• 제목/요약/키워드: flux concentration

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초전도 자속고정 특성 향상을 위한 $ZrO_2$ 나노점의 형성 연구 (Formation of $ZrO_2$ nanodots for the enhanced flux pinning properties in high $T_c$ superconducting films)

  • 정국채;유재무;김영국;이혜문
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.15-18
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    • 2008
  • To achieve high transport current without degradation under magnetic field, it is essential to artificially generate the pinning sites at which moving magnetic flux can be pinned. In this work, $ZrO_2$ nanodots were formed on the substrate surface using electro-spray deposition method. On top of the nanodots, the extended and effective pinning centers can be created. The positively charged Zr precursor solution was sprayed out from the needle using the corona discharge phenomena. Then, the sprayed precursor was deposited onto the negatively charged substrate surface followed by the heat treatment under the controlled atmosphere. Using the electrostatic force among the charged particles of precursor, evenly distributed and nano-sized dots were formed on the substrate surface. The size and density of the nanodots were studied by Atomic Force Microscopy. Also discussed are the effect of the deposition time and solution concentration on the size and density of the nanodot and processing variables in electro-spray method for the effective flux pinning centers in the superconducting films.

Pool boiling heat transfer of a copper microporous coating in borated water

  • Jun, Seongchul;Godinez, Juan C.;You, Seung M.;Kim, Hwan Yeol
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권9호
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    • pp.1939-1944
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    • 2020
  • Pool boiling heat transfer of a copper microporous coating was experimentally studied in borated water with a concentration of boric acid from 0.0 to 5.0 vol percent (vol%) to determine the effect of boric acid on boiling heat transfer in water. A high-temperature, thermally conductive microporous coating (HTCMC) was created by sintering copper powder with an average particle size of 67 ㎛ onto a 1 cm × 1 cm plain copper surface with a coating thickness of ~300 ㎛ within a furnace in a vacuum environment. The tests showed that the nucleate boiling heat transfer coefficient (NBHT) of HTCMC became slightly less enhanced as the concentration of boric acid increased but the NBHT coefficient values were still significantly higher than those of the plain surface. The critical heat flux (CHF) values from 0 to 1.0 vol% were maintained at ~2,000 kW/㎡, and then, they gradually decreased down to ~1,700 kW/㎡ as the concentration increased further to 5.0 vol%. It is believed that the micro-scale pores of the HTCMC were partially blocked by the high boric acid concentration during the nucleate boiling such that the small bubbles were not effectively created using the HTCMC reentrant cavities as the boric acid concentration increased.

나권형 역삼투 모듈에 의한 Cephalosporin C의 농축분리에 관한 실험연구 (Experimental Study on Separation of Cephalosprotin C by Spiral-Wound Reverse Osmosis Module)

  • 신동엽;류정;이용철
    • 공업화학
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    • 제10권4호
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    • pp.563-567
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    • 1999
  • 용질배제율이 우수한 나권형 FT-30 폴리아미드 복합막을 상용하여 cephalosporin C를 농축하기 역삼투 농축실험을 하였다. $4{\sim}20kg/cm^2$의 압력과 100~1000 mg/L의 농도, 그리고 2.8과 5.6 L/min의 유속을 갖는 실험 조건하에서 cephalosporin C 수용액의 수투과율과 용질의 배제율 및 물질전달 계수를 구하였다. Cephalosporin C를 분리하는데 있어서 압력이 증가함에 따라 투과 플럭스가 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 Kedem-Katchalsky 모델에서 예측한 것과 일치하였다. 그리고 배제율은 1에 가까웠다. 또한 공급액의 농도가 증가할수록 cephalosporin C의 배제율은 낮아지는 것으로 나타났다. 배제율은 고농도보다는 저온도에서 높게 나타났으나 그 감소 정도는 작았다.

