• Title/Summary/Keyword: $CO_2$Saturated Water

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계면활성제가 공극 구조 내 비혼성 유체의 거동과 분포에 미치는 영향 (The Effect of the Surfactant on the Migration and Distribution of Immiscible Fluids in Pore Network)

  • 박규령;김선옥;왕수균
    • 자원환경지질
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    • 제54권1호
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    • pp.105-115
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    • 2021
  • 대규모로 포집된 이산화탄소를 고갈된 석유·가스 저류층, 대염수층과 같은 심부 지질구조에 주입하는 이산화탄소 지중저장은 대기중 CO2 배출을 저감하기 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 연구되고 있다. 이산화탄소 지중저장은 공극수로 포화된 다공성 지질 구조 내부로 초임계상 이산화탄소를 주입함으로써 그 흐름이 공극수와 비혼성 대체를 일으키며 진행된다. 따라서, 공극 구조 내에서 초임계상 이산화탄소와 공극수의 거동과 분포, 그리고 그 결과로 나타나는 대체효율은 두 유체의 상호작용에 의해 좌우되는데, 특히, 점성력과 모세관력은 지질 구조 내부의 환경 조건과 주입 조건에 의해 결정된다. 본 연구에서는 상온상압조건에서 대체유체를 수적법에 적용하여 고온고압조건에서 계면활성제가 초임계상 이산화탄소와 공극수 간 계면장력에 미치는 영향을 산정하였다. 또한, 다공성 매체 내에서의 비혼성 유체의 거동과 분포 양상을 관찰함으로써 계면활성제 농도가 초임계상 이산화탄소의 대체율에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 초임계상 이산화탄소와 공극수의 대체 유체로서 헥산과 탈이온수를 적용하는 마이크로모델 실험을 수행하였으며, 공극 구조 내로의 헥산 주입에 의한 탈이온수의 대체 과정을 정량적으로 분석하기 위하여 이미징 시스템을 통해 두 유체의 비혼성 대체 양상에 관한 이미지를 확득하여 분석하였다. 실험의 결과는 계면활성제의 첨가는 낮은 농도에서도 헥산과 탈이온수 간 계면장력을 급격하게 감소시키며 이후 농도가 증가함에 따라 일정한 값에 접근하는 양상을 보여주었으며, 이러한 변화는 다공성 매체 내부의 공극 규모에서 진입 유체의 흐름 경로에 직접적인 영향을 미침으로써 평형 상태에서 헥산의 대체율에도 동일한 효과를 나타내는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 다공성 매체 내에서 일어나는 비혼성 유체의 대체에 관한 중요한 정보를 제공하며, 계면활성제의 적용이 이산화탄소 지중저장의 효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다.

내산성 Protease에 관한 연구 (제1보) 균의 분리 및 효소학적 기본성질에 대하여 (Studids on the acid stable protease from Penicillium sp. part I. Isolation of Penicillium sp. and the properties of the acid proease.)

  • 김상열
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.93-98
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    • 1973
  • The acid protease was isolated from the culture broth of the Penicillum sp. grown in the wheat bran media. 'quot;The crude purification of this enzyme was carried out by extraction with distilled water and precipitated with saturated ammonium sulfate. " The activity of this enzyme was found to be very strong by Folin′s colorimetric method. The results were as follows. 1. The optimum pH of the enzyme activity was at 3.0 and its optimum temperature was 5$0^{\circ}C$. 2. Although the enzyme activity to hydrolyze casein was maximal at 5$0^{\circ}C$, its activity decreased rapidly by about 50%, treated at 5$0^{\circ}C$ for 30 min. When treated at 4$0^{\circ}C$ for 60 min, the enzyme activity decreased to 75% of original value and did not decrease any more. 3. The enzyme was stable at pH 2.0 to 6.0. 4. This enzyme activity was not effected by metal ions; C $d^{++}$, Z $n^{++}$, $Co^{++}$, H $g^{++}$, M $n^{++}$, P $b^{++}$, $Mg^{++}$, L $i^{+}$, C $u^{++}$, $Ba^{++}$, A $g^{+}$, $Al^{+++}$, $Ca^{++}$, F $e^{++}$, and F $e^{++}$ 5. Also, it was not effected by treatemnt of EDTA.

