• 설비공학논문집
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• 제18권11호
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• pp.859-866
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• 2006

This paper presents the vapor-liquid equilibrium (VLE) data measured for carbon dioxide and propane mixtures. Their mixtures were considered as promising alternative refrigerants due to good thermophysical properties and negligible environmental impact. The isothermal VLE data were measured at eight temperatures ranging from 253.15 to 323.15 K in the circulation type equipment with a view cell. The binary system was found to be a zeotropic mixture in the tested temperature range and could be correlated with sufficient accuracy by using the Peng-Robinson equation of state (PR EoS) with the van der Waals one fluid mixing rule. A comparison with published experimental VLE data has been carried out by means of the PR equation of state. In addition, the phase behaviors of carbon dioxide and propane mixtures were analyzed based on the measured VLE data.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.581-584
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• 2007

(HFC(hydrofluorocarbon, 수소불화탄소)는 오존층 파괴 지수가 낮기 때문에 CFC(chlorofluorocarbon)의 대체 물질로 냉매와 발포제로 널리 사용되고 있는 물질이다. 하지만 HFC는 지구온난화 지수가 높은 기체이므로 대기중으로 방출되는 것을 막기 위해 분리/회수하여 재활용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 공기와 HFC의 혼합기체로부터 HFC만을 분리해 내는 방법으로 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 이 방법의 열역학적 타당성을 검증하기 위하여 질소+HFC-134a 혼합기체에 대하여 275-285 K의 온도 범위와 1-27 bar의 압력범위에 걸쳐서 가스 하이드레이트 상평형을 측정하였다. 질소는 가스 하이드레이트를 형성하기 위하여 0 $^{\circ}C$에서 150 bar 이상의 높은 압력이 필요한 반면 HFC-134a는 대기압에 가까운 낮은 압력이 필요하다. 두 기체의 평형 압력의 차가 크다는 것은 가스 하이드레이트 형성법을 이용할 경우 기체의 분리 효율이 매우 높다는 것을 나타낸다. 그리고, 본 실험을 통해서 얻어진 혼합기체의 하이드레이트상(H)-액상($L_W$)-기상(V)의 3상 평형선이 순수한 HFC-134a의 3상 평형선에 가깝게 위치하였다. 이는 가스 하이드레이트를 이용한 분리법이 낮은 압력에서 운전될 수 있음을 나타낸다. 이 분리법은 낮은 압력에서 운전되어 경제적일 뿐만 아니라 물 이외의 다른 매개체를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인 공정이라 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.607-624
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• 2018

SAFT 상태 방정식이 기초하는 TPT 이론과 통계역학적 원리를 개괄하고, 회합성 유체 혼합물의 기액 상평형을 예측하는 유용한 도구로 사용될 수 있음을 확인한다. PC-SAFT 상태 방정식의 이론적 구조를 상세히 검토하고, 비극성 혼합물, 극성혼합물, 회합성혼합물에단계적으로적용하는과정을통하여, 상태방정식의적용성과성능을평가한다. PC-SAFT 상태 방정식은 기존의 공학용 상태 방정식과는 대조적으로, 경험적인 이성분 상호작용 매개변수의 사용 없이 다양한 혼합물들의 비이상적 거동을 정확하게 예측할 수 있다. 이는 SAFT 이론이 분자들 사이의 다양한 상호작용을 효과적으로 반영하는 분자 수준의 엄밀한 이론 체계에 기초하기 때문이며, 다성분 혼합물의 복잡한 열역학적인 현상에 대한 응용에서 실질적 이점을 제공한다.

• 청정기술
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• 제15권4호
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• pp.258-264
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• 2009

가스하이드레이트를 이용하여 이산화탄소+수소 혼합가스로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리, 회수하기 위한 공정개발의 가능성을 살펴보고자 상평형 조건을 측정하였다. 100 nm의 공극 직경을 갖는 실리카겔 공극 내에서 형성되는 가스하이드레이트-물-기체의 삼상평형 하이드레이트 해리조건을 측정하였으며, 274.15 K에서 하이드레이트-기체의 이상조건 상태로 유지한 상태에서 이산화탄소의 농도변화에 따른 기상 및 하이드레이트상의 가스 조성을 분석하였다. 일정한 온도조건에서 기상의 이산화탄소 농도가 증가할수록 평형해리압력은 감소하는 경향을 보였으며, 순수 물에서의 상평형 압력과 비교하면 실리카겔 공극에서의 하이드레이트 상평형은 모세관효과에 의해 생성저해 현상이 발생하였다. 42 mol% 이산화탄소와 58 mol% 수소 혼합가스로부터 얻어지는 가스하이드레이트상의 조성은 이산화탄소 95 mol% 상으로 측정되었는데, 이는 기존의 순수 물을 이용하여 가스하이드레이트를 제조함으로써 이산화탄소를 농축, 분리하는 방법에 비해 매우 향상된 결과를 보여주고 있다. 하이드레이트 슬러리를 제조하여 2단 반응으로 분리하는 기존 방법에 비해 공정을 단순화할 수 있는 이 방법은 고정층 반응기로 쉽게 적용이 가능하므로 유용한 연소 전 이산화탄소 회수방법으로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권3호
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• pp.245-250
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• 2001

