• Title/Summary/Keyword: Separation method

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펌프젯 추진기의 공동 비공동 유동소음에 대한 수치적 연구 (Numerical investigation on cavitation and non-cavitation flow noise on pumpjet propulsion)

  • 구가람;정철웅;설한신;정홍석
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.250-261
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    • 2023
  • 본 연구에서는 펌프젯 추진기를 대상으로 공동, 비공동 조건에서의 유동 소음원을 규명하기 위하여 추진기의 각 구성품인 덕트와 스테이터, 로터에 의한 소음 기여도를 평가하였으며, 공동과 비공동 조건에서의 소음 수준을 비교하였다. 대형 캐비테이션 터널 내 Suboff 잠수함 선형과 펌프젯 추진기를 대상으로 균일혼상류 가정의 비정상 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 적용하였으며, 이상 유동을 모사하기 위해 Volume of Fluid(VOF) 기법과 Schnerr-Sauer 공동 모델을 적용하였다. 유동해석 결과를 기반으로 수중방사소음을 예측하기 위해 Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 방정식 기반의 음향상사법을 적용하였으며, 덕트와 스테이터, 로터로 구성된 3개의 비투과성 적분면과 추진기를 감싸는 형태의 2가지 투과성 적분면을 선정하여 소음 기여도를 평가하였다. 소음 예측결과로부터 스테이터는 전체 소음에 대한 직접적인 기여도는 낮으나 덕트와 로터에서의 유동 박리에 의한 소음원 형성에는 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 유동이 박리되는 연직상방과 우측방향으로 소음이 크게 방사되었다. 또한 로터에서는 날개의 흡입면과 압력면 간의 압력 섭동에 의해 추진방향으로 소음이 크게 방사되었으며, 투과성적분면을 통해 체적 소음원인 공동의 효과를 반영할 수 있음을 확인하였다.

Waelz Kiln 슬래그로부터 고품위 철 농축산물의 생산을 위한 최적 물리적 처리공정 (The Optimal Physical Treatment Process for Production of High-grade Iron Concentrate from Waelz Kiln Slag)

  • 한요셉;김성민;한성수;김영재
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권2호
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    • pp.3-11
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    • 2023
  • 본 연구에서는 Waelz Kiln(WK) 공정에 의해 발생되는 슬래그로부터 물리적 처리에 의해 60% 이상의 품위를 가지는 철 농축산물을 얻고자 하였다. 대상 WK 슬래그는 수 mm 크기의 조립자로서 슬래그의 T-Fe 함량은 40.24%, ZnO 함량은 1.03%으로 확인되었다. WK 슬래그는 실험실 로드밀을 이용하여 다양한 분쇄시간 동안 분쇄하였으며, 분쇄된 시료는 우선 저자력(0.05 T) 세기에서 선별되었다. 그 결과, 10분 분쇄된 시료에서 가장 높은 철 품위를 나타내었으며, 20분 분쇄시료를 대상으로 자력세기에 따라 실험한 결과, 보다 고자력인 0.8 T에서 가장 높은 품위 및 최고 수준의 회수율이 관측되었다. 앞선 결과들을 바탕으로 본 연구에서는 최적의 관련 물리적 처리공정을 제안하였으며, 최적 공정에 의해 얻어진 철 농축산물의 품위 그리고 농축율은 각각 61.34% 그리고 1.52으로 평가되었다.

강화 섬유의 분산도가 SiCf/SiC 복합소재의 기계적 강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Dispersion on Mechanical Strength of SiCf/SiC Composites)

  • 최지범;김수현;이슬희;한인섭;방형준;김세영;성영훈
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.180-185
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    • 2023
  • 본 논문에서는 스프레딩된 SiC 섬유를 적용해 SiCf/SiC를 제조하였을 경우, 섬유의 분산도가 복합소재의 내부구조 및 기계적 강도에 어떠한 영향을 주는지를 연구하였다. Spread SiC 섬유를 적용한 시편의 섬유 체적비는 non-spread 시편 대비 9%p 감소하였으며, 수지 슬러리가 섬유 사이로 더 원활히 함침되어 기지내 기공도 거의 발견되지 않았다. 각 시편의 섬유 분산도를 비교하기 위해, 복합소재 내 섬유간 이격거리를 수치화하고 평가하는 방법을 제안하였다. 그 결과 spread 시편의 섬유간 중심거리는 non-spread 시편 대비 2.23 ㎛ 증가하였으며, 섬유 표면 사이 거리는 42.6%로 대폭 증가하였다. 3점 굽힘시험을 통해 spread 시편의 굽힘강도가 non-spread 시편 대비 49.3% 가량 높으며, 시험 데이터의 편차도 더 균일함을 확인하였다. 따라서 복합소재 기지내 SiC 섬유의 분산도 향상이 SiCf/SiC의 균일한 기지상 치밀화와 기계적 강도 증가에 매우 큰 영향을 미친다는 점을 알 수 있다.

