• 제목/요약/키워드: Pore flow

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수축공극크기분포를 이용한 지반의 수리학적 물성치 산정 (Estimating Hydraulic Properties of Soil from Constriction-pore Size Distribution)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.27-34
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    • 2022
  • 지반내 물의 흐름은 입자 사이의 공극 분포에 의존하므로 입자의 크기를 이용한 수리학적 물성치의 예측은 정확도가 낮다. 본 논문은 Silveria의 방법을 이용하여 입도분포곡선으로부터 수축 공극크기분포를 산정하고, 포화-불포화 수리학적 물성치를 산정하는 방법을 제시하였다. 입도분포가 양호한 흙은 단봉의 공극크기분포를 보이고, 입도분포가 불량한 흙은 쌍봉의 공극크기분포를 보였다. 공극크기분포를 이용한 이론적 포화투수계수 모델식 중에서 Marshall 모델이 실내실험결과와 가장 부합되었다. 불포화토 수리해석에 필요한 함수특성곡선과 불포화투수계수에 대한 모델식을 공극크기분포를 이용하여 제안하였다. 개발된 모델식을 다양한 흙에 적용하여 수리학적 물성치의 예측에 적합한 모델을 선정하는 지속적인 연구가 필요하다.

초임계상 이산화탄소 주입으로 인한 공극수 대체에 관한 공극 규모의 마이크로모델 연구 (Pore-scale Investigation on Displacement of Porewater by Supercritical CO2 Injection Using a Micromodel)

  • 박보경;이민희;왕수균
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제21권3호
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    • pp.35-48
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    • 2016
  • A micromodel was applied to estimate the effects of geological conditions and injection methods on displacement of resident porewater by injecting scCO2 in the pore scale. Binary images from image analysis were used to distinguish scCO2-filled-pores from other pore structure. CO2 flooding followed by porewater displacement, fingering migration, preferential flow and bypassing were observed during scCO2 injection experiments. Effects of pressure, temperature, salinity, flow rate, and injection methods on storage efficiency in micromodels were represented and examined in terms of areal displacement efficiency. The measurements revealed that the areal displacement efficiency at equilibrium decreases as the salinity increases, whereas it increases as the pressure and temperature increases. It may result from that the overburden pressure and porewater salinity can affect the CO2 solubility in water and the hydrophilicity of silica surfaces, while the neighboring temperature has a significant effect on viscosity of scCO2. Increased flow rate could create more preferential flow paths and decrease the areal displacement efficiency. Compared to the continuous injection of scCO2, the pulse-type injection reduced the probability for occurrence of fingering, subsequently preferential flow paths, and recorded higher areal displacement efficiency. More detailed explanation may need further studies based on closer experimental observations.

효율적인 전 바나듐 레독스 흐름 전지를 위한 세공충진 음이온교환막의 최적 설계 (Optimum Design of Pore-filled Anion-exchange Membranes for Efficient All-vanadium Redox Flow Batteries)

  • 김유진;김도형;강문성
    • 멤브레인
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    • 제30권1호
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    • pp.21-29
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)에 적용하기 위한 세공충진 음이온교환막의 최적 설계 조건을 도출하고자 하였다. 실험결과를 통해 VRFB 충방전 성능에 가장 지대한 영향을 미치는 막 설계인자는 이온교환용량, 지지체의 기공율 및 가교도임을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 인자들에 의해 VRFB의 ohmic loss와 활물질의 crossover가 결정되었다. 또한 세공충진 음이온교환막의 제조 시 낮은 가교도에서 이온교환용량을 감소시키는 것과 높은 이온교환용량에서 가교도를 증가시키는 두 가지 방안을 검토하였다. 그 결과 충분히 높은 이온교환용량에서 가교도를 최적화 하는 것이 VRFB 충방전 성능 관점에서 바람직한 것으로 판단되었다.

구상 페놀수지 분말과 푸르프릴 알코올로부터 주형성형에 의한 매크로 다공성 카본 폼의 제조 (Fabrication of Macro-porous Carbon Foams from Spherical Phenolic Resin Powder and Furfuryl Alcohol by Casting Molding)

  • 정현덕;김세기
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.502-507
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    • 2019
  • Macro-porous carbon foams are fabricated using cured spherical phenolic resin particles as a matrix and furfuryl alcohol as a binder through a simple casting molding. Different sizes of the phenolic resin particles from 100-450 ㎛ are used to control the pore size and structure. Ethylene glycol is additionally added as a pore-forming agent and oxalic acid is used as an initiator for polymerization of furfuryl alcohol. The polymerization is performed in two steps; at 80℃ and 200℃ in an ambient atmosphere. The carbonization of the cured body is performed under Nitrogen gas flow (0.8 L/min) at 800℃ for 1 h. Shrinkage rate and residual carbon content are measured by size and weight change after carbonization. The pore structures are observed by both electron and optical microscope and compared with the porosity results achieved by the Archimedes method. The porosity is similar regardless of the size of the phenolic resin particles. On the other hand, the pore size increases in proportion to the phenol resin size, which indicates that the pore structure can be controlled by changing the raw material particle size.

