• 분석과학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.79-91
• /
• 2014

1-Butyl-3-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ($[bmpip][Tf_2N]$) 이온성 액체를 대상으로 약 303 K로부터 약 343 K의 온도 범위와 약 30 MPa까지의 압력 범위에서 이온성 액체에 녹는 이산화탄소 ($CO_2$)의 용해도를 측정하였다. 우리가 아는 한, $[bmpip][Tf_2N]$에 대한 $CO_2$의 용해도 데이터는 다른 연구자들에 의해 지금까지 문헌에 발표된 바가 없다. 가변부피투시창 (variable-volume view cell)이 장착된 고압용 상평형 장치를 사용하여 온도를 변화시키면서 여러 가지 조성을 갖는 $CO_2+[bmpip][Tf_2N]$ 혼합물의 기포점 또는 구름점 압력을 측정함으로써 $[bmpip][Tf_2N]$에서의 고압 $CO_2$의 용해도를 결정하였다. 이온성 액체가 가지고 있는 양이온이 $CO_2$ 용해도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 본 연구에서 사용한 $[bmpip][Tf_2N]$에 대한 $CO_2$ 용해도 데이터를 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide($[bmim][Tf_2N]$)에 대한 $CO_2$ 용해도 데이터와 비교하였다. 압력이 증가함에 따라 $[bmpip][Tf_2N]$에 대한 $CO_2$ 용해도는 급격히 증가하였으며 온도가 증가함에 따라 용해도는 감소하였다. $[bmpip][Tf_2N]$와 $[bmim][Tf_2N]$ 두 이온성 액체에 대하여 $CO_2$의 용해도는 몰분율 기준으로 온도 및 압력 조건에 관계없이 거의 같았다. Peng-Robinson 상태 방정식을 사용하여 $CO_2+[bmpip][Tf_2N]$ 혼합물 시스템에 대한 상평형 모델링을 수행하였다.

• 분석과학
• /
• 제24권6호
• /
• pp.467-476
• /
• 2011

Methylsulfate 음이온을 갖는 이미다졸리움계 이온성 액체들을 대상으로 이온성 액체에 녹는 이산화탄소의 용해도를 측정하고, 이온성 액체가 가지고 있는 양이온의 변화에 따른 용해도의 차이를 비교하였다. 본 연구에서 사용한 methylsulfate 음이온을 가진 이온성 액체는 1-ethyl-3-methylimidazolium methylsulfate ([emim][$mSO_4$])와 1-butyl-3-methylimidazolium methylsulfate ([bmim][$mSO_4$])였다. 가변부피투시창(variable-volume view cell)이 장착된 고압용 상평형 장치를 사용하여 303.15 K에서 343.15 K까지 온도를 변화시키면서 여러 가지 조성을 갖는 이온성 액체와 이산화탄소의 혼합물의 기포점 압력을 측정함으로써 이온성 액체에서의 고압 이산화탄소의 용해도를 측정하였다. 이온성 액체에서 이산화탄소의 농도가 증가함에 따라 압력이 급격히 증가하였으며, 온도가 증가함에 따라 용해도는 감소하였다. 또한 이미다졸리움 양이온에 붙어 있는 알킬 체인의 길이가 길수록 높은 용해도를 가지는 것으로 나타났다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 이온성 액체와 이산화탄소 혼합물 시스템에 대한 상평형 모델링을 수행하였다.

• 에너지공학
• /
• 제7권1호
• /
• pp.103-112
• /
• 1998

산업용 직물여과포의 운전에서 발견되는 다양한 문제점들을 해결하기 위한 일환으로 내열성여과포를 개발하여 성능을 규명하였다. 국내 산업체에서 배출되는 대표적인 네 종류의 먼지들, 즉 제철공정의 코크먼지, 시멘트 제조업체의 시멘트 먼지, 유동층 연소로의 비산회재, 그리고 폐플라스틱 소각로의 연소재에 대하여 여과포의 성능을 시험하였다. 내열성여과포의 물리화학적 특성은 평균 세공흐름압력 및 기포점 세공지름, 평균흐름 세공지름, 세공크기분포, SO2 및 NO2 분위기에서의 물성변화의 항목으로 평가 되었다. 또한, 벤치규모의 필터시험장치에서 직물여과포에 대한 압력손실, 먼지 통과율, 여과포 성능 평가지수를 조사하였다. 본 연구에서 개발된 직물여과포는 양호한 물리화학적 필터 특성을 지니고 있으며 전형적인 산업체 먼지를 처리하는데 적합하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.81-81
• /
• 2004

등통로각압축(ECAP, Equal Channel Angular Pressing)공정은 다결정의 재료 덩어리를 두 채널(channel)이 일정하게 교차하는 형태의 금형에 통과시켜 단면적과 단면 형상의 큰 변화 없이 압출하는 성형법으로 다른 공정에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 재료에 소성변형을 발생시켜 입자를 미세화 시킬 수 있으며, 기존의 분말야금에 의한 방법에 비해 상용재료를 포함한 광범위한 금속 및 합금에 적용이 용이한 점과 재료 내부에 기포가 거의 잔류하지 않는 점등의 장점을 가지고 있다.(중략)

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권2호
• /
• pp.213-222
• /
• 2016