고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용한 Cold Medicine 성분의 동시 분석 (Simultaneous Analysis of Cold Medicine Component by High-Performance Liquid Chromatography(HPLC))

  • 이원주;최승태;신근식;박진영;심재호
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.867-873
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    • 2023
  • 본 연구는 감기약의 품질관리를 위한 기초자료서, HPLC를 이용하여 감기약의 4가지 주요 성분인 아세트아미노펜(Acetaminophen), 카페인(Caffeine), 메틸 파라벤(Methly paraben), 프로필 파라벤(Propyl paraben)을 동시 분석하였다. 시료는 4가지 성분을 전처리한 후, 액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 정량분석 하였다. 감기약의 분석은 상업용 C18 칼럼과 이동상으로 아세토니트릴(Acetonitrile) 과 증류수(H2O)을 사용하였으며, 아이소그라틱 기법(Isocratic Elution)을 사용하였다. 검출기는 PDA 및 UV detector를 사용하였으며, 유속은 1.0mL/min, 주입부피는 10uL, 칼럼오븐의 온도는 35℃, 파장은 270nm에서 수행하였다. 실험 결과 Resolution의 값이 각각 4.983, 1.596, 5.519, 1.678으로 Rs >1.5 이상으로 나타나 분리능이 우수하고 Symmetry factor 값은 1.056, 1.069, 1.032, 1.133으로 안정적인 대칭을 갖는 것을 알 수 있었다. 모든 표준성분의 검량선 값은 R2 > 0.9995 ~ 0.9999로 나타나 우수한 직선성을 나타내었다. 또한 검출한계(Llimit of detection) 와 정량한계(Limit of quantification)는 각각 0.0118 ~ 1.5973mg/mL 및 0.0353 ~ 4.7919㎍/mL, 회수율은 79.6% ~ 120.5%로 안정적인 값을 얻었다. 본 연구 결과는 실험적으로 입증한 감기약 성분의 동시 분석법에 의한 품질평가가 효율적임을 보여주었다

나노여과 기반 용량성 탈이온화의 진전 (Progress in Nanofiltration-Based Capacitive Deionization)

  • 심정환;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제34권2호
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    • pp.87-95
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    • 2024
  • 최근 연구는 역삼투압(RO), 나노여과(NF) 및 전기투석(ED)과 같은 막 공정에서 고급 용량성 탈이온화(CDI) 및 막 변형(MCDI)을 포함하는 광범위한 담수화 및 수처리 방법을 탐구합니다. 비교 분석은 저염도 시나리오에서 ED의 비용 효율성을 보여주는 반면 하이브리드 시스템(NF-MCDI, RO-NF-MCDI)은 향상된 염 제거 및 에너지 효율성을 보여줍니다. 새로운 이온 분리 방법(NF-CDI, NF-FCDI)은 향상된 효율성과 에너지 절감을 제공합니다. 이러한 연구는 또한 다양한 산업에 특정한 복잡한 폐수를 처리하는 데 있어 이러한 방법의 효율성을 강조합니다. 환경 영향 평가는 시스템 선택의 지속 가능성의 필요성을 강조합니다. 또한 마이크로 제작된 센서를 멤브레인에 통합하면 실시간 모니터링이 가능하여 기술 개발이 진전됩니다. 이러한 연구는 새로운 담수화 및 수처리 기술의 다양성과 가능성을 강조합니다. 이는 효율성 향상, 에너지 사용 최소화, 산업별 문제 해결 및 기존 방법 한계를 능가하는 혁신을 위한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 다양한 응용 분야에서 효율성 향상, 환경 영향 최소화 및 적응성 보장에 초점을 맞춘 지속적인 발전으로 지속 가능한 수처리의 미래는 밝습니다.