BaO-TiO$_2$계의 TiO$_2$-rich 조성영역에 대한 상평형 관계를 완전 고상 반응법을 통하여 재평가하였다. 출발 시료로는 이 계의 end-member인 BaO와 TiO$_2$(rutile)를 이용하였다. 각 시료들은 대기 중에서 800~120$0^{\circ}C$의 온도구간에서 선택적으로 열처리되었다. 열처리된 시편들은 상온까지 급냉 처리되었으며, 상 분석은 X-ray 회절 분석을 통하여 이루어졌다. 연구결과에서 BaTi$_2$O$_{5}$(1:2)상과 BaTi$_{5}$O$_{11}$(1:5)상이 저온에서의 고상 반응을 통해서도 쉽게 형성될 수 있음을 알 수 있었으며, 각 저온 상들의 불변 반응 온도를 열처리 온도에 따른 상 분석을 통하여 확인할 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제11권4호
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• pp.241-249
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• 2003

A molecular-thermodynamic model to describe the salt-induced protein precipitation is developed based on the perturbation theory. We employed the modified perturbed hard-sphere-chain (PHSC) equation of state for copolymer mixtures to take into account the pre-aggregation effect among protein particles. Hypothetical pressure-composition diagrams are computed with various size differences and salt concentrations. The precipitation behaviors are also studied for various types of pre-aggregation effect for the given systems.

• Macromolecular Research
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• 제15권7호
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• pp.682-687
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• 2007

The equation of state developed herein is predicated on a hard-sphere reference with perturbations introduced via a potential function to account for electrostatic forces and for attraction between protein particles. During this process, the generalized Lennard-Jones (GLJ) pair potential function is employed. The GLJ pair potential function is employed to represent the protein-protein interaction in two-protein systems. Via the use of the relation between the equation of state and the chemical potential, the phase behavior in the aqueous two-protein system can be estimated. The partition coefficients can be obtained via these processes. The calculated values of the coefficients agree fairly well with the experimental data in the given pH and ionic strength range, with no additional adjustable model parameters.

• 대한화학회지
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• 제63권1호
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• pp.12-23
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• 2019

The new experimental data of liquid-liquid equilibrium (LLE) of aqueous two-phase system (ATPS) consisting of poly(ethylene glycol) 3000 + tri-potassium citrate at different pH were presented. It was found that an increase in pH resulted in the expansion of the two-phase region. The TLL and STL increased with increasing the pH values. The Merchuk equation can be appropriately employed to correlate the binodal curves and also the tie-line compositions were adjusted to both the Othmer-Tobias and Bancroft equations. In order to calculate the compositions of the phase and the ends of the tie-lines, density and refractive indices as two physical properties were used. Finally, the extended UNIQUAC, UNIFAC, Virial-(Mobalegholeslam & Bakhshi) and modified UNIQUAC-FV were used to measure the phase equilibria at different pH. The results of the models suggested that it can be used quite well to correlate the LLE in an aqueous solution of polymer-salt.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권5호
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• pp.398-403
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• 1987

A general theory of polymer adsorption at a semi-permeable oil-water interface of the biphasic solution is presented. The configurational factor of the solution in the presence of the semi-open boundary at the interface is evaluated by the quasicrystalline lattice model. The present theory gives the feature of the bulk concentration equilibria between oil-water subsystems and the surface excesses of ${\Gamma}^{\alpha}$ and ${\Gamma}^\{beta}$ of the polymer segments as a function of the degree of polymerization $\gamma$, the Flory-Huggins parameter in $\beta$-phase $x_{\rho}^{{\beta}_{\rho}}$, the differential adsorption energy parameter in $\beta$-phase $x_{\sigma}^{{\beta}_{\rho}}$, the differential interaction energy parameter ${\Delta}x_{\rho}$ and the bulk concentration of the polymer in ${\beta}-phase ${\varphi}_2^{{\beta(*)}_2}$. From our numerical results, the characteristics of ${\Gamma}^{\alpha}$ are shown to be significantly different from those of ${\Gamma}^{\beta}$ in the case of high polymers, and this would be the most apparent feature of the adsorption behavior of the polymer at a semi-permeable oil-water interface, which is sensitively dependent on ${\Delta}x_{\rho}$ and r.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.367-371
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• 2011

TBAB(tetra-n-butyl ammonium bromide)는 상온/상압 조건에서 semi- clathrate를 형성하는 물질로서 최근 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 천연가스 수송 및 저장, 기체분리 공정 등에서 열역학적 촉진제로 주목받고 있다. 본 연구에서는 TBAB의 열역학적 촉진제로서의 특성을 알아보기 위해 $CH_{4}$+TBAB와 $CO_{2}$+TBAB 혼합 하이드레이트계에 대하여 TBAB 농도(5, 32 wt%)에 따른 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트(H)-물($L_{w}$)-기상(V)) 평형 조건을 측정하였다. 혼합 하이드레이트의 경우 TBAB의 농도가 5 wt%일 때에 비해 32 wt%일 경우에 열역학적 촉진 효과가 훨씬 크게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이는 순수 TBAB semi-clathrate의 농도별 상압 해리 온도 경향과 유사하였다. 또한, $^{13}C$ NMR 분석을 통하여 $CH_{4}$ + TBAB 혼합 하이드레이트의 동공에 $CH_{4}$ 기체가 포집되어 있음을 확인하였고 이 동공의 특성이 순수 $CH_{4}$ 하이드레이트(구조-I)의 작은 동공($5^{12})$과 동일함을 확인할 수 있었다.