• 제목/요약/키워드: Kinetic 모델

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키토산비드를 이용한 양이온/음이온의 흡착모델 적용 (Applicability of adsorption kinetic model for cation/anion for chitosan hydrogel bead)

  • 안병렬
    • 상하수도학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.205-213
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    • 2019
  • Batch adsorption tests were performed to evaluate the applicability of adsorption kinetic model by using hydrogel chitosan bead crosslinked with glutaraldehyde (HCB-G) for Cu(II) as cation and/or phosphate as anion. Pseudo first and second order model were applied to determine the sorption kinetic property and intraparticle and Boyd equation were used to predict the diffusion of Cu(II) and phosphate at pore and boundary-layer, respectively. According to the value of theoretical and experimental uptake of Cu(II) and phosphate, pseudo second order is more suitable. On comparison with the value of adsorption rate constant (k), phosphate kinetic was 2-4 times faster than that of Cu(II) at any experimental condition indicating the electrostatic interaction between ${NH_3}^+$ and phosphate is dominated at the presence of single component. However, when Cu(II) and phosphate simultaneously exist, the value of k for phosphate was sharply decreased and then the difference was not significant. Both diffusion models confirmed that the sorption rate was controlled by film mass transfer at the beginning time (t < 3 hr) and pore diffusion at next time section (t > 6 hr).

FERPM을 적용한 저등급 고체연료의 기공발달 모델 특성 연구 (Study of Pore Development Model in Low Rank Solid Fuel Using FERPM)

  • 박경원;김경민;전충환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.178-187
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    • 2019
  • Due to the increasing demand of high rank coal, the use of low rank coal, which has economically advantage, is rising in various industries using carbonaceous solid fuels. In addition, the severe disaster of global warming caused by greenhouse gas emissions is becoming more serious. The Republic of Korea set a goal to reduce greenhouse gas emissions by supporting the use of biomass from the Paris International Climate Change Conference and the 8th Basic Plan for Electricity Supply and Demand. In line with these worldwide trends, this paper focuses on investigating the combustibility of high rank coal Carboone, low rank coal Adaro from Indonesia, Baganuur from Mongolia and, In biomass, wood pellet and herbaceous type Kenaf were simulated as kinetic reactivity model. The accuracy of the pore development model were compared with experimental result and analyzed using carbon conversion and tau with grain model, random pore model, and flexibility-enhanced random pore model. In row lank coal and biomass, FERPM is well-matched kinetic model than GM and RPM to using numerical simulations.

디메틸테레프탈레이트와 1,4-부탄디올의 에스테르교환 반응 특성 (Transesterification Kinetics of Dimethyl Terephthalate with 1,4-Butanediol)

  • 조임표;이진홍;조상환;조민정;한명완;강경석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권1호
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    • pp.58-67
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    • 2013
  • PBT (polybutylene terephthalate)는 저흡수율, 치수 안정성, 내마모성 등 기계적 특성이 우수하며, 전기전자 부품, 자동차 부품, 각종 정밀 부품에 사용된다. DMT (dimethyl terephthalate)와 BD (1,4-butandiol)를 사용하여 PBT의 원료단량체인 BHBT (bis-hydroxybutyle terephthalate)를 생산하는 에스테르 교환 반응 반응에 대해 연구 하였다. 촉매로는 zinc acetate가 사용되었다. 기존의 연구에서는 반응 중 생성 메탄올이 제거되는 반회분식 반응기를 통한 kinetics 연구가 이루어져 역반응이 고려되지 않음에 따른 모델의 부정확함이 있었다. 본 연구에서는 회분식 반응기를 사용하고 반응 중 DMT와 메탄올 양을 정량하여 생성되는 MHBT (methyl hydroxylbutylene terephthalate)와 BHBT를 추정할 수 있도록 하고, 이 반응들에서 역반응들을 고려할 수 있도록 하여 보다 정확한 모델을 제안하였다. 다양한 반응속도 모델을 제시하였고, 이 모델들이 예측한 값들이 실험 데이터와 잘 일치함을 보였다.

