본 연구에서는 산업용수의 처리 및 운용 과정에서 중요한 문제점으로 지목되고 있는 탄산칼슘에 의한 스케일 형성을 제어하기 위해 고전압 임펄스 (High Voltage Impulse, HVI) 기술의 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 전원부, 고전압발생부, 축전기, 스위치 및 임펄스발생기로 구성된 HVI를 제작하여 17kV의 고전압 펄스를 생성시켰다. 반응조에 $Ca^{2+}$을 포함하고 있는 인공 시료를 투입한 후 HVI를 인가하였다. HVI 접촉시간 5분 후에는 $Ca^{2+}$ 초기값의 3.0% 가량만 감소하였으나, 접촉시간 60분 후에는 약 13.7% 가량 감소하였다. HVI 인가로 인해 용액의 온도와 pH는 증가하였고 전기전도도는 탄산칼슘 석출로 인해 감소하는 것을 확인하였다. 칼슘 이온의 감소가 충분하지는 않았지만 전계의 세기 및 접촉시간에 따른 제거율에 간한 구체적인 정보가 얻어진다면, HVI 기술을 적용하여 $Ca^{2+}$ 이온을 탄산칼슘으로 미리 석출시켜 제거하는 연수화 (softening) 공정이나 탈염 기술로 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.
The effects of opening, carding, and repeated drawings on single fiber and bundle cotton characteristics were studied by employing $Mantis^{\circledR}$, $AFIS^{\circledR}$ and HVI Testers. Some of the significant changes in single fiber properties were found to be due to process parameters as well as the changes in the fiber crimps, parallelness of fibers within HVI beards, and the actual changes in the tensile properties of the fibers. The study showed that the HVI test data taken just prior to spinning had the highest correlation with the yam tensile properties. Based on the study results, we point out the potential of HVI for future quality and process control in spinning by recommending a set of expanded HVI output that is more scientific and comprehensive for the future control needs.
Objective: The aim of this study is to investigate the system to integrate and manage the in-vehicle interactions between the drivers and the in-vehicle mobile IT devices. Background: As the mobile IT technology is being used anywhere, the drivers are interacting with the mobile IT device on driving situations. The distraction of the driver's attention causes the car accidents. It is necessary to develop the HVI(Human Vehicle Interface System) to integrate and manage the in-vehicle interactions with IT devices. Method: The HVI System is designed not as the interfacing subject but as the supervising system to monitor the driver's status and support the driver to concentrate on the primary tasks. The HVI system collects the status information of the car and driver and estimate the driving workload. Results: The HVI system controls how to provide the output information based on the driving workload. We implemented the HVI system prototype and applied in the real vehicle with the HVI cell phone and the HVI car navigation system. Conclusion: Depending on the driving situations, the HVI system prevented the information output in dangerous situation and diversified the modality and the intensity of the output information. Application: We will extend the HVI system to be connected the other various IT devices and verity the effectiveness of the system through various experiments.
Recently high voltage impulse (HVI) technique has been extensively studied for desalting processes to control the $CaCO_3$ scale formation in industrial water practices such as power plant, boiler, and heat exchange operations. Investigation of the operational parameters for the HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of initial feed volume and contact time on reduction of calcium ion concentration by the HVI technique was investigated. Initial feed volumes of artificial hard water which contained 100 mg/L of $Ca^{2+}$, were set to 1, 2, and 3 L respectively. After 24hr of HVI contact with 12kV, $Ca^{2+}$ ion was reduced to 50, 29 and 19 % of their initial concentration, indicating that calcium removal increased as initial feed volume decreased. This implies the applied HVI pulse energy per unit mass of calcium is important parameter determining overall desalting efficiency. A series of extended operations of HVI up to 30 days verified the long term stability of the HVI system. The calcium ion declined to 40 mg/L after 2~3 days, and further reduction of calcium was not achieved, indicating that optimum operation time could be 2~3 days under these experimental conditions. Consequently, it was confirmed that the important operational parameter of HVI technique is initial feed volume and contact time as well as the applied voltage that was already proven in the previous study.
Although membrane technologies are widely applied to the water and wastewater treatment processes, strategy for the control of membrane biofouling is strongly required. In this study, a possibility of control of membrane biofouling using HVI(High Voltage Impulse) was verified based on the inactivation of microorganisms by the HVI. The HVI system was consisted of power supply, voltage amplifier, impulse generator and disinfection chamber and the model microorganism was E. coli. When 15[kV/cm] of electric fields was applied to the E. coli solution, inactivation of the microorganism was found. A possibility of the control of membrane biofouling using HVI was verified with experiments of membrane filtration with and without exposure of the HVI to biomass solution. Another membrane filtration experiments with the contaminated membranes by E. coli solution were carried out and indicate that the HVI could be used as an alternative method for membrane biofouling control. A series of simulation of the electric fields between electrodes and microorganisms was carried out for the visualization of the disinfection that showed where the electric fields are formed.
