중이 0.35 이상으로 높으면 부력이 떨어져 부표로서 기능을 하지 못하였다. 그러므로, $50kg_f/cm^2$의 내압성을 가지기 위해서는 비중이 0.30~0.35인 부표가 가장 우수한 성능을 갖는 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.222-222
• /
• 2012

Metal oxide gas sensors based on semiconductor type have attracted a great deal of attention due to their low cost, flexible production and simple usability. However, most works have been focused on n-type oxides, while the characteristics of p-type oxide gas sensors have been barely studied. An investigation on p-type oxides is very important in that the use of them makes possible the novel sensors such as p-n diode and tandem devices. Monoclinic cupric oxide (CuO) is p-type semiconductor with narrow band gap (~1.2 eV). This is composed of abundant, nontoxic elements on earth, and thus low-cost, environment-friendly devices can be realized. However, gas sensing properties of neat CuO were rarely explored and the mechanism still remains unclear. In this work, the neat CuO layers with highly ordered mesoporous structures were prepared by a template-free, one-pot solution-based method using novel ink solutions, formulated with copper formate tetrahydrate, hexylamine and ethyl cellulose. The shear viscosity of the formulated solutions was 5.79 Pa s at a shear rate of 1 s-1. The solutions were coated on SiO2/Si substrates by spin-coating (ink) and calcined for 1 h at the temperature of $200{\sim}600^{\circ}C$ in air. The surface and cross-sectional morphologies of the formed CuO layers were observed by a focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM) and porosity was determined by image analysis using simple computer-programming. XRD analysis showed phase evolutions of the layers, depending on the calcination temperature, and thermal decompositions of the neat precursor and the formulated ink were investigated by TGA and DSC. As a result, the formation of the porous structures was attributed to the vaporization of ethyl cellulose contained in the solutions. Mesoporous CuO, formed with the ink solution, consisted of grains and pores with nano-meter size. All of them were strongly dependent on calcination temperature. Sensing properties toward H2 and C2H5OH gases were examined as a function of operating temperature. High and fast responses toward H2 and C2H5OH gases were discussed in terms of crystallinity, nonstoichiometry and morphological factors such as porosity, grain size and surface-to-volume ratio. To our knowledge, the responses toward H2 and C2H5OH gases of these CuO gas sensors are comparable to previously reported values.

• 공업화학
• /
• 제26권3호
• /
• pp.311-318
• /
• 2015

내분비계교란물질로 알려진 비스페놀 A (bisphenol A, BPA) 수용액의 플라즈마 처리 및 분해 경로에 대해 조사하였다. 플라즈마화된 기체와 BPA 수용액을 효과적으로 접촉시키기 위하여 다공성 세라믹 관내에서 플라즈마를 생성시켜 세라믹 관의 세공을 통해 수중으로 고르게 분산시켰다. 기체의 유량, 인가 전압, 처리시간이 BPA 분해에 미치는 영향을 조사하였으며, 자외선 분광광도계, 이온 크로마토그래피, 기체크로마토그래피-질량분석기를 활용한 분석을 통해 반응 경로를 제시하였다. 기체의 유량이 너무 크거나 작으면 동일한 전력이 공급되더라도 처리효과가 떨어지며 적정한 기체 유량은 $1.0L\;min^{-1}$인 것으로 나타났다. 전압이 높을수록 많은 전력이 공급되므로 BPA를 제거하는 시간이 단축되나, 소모되는 에너지는 전압에 관계없이 유사하였다. 유량 $1.0L\;min^{-1}$과 전압 20 kV 조건에서 초기농도 $10L\;min^{-1}$ (부피 : 1 L)인 BPA가 30 min 이내에 모두 제거되었다. 오존이나 하이드록실 라디칼과 같은 활성성분들에 의해 BPA 구조가 파괴되어 생성되는 중간생성물들은 후속 산화반응을 통해 아세테이트, 포메이트, 옥살레이트와 같은 안정한 물질로 전환됨을 확인하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.403-409
• /
• 2015

석록(Malachite)과 석청(Azurite)은 대표적인 구리계통 안료이며, 고대부터 벽화에 널리 사용되어왔다. 사찰 등의 벽화는 외부환경에 노출되어 있으므로 대기가스의 영향으로 인해 채색층 손상이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 대기가스가 토벽화에 채색된 석록과 석청에 미치는 영향을 파악하기 위하여 의사시편을 제작하고 대기가스($NO_2$, $CO_2$, $SO_2$)에 의한 물질변화 양상을 분석하였다. 실험 결과, 석록과 석청은 $CO_2$와 $SO_2$환경에서 눈에 띄는 변화를 나타내지 않았으나 $NO_2$환경에서는 큰 변화를 보였다. 특히 $NO_2$의 농도가 높아질수록 안료층의 박락현상이 두드러졌으며, 주사전자현미경 상에서는 안료입자에 기공이 형성되면서 더 작은 입자로 부스러지는 현상이 함께 관찰되었다. 또한 $NO_2$환경에 노출시킨 석록의 경우에는 XRD분석에서 새로운 화합물(Rouaite : dicopper(nitrate(V) trihydroxide, $Cu_2(NO_3)(OH)_3$))이 동정되어 $NO_2$가스가 석록과 석청에 대하여 화학적 변화를 동반한 박락 및 변색 현상을 일으킨다는 사실을 확인할 수 있었다.