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여과분리재를 이용한 슬러지 농축에 관한 연구 (Study on Sludge Thickening with Mesh is Used as Filtration Msdia)

  • 김부길;박민수
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권10호
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    • pp.945-949
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    • 2006
  • For a membrane bio-reactor, it is possible to fillet and separate activated sludge and effluent by head loss of centimeters, if non-woven fabric material is used as titration media. However, if non-woven fabric material is used to thicken high-concentration sludge, excessive sludge attachment causes the rapid decrease of flux. Mesh with fore sizes of $100{\mu}m,\;150{\mu}m,\;and\;200{\mu}m$ allows for easy separation of attached sludge. This study examined the possibility of mesh as filtration media. Existing close-flow filtration process, which requires maintaining sludge movement, makes It difficult to obtain high thickening rate. With a view of complementing this weakness, this study has made an experimental examination on how high-concentration sludge (about 3,000mg/L to 10,000mg/L) will be filtered and thickened when mesh module is submersed in the bio-reactor. Effluent flowed from the bottom of the bio-reactor by head loss of 65cm. In case of pore size of $100{\mu}m$, SS showed high recovery of 80% to 96%; therefore, it has been decided that mesh can be used as filtration media. Filtration lasted for more than 9 hours, until sludge with 9,000mg/L in MLSS concentration was thickened 9 times as dense. In the range from 3,610mg/L to 9,060mg/L in MLSS concentration, it was possible to obtain effluent with less than 2mg/L in MLSS concentration within 10 minutes.

테일러 와류 정밀여과에서 막오염의 실험적 연구 및 모델링 (Experimental Study and Modelling on Membrane Fouling in Taylor Vortex Flow Microfiltration)

  • 박진용;김현우;최창균
    • 멤브레인
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    • 제13권2호
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    • pp.88-100
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    • 2003
  • 테일러 와류흐름 여과에서 평균기공 1.2 ${\mu}m$인 셀룰로우스 에스테르 정밀막으로 이루어진 내부원통의 회전속도와 슬러리의 농도, 입자의 크기에 따른 여과선속의 변화를 실험을 통하여 알아보았다. 여과선속은 압력차에 비례하고 저항에 반비례하였으며, 시간에 따른 케이크 층의 저항 변화를 회전속도, 슬러리의 농도, 입자의 크기에 따라 검토하였다. 회전속도가 증가할수록 케이크 저항이 감소하고 짧은 시간에 준정상 상태에 도달하였다 슬러리의 농도를 증가시킬수록 초기 저항이 급격히 증가하였고 높은 저항값에서 준정상 상태가 유지되었으나, 준정상 상태에 도달하는 시간은 농도에 무관하였다. 입자 크기가 작을 때 저항이 크게 나타남을 관찰하였는데, 입자 크기가 작을수록 막 기공을 막을 확률이 더 높고 전단력에 의해 영향을 덜 받기 때문이라 생각할 수 있다. 본 연구에서 제안한 모델식은 입자의 퇴적과 제거항으로 나누어져 있는데, 실험상수의 평균값을 사용하여 실험결과와 잘 일치하였다.

조(粗)·세립상(細粒床)의 연속구조를 갖는 개수로 흐름에서 오염물질 수송에 대한 이차흐름 영향 분석 (Impact of Secondary Currents on Solute Transport in Open-Channel Flows over Smooth-Rough Bed Strips)

  • 강형식;최성욱;김규호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권1B호
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    • pp.73-81
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    • 2009
  • 본 연구에서는 개수로 흐름에서 오염물질 이동 현상에 대한 이차흐름의 영향을 분석하였다. 운동량 방정식과 스칼라 수송 방정식에서의 난류 폐합을 위해 레이놀즈응력 모형 및 GGDH 모형을 사용하였다. 개발된 모형을 이용하여 조 세립상의 횡방향 연속구조를 갖는 개수로 흐름에서의 오염물질 이동에 대한 이차흐름의 영향을 분석하였다. 그 결과, 이차흐름의 영향으로 인해 최대 농도 값의 발생 위치가 이동하는 것으로 나타났으며, 농도 분포 역시 정규 분포에서 거리에 따라 점차 왜곡 되는 것으로 확인되었다. 또한, 이차흐름의 영향으로 자유수면 근처에서는 매끄러운 하상에 비해 거친 하상에서의 오염물질 농도가 더 크게 발생되었으며, 스칼라-흐름률을 계산한 결과, 오염물질의 수직방향 확산은 매끄러운 하상에 비해 거친 하상에서 더 빨리 진행되는 것으로 확인되었다. 한편, 농도 분포 변화에 대한 이차흐름 및 스칼라-흐름률의 영향을 살펴보기 위하여 스칼라 수송률 분석을 수행하였다.

