• 제목/요약/키워드: Green process engineering

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입상 활성탄을 이용한 말라카이트 그린의 흡착평형, 동력학 및 열역학 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamics Studies of Malachite Green Using Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권2호
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    • pp.184-189
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    • 2013
  • 수용액으로부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 입상 활성탄의 활용가능성을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 흡착변수로서 흡착온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료로부터 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 298, 308 및 318 K에서 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수 값으로부터 입상 활성탄에 의한 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트그린의 초기농도와 온도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 입상 활성탄에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값($\Delta$G = -3.68~-7.76 kJ/mol)과 엔탈피변화값($\Delta$H = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K범위에서 자발적이고 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

Effect of Particle Size on Zirconia Gel-Casting Process

  • Kim, In-Woong;Lee, Sang-Jin
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.449-454
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    • 2015
  • The fabrication process of zirconia gel-casting was studied to obtain dense zirconia on a large scale or with complicated shapes. As an experimental parameter, two different particle sizes ($0.1{\mu}m$ and $0.7{\mu}m$) of zirconia powder were applied to the gel-casting process. The viscosity behavior of slurries incorporating 40 vol% of zirconia powder was examined as a function of the dispersant content and the solid load to determine the optimum dispersion conditions. In addition, the gelation time with an initiator, the de-binding behavior, and the main factors affecting densification were examined. The densification of the gel-casted zirconia green body depended on the mixing ratio between the monomer and the dimer and on the zirconia particle size. A green body with a small particle size of $0.1{\mu}m$ showed less densification, with a relative density of 93%. This may be due to the excess number of bubbles created through interactions between the larger particle surface and polymer additives during the ball-milling process.

A Study of a Combined Microwave and Thermal Desorption Process for Contaminated Soil

  • Ha, Sang-An;Choi, Kyoung-Sik
    • Environmental Engineering Research
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    • 제15권4호
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    • pp.225-230
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    • 2010
  • In order to treat soil contaminated with high percentages of water and petroleum, the combined microwave and thermal desorption process was studied, which was composed of the consecutive connection of two pre-treatment processes. For the thickness of the contaminated soil layer on the transfer conveyor belt, the optimal total petroleum hydrocarbon (TPH) removal rate was studied with respect to the duration of microwave exposure in the consecutive process combined with thermal desorption. The TPH removal rate when the contaminated soil layer thickness was 1 cm at 6 kW of microwave power was 80%. The removals rates for 2 and 3 cm soil layer thicknesses were both 70%. Under identical experimental conditions, the TPH removal rate for the microwave pre-treatment, when considering the soil particle size, was over 70%. The lowest TPH removal rate was achieved with a particle diameter of 2.35 mm. For contaminated soil with 30% water content, 6 kW and a thermal desorption temperature of $600^{\circ}C$ were the optimal operational conditions for the removal of THP. However, considering the fuel consumption cost, 4 kW and a thermal desorption temperature of $300^{\circ}C$ would be the most economic conditions.

Novel green composite material manufactured by extrusion process from recycled polypropylene matrix reinforced with eucalyptus fibres and granite powder

  • Romulo Maziero;Washington M. Cavalcanti;Bruno D. Castro;Claudia V. Campo, Rubio;Luciano M.G. Vieira;Tulio H. Panzera;Juan C. Campos Rubio
    • Advances in materials Research
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    • 제12권2호
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    • pp.119-131
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    • 2023
  • The development of sustainable composites materials, from recycled polymeric materials and waste from the wood industry and stone processing, allows reducing the volume of these by-products, minimizing impacts on health and the environment. Nowadays, Polypropylene (PP) is the most recycled polymer in industry, while the furniture industry has increasingly used timber felled from sustainable forest plantations as a eucalypt. The powder tailing from the ornamental stone extraction and processing industry is commonly disposed of in the environment without previous treatment. Thus, the technological option for the development of composite materials presents itself as a sustainable alternative for processing and manufacturing industries, enabling the development of new materials with special technical features. The results showed that powder granite particles may be incorporated into the polypropylene matrix associated with short eucalyptus fibres forming green hybrid composites with potential application in structural engineering, such as transport and civil construction industries.

경화제의 분자량에 의한 가교밀도 차이에 따른 복합재료의 계면 물성 및 RTM 성형성에 미치는 영향 (The Effect of Interfacial Properties and RTM Process of Composites with Different Cross-linking Density by Molecular Weight of Hardener)

  • 박하승;신평수;김종현;백영민;권동준;박종만
    • Composites Research
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    • 제30권3호
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    • pp.169-174
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    • 2017
  • 유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다.

온톨로지 기반 최적 리모델링 대안선정 방법 (Ontology based Green Remodeling Alternative Selection Method)

  • 지현서;조규만;김태훈
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.61-70
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    • 2023
  • 경제적인 측면이나 친환경적인 측면의 사유로 인해, 노후 건축물을 대상으로 그린리모델링 사업이 활발하게 진행되고 있다. 한편, 그린리모델링 사업을 추진하는 과정에서, 기존에는 설계자 및 엔지니어의 주관적 경험 및 지식에 기반하여 그린리모델링 계획이 개발되어 왔고, 이로 인해 경제성 등의 측면에서 효율적인 의사결정이 부족했다. 이에 본 연구에서는 노후 건축물의 속성을 분석하고 이에 따른 적정 리모델링 계획을 제안할 수 있는 온톨로지 기반 그린리모델링 의사결정 지원 모델을 구축하였다. 개발된 모델에서는 건축물의 기본 속성을 입력하면 온톨로지를 통한 웹검색을 기반으로 패시브 액티브 요소로 구성된 적정 리모델링 계획을 제공할 수 있다. 연구를 통해 개발된 결과물을 활용하면, 리모델링 사례의 증가에 따른 웹기반의 메타 데이터 검색을 통해 보다 객관적인 적정 리모델링 대안에 대한 의사결정 지원이 가능할 것으로 기대된다.