Recently, applications of high voltage impulse (hereafter HVI) technique to desalting, sludge solubilization and disinfection have gained great attention. However, information on how the operating condition of HVI changes the water qualities, particularly production of hydroxyl radical (${\cdot}OH$) is not sufficient yet. The aim of this study is to investigate the effect of operating conditions of the HVI on the generation of hydroxyl radical. Indirect quantification of hydroxyl radical using RNO which react with hydroxyl radical was used. The higher HVI voltage applied up to 15 kV, the more RNO decreased. However, 5 kV was not enough to produce hydroxyl radical, indicating there might be an critical voltage triggering hydroxyl radical generation. The concentration of RNO under the condition of high conductivity decreased more than those of the low conductivities. Moreover, the higher the air supplies to the HVI reactor, the greater RNO decreased. The conditions with high conductivity and/or air supply might encourage the corona discharge on the electrode surfaces, which can produce the hydroxyl radical more easily. The pH and conductivity of the sample water changed little during the course of HVI induction.
Kim, Seung-Kook;Shin, Jun-Jae;Kim, Tae-Hong;Shin, Hyung-Shik;Hwang, Yong-Soon;Park, Sang-Keun
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제50권1호
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pp.17-22
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2011
Objective : In the present study, authors retrospectively reviewed the clinical outcomes of halo-vest immobilization (HVI) versus surgical fixation in patients with odontoid fracture after either non-surgical treatment (HVI) or with surgical fixation. Methods : From April 1997 to December 2008, we treated a total of 60 patients with upper cervical spine injuries. This study included 31 (51.7%) patients (22 men, 9 women; mean age, 39.3 years) with types II and III odontoid process fractures. The average follow-up was 25.1 months. We reviewed digital radiographs and analyzed images according to type of injury and treatment outcomes, following conservative treatment with HVI and surgical management with screw fixation. Results : There were a total of 31 cases of types II and III odontoid process fractures (21 odontoid type II fractures, 10 type III fractures). Fifteen patients underwent HVI (10 type II fractures, 5 type III fractures). Nine (60%) out of 15 patients who underwent HVI experienced successful healing of odontoid fractures. The mean period for bone healing was 20.2 weeks. Sixteen patients underwent surgery including anterior screw fixation (6 cases), posterior C1-2 screw fixation (8), and transarticular screw fixation (2) for healing the odontoid fractures (11 type II fractures, 5 type III fractures). Fifteen (93.8%) out of 16 patients who underwent surgery achieved healing of cervical fractures. The average bone healing time was 17.6 weeks. Conclusion : The overall healing rate was 60% after HVI and 93.8% with surgical management. Patients treated with surgery showed a higher fusion rate and shorter bony healing time than patients who received HVI. However, prospective studies are needed in the future to define better optimal treatment and cost-effective perspective for the treatment of odontoid fractures.
The HVI properites and Mantis single fiber tensile properties were analyzed to evaluate the relationship between fiber and bundle tensile properties. For this study, a new method has been developed for estimating the modulus and toughness of cotton fiber bundles directly from the HVI tenacity-elongation curves. The single fiber tensile properties were shown to be translated well into the bundle tensile properties. The single fiber breaking elongation was found to be the most significant contributing factor to bundle tensile properties. The bundle breaking elongation and toughness were shown to increase as the single fiber breaking elongation increased. The bundle modulus increased as the single fiber breaking elongation and/or standard deviation of single fiber breaking elongation decreased.
Although membrane bio-reactor (MBR) has been widely applied for wastewater treatment plants, the membrane fouling problems are still considered as an obstacle to overcome. Thus, many studies and commercial developments on mitigating membrane fouling in MBR have been carried out. Recently, high voltage impulse (HVI) has gained attention for a possible alternative technique for desalting, non-thermal sterilization, bromate-free disinfection and mitigation of membrane fouling. In this study, it was verified if the HVI could be used for mitigation of membrane fouling, particularly the internal pore fouling in MBR. The HVI was applied to the fouled membrane under different conditions of electric fields (E) and contact time (t) of HVI in order to investigate how much of internal pore fouling was reduced. The internal pore fouling resistance (Rf) after HVI induction was reduced as both E and t increased. For example, Rf decreased by 19% when the applied E was 5 kV/cm and t was 80 min. However, the Rf decreased by 71% as the E increased to 15 kV/cm under the same contact time. The correlation between E and t that needed for 20% of Rf reduction was modeled based on kinetics. The model equation, E1.54t = 1.2 × 103 was obtained by the membrane filtration data that were obtained with and without HVI induction. The equation states the products of En and t is always constant, which means that the required contact time can be reduced in accordance with the increase of E.
High voltage impulse(HVI) has been gained attention as an alternate technique controlling $CaCO_3$ scale formation. Investigation of key operational parameters for HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of temperature and applied voltage of HVI on $Ca^{2+}$ concentration was studied. As the applied voltage from 0 to 15kV and the temperature increased from 20 to $60^{\circ}C$, the $Ca^{2+}$ concentration decreased, indicating that the aqueous $Ca^{2+}$ precipitated to $CaCO_3$. The $Ca^{2+}$ concentration decreased up to 81% under the condition of 15kV and $60^{\circ}C$. Rate constant for the precipitation reaction, k was determined under different temper1ature and voltage. The reaction rate constant under the 15kV and $60^{\circ}C$ condition was evaluated to $66{\times}10^{-3}L/(mmol{\cdot}hr)$, which was 5 times greater than the k of the reaction without HVI at same temperature. The increases in k by HVI at higher temperature region(40 to $60^{\circ}C$) was much greater than at lower temperature region(20 to $40^{\circ}C$), which implies temperature is more important parameter than voltage for reducing $Ca^{2+}$ concentration at high temperature region. These results show that the HVI induction accelerates the precipitation to $CaCO_3$, particularly much faster at higher temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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