침지형 막분리 활성오니법에 있어서 생물대사성분의 거동 (Behavior of Soluble Microbial Products in a Submerged Membrane Separation Activated Sludge Process)

  • 차기철;이동열;심진기;이영무;유익근;안승호
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.959-970
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    • 2000
  • 본 연구는 실험실 규모의 침지형 막분리 활성오니법을 이용하여 생물 대사 성분이 막투과 유속에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. SMP와 분리막의 fouling과의 관계를 살펴보기 위해 연속 실험과 회분 실험으로 나누어 운전하였다. 합성 폐수로는 단일 탄소원으로서 phenol을 사용하였다. 생물 반응조의 체류 시간과 MLSS농도는 각각 12hr과 9.000mgVSS/L로 유지하였다. 연속 장치에 있어서 회분 여과 실험을 통해 SMP농도가 증가할수록 막투과 유속은 감소하였고, cake와 gel층이 형성을 증가시켰다. Cake의 저항은 $2.9{\sim}4.0{\times}10^{10}$으로 측정되어 다른 여과 저항보다 막투과 유속의 감소에 중요한 영향을 나타냈다. 회분 페놀 분해 실험에서 SMP종들 중에 $SMP_{nd}$$SMP_{e}$가 난분해성 고분자 물질로서 막투과 감소에 중요한 역할을 하였다. 또한, SMP농도는 막투과 유속의 감소에 대한 HRT의 증가로서 생물 반응조 내에 축적되었다.

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중공사 막반응기에서 단백질용액의 한외여과시 유출속도에 미치는 Fouling의 영향 (Effects of Fouling on Permeate Flux during Ultrafiltration of Protein Solutions in a Hollow-Fiber Membrane Reactor)

  • 김세권;변희국이환근하진환
    • KSBB Journal
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    • 제9권5호
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    • pp.483-491
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    • 1994
  • 중공사막 반응기를 이용한 유용단백질의 분리 빛 효소로 분해된 단백칠 가수분해물의 분자량별 분획 에 있어서 발생되는 fouling 현상은 투과유출속도의 감소와 막반응기의 효율적인 이용에 문제가 되는 주 된 원인이다. 따라서 본 연구에서는 중공사막(MW 10,000 cut off)반응기를 이용하여 단백질(gelatin, milk casein 및 bovine serum albumin)을 연속적으 로 가수분해할 때 가수분해물의 한외여과에 있어 발생되는 fouling을 알아 보기 위해 막반응기의 작동 시간, 단백질 용액의 농도, 온도 빛 pH 변화에 따른 투과유출속도로 측정하였으며, 아울러 효소 첨가에 의한 생성물의 투과유출속도도 효소무첨가구와 비교 검토하였다. Gelatin용액의 초기 투과유출속도는 $19.3\ell/m^2.hr$로 작동시간에 관계없이 거의 일정하였으며, casem 빛 albumin용액은 각각 작동시간 60 분 후에 초기 투과유출속도의 50% 빛 43%가 감소 하였다. 단백질 용액의 농도 빛 온도의 증가에 따른 투과유출속도는 증가하는 경향을 보였으며, pH 변 화에 따른 투과유출속도는 세 종류의 단백칠 모두­등전점 pH영역에서 가장 낮았다. Alcalase의 첨가 로 인한 gelatin 용액의 투과유출속도는 작동시간 40분까지 초기 투과유출속도에 비해 $7.51\ell/m^2.hr$증가하였으나, 불용성 단백질인 cas em 빛 albumin 용액의 투과유출속도는 초기 투과유출속도에 비해 감소하는 경향이였다. 그러나 효소를 첨가하지 않았 을 경우보다는 향상되었다. 따라서 연속식 재순환 막효소반응기에셔 분해물의 투과유출속도는 단백질의 성질이 변하지 않는 온도범위 내에서 온도의 증가 및 등전점 pH영역을 벗어난 pH로 조정해야 하며, 불용성 단백질의 경우는 가수분해시 미리 단백질을 효소로 엘정시간 처리한 다음 재순환시키면 fouling을 현저하게 감소시킬 수 있다.