Dimethyl terephthalate와 ethylene glycol의 에스테르 교환 반응 (Transesterification of Dimethyl Terephthalate with Ethylene Glycol)

  • 이진홍;조임표;조상환;조민정;한명완;강경석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권1호
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    • pp.144-150
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    • 2013
  • 본 연구에서는 촉매로 zinc acetate를 사용하였고 dimethyl terephthalate(DMT)와 ethylene glycol(EG)의 에스테르 교환을 통하여 polyethylene terephthalate(PET)의 단량체인 bishydroxyethyl terephthalate(BHET)를 생성하는 반응에 대하여 알아보았다. 기존의 kinetics 연구는 에스테르 교환 반응에서 생성되는 메탄올이 반응계에서 제거되는 반회분식공정을 바탕으로 하여 이때 제거된 메탄올 양을 측정하여 역반응이 무시된 반응 kinetics 모델을 구성하였다. 본 연구에서는 회분식 반응기를 통하여 DMT와 메탄올의 양을 정량하여, 역반응을 고려한 보다 정확한 kinetics 모델을 제안하였고, 제안된 모델의 예측값들이 실험값들과 잘 일치하는 것을 보였다. 또한 모델과 실험값을 분석하여 여러 공정 변수들이 에스테르 교환 반응에 미치는 영향을 조사하였다.

퇴적물에서의 납과 카드뮴의 흡착 동력학 모델링 (Modeling on the Sorption Kinetics of Lead and Cadmium onto Natural Sediments)

  • 곽문용;고석오;박재우;정연구;신원식
    • 생태와환경
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    • 제39권4호통권118호
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    • pp.450-461
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    • 2006
  • 본 연구에서는 pH 5.5에서 연안퇴적물내 납과 카드뮴의 흡착 동력학을 실험실규모의 회분식 반응기를 이용하여 조사하였다. 4종류의 모델: 단일영역 물질전달모델 (one-site mass transfer model, OSMTM), 겉보기 1차속도모델 (pseudo-first-order kinetic model, PFOKM), 겉보기 2차속도모델 (pseudo-second-order kinetic model, PSOKM)과 두영역 1차속도모델 (two compartment first-order kinetic model, TCFOKM)을 사용하여 흡착속도를 분석하였다. 관련된 모델매개변수의 수에서 기대되듯이 변수가 3개인 TCFOKM이 변수가 2개인 OSMTM, PFOKM, PSOKM 보다 흡착속도를 더 잘 표현할 수 있었다. 납과 카드뮴의 대부분의 흡착은 초기 3시간 이내에 빠르게 완료되었으며, 이후 기간 동안은 느린 흡착이 이루어졌다. 모든 모델에서 겉보기 흡착평형농도($q_{e,s}$)는 퇴적물의 양이온 교환능 (CEC)과 표면적이 증가함에 따라 증가하는 것으로 예측되었으며, 이는 초기 중금속 투여 농도와 중금속 및 퇴적물의 형태와 무관하였다. OSMTM에서의 흡착속도 상수 ($k_s,\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 CEC와 표면적이 증가함에 따라 증가하였다. PFOKM의 겉보기 1차흡착속도상수 ($k_{p1,s},\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 특성과 관련이 없었다. PSOM 분석결과 겉보기 2차흡착속도상수 ($k_{p2,s},\;g\;mmol^{-1}\;hr^{-1}$)와 초기흡착속도 ($v_{o,s},\;mg\;g^{-1}\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 특성과 연관되지 않았다. TCFOKM의 빠른 흡착영역의 분율($f_{1,s}$)은 수용액상의 초기농도와는 무관하게 퇴적물의 CEC와 표면적이 증가함에 따라 증가하였다. 빠른 부분에서의 흡착속도 상수 ($k_{1,s}=10^{0.1}-10^{1.0}\;hr^{-1}$)는 느린 부분에서의 흡착속도 상수 ($k_{2,s}=10^{-2}-10^{-4}\;hr^{-1}$)보다 훨씬 더 큰 것으로 나타났다.

윈드 디플렉터 형상에 따른 트레일러 주위의 유동해석에 관한 융합 연구 (A Convergent Study on Flow Analysis near Trailer due to Shape of Wind Deflector)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.159-163
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    • 2020
  • 본 연구에서는 트레일러의 디플렉터의 유무 및 그 형상들에 따른 주위의 유동해석을 하였다. 디플렉터가 없는 경우는 디플렉터가 있는 경우보다 컨테이너 뒤로 생기는 난류의 운동에너지도 더 넓은 영역에서 더 높은 운동 에너지가 발생하여 그 항력으로 인하여 차량의 주행성에 나쁜 영향을 미친다. 트레일러의 윈드 디플렉터가 없는 모델은 디플렉터가 있는 모델보다 트레일러 주변 유속이 불안정하고, 난류의 운동에너지도 많이 생겨서, 트레일러에 디플렉터를 설치하므로서 그 연비상승을 기대할 수 있다고 사료된다. 윈드 디플렉터 형상에 따른 트레일러 주위의 유동해석에 대한 연구결과를 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 적합된다고 보인다.

