• 제목/요약/키워드: 가열속도

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열분석법을 이용한 사용후 타이어의 열적 특성과 포텐셜 에너지의 회수 (The Potential Energy Recovery and Thermal Degradation of Used Tire Using TGA)

  • 김원일;김형진;홍인권
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권2호
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    • pp.135-146
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    • 1999
  • SBR과 타이어의 속도론적 해석을 수행하기 위하여 질소기류 상태에서 각각 5, 10, 15, $20^{\circ}C/min$으로 열분석을 수행하여 Kissinger, Friedman, Ozawa 방법에 의해 활성화 에너지와 반응차수를 계산하였다. Friedman 방법에 의해 산출된 활성화 에너지는 SBR은 247.53kJ/mol, 타이어는 230.00kJ/mol이었으며, Ozawa 방법에 의한 활성화 에너지는 SBR이 254.80kJ/mol, 타이어가 215.76kJ/mol로 나타났다. 열분석을 수행한 결과 미분법인 Friedman 방법과 적분법인 Ozawa 방법이 SBR과 타이어의 속도론적 해석에 더 적합한 것으로 나타났다. 열분해 공정을 이용하여 SBR과 타이어를 분해한 결과 온도가 증가함에 따라 액상 생성물의 수율이 전반적으로 증가하는 경향을 보였으며, 가열속도가 $20^{\circ}C/min$일 때 SBR의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 86%로 최대 값을 보였으며, 타이어의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 55%로 최대값을 보였다. 이로부터 SBR과 타이어 분해공정에서 열분해 온도와 가열속도가 중요한 변수로 작용함을 알 수 있으며, 본 연구에서는 $70^{\circ}C$, $20^{\circ}C/min$을 최적분해 조건으로 제시할 수 있다.

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대두유의 가열산화중의 특성변화 -제 1 보 : 가열산화중의 대두유의 일부 화학적, 물리적 성질의 변화- (Studies on Thermal Oxidation of Soybean Oil -I. Changes in Some Chemical and Physical Properties of a Soybean Oil during Thermal Oxidation-)

  • 신애자;김동훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.257-264
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    • 1982
  • 식용대두유에 공기를 다공성 가스 분산판을 통해서 주입(120ml/min)하면서 가열산화온도를 30에서 $180^{\circ}C$까지 변화시킬때(10시간)의 대두유의 일부 특성변화를 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용된 대두유는 120ml/min의 공기주입 속도하에서는 그 과산화물값, TBA값과 요오드값은 가열산화온도가 $80^{\circ}C$를 넘을때 크게 증가했었다. 대두유의 지방산조성을 볼때 가열산화온도가 $80^{\circ}C$가 넘을때 불포화지방산의 함량의 변화는 컸었다. 그 반면에 포화지방산 함량의 변화는 거의 없었다. 이와같은 변화는 가열산화중의 대두유의 요오드값의 변화와 잘 일치 했었다. 한편, 산값은 가열산화온도가 $160^{\circ}C$를 넘을때 크게 증가했었다. 대두유의 굴절율과 점도는 가열산화온도와 시간이 증가함에 따라 증가했으나, 점도의 경우에는 가열 산화온도가 $180^{\circ}C$ 이상의 경우 크게 증가했었다. 본 실험의 가열산화조건하에서의 시료유지의 점도(V)와 가열 산화온도$(T^{\circ}K)$ 사이의 관계는 다음 식으로 표시할 수 있었다. $$V=Aexp({\frac{E}{RT}})$$ 여기서 A는 함수 E는 점성흐름의 활성화 에너지, R은 기체항수이다. 한편 $20^{\circ}C$에서 측정한 가열산화된 대두유의 굴절율$({n_D}^{20})$과 점도(V) 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립하였었다. $${n_D}^{20}=1.4614+7.3333{\times}10^{-5}t+2.9612{\times}10^{-3}InV$$여기서 t는 점도측정온도$(^{\circ}C)$, InV는 점도의 자연대수치이다.

