• 제목/요약/키워드: 물질전달모델

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금속수소화물 수소저장 용기 내부의 열 및 물질전달 현상에 대한 수치적 연구(I) - $LaNi_5$ 베드를 이용한 수소 흡장반응 해석 모델 개발 (Numerical analysis of the coupled heat and mass transfer phenomena in a metal hydride hydrogen storage reactor(I) - Model development of analyzation for hydrogen absorption reaction using the $LaNi_5$ bed)

  • 남진무;주현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.225.1-225.1
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    • 2010
  • Within recent years attention has been focused on the method of hydrogen storage using metal hydride reactor due to its high energy density, durability, safety and low operating pressure. In this paper, a numerical study is carried out to investigate the coupled heat and mass transfer process for absorption in a cylindrical metal hydride hydrogen storage reactor using a newly developed model. The simulation results demonstrate the evolution of temperature, equilibrium pressure, H/M atomic ratio and velocity distribution as time goes by. Initially, hydrogen is absorbed earlier from near the wall which sets the cooling boundary condition owing to that absorption process is exothermic reaction. Temperature increases rapidly in entire region at the beginning stage due to the initial low temperature and enough metal surface for hydrogen absorption. As time goes by, temperature decreases slowly from the wall region due to the better heat removal. Equilibrium pressure distribution appears similarly with temperature distribution for reasons of the function of temperature. This work provides a detailed insight into the mechanism and corresponding physicochemical phenomena in the reactor during the hydrogen absorption process.

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전침이 흰쥐에서 먹이섭취와 시상하부의 콜레시스토키닌 mRNA 발현에 미치는 영향 (Effects of Electroacupuncture on Food Intake and mRNA Expressions of the Hypothalamic Cholecystokinin in Rats)

  • 우현수;김용석;김창환
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제24권2호
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    • pp.101-112
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    • 2007
  • 목적 : CCK는 현재까지 가장 많이 연구된 식후의 포만신호 전달물질로, 음식섭취를 감소하고, 캡사이신 반응성의 미주신경에 의해 위장운동과 위내의 공복감을 억제시킨다 전침의 진통효과 발현기전에 영향을 미치는 항아편양 단백물질로서, 내인성 CCK와 그 수용체(CCK-A와 CCK-B)의 역할은 기존의 연구에서 이미 보고되어 왔다. 이에 착안하여, 본 연구에서는 포만감의 측면에서 전침자극이 내인성 CCK의 발현에 어떠한 영향을 미치는가를 살펴보고자 한다. 방법 : 48시간 절식 쥐 모델을 이용하여, 전침자극 후 30분과 60분 동안, 먹이 섭취량 변화를 측정하고, 먹이섭취량에 영향을 주는 신경전달경로에서 CCK가 관여하는지를 확인하기 위해 미주신경절제술을 시행한 쥐와 비교하였다. 한편 48시간 절식 쥐 모델을 대상으로하여 침자극 후 시상하부의 CCK mRNA 발현변화를 관찰하였다. 결과 : 전침군에서 30분과 60분 뒤의 먹이 섭취가 대조군에 비해 현저히 낮게 관찰되었는데, 포만감에 관련된 침의 이와 같은 효과는 CCK 수용체에 길항작용이 있는 lorglumide와 미주신경절제술에 의해 차단됨을 알 수 있었다. 시상하부의 CCK mRNA의 발현되는 대조군에 비하여 전침군에서 증가하는 경향이 관찰되었으나, 통계학적인 유의성은 확인 할 수 없었다. 결론 : 위의 결과에서, 전침은 포만감에 영향을 미치는 내인성 CCK 메카니즘을 활성화시키는 것을 알수 있었다.

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동정광 입자의 산화반응에 관한 속도론적 연구 (Kinetic Studies on the Oxidation of Copper Concentrate Particles)

  • 손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제11권6호
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    • pp.47-54
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    • 2002
  • 내경 2.8cm, 높이 65cm의 반응관을 이용하여 1000∼1400 K에서 산소-질소 혼합 가스류 중을 낙하하는 동정광 입자의 1차원 비등온 산화반응의 초기거동에 대하여 검토하였다. 동 정광은 반응관을 낙하하면서 매우 빠르게 산화 용융되었다. 입자 온도는 미 반응핵 모델과 가스-입자간의 물질전달 및 가스-입자-관벽 사이의 열전달을 조합하여 계산하였다. 계산에 의한 입자 온도는 반응관 상단에서 20∼30cm의 위치에서 최고온도에 도달하였으며, 고 산소분압에서는 약 1700 K에 도달하였다. 산소분압이 0.2 atm 이상인 경우 대부분의 입자는 용융되었다.