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총 유기탄소의 수문학적 플럭스와 총 일차생산량 사이의 관계분석 (Relationship between Hydrologic Flux of Total Organic Carbon and Gross Primary Production)

  • 박윤경;조선주;최대규;김상단
    • 한국습지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.503-518
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    • 2012
  • 지면에서 탄소수지를 모의하는 모형들은 주로 수직적인 탄소 플럭스에 주된 관심을 두어왔다. 반면에 수평 적인 탄소 플럭스에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 수평적인 탄소 플럭스의 흐름에 대해 연구하고자 유역 내 식생에 의해 생산되는 총 일차생산량(Gross primary production, GPP)과 유역에서 배출되는 총 유기탄소(Total Organic Carbon, TOC)의 교차상관분석을 실시하였다. 분석결과, GPP와 유역에서 배출되는 TOC의 유량가중 평균 농도는 서로 지체시간이 없을 경우에 가장 큰 상관관계를 보여주고 있음을 확인하였다. 또한 주기성이 고려된 상관구조를 살펴본 결과, 여름철의 TOC와 GPP 사이의 상관관계가 주기성이 고려되지 않았을 경우의 상관관계와 유사하게 나타났다. 이로부터 GPP와 TOC의 상관관계는 여름철에 맺어지는 GPP와 TOC 상관관계에 의해서 대부분이 규정되고 있음을 살펴볼 수 있었다. 이에 따라 식생에 의해 생산된 탄소와 유역에서 배출되는 유기탄소의 관계가 계절적으로도 긴밀한 관계가 있을 것이라 추측된다. 따라서 향후 연구는 계절에 따른 식생변수와 GPP와 TOC의 관계를 분석함으로서 조금 더 정량적으로 수평적인 탄소 플럭스 흐름에 대해 이해 할 수 있을 것으로 기대된다.

콘택트렌즈의 피팅조건에 따른 산소확산 (Oxygen Diffusion According to the Fitting Conditions of Contact Lens)

  • 김대수
    • 한국안광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.35-43
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    • 2008
  • 목적: 콘택트렌즈의 피팅에 따른 눈물 층의 두께, 렌즈의 Dk 값 및 두께 변화가 각막에 유입되는 산소확산에 미치는 영향을 고찰하였다. 방법: 확산에 관한 Fick 법칙 및 연속법칙을 사용하여 액체(눈물)-CL-눈물 층을 통하여 각막으로 유입되는 산소 flux 및 각막 표면의 산소 분압을 계산할 수 있는 일련의 방정식을 세우고 이들 식에 의거하여 피팅에 따른 눈물 층의 두께, 렌즈의 Dk 및 두께 변화가 각막에 유입되는 산소 flux에 어떠한 영향을 미치는가를 예측하였다. 결과: 본 모델을 사용하여 적절한 피팅 조건에 부합하고 또한 각막 표면의 산소 분압이 보장되는 렌즈의 Dk 및 두께를 결정할 수 있었다. 결론: 대단히 높은 Dk 값을 지닌 렌즈라도 너무 flat 또는 tight하게 피팅된 경우 렌즈의 주변부와 각막 사이 눈물 층의 간격이 커짐으로 인하여 각막에 도달하는 산소 flux 및 각막표면의 산소 분압이 급격히 감소될 수 있다.

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