• 제목/요약/키워드: porosity ratio

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다공성 소재 종류에 따른 예혼합 평판버너의 연소 및 열효율 특성에 관한 연구 (Characteristics of Combustion and Thermal Efficiency for Premixed Flat Plate Burner Using a Porous Media)

  • 금성민;유병훈;이창언;이승로
    • 에너지공학
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    • 제21권4호
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    • pp.385-392
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    • 2012
  • 본 연구는 현재 콘덴싱 보일러에 많이 사용하는 다공성 소재중에서 메탈화이버(metal fiber, MF) 및 세라믹(ceramic, CM)으로 제작한 평판형 버너에 대해 연소 및 열특성을 비교 검토하고 그 결과를 향후 개발할 EGR(Exhaust gas recirculation) 콘덴싱 보일러에 적용할 버너 선정의 기초자료로 활용하는 것을 목적으로 한다. CO 배출량은 CM이 MF보다 높았고 NOx 배출량은 MF가 CM보다 높게 나타났다. 버너열량 변화시에는 버너열량이 클수록 효율이 높게 나타났으며 버너 소재별 열효율은 버너열량 변화와 관계없이 MF가 CM보다 높게 나타났다. 본 실험범위에서 KS B 기준과 EN 677기준을 근거로 비례제어, 열효율, CO 및 NOx 배출량을 고려할 때 버너 소재는 MF가 적절하며 당량비는 0.8일때가 최적 운전조건으로 판단된다.

안전한 토석류 관리를 위한 계측기 선정에 관한 연구 (Study of Determination in Measurement System for Safely Managing Debris-Flow)

  • 민대홍;윤형구
    • 한국안전학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.41-47
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    • 2017
  • Recent studies have shown that there are various systems which can be used to monitor hazardous area in a debris flow location, but lack of methodological research on the exact location where each instrument should be installed has hindered the success of this systems. The objective of this study is to suggest the measurement system for monitoring debris-flow and propose the effective method to determine location of measurement system. Previously studied, from 1991 to 2015, were referred and the applied ratio of every instrument was investigated. The measurement information was divided into 8 categories including rainfall, debris-flow velocity, displacement, fluid pore pressure, ground vibration, image processing, impact force and peak flow depth. The result of this study revealed that the most applied instruments to be rain gauge and geophone for measuring average rainfall and ground vibration respectively. The Analytic Hierarchical Process (AHP) method was selected to determine installation location of instrument and the weighting factors were estimated through fine content, soil thickness, porosity, shear strength, elastic modulus, hydraulic conductivity and saturation. The soil thickness shows highest weights and the fine content relatively demonstrates lowest weights. The score of each position can be calculated through the weighting factors and the lowest score position can be judged as the weak point. The weak point denotes the easily affecting area and thus, the point is suitable for installing the measurement system. This study suggests a better method for safely managing the debris-flow through a precise location for installing measurement system.

Hydroxyapatite/Polyacrylic Acid 균질복합체의 소결 특성 및 기계적 강도 (Sintering Behavior and Mechanical Strength of Hydroxyapatite/Polyacrylic Acid Homogeneous Composite)

  • 이병교;이석기;구광모;이미혜;이형동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.566-571
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    • 2003
  • 합성 수산화아파타이트(HAp)와 바인더로서 폴리아크릴산(PAA)을 사용하여 공침법으로 조성비가 서로 다른 HAp/PAA균질복합체 4종을 제조하였고, 이 균질복합체를 냉간정수압법으로 성형 및 공기중에서 여러조건으로 소결하였다. HAp/PAA composite의 소결체는 XRD 및 U-IR로 결정성 및 구조를 조사하였고, 또한 소결시편은 만능재료시험기(UTM)로 압축강도를 측정하였으며, 파단된 소결시편의 표면은 SEM으로 관측하였다 HAp/PAA composite는 120$0^{\circ}C$ 및 3시간의 소결조건에서 부분적인 $\alpha$, $\beta$-tricalcium phosphate로 상전이가 일어났다. 소결체의 기공크기와 기공률은 각각 0.2~3.0 $\mu\textrm{m}$와 0.49~13.43% 범위였고, 소결시편의 압축강도는 36.6~58.2 MPa 범위로 나타났다. 이상의 결과로 부터 HAp/PAA composite의 소결체는 균일한 기공형태로 인해 우수한 압축강도를 가지는 미세다공성 HAp라고 설명할 수 있다.