폴리머-시멘트 모르타르의 미세구조 동결융합 저항성의 관계 (The Relationship between Microstructure and Freezing Thawing Resistance of Polymer-Cement Mortars)

  • 황의환;황택성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.949-956
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    • 1994
  • In order to investigate the relationship between pore size distribution and freezing-thawing resistance of mortars, polymer-cement mortars were prepared by using styrene-butadiene rubber latex, ethylene-vinyl acetate emulsion and polyacrylic ester emulsion with various polymer-cement ratios at constant flow. From the results of the test, polymer-cement mortars had a good pore size distribution for freezing-thawing resistance compared with unmodified mortars because of having a small pore volume in the pore radius range of 103~104 $\AA$ affecting on the frost damage. And the freezing-thawing resistance of polymer-cement mortars was improved with increasing polymer-cement ratio.

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나노 세공을 통한 비드 체인의 전기영동에 관한 수치해석적 연구 (NUMERICAL STUDY ON ELECTROPHORETIC MOTION OF A BIO-POLYMER THROUGH A NANO-PORE)

  • 알라파티 수레수;서용권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.575-580
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    • 2010
  • In this work, the electrophoretic motion of dsDNA molecule represented by a polymer through an artificial nano-pore in a membrane is simulated using the numerical method combining the lattice Boltzmann and Langevin molecular dynamic method. The polymer motion is represented by Langevin molecular dynamics technique while the fluid flow is taken into account by fluctuating lattice-Boltzmann method. The hydrodynamic interactions between the polymer and solvent in a confined space with a membrane having a hole are considered explicitly through the frictional and the random forces. The electric field intensity over the space is obtained from a finite difference method. Initially, the polymer is placed at one side of the space, and an electric field is applied to drive the polymer to the other side of the space through the nano-pore. In future, we plan to study the effect of the polymer size and the electric field on the electrophoretic velocity.

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산사태 모형실험을 통한 강우강도 및 사면경사 변화와 간극수압과의 관계 연구 : 편마암 풍화토를 대상으로 (Characterization on the Relationships among Rainfall Intensity, Slope Angle and Pore Water Pressure by a Flume Test : in Case of Gneissic Weathered Soil)

  • 채병곤;이성호;송영석;조용찬;서용석
    • 지질공학
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    • 제17권1호
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    • pp.57-64
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    • 2007
  • 본 연구는 국내에서 산자태 발생빈도가 매우 높은 편마암 풍화토를 대상으로 산사태 모형실험장치를 이용하여 강우강도 및 사면경사에 따른 간극수압 변화의 관계를 파악하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 강우강도와 사면경사의 변화에 따른 다양한 실험조건하에서 일정 시간 간격으로 간극수압, 사면붕괴양상 및 변위 등을 각각 측정하였다. 실험결과에 따르면, 강우강도에 따른 간극수압의 관계는 강우강도가 클수록 간극수압 증가시간이 빠르며, 모형 토조의 위치별 간극수압 증가시간도 사면 상부에서 가장 빠른 것으로 측정되었다. 이를 표준사를 이용한 실험결과(채병곤 외, 2006)와 비교해 볼 때, 편마암 풍화토는 강우의 침투속도가 표준사에 비해 느린 것을 알 수 있으며, 이로 인해 사면하부로의 강우이동이 상대적으로 원활하지 않아 사면 상단부에서 간극수압의 증가가 빠른 것으로 해석된다. 한편, 간극수압의 증가는 사면의 경사가 작은 경우 먼저 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 현상 역시 편마암 풍화토의 느린 강우 침투속도에 기인하는 것으로 생각된다.

Si 입자를 함유한 반도체 세정폐수의 한외여과 특성 [II] -Polyolefin 관형막에 의한 투과분리- (Permeation Behavior of Semiconductor Rinsing Wastewater Containing Si Particles in Ultrafiltration System -II. Permeation Characteristics of Tubular Membrane)

  • 남석태;여호택;전재홍;이석기;최호상
    • 멤브레인
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    • 제9권1호
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    • pp.36-42
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 관형막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 관형막의 시간변화에 따른 투과유속의 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인하며, cross flow는 케익여과에 의한 막오염 형태를 보였으나 dead-end flow는 기공막힘과 케익여과에 의한 혼합형태를 보였다. Cross Flow의 케익저항의 크기는 3.16$\times$$10^{12}$ ~4.34$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$ 였고, dead-end flow 는 6.6 $\times$$10^{12}$ ~12.19$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$였다. 운전초기의 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow 가 dead-end flow 의 약 7 배였다. Cross flow 투과유속은 약 42 $\ell$/$m^2$ hr, 용질배제율은 약 96 % 였으며, 분리막공정을 거친 투과수 중의 Si 입자의 평균크기는 20nm였다.

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