• 제목/요약/키워드: Kinetic study

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고온 처리된 납석을 흡착제로 이용한 용액상의 불소 제거 (Fluoride Removal from Aqueous Solution Using Thermally Treated Pyrophyllite as Adsorbent)

  • 김재현;송양민;김성배
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.131-136
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 고온 처리된 납석을 흡착제로 이용하여 불소 제거를 연구하는 것이었다. 본 연구에서는 흡착제양, 반응시간, 초기불소농도 그리고 용액pH가 불소제거에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 회분조건에서 흡착실험을 수행하였다. 실험에는 다양한 온도에서 열처리한 납석[무처리 (P-U), $400^{\circ}C$ (P-400), $600^{\circ}C$ (P-600)]을 사용하였다. 실험결과, 불소흡착능은 P-400 > P-U > P-600 순으로 나타났다. XRD 분석결과, P-U와 P-400은 석영, 디카이트, 엽납석으로 구성된 반면, P-600은 석영으로만 구성된 것으로 나타났다. BET 분석결과, 비표면적은 P-600 > P-400 > P-U 순으로 나타났다. 동역학적 실험결과, P-400에서의 불소흡착은 24시간 이내에 평형에 도달하였다. 평형흡착 실험결과, P-400의 최대 불소흡착능은 0.957 mg/g이었다. 또한, P-400에 의한 불소제거는 pH 4-10범위에서 용액 pH의 영향을 받지 않았지만, 강산성(pH < 4)과 강염기성(pH > 10) 조건에서는 불소제거가 크게 감소하였다. 본 연구에 의하면, 납석은 저가 흡착제로써 수용액상의 불소제거에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

실내디자인에 있어서 경계의 형태에 도입된 키네티시즘에 관한 연구 (A study on the Kineticism which was introduced to Boundary form in Interior Design)

  • 최주연;이진민
    • 디자인학연구
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    • 제18권3호
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    • pp.171-180
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 21세기 디자인의 이슈인 인간중심의 디자인, 디지털리즘, 친환경디자인, 문화지향디자인에 부합하는 디자인의 방향성을 실내디자인에서 모색하고자 하는데 있다. 이러한 목적에 접근하는 방법으로써 먼저, 경계형태의 이론적 고찰을 통하여 공간에서 나타나는 경계구조 형태를 이해한다. 그리고 조형예술 및 타 장르에서 표현된 키네티시즘 특성을 조사하여 공간을 구성하는 인자로서의 경계 형태에 도입된 키네티시즘적 표현특성을 도출하고자 한다. 이러한 연구의 진행과정으로써 제 1장에서는 연구의 배경과 목적 및 방법을 설명하고, 제 2장에서는 공간의 경계형태 구조와 키네틱 아트의 전개 및 표현 특성을 살펴본다. 제 3장에서는 현대 건축공간의 동적 표현 양성을 실제적 움직임, 상대적 움직임, 연상적 움직임으로 나누어 고찰하고, 제 4장에서는 3장에서 언급한 세 가지 타입의 움직임 특성이 표현된 현대 공간사례를 조사하여 어떠한 경계구조에 도입되는지를 분석한다. 마지막으로 제 5장에서는 위와 같은 분석을 통해 나타난 결과로서 경계형태에 도입된 키네티시즘의 표현 특성을 도출하여 미래 실내디자인의 방향성을 제시한다.

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아동의 복합운동이 착지 시 하지 손상요인에 미치는 영향 (Effects of Combined Exercise on Injury Risk Factors of Lower Extremity during Landing)