불포화 폴리에스터수지를 이용한 투수 콘크리트의 투수성 향상에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Permeability in Elevation of Porous Concrete Using Unsaturated Polyester Resin)

  • 노병철;최규형;김정훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.163-169
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    • 2007
  • 본 연구에서는 불포화 폴리에스터수지를 이용하여 적절한 투수성과 압축강도 및 내구성을 갖는 투수 콘크리트를 개발하고자 하였다. 투수 콘크리트 개발을 위해 사용된 재료로는 단입도 굵은골재와 결합재로서 불포화 폴리에스터수지 그리고 채움재로서 탄산칼슘을 이용하였다. 배합 방법은 굵은골재 최대치수, 결합재 비율, F/B 비율 등을 변화시키며 KS 규격에 준하여 각각의 배합에 따른 투수계수, 압축강도를 평가하였다. 그 결과, 투수계수는 약 $3.5{\times}10^{-1}cm/sec$, 공극률은 약 34%, 압축강도는 11 MPa로 나타나, 우수유출저감시설의 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

세퍼레이터 백필터 집진 미립자시멘트 (SBFC : Separator Bag Filter Cement)의 활용성 검토 (Investigation for Utilization of Separator Bag Filter Cement)

  • 김경민;박상준;유재강;이의배
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.78-83
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    • 2010
  • 본 연구에서는 SBFC의 기본 성능을 분석하고, 페이스트 및 모르터에서의 공학적 특성을 검토하여, 향후 경제적인 조강콘크리트 개발을 위한 방안으로 활용하고자 하였다. 실험결과 SBFC의 우수한 조기강도 발현 성능을 확인 할 수 있었고, 유동성을 고려했을 때 OPC와 SBFC와의 적정 혼입율을 도출하여 사용하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.

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Warm Spray 공정과 Cu-Ga 및 Cu-In 혼합 분말을 이용한 CGI계 복합 코팅층의 제조 및 특성 (Manufacturing and Properties of CGI-based Composite Coating Layer Utilizing a Warm Spray Process and Cu-Ga and Cu-In Mixed Powders)

  • 전민광;이명주;김형준;이기안
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.229-234
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    • 2014
  • This study manufactured a CIG-based composite coating layer utilizing a new warm spray process, and a mixed powder of Cu-20at.%Ga and Cu-20at.%In. In order to obtain the mixed powder with desired composition, the Cu-20at.%Ga and Cu-20at.%In powders were mixed with a 7:1 ratio. The mixed powder had an average particle size of $35.4{\mu}m$. Through the utilization of a warm spray process, a CIG-based composite coating layer of $180{\mu}m$ thickness could be manufactured on a pure Al matrix. To analyze the microstructure and phase, the warm sprayed coating layer underwent XRD, SEM/EDS and EMPA analyses. In addition, to improve the physical properties of the coating layer, an annealing heat treatment was conducted at temperatures of $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ for 1 hour each. The microstructure analysis identified ${\alpha}$-Cu, $Cu_4In$ and $Cu_3Ga$ phases in the early mixed powder, while $Cu_4In$ disappeared, and additional $Cu_9In_4$ and $Cu_9Ga_4$ phases were identified in the warm sprayed coating layer. Porosity after annealing heat treatment reduced from 0.75% (warm sprayed coating layer) to 0.6% (after $600^{\circ}C/1hr$. heat treatment), and hardness reduced from 288 Hv to 190 Hv. No significant phase changes were found after annealing heat treatment.