청취자 위치 적응 실시간 사운드 재생 시스템의 개발 (Development of a Listener Position Adaptive Real-Time Sound Reproduction System)

  • 이기승;이석필
    • 한국음향학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.458-467
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    • 2010
  • 본 논문에서는 두 개의 스피커를 이용한 청취 환경에서 좌, 우 채널의 간섭 신호를 제거하기 위한 새로운 오디오 시스템을 개발하였다. 간섭 제거는 청취자의 위치에 따라 적응적으로 이루어져야 하기 때문에, 청취 위치를 추적하기 위한 기법이 적용되었다. 청취자 위치 추적은 2개의 마이크로폰을 통하여 이루어지며 채널 간 시간 지연을 이용하여 청취자의 방향을 추정하도록 하였다. 또한 잔향 환경에서의 사용을 고려하여 선형 예측 기법을 이용한 잔향 제거 기법이 적용되었다. 좌,우 채널의 간섭제거를 위한 음원-귀 간의 경로는 KEMAR 머리전달함수를 이용하여 나타내었다. 사용된 청취자 방향 측정 시스템의 유용성을 평가하기 위해 추정된 위치에서 채널 간섭의 성능을 평가하였다. 평가 척도로 채널 분리 비를 사용하였으며, 실험적인 결과, 사용자의 실제 위치와 추정된 위치 간에 다소 차이가 있더라도 -10 dB의 채널 분리비가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 부동소수점 디지털 신호처리 프로세서를 이용하여 실시간 구현되었으며 청취자 평균 방향 오차는 5도, 주관적 간섭 제거율은 평균적으로 80 % 얻어짐을 알 수 있었다.

해파리의 특성을 활용한 하수처리장 처리수 내 미량오염물질 제거 기술 (Technology to Remove Trace Pollutants in Sewage Treatment Water Using Jellyfish Characteristics)

  • 박혁진;김은진;추경실;심주은;여민경
    • 공업화학
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    • 제35권1호
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    • pp.54-60
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    • 2024
  • 본 연구에서는 자포동물인 보름달물해파리의 면역반응을 유도하여 추출한 점액물질(jellyfish extract at immunity reaction, JEI)을 활용하여 하수처리장 처리수 내 잔존하는 미량오염물질(중금속과 미세플라스틱)의 제거 가능성에 대해 평가하였다. 실험은 자-테스터(jar-tester)를 이용한 lab 규모와 자체 개발한 관접속형 혼화반응 시스템과 농축일체형 분리장치를 연계한 pilot system 규모의 두 방법으로 수행하였다. 모든 실험 조건에서 JEI는 기존 음이온 고분자에 비해 미량오염물질 제거효율이 유사하거나 높은 것으로 분석되었다. 특히 pilot system 규모로 JEI를 하수처리장의 방류수와 혼합하여 사용하면 두 번의 혼합과정에 의해 JEI와 미량오염물질의 결합이 극대화되고 이로 인해 미량오염물질 제거율이 매우 향상됨을 확인하였다. 이러한 실험 결과를 토대로 본 기술을 기존의 방식에서 벗어나 생태계 위해성이 적고 무기성 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 미량오염물질 제거 방법으로 제안하는 바이다.

한국교회 견신례 교육의 대안적 방향에 관한 연구 (Seeking Alternative Directions in Confirmation Education for Korean Protestant Church)

  • 장신근
    • 기독교교육논총
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    • 제75권
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    • pp.7-31
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    • 2023
  • 연구 목적 : 본 연구는 한국교회의 견신례 교육에서 나타나는 1) 용어의 혼란, 2) 견신례에 대한 피상적 이해와 견신례 신학의 부재 혹은 사사화, 3) 통과의례 개념에 기초한 형식적 교육, 4) 교단 차원의 체계화된 교육 부재 등과 같은 여러 문제를 진단하고, 이에 대한 대안적 교육 방향을 제안한다. 연구 내용 및 방법 : 먼저 성서적, 역사적, 신학적 접근을 통하여 견신례에 대한 학제 내 대화를 시도한다. 성서적으로, 견신례는 물세례와 성령세례의 하나 됨 가운데서 이해되어야 하며, 성령세례를 통하여 세례자를 왕적 제사장으로 성별하는 것과 연관되어 있다. 역사적으로, 견신례는 하나의 통일된 그리스도교 입문예식이었다가 분리되고 다시 일치를 모색하는 과정을 거쳤다. 신학적으로, 견신례는 세례에서 주어진 삼위일체 하나님의 언약을 확증하는 예식이며, 세례적 특성과 성찬적 특성을 동시에 지니고 있다. 결론 및 제언 : 본 연구를 통하여 도출된 대안적 형태의 견신례 교육은 다음과 같은 방향을 지향한다. 즉, 1) 세례 언약에서 주어진 정체성을 지향하는 교육, 2) 세례와 성찬의 특성이 함께 반영된 교육, 3) 성서, 교리, 삶이 통합된 교육, 4) 체계적 교육 시스템에 기초한 교육 등이다.