  • 하성희;류시현;김주년;길호종;류지선;윤석훈;박상균
    • 한국운동역학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.173-180
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    • 2014
  • The purpose of this study was to investigate the effect of combined exercise on injury risk factors of lower extremity during landing. Ten sports talented athletes participated in this study. Sports talented athletes participated in a combined exercise (sports talented exercise, coordination) for 16 weeks. A three-dimensional motion analysis was performed using eight infrared cameras (sampling rate of 100 Hz), one force plate, and electromyography system (sampling rate of 1000 Hz) during landing. Kinetic, and kinematics analysis including average impulsive force, angle of lower extremity, vertical stiffness, onset of muscle activation were calculated by Matlab2009a software. Paired t-test was performed at alpha=.05. The average impulsive force in landing phase was not statistically significant (t=-.748, p=.474). The hip joint angle was more decreased in post test compared to pre test (E1: t=2.682, p=.025, E2: t=5.609, p=.000, E3: t=2.538, p=.032). The knee joint (E1: t=-.343, p=.739, E2: t=1.319, p=.220, E3: t=.589, p=.570) and ankle joint (E1: t=.081, p=.937, E2: t=.784, p=.453, E3: t=.392, p=.704) angle were tended to decrease after combined exercise. The vertical stiffness was tended to decrease after combined exercise (t=1.972, p=.080). Onset of quadriceps femoris (t=.698, p=.503) and medial gastocnemius (t=1.858, p=.096) were tended to be faster than biceps femoris (t=-.333, p=.747) after combined exercise. Although thses findings were not statistically significant except on a hip joint angle, risk factors of lower extremity such as joint angle, vertical stiffness and onset of quadriceps femoris, medial gastrocnemius were positively changed after the combined exercise but an additional training for improved onset of biceps femoris would be required in the future.

성형 Co-Ru-Zr-Si 촉매를 이용한 이산화탄소에 의한 메탄 리포밍 (The Methane Reforming by $CO_2$ Using Pelletized Co-Ru-Zr-Si Catalyst)

  • 남정광;이지혜;송상훈;안홍찬;장태선;서정권;김성보
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.176-182
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    • 2012
  • 메탄 개질반응($CH_4$ reforming)은 온실가스($CH_4$$CO_2$)를 합성가스(CO, $H_2$)로 전환시켜 온실가스를 자원화 한다는 점에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매 비활성화와 고온 반응으로 인해 아직 상업화된 공정이 없는 상황이다. 본 연구에서는 Co, Ru, Zr 금속과 담지체로 $SiO_2$를 이용해 Co-Ru-Zr-Si (CRZS)촉매를 제조하고 이를 성형하여 메탄개질반응 특성을 연구하고, 공정 개발을 위한 기초 자료를 얻고자 하였다. 성형촉매의 특성을 알아보기 위해 XRD, BET 그리고 EDS로 분석하였고, 메탄 및 이산화탄소 전환율은 GC (TCD detector)로 분석하였다. 또한 반응속도론적 연구로 부터 반응속도상수를 구하였으며 반응물의 물질전달영향을 받지 않는 촉매크기를 선정하였다. 선정된 성형촉매는 $850^{\circ}C$, 720 h에서도 활성을 유지하였다.

충전층에서의 세슘-137의 이동특성에 관한 연구 (A Study on the Migration Characteristics of Cs-137 in a Packed Column)

  • Lee, Jae-Owan;Cho, Won-Jin;Han, Kyung-Won;Park, Hun-Hwee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권1호
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    • pp.20-28
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    • 1990
  • 처분 안전성 평가를 위해서는 지하매질을 통한 방사성핵종의 이동특성 규명과 신뢰성 있는 지하 핵종이동 모델의 확보가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 지하핵종이동 모델 개발을 위한 기초연구로서 충전층 실험을 수행하고, 실험결과를 제안된 핵종이동모델과 비교ㆍ검토하였다. 실험에서는 분쇄응회암으로 충전된 칼럼에서의 핵종이동 현상을 규명하고, 모델 시뮬레이션을 통해서는 세공확산을 모델에 고려하여 핵종이동에서 세공확산의 역할을 검토하였다. 충전층 실험에서 수력학적 분산계수는 비흡착성의 iodine을 사용하여 측정하였으며, 이 때 측정한 분산계수는 공극율 $\varepsilon$=0.483, 평균유속 (equation omitted)=0.915$\times$$10^{-2}$ cm/min에서 D$_{L}$=0.11$\times$$10^{-2}$ $\textrm{cm}^2$/min이었다. 그리고 중ㆍ저준위 방사성폐기물의 대표 핵종으로 사용한 Cs-137은 응회암에 대해 높은 지연특성을 보였으며, 파과곡선은 비대칭 형태로서 단말현상이 길게 나타났다. 모델 시뮬레이션 결과, 매질 세공내 확산과정은 다공성의 지하매질을 통한 핵종이동에서 중요한 율속단계 역할을 하였다.다.