동일한 음이온을 가진 두 가지 종류의 이온성 액체인 1-ethy-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([emim][TfO])와 1-butyl-1-methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate ([bmpyr][TfO])를 대상으로 약 303 K로부터 약 343 K의 온도 범위와 약 30 MPa까지의 압력 범위에서 이온성 액체에 녹는 황화수소($H_2S$)와 메탄($CH_4$)의 용해도를 측정하였다. 가변부피투시창이 장착된 고압용 상평형 장치를 사용하여 온도를 변화시키면서 여러 가지 조성을 갖는 기체 + 이온성 액체 혼합물의 기포점 압력을 측정함으로써 이온성 액체에서의 기체의 용해도를 결정하였다. 이온성 액체에 대한 $H_2S$의 용해도는 압력이 증가함에 따라 증가하였으며 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 반면에 이온성 액체에 대한 $CH_4$의 용해도는 압력이 증가함에 따라 크게 증가하였으나 온도의 영향은 거의 없었다. 동일한 음이온을 갖는 이온성 액체인 [emim][TfO]와 [bmpyr][TfO]에 대하여 $H_2S$의 용해도는 몰랄 농도 기준으로 온도 및 압력 조건에 관계없이 거의 유사하였다. 이온성 액체[emim][TfO]에 대한 $H_2S$와 $CH_4$의 용해도를 비교한 결과, $H_2S$의 용해도가 $CH_4$의 용해도보다 훨씬 컸다. 동일한 종류의 이온성 액체에 대하여 본 연구를 통해 얻은 $H_2S$와 $CH_4$의 용해도 데이터를 문헌으로부터 얻은 $CO_2$의 용해도 데이터와 비교하였다. 같은 압력 및 온도 조건에서 비교할 때, $CO_2$의 용해도는 $H_2S$와 $CH_4$의 용해도의 사이에 있었다.

• 대한화학회지
• /
• 제59권5호
• /
• pp.454-465
• /
• 2015

본 연구의 목적은 액체 혼합물의 끓음에 대한 예비 화학교사의 인식을 알아보는 것이다. 이를 위해 사범대학에 재학 중인 예비 화학교사 65명을 대상으로 에탄올 수용액의 끓는점과 가열 곡선 유형, 용액이 끓을 때의 기포 속 입자 모형 등에 대한 설문조사를 실시하고, 이 중 9명을 면담하였다. 그 결과, 50% 몰분율의 에탄올 수용액의 끓는점에 대한 예비교사의 인식은 ‘78-100 ℃ 구간에서 끓기 시작한다’는 과학적인 응답이 52.3%이었고, ‘에탄올 끓는점인 78 ℃에서 끓기 시작한다’고 생각하는 응답이 35.4%이었다. 전자의 경우, 물과 에탄올의 부분 증기압력의 합이 순수한 에탄올의 증기압력보다 작고, 물의 증기압력보다 커진다는 과학적인 설명에 비해 ‘끓을 때 에탄올 분자가 물 분자와의 인력이나 진로 방해 등을 통해 순수한 끓는점보다 높아진다’고 생각하는 설명이 많았다. 후자의 경우, 에탄올이 먼저 끓는데, 끓는점은 물질의 고유성질이므로 혼합물이 되어도 변하지 않는다고 생각하였다. 액체 혼합물의 가열 시 온도변화에 대해서는 끓기 시작하면서 온도가 증가하다가 일정한 온도가 된다고 생각하는 응답자가 69.2%이었으나 이들은 에탄올이 끓으면서 기화되어, 액체상에 물의 비율이 높아지기 때문에 점점 끓는점이 증가하게 된다는 설명을 하거나, 에탄올은 상태 변화하지만 액체로 남아있는 물이 열에너지를 흡수하기 때문에 혼합액체의 온도가 증가한다는 설명을 제시하였다. 상당수의 예비교사는 두 개의 일정한 온도 구간이 나타난다는 응답을 하였는데 이들은 액체 혼합물의 각 성분이 자신의 고유한 끓는점에서 상태변화를 한다고 생각하고 있었다. 또한, 액체 혼합물의 증발과 끓음 상황에서 기체상에서의 입자 모형을 분석한 결과, 증발 상황에서는 대부분의 예비교사가 기체상에 물과 에탄올이 동시에 존재하는 모형을 그렸으나, 끓음 상황에서는 기체상에 에탄올만 존재하는 모형을 그리는 비율이 증가하였다. 결과를 바탕으로 예비교사들이 혼합액체의 끓음에 대해 가지고 있는 대체적 개념과 이들의 인식 개선을 위한 시사점을 논의하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.125-132
• /
• 2019

수중폭발로 인해 발생된 충격파에 노출된 유체(대부분 해수)는 유체장 내 압력과 속력 등의 물리적 변화에 따른 장력을 견딜 수 없으므로 캐비테이션(기포 또는 기공)이 발생하게 되고 이때 발생된 캐비테이션은 수중폭발의 연쇄 과정 중 구조물에 미치는 충격하중의 전달 환경을 변화시킨다. 폭발물과 구조물 간의 거리가 비교적 가까워 선체구조의 국부적 손상에 관심을 가지는 근거리 수중폭발연구에서 관심을 가지는 물리적 현상은 크게 3가지로 초기충격파 그리고 그것과 선체구조와의 상호작용, 국부 캐비테이션, 국부 캐비테이션 폐쇄 후 2차 충격파이다. 본 논문의 관심은 근거리 수중폭발에 따른 국소 캐비테이션이므로 수면과 해저로부터의 반사파는 고려하지 않는다. 유체와 구조에 관한 각각의 지배 방정식을 유도하고 이를 간단한 1차원 무한평판 문제에 적용, 수치적으로 해석하여 엄밀해와 비교해봄으로써 제안된 비연성 해석방법을 검증한다. 비연성 해석방법은 유체-구조 결합 해석방법보다 계산상 효율이 높으며 간단함에도 불구하고 상대적으로 높은 수준의 정확도를 얻을 수 있다는 점에서 유용하다. 본 논문을 통해 수중폭발과 같은 복잡한 물리적 상황에서의 유체-구조 상호작용 현상에 대한 이해와 실질적인 문제에 개념적 이해를 높이는 데 도움이 될 것이다.