LC-MS/MS를 이용한 퇴비 및 액비 중 항생제 동시 분석법 개발 (Development of Simultaneous Analytical Method of Veterinary Antibiotics in Manure using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry)

  • 정형석;이영준;이한솔;;;박병준;김장억;심재한
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.201-210
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    • 2017
  • 전국의 퇴비 및 액비 시료에서 대상 항생제 종9 (ceftiofur, clopidol, florfenicol, sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfathiazole, tetracycline, tiamulin, tylosin)을 pH 6 McIlvaine buffer를 사용하여 아세트산 함유 아세토니트릴, $Na_2Cit.5H_2O$, $Na_3Cit.2H_2O$로 추출 후 $C_{18}$과 PSA로 정제하여 LC-MS/MS로 분석하는 모니터링을 수행하였다. 그 중 5종의 항생제 sulfamethazine, sulfathiazole, tylosin, tiamulin 및 clopidol이 국내 퇴액비 시료에서 검출되었으며 제안한 분석법은 퇴 액비 중 잔류 항생제 모니터링을 위한 빠르고 간편한 시험법이라 사료 된다. 본 실험을 통하여 퇴비 및 액비 중 축산 항생제의 잔류 현황을 파악하여 모니터링 자료를 확보하였고 이를 활용하여 검출된 항생제들이 안전한 토양 및 생태 환경 유지 및 관리의 기초 자료와 더불어 환경기준 예비 항목 및 설정(안)을 위한 기초자료로 제공 및 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

시료 희석 주입 LC-MS/MS를 이용한 소변 중 메스암페타민, 4-하이드록시메스암페타민, 암페타민 및 4-하이드록시암페타민 동시 분석 (Determination of methamphetamine, 4-hydroxymethamphetamine, amphetamine and 4-hydroxyamphetamine in urine using dilute-and-shoot liquid chromatography-tandem mass spectrometry)

  • 허보름;권남희;김진영
    • 분석과학
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    • 제31권4호
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    • pp.161-170
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    • 2018
  • 메스암페타민(methamphetamine, MA)과 암페타민(amphetamine, AP)은 전세계적으로 널리 퍼진합성 흥분제로 보건 및 사회 문제, 경제적 비용 발생 등의 다양한 문제를 일으킨다. 또한 이러한 마약은 중독 및 남용 가능성이 매우 높기 때문에 확산 방지를 위한 방안의 하나로 복용자의 생체시료에서 이들 마약을 검출하기 위한 분석법 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 액체크로마토그래피-질량분석법(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)를 이용하여 소변에서 MA와 4-하이드록시메스암페타민(4-hydroxymethamphetamine, 4HMA), AP, 4-하이드록시암페타민(4-hydroxyamphetamine, 4HA)을 동시에 분석할 수 있는 분석법을 개발하였고 유효성 평가를 수행하였다. 전처리 시간 단축을 위해 50000 g에서 3 min 동안 초고속원심분리 후 시료 희석 주입법을 이용하여 LC-MS/MS에 주입하였다. 분리관은 역상 C18 컬럼을 사용하였고, 정량분석을 위해 MRM (multiple reaction monitoring) 모드를 적용하였다. 가중계수 $1/x^2$에서 정량 범위는 MA는 10-2500 ng/mL, AP는 1.0-800 ng/mL, 4HA와 4HMA는 2.0-200 ng/mL로 설정하였고, 검량선의 직선성은 결정계수($r^2$)를 구하여 평가하였다. 초고속원심분리법의 효율성을 확인하기 위해 전처리 과정으로 시린지 필터(membrane-filtration)를 적용한 결과와 비교하였고, 그 결과 분석물질에 따라 6-15 % 성능이 우수한 것으로 나타났다. 일내(intra-day)와 일간(inter-day) 정밀도는 6.6 % 미만이었고, 정확도는 -14.9-11.3 % 였다. 최저정량한계(LLOQ)는 2.0 ng/mL (4HA 및 4HMA), 1.0 ng/mL (AP), 10 ng/mL (MA)로 확인되었다. 선택성, 검출한계, 희석무결성, 기질효과, 효율성, 안정성을 평가한 결과 만족스러운 측정값을 얻었다. 또한 개발된 분석법을 마약 복용자의 소변에 적용하여 분석법의 유용성을 확인하였다.