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토양유실량 예측을 위한 강우침식인자 재산정 (The Redetermination of USLE Rainfall Erosion Factor for Estimation of Soil Loss at Korea)

  • 박찬원;손연규;현병근;송관철;전현정;문용희;윤순강
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.977-982
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    • 2011
  • 전국단위 토양유실량 예측을 위하여 기상청 산하 전국 60개 지점의 30년 동안 (1981~2010년)의 60분 단위 강수자료를 이용하여 강우침식인자를 산출하였고, 분석된 결과를 이용하여 지역/시기/계절 별 강우패턴변화와 강우운동에너지 변화를 분석하였다. 강우침식인자를 계산한 결과 우리나라 평균 강우침식인자는 $4,147MJ\;mm\;ha^{-1}\;yr^{-1}\;hr^{-1}$이였다. 지역별로 보면, 제주도를 제외하고 전남 및 경남 해안지방, 경기도 북서 및 서울지역이 높은 강우침식인자 값을 보였다. 시기별 강우침식인자는 1981~1990년 기간에는 3,988, 1991~2000년 기간에는 $4,085MJ\;mm\;ha^{-1}\;yr^{-1}\;hr^{-1}$, 그리고 2001~2010년 기간에는 $4,370MJ\;mm\;ha^{-1}\;yr^{-1}\;hr^{-1}$으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 여름철이 강우침식인자에서 차지하는 비율은 1981~1990년 기간에는 69.8%, 1991~2000년 기간에는 73.7%, 그리고 2001~2010년 기간에는 74.2%으로 여름철 강우가 절대적 수치값 뿐만 아니라 상대적인 비율도 점차 증가하고 경향이었다.

침전온도 및 수용액 pH가 암모늄메타바나데이트 침전반응에 미치는 영향 (Effect of Precipitation Temperature and Solution pH on the Precipitation of Ammonium Metavanadate)

  • 허서진;김리나;정경우;전호석;김철주;윤호성
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권6호
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    • pp.3-11
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    • 2021
  • 본 연구에서는 소듐바나데이트 수용액에 염화암모늄을 첨가하여 암모늄메타바나데이트를 침전시킬 때, 암모늄메타바나데이트의 용해도와 암모늄이온의 분해율이 침전반응에 미치는 영향을 알아보았다. 침전온도와 수용액 pH가 증가함에 따라 암모늄 이온의 분해율이 증가하였으며 45 ℃에서 수용액 pH 9.3일 때 분해율은 81% 이상으로 pH 8일 때와 비교하였을 때 약 4배 정도 증가하였다. 그러므로 침전 반응에 큰 영향을 미치는 침전온도와 수용액 pH 두 인자를 고려하여 침전반응을 수행한 결과, 침전온도가 증가함에 따라 침전속도가 증가하였으나 35 ℃ 이상에서는 침전온도의 영향이 크지 않았다. 침전반응 속도론적 고찰을 통하여 얻은 침전반응의 활성화 에너지는 42.3 kJ/mol이었다. 이와 같은 연구를 통하여 암모늄메타바나데이트의 용해도를 고려하였을 때 침전온도는 낮을수록 바나듐 회수율에 유리하였다. 또한 암모늄 이온의 분해를 고려하였을 때 수용액의 pH는 낮을수록 유리하나 pH 8 이하에서는 소듐폴리바나데이트가 침전되며 바나듐 산화물의 순도 저하가 야기될 수 있었다.

pH가 낮은 탄산수의 CO2 탈기에 따른 용존탄소동위원소 변화 (Changes of carbon-13 Isotope of Dissolved Inorganic Carbon Within Low-pH CO2-rich Water during CO2 Degassing)