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발전 및 해수담수화를 위한 태양열-해양온도차 복합 시스템에 대한 연구 (A Study on the Solar-OTEC Convergence System for Power Generation and Seawater Desalination)

  • 박성식;김우중;김용환;전용한;현창해;김남진
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.73-81
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    • 2014
  • Ocean thermal energy conversion(OTEC) is a power generation method that utilizes temperature difference between the warm surface seawater and cold deep sea water of ocean. As potential sources of clean-energy supply, Ocean thermal energy conversion(OTEC) power plants' viability has been investigated. Therefore, this paper evaluated the thermodynamic performance of solar-OTEC convergence system for the production with electric power and desalinated water. The comparison analysis of solar-OTEC convergence system performance was carried out as the fluid temperature, saturated temperature difference and pressure of flash evaporator under equivalent conditions. As a results, maximum system efficiency, electric power and fresh water output show at 40, 10, 2.5 kPa of the flash evaporator pressure, respectively. And their respective enhancement ratios were approximately 6.1, 18, 8.6 times higher than that of the base open OTEC system. Also, performance of solar-OTEC system is the highest in the flash evaporator pressure of 10 kPa.

회분식 기포유동층 반응기에서 K-계열 건식흡수제의 주입수분농도 및 재생반응온도에 따른 CO2 흡수-재생 반응특성 연구 (Study of CO2 Carbonation-Regeneration Characteristics of Potassium-Based Dry Sorbents According to Water Vapor Contents of Inlet Gas and Regeneration Temperature in the Cycle Experiments of Bubbling Fluidized-Bed Reactor)

  • 박근우;박영성;박영철;조성호;이창근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권3호
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    • pp.349-354
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    • 2009
  • 본 연구에서는 전력연구원으로부터 공급받은 K-계열 건식흡수제를 이용하여 회분식 기포유동층 반응기에서 흡수-재생 반복실험을 통한 $H_2O$ 주입농도 및 재생온도에 따른 반응 특성을 살펴보았다. K-계열 건식흡수제는 $CO_2$ 흡수를 위한 탄산칼륨과 내마모성과 기계적 강도를 위한 지지체로 구성되어 있다. 흡수반응과 재생반응 특성을 살펴보기 위해 처음 한 시간 동안 흡수반응을 수행하고 다음 한 시간 동안 재생반응을 수행하는 과정을 3차례 반복하여 실험하였다. $H_2O$ 농도의 영향을 파악하기 위해서 흡수반응은 $70^{\circ}C$에서 $H_2O$ 농도를 7.3, 12.2, 19.7, 30.8%로 변화하여 실험을 수행하였으며 재생반응은 $N_2$ 기체를 유동화기체로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 수행하였다. 재생온도의 영향을 파악하기 위해서는 흡수반응에서의 $H_2O$ 농도를 12.2%에 고정한 상태에서 재생온도를 150, 200, 300, $400^{\circ}C$로 변화하여 실험을 수행하였다. 수분 함량이 $1.97\;mol\;H_2O/mol\;CO_2$인 경우 흡수반응에서 흡수율이 가장 우수함을 확인하였다. 또한 재생온도가 $400^{\circ}C$에서 가장 높은 재생율을 보이는 것을 확인하였다. 재생온도가 $150^{\circ}C$에서 재생율은 대략 60% 정도였으며 실제 두개의 유동층 반응기를 가진 연속장치의 경우 부분적인 재생을 유지하면서 운전이 수행되기 때문에 재생온도는 $150^{\circ}C$ 이상이면 적절하다고 판단된다. 실제 연속운전에서는 적절한 고체순환량을 결정하는 고체이용율과 재생에너지를 결정하는 재생온도 사이에 절충점이 존재하며 본 실험에서 얻은 데이터가 연속장치의 설계와 운전에 중요한 기초자료가 될 것이다.