ELCOM-CAEDYM을 이용한 대청댐 유입탁수의 3차원 모델링 (3D Modeling of Turbid Density Flow Induced into Daecheong Reservoir With ELCOM-CAEDYM)

  • 정세웅;이흥수;윤성완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.379-383
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 3차원 수리 모델인 ELCOM(Estuary, Lake and Coastal Ocean Model)과 물질 전달모델인 CAEDYM(Computational Aquatic Ecosystem Dynamic Model)을 이용하여 성층화된 저수지로 밀도류 형태로 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 해석하는데 있다. ELCOM은 3차원 수리동력학 모델로써 시공간적인 유속과 수온변화를 예측하는데 사용되었으며, CAEDYM과 매 계산시간 마다 동적으로 연결(Dynamic coupling)되어 부유입자의 이송, 확산, 침강 과정을 모의하였다. 개발된 3차원 모델의 예측 성능은 2004년 홍수기 동안 대청호에서 실측한 자료를 사용하여 검증하였다. 모델의 모의변수는 입자크기별로 구분된 부유물질(SS) 그룹이며, 현장 실측자료인 탁도($C_T$)와 모델 변수인 SS간의 변환을 위해 저수지 지점 별로 측정한 SS-$C_T$ 상관관계를 사용함으로써 부유 입자의 크기분포의 공간적 변동 특성을 반영하였다. 모델은 탁수가 유입하는 환경에서 저수지 성층구조의 변화와 유입 탁수의 밀도류 거동특성, 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 비교적 잘 모의하였다. 저수지로 유입한 부유입자 중 입경이 $20{\mu}m$ 이상인 입자는 매우 빠른 속도로 저수지 바닥에 퇴적된 반면, $10{\mu}m$ 이하의 입자들은 중층에 오랜 시간 부유하며 장기탁수문제를 유발하는 원인이 되었다.

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곡유로 채널을 가지는 수증기-메탄올 개질기에서 유량 변화에 따른 메탄올 전환율 및 물질 전달에 관한 연구 (Study on Methanol Conversion Efficiency and Mass Transfer of Steam-Methanol Reforming on Flow Rate Variation in Curved Channel)

  • 장현;박인성;서정세
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전산유체역학 상용 코드를 이용하여 곡유로 채널형 수소 개질기에 대한 수치 해석적 연구를 수행하였다. 상용코드에서 제공하는 연소모델의 사전 검증을 위하여 원통 채널형 개질기 형를 가지는 선행연구모델(23)에 대한 수치해석을 선행하여 수행하였고, 95% 이상 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 선행연구모델의 수치해석을 통해 연소모델에 대한 해석 타당성검증이 완료된 후, 반응기 형태 변화가 메탄올 전환율과 수소생성에 미치는 영향을 파악하여 기존보다 유로의 길이가 증가한 곡유로 채널형 개질기를 설계하고, 유량조건($10/15/20{\mu}l/min$)을 변수로 수치해석을 수행하였다. 그 결과 원통 채널형 개질기와 곡유로 채널형 개질기에서 발생하는 유동 특성 및 물질전달 특성을 파악할 수 있었고, 그리고 유량에 따른 메탄올 전환율 및 수소 생성에 관한 유용한 정보를 얻을 수 있었다.

보리차 및 결명자(決明子)차의 추출조건(抽出條件)의 변화(變化)에 따른 추출량(抽出量) 및 추출속도(抽出速度) 예측(豫測)모델 (Prediction Model for the Extraction Weights and Extraction Rate of Barley and Cassia Tora Seed Tea by Different Extraction Conditions)

  • 정문호;최용희
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제8권
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    • pp.95-106
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    • 1990
  • 보리차 및 결명자차의 추출 공정중 추출량에 미치는 중요한 인자로는 입자크기, 추출온도, 추출시간, 및 초기시료의 농도 등이 있다. 그리하여 본 연구에서는 상기 추출조건의 변화에 따른 추출량을 측정하여 얻어진 경과를 요약하면 다음과 같다. 1. 추출량 및 추출속도 예측 모델식은 가장 오차가 적은 범위에서 각각의 독립변수에 대한 예측 모델식을 세운후 각 독립변수와의 관계를 종합하여 최종추출량 예측 모델식을 세웠다. 2. 입자의 크기가 총괄 물질전달계수에 미치는 영향은 입자가 작을수록 총괄물질 전달계수가 증가하였다. 3. 추출량은 입자크기가 작을수록, 온도가 높을수록, 시간이 길수록, 초기시료량이 클수록 증가하였다.