재활용 상온아스콘 혼합물의 최적 결합재 개발 (Development of Optimal Binder for Recycling Cold Asphalt Mixture)

  • 홍인권;전길송;양창배;이승범
    • 공업화학
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    • 제25권4호
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    • pp.409-413
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    • 2014
  • 폐아스팔트를 적정 처리하여 KS F 2572 규격을 만족하는 아스팔트용 순환골재를 회수한 후 신골재와 결합재(수분+유화아스팔트+에멀젼계 재생첨가제)의 최적의 혼합비율을 설계하여 현장 시공규격에 맞는 재활용 상온아스콘 혼합물을 생산하고자 하였다. 결합재의 최적 혼합비율 결정을 위한 실험 결과 수분함량이 증가함에 따라 전단강도는 감소하였으며, 수분함량이 3.0 wt%일 때 마샬안정도가 최대값을 보였다. 두 결과를 토대로 최적 수분함량은 3.0 wt%로 설정하였다. 또한 유화아스팔트의 함량에 따른 마샬안정도와 흐름치는 첨가량 0.5~2.5 wt%의 범위에서 모두 기준에 만족하였고, 공극률은 0.7~2.5 wt%의 범위에서 만족하였으므로 최적 첨가량은 공통으로 만족된 범위인 0.7~2.5 wt%의 가운데 지점인 1.6 wt%로 설정하였다. 재활용 상온아스콘 혼합물용 결합재의 최적 에멀젼계 첨가제 함량은 재활용 상온아스콘 혼합물의 마샬안정도와 포화도를 고려하여 0.1 wt%로 설정하였다.

CNT 첨가량에 따른 시멘트의 역학성능 및 미세구조의 영향 (Effects of CNT Additions on Mechanical Properties and Microstructures of Cement)

  • 오성우;오경석;정상화;정원석;유성원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.162-168
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    • 2017
  • 탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

다중압출공정을 이용한 알루미나 연속다공질체 제조 및 그의 생체친화성 평가를 위한 In-vitro, In-vivo 실험 (Fabrication of Continuously Porous Alumina Bodies by Multi-Extrusion Process and their In-vitro and In-vivo Study for Biocompatibility)

  • 강인철;조순희;송호연;이병택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.560-566
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    • 2004
  • 다중 압출 공정을 이용하여 알루미나 연속다공질체를 제조하기 위해 기공형성제로서 탄소 분말을 사용하였으며 세라믹 분말의 성형을 용이하게 하기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 고분자를 바인더로 사용하였다. 압출 횟수, 압출비 및 재료의 부피비를 제어함으로써 균일한 기공의 크기와 기공률을 용이하게 제어하였다. 제조된 소결체는 연속기공을 가질 뿐아니라 우수한 비표면적을 가졌으며, 기존의 공정에 의해 제조된 알루미나 다공질 재료보다 우수한 곡강도 값을 보였다. 생체 친화성 평가를 위해 인간의 뼈모세포인 MG-63 세포를 이용해 In-vitro 실험을 실시한 결과 기공의 아랫면, 윗면, 내부 및 외부에 세포가 잘 생착하여 네트워크 형태로 치밀하게 잘 성장하였다. 또한 이 재료를 이용하여 3차원 다공질체로 제조한 후 생체적합성을 평가하기 위해 쥐의 피하조직에 이식한 결과 어떠한 염증 소견이나 생체 거부반응이 없었으며 섬유조직으로 잘 둘러 쌓인 다공질체 주위로 새로운 모세혈관이 활발히 생성되었다.

정수슬러지를 사용한 조합토의 개발 (Development of Grogged Clay Used Water-purified-sludge)

  • 정재진;이용석;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.317-323
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    • 2014
  • People could not imagine living without tab water. However, the water filtering process at a purification plant used to produce tab water creates tons of sludge, which is generally wasted. This sludge waste consists of (1) mineral elements, such as sand, (2) organic materials, and (3) a coagulant, which agglomerates the two. As an enormous amount of sludge waste is generated every year, numerous studies have been carried out to identify how to deal with this problem. Currently, however, most of the sludge waste is directly discarded in landfills. In the present study, water-purified sludge waste received a heat treatment at $1300^{\circ}C$ and was then ground into particles to be used as a ceramic material. Next, the resultant particles were compounded with chamotte substitutes to produce grogged clay that is suitable for wheel-throwing ceramics. Consequently, the plasticity of the sludge waste decreased as the content of calcination increased. Thus, it is considered that wheel throwing is available only up to PBF-3. Thus, it is available for wheel throwing and has a high strength of 864 $kgf/cm^2$ with less than 0.2 percent of porosity and absorption ratio were displayed in PBF-2 at $1280^{\circ}C$ with 20 percent of calcination from the purified sludge. Therefore, the PBF-2 body produced in this study was considered to be capable of replacing grogged clay in the market.