등온반응기와 단열반응기 조합으로 구성된 0.25 MW급 메탄합성 파일롯 공정 운전특성 (Operating Characteristics of a 0.25 MW Methanation Pilot Plant with Isothermal Reactor and Adiabatic Reactor)

  • 김수현;유영돈;강석환;류재홍;김진호;김문현;고동준;이현정;김광준;김형택
    • 청정기술
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    • 제19권2호
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    • pp.156-164
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    • 2013
  • 본 연구에서는 등온반응기와 단열반응기로 구성된 0.25 MW 메탄합성 파일롯 공정 실험을 통한 운전 특성을 분석하였다. 등온반응기는 메탄합성 반응을 통해 발생하는 열을 포화수의 유량과 압력을 통해 강제적으로 제어할 수 있는 반응기로 등온반응기와 단열반응기를 조합할 경우 기존 단열반응기만으로 구성된 메탄합성 공정에 비해 반응기 개수를 줄일 수 있다. 또한 합성가스 재순환이 불필요하기 때문에 단열반응기 조합으로 구성된 메탄합성 공정에서 비용의 약 15~20%를 차지하는 재순환 압축기를 제거할 수 있다. 등온반응기로 유입되는 합성가스의 $H_2$/CO 비가 3보다 낮은 경우에는 튜브에 충진된 촉매에 탄소 침적 현상이 일어나 반응기의 차압이 증가하였으며, $H_2$/CO 비가 3으로 공급되는 경우에는 탄소 침적 현상이 일어나지 않고 메탄합성 반응이 안정적으로 유지되어 CO 전환율 99% 이상, $CH_4$선택도 97% 이상, $CH_4$생산성 최대 $695ml/h{\cdot}-cat$를 얻을 수 있었다.

발사르탄 고체 분산체를 함유하는 위체류 매트릭스 부유 정제의 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Gastro Retentive Floating Matrix Tablet Containing Valsartan Solid Dispersion)

  • 조영호;이종화;이계원
    • KSBB Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.219-227
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    • 2016
  • Valsartan, a drug for the treatment of cardiovascular disease, exhibited low bioavailability which was caused by, at least in part, limited solubility at low pH. Present investigation deals with the preparation and characterization of gastro-retentive drug delivery system (GRDDS) using valsartan solid dispersion. We prepared solid dispersion using surfactants (Poloxamer 407) and alkalizer ($Na_2CO_3$) which may to be useful for improving solubility of valsartan at low pH and evaluated by saturated solubility of valsartan in distilled water. Valsartan gastro-retentive (GR) tablets containing solid dispersion prepared and evaluated by weight variation, floating time and dissolution rate. Compression at lower pressures resulted in the tablets floating over simulated gastric fluid (pH 1.2) for more than 17 h. In vitro release of valsartan from GR tablet was dependent on the amount of poloxamer 407 and hydroxypropyl methylcellulose. On the basis of evaluation parameter, formulation E-3 was selected as a final formulation. Therefore, it can be concluded that the GR tablets containing solid dispersion may be exploited successfully for the delivery of poorly drug such as valsartan.