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실시간 합성을 위한 가상 충돌음 표현 (Collision Sound Representation for Realtime Synthesis)

  • 이정선;남양희
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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    • pp.257-260
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    • 2006
  • 가상현실에서의 사운드는 충돌이나 접촉 등의 인터랙션을 전달함에 있어서 그래픽 영상보다도 효과적인 경우가 많다. 그러나, 기존 연구에서는 발생 가능한 충돌음을 임의적으로 녹음한 후 실시간에서 단순 재생하는 방법으로 재현하고 있는 것이 대부분이다. 그러나, 가상환경은 미리 주어진 시나리오에 의해 플레이되는 것이 아니기 때문에 실시간으로 주어지는 인터랙션에 대해 적합한 충돌음을 실시간에 합성해야 한다. 본 논문에서는 녹음된 음의 단순재생을 피하고 실시간 가상환경의 충돌음 발생 요인을 바탕으로 유사한 물질의 충돌음을 하나의 대표 모델로서 표현하는 방법을 제안한다. 즉, 모든 샘플들을 저장하는 대신 하나의 고유음과 필요한 속성 표현을 제공하는 것이다. 이러한 고유음 표현은 실시간에 속성 요소의 변형에 의해 다양한 상황에 적응적인 음을 생성하게 된다. 이러한 충돌음 표현의 생성과 타당성을 파악하기 위해 충돌음을 방생시키는 물질들에 대한 진동음의 스펙트로그램 분석을 행하였고, 유사 물질별로 하나의 고유음 표현을 생성하여 해당 물질의 실제 충돌음과 비교함으로써 주요 주파수 패턴의 유사함을 확인하였다.

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금속지지체형 고체산화물연료전지와 연료극지지체형 고체산화물연료전지의 물질전달 특성분석 (Mass Transfer Analysis of Metal-Supported and Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells)

  • 박준근;김선영;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.317-324
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지의 상용화를 위해서 금속지지체형 고체산화물연료전지가 개발되었다. 이 연료전지는 기계적강도를 향상시킨 새로운 개념의 연료전지지만 접합층으로 인해 물질전달률이 감소한다. 본 논문에서는 전산해석을 이용하여 연료극지지체형 고체산화물연료전지와 금속지지체형 고체산화물연료전지의 물질전달율을 비교하고자 한다. 지배방정식, 전기화학반응, 세라믹 물성치 모델이 동시에 해석된다. 그리고 다공성 매질 내부의 물질전달 해석을 위해서 분자확산과 누센확산이 함께 고려된다. 전산해석의 검증을 위해서 실험결과와 해석결과를 비교한다. 금속 지지체형 고체산화물 연료전지의 평균 전류밀도가 연료극지지체형 고체산화물연료전지에 비해 약 23% 감소한다. 그러나 접합층으로 인해 금속지지체형 고체산화물연료전지가 더 균일한 전류밀도 분포를 가진다.

하천에서 1차원 오염물질 거동 해석을 위한 정체시간분포의 양해적 해석해 (An explicit solution of residence time distribution for analyzing one-dimensional solute transport in streams)

  • 김병욱;권시윤;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.518-518
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    • 2023
  • 자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

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고밀집 섬유 집합체를 이용한 정적 액-액 추출 장치의 이론적 해석 (Theoretical Analysis on a Liquid-Liquid Static Extractor Using Highly Packed Fiber Bundle)

  • 김광욱;변기호;이일희;유재형;박현수
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.416-424
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    • 1997
  • 본 연구에서는 고밀집 섬유체에 의한 정적 액-액 접촉기에 대한 이론적 모델링을 통하여 섬유체 접촉기 내부에서의 물질 이동과정과 각 상에서의 축 방향 농도분포 해석이 수행되었고, 여러 운전 조건하에서 출구 농도를 예측하여 실험치와 비교하였다. 본 섬유체 액-액 추출기는 그 구조적 특성 때문에 축 방향 분산이 없는 플러그 흐름 모델로 완벽하게 묘사될 수 있었으며 data fitting을 통해 결정되어 모델식에 적용된 물질전달 계수와 섬유체 추출기 축 방향 반위 길이 당 물질전달 면적의 곱의 항인 $k_a{\sigma}$은 그 섬유체 추출기의 고유 특성 값으로 사용될 수 있었고, 그 값은 약 0.0327cm2/sec이었다.

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