화학증착된 실리콘 카바이드 박막의 속도론적 모델 및 기계적 성질에 미치는 반응가스 분압의 영향 (Effect of Partial Pressure of the Reactant Gas on the Kinetic Model and Mechanical Properties of the Chemical Vapor Deposited Silicon Carbide)

  • 어경훈;소명기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.429-436
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    • 1991
  • Silicon carbide has been grown by a chemical vapor deposition (CVD) technique using CH3SiCl3 and H2 gaseous mixture onto a graphite substrate. Based on the thermodynamic equilibrium studies and the suggestion that the deposition rate of SiC is controlled by surface reaction theoretical kinetic equation for CVD of silicon carbide has been proposed. The proposed theoretical kinetic equation for CVD of silicon carbide agreed well with the experimental results for the variation of the deposition rate as a function of the partial pressure of reactant gases. The Vikers microhardness of the SiC layer was about 3000∼3400 kg/$\textrm{mm}^2$ at room temperature.

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용액중에서의 화학반응에 관한 동역학적 이론 (Kinetic Theory for Chemical Reactions in Liquids)

  • 신국조
    • 대한화학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.291-299
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    • 1981
  • 용액중에서 화학반응을 설명하기 위하여 한개의 대표적인 입자의 반복적 충돌현상까지 고려한 동역학적인 이론을 경구모델을 사용하여 연구하였다. 반응성을 지닌 대표적인 입자의 상공간 밀도의 시간상관함수가 만족시키는 동역학방정식을 유도하였고 이로부터 비활성 용매 S중에서 일어나는 A + B ${\rightleftharpoons$ C + D 형태의 가역반응에 관계되는 반응속도 계수의 인자를 투영연산자방법으로 구하였다.

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Kinetic models에 의한 딸기 중 농약의 생물학적 반감기 비교와 생산단계잔류허용기준 설정 (Field tolerance of pesticides in the strawberry and comparison of biological half-lives estimated from kinetic models)

  • 박동식;성기용;최규일;허장현
    • 농약과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.231-236
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    • 2005
  • 본 연구는 생산단계의 딸기에 4가지 살균제(tolclofos-m, folpet, procymidone, triflumizole)를 수확 10일전 안전사용 기준량으로 처리한 후 잔류량을 파악하였고, 이것을 근거로 6 가지 kinetic models(first order, zero order, second order, power function model, elovich model, parabolic model)에 따른 반감기를 비교하였다. 최적의 모델로 판명된 first order kinetic model로부터 구한 반감기를 이용하여 생산단계잔류허용기준(field tolerance)을 설정, 제시하였다. 잔류분석법의 적합성 판단을 위한 회수율 실험에서는 $85.1{\sim}105.0%$ 범위를 보였으며, 4 가지 약제 모두 약제 처리 5일 후 평균 73% 이상 소실되었다. 잔류량과 시간과의 상관관계는 first order kinetic model에서 가장 높은 결정계수값을 보였으며, 이를 이용하여 산출한 반감기로 생산단계 잔류허용기준(안)을 설정하였다. 이와 같은 결과는 최적의 kinetic model로 반감기를 산출해야 한다는 이론적 근거를 제시하는 것이며, 수확 후 또는 유통 중의 잔류허용기준뿐만 아니라 생산단계에서도 허용기준을 마련하여 부적합 품목을 사전에 차단할 수 있는 기준설정의 예로서 안전 농산물 공급과 농가소득에 크게 기여할 수 있는 기초자료가 될 것이라 사료된다.

급축소-확대관에서 비뉴턴유체의 유동 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Non-Newtonian Flow Characteristics in Sudden Contraction-Expansion Channel)

  • 김형민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권6호
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    • pp.591-597
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    • 2013
  • 대부분의 비뉴턴 유체 모델의 경우 격자볼쯔만 법을 이용한 3차원 유동해석에 효율적으로 적용하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 이를 해결하기 위해 개발된 격자볼쯔만법 전용 비뉴턴 유체 모델인 Hydro-Kinetic 모델을 3차원 격자볼쯔만법 해석에 적용할 수 있도록 수정하고 이를 3차원 급축소 및 급확대 유동에 적용하여 얻은 결과를 통해서 강한 전단유동장에서 HK모델 유체의 거동을 분석하였다. HK모델은 변형률과 완화시간과의 관계를 나타낸 모델로 강한 전단유동장에서 국소적으로 큰 변형률이 발생하는 경우 완화시간이 급격하게 감소하여 해석이 불안정해지는 경향이 있어 격자볼쯔만법 해석안정성을 확보하기 위해서는 HK모델의 인수 ${\Gamma}$와 완화시간을 일정한 구간에서 변화하도록 제한 할 필요가 있다.