  • 채기탁;유순영;김찬영;박진영;방하은;이인혜;고동찬;신영재;오진만
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권3호
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    • pp.24-35
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    • 2019
  • It is known that ${\delta}^{13}C_{DIC}$ (carbon-13 isotope of dissolved inorganic carbonate (DIC) ions) of water increases when dissolved $CO_2$ degases. However, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ could decrease when the pH of water is lower than 5.5 at the early stage of degassing. Laboratory experiments were performed to observe the changes of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as $CO_2$ degassed from three different artificial $CO_2$-rich waters (ACWs) in which the initial pH was 4.9, 5.4, and 6.4, respectively. The pH, alkalinity and ${\delta}^{13}C_{DIC}$ were measured until 240 hours after degassing began and those data were compared with kinetic isotope fractionation calculations. Furthermore, same experiment was conducted with the natural $CO_2$-rich water (pH 4.9) from Daepyeong, Sejong City. As a result of experiments, we could observe the decrease of DIC and increase of pH as the degassing progressed. ACW with an initial pH of 6.4, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ kept increasing but, in cases where the initial pH was lower than 5.5, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ decreased until 6 hours. After 6 hours ${\delta}^{13}C_{DIC}$ increased within all cases because the $CO_2$ degassing caused pH increase and subsequently the ratio of $HCO_3{^-}$ in solution. In the early stage of $CO_2$ degassing, the laboratory measurements were well matched with the calculations, but after about 48 hours, the experiment results were deviated from the calculations, probably due to the equilibrium interaction with the atmosphere and precipitation of carbonates. The result of this study may be not applicable to all natural environments because the pressure and $CO_2$ concentration in headspace of reaction vessels was not maintained constant as well as the temperature. Nevertheless, this study provides fundamental knowledge on the ${\delta}^{13}C_{DIC}$ evolution during $CO_2$ degassing, and therefore it can be utilized in the studies about carbonated water with low pH and the monitoring of geologic carbon sequestration.

망간산화물(NMO, MnO2, Mn2O3)을 이용한 저온에서의 NH3-SCR의 반응속도 연구 (A Reaction Kinetic for Selective Catalytic Reduction of NOx with NH3 over Manganese Oxide (NMO, MnO2, Mn2O3) at Low Temperature)

  • 김민수;홍성창
    • 청정기술
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    • 제24권4호
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    • pp.307-314
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    • 2018
  • 본 연구에서는 NMO (Natural Manganese Ore), $MnO_2$, $Mn_2O_3$ 촉매를 산소 존재 하에 저온에서 $NH_3$를 환원제로 이용하여 질소산화물(NOx)을 제거하는 선택적 촉매 환원법에 사용되었다. NMO의 경우, 안정성 실험에서 질소산화물 전환율이 423 K에서 100시간 후에도 변하지 않는 것을 확인하였다. 동력학 실험의 경우, 열 및 물질전달이 영향을 주지 않는 영역에서 수행하였다. 정상상태에서의 반응속도 연구는 저온 SCR반응에서 암모니아에 대하여 0차이고 일산화질소에 대해서는 0.41 ~ 0.57차였으며 산소에 대해서는 0.13 ~ 0.26차인 것을 확인하였다. 온도가 증가할 때, 암모니아와 산소 농도의 결과에 따라 반응차수가 감소함을 확인하였다. 촉매 표면에 해리흡착 된 암모니아와 가스상 일산화질소(E-R 모델)와의 반응 및 흡착 된 일산화질소(L-H 모델)와의 반응을 확인하였다.

초음파 조사에 의한 에폭사이드 비대칭 고리열림 반응의 속도 증진 효과 (Accelerating Effects of Ultrasonic Irradiation on Reaction Rates for the Asymmetric Ring Opening Reaction of Epoxides)

  • 이예원;박근우;김건중
    • 공업화학
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    • 제30권3호
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    • pp.365-370
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    • 2019
  • 본 연구에서는 키랄 코발트 살렌 촉매 존재 하에서 에폭사이드 화합물의 비대칭 고리 열림 반응(EKR)에 미치는 초음파 조사 효과를 기존의 기계적 교반법과 비교하여 고찰하였다. 촉매의 활성을 비교하기 위하여 $AlCl_3,\;BF_3$ 및 니트로벤젠술폰산(NBSA)이 결합된 키랄 코발트 살렌을 합성 사용하였으며, 반응물로는 에피클로로히드린(ECH), 에폭시페녹시프로판(EPP) 및 프로필렌 옥사이드(PO)를 친핵체로는 물과 메탄올을 각각 사용하여 EKR 반응을 수행하였다. 이 반응에서 반응물을 혼합시키는 조작의 일환으로써 초음파를 반응계에 적용한 경우가 통상의 기계적인 교반보다 반응속도를 현저히 증가시키는 결과를 나타내었다. 최고의 거울상 이성체 과잉도 값인 99 ee%를 얻는데 요하는 반응시간은 초음파를 적용하였을 때가 격렬한 물리적 교반을 행한 경우보다 60% 이상 단축되었으며, 이는 용액 중에서 발생하는 초음파의 공동화 현상에 의해 형성된 강한 전단력에 의한 결과로 해석된다.