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저온균일침전법에 의해 제조된 $TiO_2$의 상변화 (Phase Transition of $TiO_2$ prepared by HPPLT)

  • 황두선;이남희;이강;김선재
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.208-208
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    • 2003
  • 저온균일침전법(HPPLT)으로 제조된 TiO$_2$나노분말은 10$0^{\circ}C$이하의 온도에서 rutile상을 얻을 수 있다. 또한, rutile에서 anatase로의 상변화는 합성시간, 가열속도, 반응온도 그리고 음이온 첨가에 의해 일어난다고 보고되어졌지만, 금속양이온들에 의한 상변화는 알려진 바가 없다. 따라서, 다양한 양이온을 첨가하여 저온균일침전법에서 TiO$_2$의 상변화가 어떻게 일어나는지를 조사하였다. 출발원료인 TIC1$_4$를 사용하여 가수분해하여 0.67M의 TiOCl$_2$을 얻었다. 얻어진 TiOCl$_2$ 수용액에 각각 0.01M의 금속염화물(ZrOCl$_2$, NiCl$_2$, CuCl$_2$, FeCl$_3$, AlCl$_3$ 그리고 NbCl$_{5}$)을 첨가한 후 반응기에 넣고 10$0^{\circ}C$에서 4시간동안 가열하였다 가열한 후 얻어진 침전물에 NaOH 수용액을 이용하여 PH 7-8로 중화한 후 증류수로 Cl$^{-}$이온이 제거될 때까지 충분히 세척하였다. 세척된 침전물을 105$^{\circ}C$에서 24h동안 건조하여 분말을 얻었고, rutile에서 anatase로의 상변화특성을 관찰하기 위하여 XRD, SEM, TEM, ICP 분석을 실시하였다.

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자연대류형 건조기의성능향상을 위한 모형실험 I. 자연대류형 건조기의 분석 (Improvement of Drying Performance of Natural Convection Drier Part I : Analysis of Natural Convection Drier)

  • 류관희;정도섭;정창주
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.25-31
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    • 1979
  • 본연구는 건조에 필요한 열과 공기를 열원으로부터의 자연대류만에 의존하는 간역화력건조기의 성능향상을 도모하기 위하여 실시되었으며 옥수수를 대상으로 모형실험을 통하여 분석한 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 건조기 화구의 공기열입구의 크기는 송풍량에 영향을 미치며 공기의 유입속도가 16m/min 이하가 되도록 충분히 만들어야 한다. 2. 곡물층을 통과하는 송풍량은 곡물층의 두께가 클수록 증가하며 송풍량과 곡물층 두께와의 관계는다음식으로 나타났다. $q=CD^{-k}$ 3. 송풍량은 실험범위내에서는 열원으로부터 곡물층의 높이와 가열공기의 온도상승에 따라 각각 직선적으로 증가하였다. 4. 송풍량은 곡물층의 두께, 열원으로부터의 곡물의 높이 및 가열공기의 온도상승에 의하여 옥수수층의 경우 다음과 같이 추정될 수 있다. $ q=0.00265H(\Delta T) D^{-0.76}$ 5. 바람이 송풍량에 미치는 영향은 매우 커서 8km/hr의 풍속을 가진 바람이 유입구측으로부터 볼 때 송풍량은 바람이 없을 때보다 무려 5배나 증가하였다. 6. 건조실의 전후방간의 가열공기의 온도차이는 열원으로부터 곡물층의 높이가 낮을수록 증가하였으며 이 현상은 바람이 불 때 더욱 현저하게 나타났다. 7. 건조기의 벽면을 통한 열손실은 열원으로부터 곡물층의 높이와 가열공기의 온도상승에 따라 각각 직선적으로 증가하였다.

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방출조절용 항균성 포장재의 개발 및 미생물 생육억제와 물질전달 모델링