CFD를 이용한 진공가압함침공정 내 유해가스 배출시스템 설계 (Design of Hazardous Fume Exhaust System in Vacuum Pressure Impregnation Process Using CFD)

  • 장준규;유엽;박현도;문일;임백규;김정환;조형태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.521-531
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    • 2021
  • 진공가압함침공정(Vacuum Pressure Impregnation, VPI)은 발전기, 전동기 등 대형 회전기에 사용되는 고정자 권선에 에폭시 계열의 레진을 코팅시켜 물성을 강화하는 공정이다. VPI 공정 중 진공과 가압과정에서 에폭시 레진의 기화에 의해 레진 가스가 발생하고, 함침공정이 끝나고 경화를 위해 탱크 개방 시 레진 가스가 제거되지 않고 탱크 밖으로 유출된다. 유출된 레진 가스가 작업장 전체에 확산 시 화재, 폭발 및 호흡기 문제와 같은 안전 환경 문제가 있으므로 공정 내 레진 가스 배출시스템이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 VPI 공정에서 발생한 레진 가스를 배출하는 시스템을 설계하기 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용하여 공기 유입구·배출구의 위치에 따른 배출효율에 대한 사례연구를 진행하였다. 본 연구의 최적의 배출시스템을 활용 시 1,800초 이내 90%이상의 레진 가스를 배출할 수 있으며, 레진 가스의 폭발하한계(Low Explosive Limit, LEL)이하로 레진 가스의 분율을 낮출 수 있었다.

PES 여과막의 물리적 막오염 개선을 위한 기공 구조 개선 연구 (Improving Physical Fouling Tolerance of PES Filtration Membranes by Using Double-layer Casting Methods)

  • 김창헌;유영민;김인철;남승은;이정현;백영빈;조영훈
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.191-200
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    • 2023
  • Polyethersulfone (PES)은 친수성과 상분리법의 용이성 덕분에 수처리 및 정제 분야에서 정밀여과 및 한외여과막 소재로 일반적으로 사용된다. 그러나, 비용매 유도 상분리법으로 제조된 PES 분리막, 특히 지지체가 없는 여과막의 경우 도프의 조성과 기재의 특성에 따라 여과막 하부에 낮은 기공도를 갖는 치밀층이 형성되기 쉽고, 이러한 치밀층으로 인해 수투과 저항이 증가하고 오염물질의 쌓임에 의한 막오염이 일어난다. 본 연구에서는 PES 여과막 제조 시 상전이 과정의 수축으로 인해 분리막 하부에 물이 침투하여 치밀층을 형성, 심각한 막오염을 유발할 수 있음을 확인하였다. 동일한 선택층을 갖는 PES 여과막을 단일층 및 이중층 캐스팅법으로 각각 제조하여 하부 치밀층이 여과막의 투과성능 및 막오염에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 하부 치밀층이 없는 이중층 캐스팅된 여과막은 기존 여과막 대비 높은 투과성능 및 막오염에 대한 저항성을 보였으며, 이를 통해 다공성 여과막의 내오염성을 향상시키기 위한 표면 기공도 및 기공 구조 등 물리적 구조의 최적화가 중요함을 확인하였다.

친환경건축물인증 발주자업무 수행역량 제고를 위한 IDEF3 모델기반 관리체계 구축 (Development of Management Systems based on IDEF3 Modeling to Improve Owner's Competency of Implementing Green building Certification)

  • 박경록;이준성
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.52-62
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    • 2013
  • 친환경건축물인증 제도는 2002년 첫 시행 이후 2006년부터 인증 획득 실적이 급증하는 추세이며, 이러한 급증은 인센티브 부여, 법적 의무화, 광고효과 등을 통해 이득을 얻고자 하는 발주자가 증가하고 있는 것으로 판단되고 있다. 그러나 친환경건축물인증을 요구하는 발주자의 인증관련 제반 인식과 업무지식 및 역량이 미비한 관계로 인증획득을 위한 개별 의사결정시점과 검토내용을 파악하여 업무를 진행시키기보다 인증획득을 위한 최소한의 조건만을 만족시키고자 하는 발주자가 많은 실정이다. 본 연구는 이와 같은 현황인식에 기반을 두어, 발주자가 인증제도 업무를 명확히 파악하고 적시에 합리적인 의사결정을 수행할 수 있도록 지원하는 관리모델을 제시하고자 한다. 이를 위해 친환경건축물인증 업무를 수행함에 있어서 주요 의사결정이 발생되는 지점들을 게이트웨이로 선정한 후, 시나리오 지향적 프로세스 모델 구현에 적합한 IDEF3 모델을 기반으로 하여 발주자의 업무 지원을 위한 관리체계를 구축하였다. 본 연구에서 제시된 IDEF3 모델기반 관리체계는 단순한 기능분석 위주의 기존 IDEF0 모델의 한계를 극복함으로써 발주자의 인증업무 관련 수행역량 제고를 기대할 수 있을 것이다.