나림광산 수계에 분포하는 순환수의 수문지구화학 및 오염 (Hydrogeochemistry and Contamination of Meteoric Water at the Narim Mine Creek, Korea)

  • 이찬희
    • 자원환경지질
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    • 제32권4호
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    • pp.385-398
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    • 1999
  • The Narim gold mine is located approimately 200km southeast of Seoul within the Muju mineralized district of the Sobaegsan gneiss complex, Korea. Environmental geochemistry were undertaken for various kinds of water (surface, ground and mine water) collected of April, September and November in 1998 from the narim mine creek. Hydrogeochemical compositions of water samples are characterized by the relatively significant enrichment of Na+K, alkali ions, $HCO_{3}$, $NO_{3}$, Cl and F in groundwater, wheras the mine and surface waters are relatively enriched in Ca+Mg, hea표 metals and $SO_{4}$. Therefore, the groundwaters belong to the (Na+Ca)-( $HCO_{3}+SO_{4}$) type, respectively. The pH and EC values of the non-mining creek surfers are relatively lower compared with those of the surface water of the mine and ore dump area. The d values ($\delta$D-8$\delta^{18}$O) of all kinds of water from the Narim mine creek are 5.8 to 13.1 The range of $\delta$D and $\delta^{18}$O values (relative to SMOW) are shown in distinct two groups as follows: for the April waters of -64.8 to -67.8$\textperthousand$ and -9.6 to -10.0$\textperthousand$(d value=10.1 to 13.1), and for the November waters of -65.9 to -70.2$\textperthousand$ and -9.3 to -9.6$\textperthousand$ (d value=5.8 to 7.9), respectively. This range variation indicates that two group water were composed of distinct waters with seasonal difference. Geochemical modeling showed that mostly toxic metals (As, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) may exist largery in the from of metal $(M2^+)$ and metal-sulfate $(MSO_4\;^{2-$\mid$),\; and \;SO_4^{2-$\mid$}$ concentration influenced the speciation of heavy metals in the meteoric water. These metals in the groundwater could be formed of $CO_3 \;and \;(OH)_3$ complex ions. Using computer program, saturation index of albite, calcite, dolomite in meteoric water show undersaturated and progreddively evolved toward the saturation state, however, ground and mine water are nearly saturated. The gibbsited water-mineral reaction and stabilities suggest that the weathering of silicate minerals may be stable kaolinite, illite and Nasmectite. The clay minerals will be transformed to more stable kaolinite owing to the contiunous reaction.

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전남 해남의 순신 금광산 지역에 산출하는 응회질암에 포획된 유리포유물 (Glass Inclusions in Quartz Phenocrysts of Tuff from Sunshin Au Mining Area, Haenam, Jeonnam.)

  • 이승열;양경희;전병근;백길;고상모;서정률
    • 암석학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.337-348
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    • 2009
  • 전남 해남의 순신 천열수 금광상을 배태하고 있는 응회질암층은 규화변질작용과 견운모 변질작용을 받았으나 석영반정에는 포획될 당시의 조성이 보존되어 있는 투명하고 균질한 유리포유물이 산출되고 있다. 유리포유물의 크기는 $5-200\;{\mu}m$이며 유리(60~80 vol%) + 기포(15~30 vol%) $\pm$ 딸결정(<10 vol%)으로 구성되어 있다. 일정한 정육각형의 고온석영 결정형의 유리포유물은 석영 반정의 가장자리에 산출되는 경향이 있으며 모두 초생포유물이다. 유리포유물은 석영반정이 성장하고 있던 마지막 단계의 액상선 성분을 나타내는 것으로 매우 분화된 K 성분이 높은 칼크-알칼리계열에 속하는 유문암질암이다. 이 액상선의 멜트내의 $Au_2O_3$ 함량은 매우 미비하여(<0.30 wt%) Au 성분은 잔류용융체에 부화되지 않았음을 나타내고 있다. 유리포유물이 나타내는 조직적 특성은 마그마가 지표에 분출되기 전에 이미 2-4 wt%의 물에 포화되었음을 지시하며, 고온 석영형으로 산출되는 유리포유물의 모습은 모결정인 석영이 $\beta$-석영 안정영역에서 결정화작용이 끝났음을 의미한다. 유리포유물에 용해되어 있는 2-4 wt%의 물에 포화된 마그마의 포화압력은 약 300-900 bar를 나타낸다. 이는 해남의 화산암을 형성한 마그마는 적어도 지하 0.8-2.5 km의 깊이의 마그마 챔버에서 분출한 것으로 계산된다.