  • 한정훈
    • 식품기술
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    • 제9권2호
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    • pp.111-127
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    • 1996
  • Potassium Sorbate의 향균능력측정결과 효모(Saccharomyces cerevisiae)의 성장에 대하여 uncompetitive 기작으로 작용하였다. 열처리 실험의 결과 Potassium Sorbate는 가열온도에 대하여 Arrhenius, 또한 가열시간에 대하여 1차반응식관계로 향균능력을 잃었으며 따라서 보존제로 Potassium Sorbate를 식품에 첨가후 포장, 가열살균하는 일반 식품가공공정상에서 가열살균공정이 첨가 보존제의 잔류향균능력을 잃게 하는 것으로 나타났다. 플라스틱 film과 치즈안에서 Potassium Sorbate의 확산계수 및 확산에 의한 물질전달 현상을 수학적모델과 컴퓨터 simulation 그리고 실험에 의해 구하였다. 저밀도폴리에틸렌(LDPE)이 범용플라스틱중에서 가장 작은 확산계수를 가져 빠른 물질전달이 요구되는 film층 또는 약물저장층으로 적합한것으로 나타났다. 그외 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터(PET)는 느린 물질전달이 요구되는층 또는 복합다층 film에서 물질전달에 단방향성을 주는 고차단층으로 적합한것으로 나타났다. Potassium Sorbate분말과 LDPE resin분말을 섞은후 단일스크루 익스트루더로 항균성 포장 film을 제조한 결과 LDPE film의 tensile strength과 elongation, elastic modulus는 Potassium Sorbate를 3% 이상 포함할때까지 변화하지 않았다. 그러나 film의 투명도는 급격히 낮아졌다. 향균성LDPE film은 효모가 접종된 한천배지상에서 항균물질인 Potassium Sorbate를 배지위로 서서히 방출시켜 효모의 성장속도(growth rate)를 저하시키고 초기성장지체기(lag period)를 연장시킨다. 따라서 식품포장재로 적용시에 미생물의 오염을 막고 식품저장기간을 연장할것이라 여겨진다.

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자색고구마 Anthocyanin 색소의 가열에 대한 속도론적 연구 (Thermal Kinetics of Color Changes of Purple Sweet Potato Anthocyanin Pigment)

  • 이란숙;임종환
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.497-501
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    • 1997
  • 자색고구마 anthocyanin 색소의 가열에 의한 변색반응에 대한 kinetic 상수를 온도 $121{\sim}141^{\circ}C$의 범위에서 조사하였다. Browning index를 사용하여 조사한 자색고구마 색소의 변색반응은 2차반응을 따랐으며, pH를 각각 2.0, 3.0, 4.0 및 5.0으로 조절한 자색고구마 색소의 활성화에너지는 69.57, 76.68, 81.07 및 92.98 kJ/mol로서 용액의 pH가 증가할수록 가열변색에 대한 온도의존성이 커짐을 알 수 있었다. 각 반응의 지수앞 인자와 활성화에너지 사이에는 kinetic compensation effect가 있음을 알 수 있었는데, 이는 이들 색소액의 가열변색이 같은 기작에 의해 이루어짐을 의미한다.

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경화된 페놀 수지 (SC-1008)의 열분해 반응에 관한 연구(I). (Kinetics of Pyrolysis Degradation of Cured Phenol Resin (SC-1008) (I).)

  • 김연철;강희철;예병한;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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    • pp.137-144
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    • 1996
  • 내열 복합 재료에 사용되는 경화된 페놀 수지(DURITE SC-1008)의 열분해 상수를 알아보기 위하여 Henderson and Freidman 분석법을 이용하여 반응 속도 상수를 구하였다. 가열 속도는 5,10, $20^{\circ}C$/min으로 변화 시켰으며 각각의 중량 감소 곡선으로부터 속도 상수 값을 구하였다. 열분해 반응은 크게 두 구간으로 나누어 진행되었으며 이러한 반응을 모사하기 위하여 반응 구간에 따른 속도 상수 값을 구하였다. 또한 실험 상수 값의 정확성을 확인하기 위하여 이론 열중량 곡선식을 직접 유도하여 상수 값을 대입한 결과 그 차이는 상관 계수가 1.19로써 실제 실험 값과 이론식에서 얻어진 값이 거의 일치되었다 그러므로 열분해 반응을 모사하기 위해서는 변화된 가열 속도에 따라서 중량 감소량을 구한 후 열분해 반응 구간을 분리하여 반응 상수론 구하는 것이 필요하다.