트리에탄올아민형 양이온 계면활성제의 안정성 및 특성 연구 (Stability and Characterization of Triethanolamine Type Cation Surfactants)

  • 김병조;김형규;이종기;문석식
    • 공업화학
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    • 제20권2호
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    • pp.140-144
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    • 2009
  • 본 연구는 트리에탄올아민형 양이온 계면활성제(TEA-EQ)의 합성과 그 응용에 관한 것으로, 지방산과 트리에탄올아민의 특정 몰비와 반응온도에 따라 트리에탄올형 양이온 계면활성제의 mono, di, tri 구조가 다르게 합성되는 것을 알 수 있었고, 분석은 NMR로 해석하였다. 안정성은 섬유유연제에 적용한 후, 각각 $45^{\circ}C$에서 4개월간 상안정성을 육안으로 확인하였다. 장기안정성은 Tri-TEA-EQ 함량이 증가할수록 감소하였고 Mono-TEA-EQ 함량이 많을수록 증가하였다. 또한 지방산의 종류에 따른 유연력 및 흡수력을 평가하였는데, 포화지방산이 증가할수록 유연력이 증가하고, 불포화지방산이 많을수록 흡수력이 증가하는 현상을 보였다. 유연력 평가는 일반 가정용 수건의 터치감을 이용한 관능평가로 실시하였으며 흡수력은 유연제 처리 후 흡수되는 물의 높이로 측정하였다.

마이크로-나노버블 반응조를 이용한 미생물성장 동력학 계수의 추정에 관한 연구 (Estimation of Kinetic Parameters for Biomass Growth Using Micro-nano Bubbles Reactor)

  • 한영립;정병길;정유진;조도현;성낙창
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.647-653
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    • 2010
  • The objectives of this research are to evaluate and compare the oxygen transfer coefficients($K_{La}$) in both a general bubbles reactor and a micro-nano bubbles reactor for effective operation in sewage treatment plants, and to understand the effect on microbial kinetic parameters of biomass growth for optimal biological treatment in sewage treatment plants when the micro-nano bubbles reactor is applied. Oxygen transfer coefficients($K_{La}$) of tap water and effluent of primary clarifier were determined. The oxygen transfer coefficients of the tap water for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were found to be 0.28 $hr^{-1}$ and 2.50 $hr^{-1}$, respectively. The oxygen transfer coefficients of the effluent of the primary clarifier for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were found be to 0.15 $hr^{-1}$ and 0.91 $hr^{-1}$, respectively. In order to figure out kinetic parameters of biomass growth for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor, oxygen uptake rates(OURs) in the saturated effluent of the primary clarifier were measured with the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor. The OURs of in the saturated effluent of the primary clarifier with the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 0.0294 mg $O_2/L{\cdot}hr$ and 0.0465 mg $O_2/L{\cdot}hr$, respectively. The higher micro-nano bubbles reactor's oxygen transfer coefficient increases the OURs. In addition, the maximum readily biodegradable substrate utilization rates($K_{ms}$) for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 3.41 mg COD utilized/mg active VSS day and 7.07 mg COD utilized/mg active VSS day, respectively. The maximum specific biomass growth rates for heterotrophic biomass(${\mu}_{max}$) were calculated by both values of yield for heterotrophic biomass($Y_H$) and the maximum readily biodegradable substrate utilization rates($K_{ms}$). The values of ${\mu}_{max}$ for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 1.62 $day^{-1}$ and 3.36 $day^{-1}$, respectively. The reported results show that the micro-nano bubbles reactor increased air-liquid contact area. This method could remove dissolved organic matters and nutrients efficiently and effectively.