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암석의 물리적 특성 변화에 대한 온도의 영향 (A Study on Effects of Temperature for Physical Properties Change of rocks)

  • 김재환;이명성;이미혜;이재만;박성미
    • 암석학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.141-149
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    • 2011
  • 암석의 물리적 특성 변화에 대해 온도의 영향을 연구하기 위해 2종의 화강암류와 대리암, 사암을 전기로에서 $400^{\circ}C$$600^{\circ}C$로 가열하였다. 모든 시료에서 가열 후 물리적 특성(비중, 공극률, 흡수율, 초음파속도)과 색상 변화는 보이나, 편광현미경을 이용한 광물학적 변화는 뚜렷하지 않다. 특히 물리적 특성 변화에서 공극률과 흡수율은 증가하고, 비중과 초음파 속도는 감소하는 경향을 보이며, 온도가 증가할수록 변화폭은 크게 나타난다. 여기서 측정한 공극률은 암석의 전체 공극률을 반영하지 못하고 있으나 온도에 의한 암석의 표면 상태 변화를 반영한다 반면 초음파 속도는 암석의 전체적인 손상 정도를 파악하는데 유용하다. 그러므로 온도에 의한 암석의 물리적 특성 변화를 설명하기 위해 공극률과 초음파 속도는 상호 비교해야 한다.

아래로 향한 수평가열판이 있는 수조에서의 자연대류 (Natural Convection in a Water Tank with a Heated Horizontal Plate Facing Downward)

  • Yang, Sun-Kyu;Chung, Moon-Ki;Helmut Hoffmann
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.301-316
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    • 1995
  • 아래를 향한 가열 수평 평판이 있는 수조에서의 자연대류 현상을 규명하기 위한 실험적, 해석적인 연구를 수행하였다. 이는 압력용기 하부에 용융물이 있을때 캐비티내에서의 열수력현상을 규명하기 위한 간단화된 모델에 관한 연구이다. 압력 용기는 하부에 가열평판이 부착된 직육면체 단열 상자로 모의하고 이 상자는 물이 차 있는 수조에 설치된다. 냉각기는 정상상태의 유동 조건을 만들기 위해 상자와 수조사이의 U자 형태의 유동 영역에 설치된다. 실제 압력용기 하부에서는 다상 유동이 발생할 확율이 크나본 연구는 복잡한 다상 유동의 열수력 현상을 규명하기 위한 첫 단계 시도로서 단상유체를 사용한 실험 및 해석 연구이다. 본 연구에서는 가열 평판 아래에서의 자연대류현상특성을 더욱 잘 이해하기 위해 LDV와 열전대를 사용하여 속도와 온도를 측정하였다. 또한 입자가 부상된 유동장을 사진 찍어 유동을 가시화 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 유체는 가열판과 냉각기가 작동할 때 매우 효과적으로 전 유동장에 걸쳐 순환한다. 가열판 하부에서 유동이 정체된 영역이 있고 매우 얇은 열 경계층을 갖는 두드러진 온도의 성층현상이 관찰되었다. FLUTAN Code를 이용한 해석은 속도를 합리 적으로 예측할 수 있다는 결과를 보여 주었다.

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유도가열 기법을 이용한 저주파 용접예열 시스템 구현 (Implementation of Low Frequency Welding Pre-heating System Using Induction Heating)

  • 양주영;김수찬;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • 용접예열은 본 용접 전에 금속이 융착되는 모재면을 일정한 온도로 가열하는 것을 의미한다. 냉각속도 조절에 따른 재료 경화 정도 감소, 불순물 편석억제, 열적 변형방지, 그리고 수분제거 등 인접 영향부의 균열을 방지할 수 있다. 이러한 이유에서 고품질의 용접을 위하여 반드시 필요한 작업이다. 유도가열은 전자기유도 현상을 응용하여 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 효율적인 가열방식이다. 기체 및 액체를 이용한 연소발열과 비교하여 신속한 가열뿐만 아니라 청결하고, 안정적이며, 경제적이다. 단순한 구조로 주파수와 코일의 형태를 변형하여 가열체의 형상, 깊이, 재질에 관계없이 가열할 수 있다. 본 논문에서는 유도가열 기법을 이용하여 저주파 용접예열 시스템을 구현하였으며, 3종의 자동차 변속기 부품을 대상으로 권선코일 내에서 각 변속기 높이에 따라 권선코일 저항, 인덕턴스 및 자동차 변속기 부품의 온도변화를 관찰한 결과 전류의 변화는 저주파 가열에 있어 매우 중요한 요인으로 작용함을 확인하였다.