• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.1041-1051
• /
• 2020

일본과 유럽에서 시작된 미세버블과 나노버블의 기술은 여러 응용분야에서 적용 가능하고 그 효과 또한 다양하게 나타나고 있어서 많은 연구자 뿐만 아니라 관련 산업 전문가들에게 관심을 받고 있다. 특히 나노버블은 물속에서 수개월 이상 존재 가능하다는 연구로부터 화장품과 같은 액상 형태의 제품에 적용 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 기포캡슐레이션 기법을 이용한 나노버블의 생성과 나노버블을 함유한 기능성 화장품 내 유효물질 3종(Niacinamide(1.6%), Caffeic acid(1%), Ferulic acid(1%))에 대하여 피부투과성 증가 실험을 진행하였다. 나노버블은 유효물질의 피부투과성 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 나노버블 미함유 물질 대비 최대 250% 피부투과성 증가가 확인되었다(Caffeic acid, 8시간). 이는 화장품 분야 뿐만 아니라 뇌종양과 같은 의약품 투과성에 관련된 분야 등 나노버블 기법에 의한 투과성 향상에 적용 가능한 분야에 연구 성과 및 산업적 파급효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
• /
• 제23권2호
• /
• pp.143-147
• /
• 2012

퍼라이트의 팽창은 고온에서 수초안에 이루어지므로 팽창현상을 실험으로 확인이 어려워 이를 해석하기 위한 버블팽창모사가 필요하다. 이를 위해 용융 퍼라이트 내에 매우 작은 미세 버블이 존재하며 수분 증기가 버블 쪽으로 확산되어 버블이 성장하고 퍼라이트가 팽창하는 모델을 세워 팽창모사를 수행하였다. 수분증기의 확산으로 버블이 성장하여 퍼라이트가 팽창될 때 퍼라이트의 동적 온도는 감소하였다. 버블의 동적압력은 퍼라이트 용융상 내에서 수분 증기가 확산함에 따라 초기에는 증가하지만, 버블의 급격한 팽창 이후에는 오히려 감소함을 확인하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2020

This study aims to investigate injection rate and microscopic spray characteristics of diesel fuel containing fine air bubble (FBD). fine bubble was generated by cavitation theory using bubble generator. Fuel spray was injected into constant volume chamber and visualized by high speed camera. The injection rate data was acquired with bosch tube method. Injection rate of finebubble diesel was very similar with that of diesel. It showed slightly faster injection start by 5 ㎲ attributed to the low viscosity characteristics. In microscopic spray visualization, fine bubble diesel spray showed unsymmetric spray shape compared with diesel spray. It also showed very vigorous spray atomization performance during initial spray development. Improved atomization was also attributed to the low viscosity and surface tension of finebubble diesel fuel.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.133-133
• /
• 2017

최근 딸기 생산이 확대 되면서, 고품질 다수확이 가능한 딸기 우량묘에 대한 수요가 빠르게 늘고 있으며, 딸기 육묘에 관한 관심이 더욱 늘고 있다. 그러나, 육묘시 작물에 따른 포트 혹은 트레이 선정에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 또한, 마이크로버블의 세정 능력은 이미 산업현장에서 널리 알려져 있으나 이를 이용한 시스템 개발은 농업분야에서는 미비한 실정이다. 따라서, 딸기 육묘에 적합한 마이크로버블 시스템을 설계하여 실증 개발함으로써 딸기 육묘 농가의 자립능력을 제고하고, 딸기 육묘 생산시스템의 확대 하여 농가소득 증대에 기여하고자 한다. 실험방법은 생육에 적합한 육묘용 트레이를 선정하고, 마이크로 버블 시스템을 적용한 육묘와 기존 방법에 의한 육묘의 비교 실험하였다. 포트의 용량에 따른 뿌린 근부의 성장변화를 관찰하고, SEM 촬영을 통하여 딸기 뿌리근부의 조직의 치밀성을 확인하였다. 기존 저면관수의 경우 딸기탄저병 확산을 억제하지만, 반입에 의한 감염주의 발병을 억제하는 것은 아니다. 따라서 포트 및 트레이를 청결하게 관리할 필요가 있으며 이를 해결하기 위해 미세기포(micro-bubble)를 사용한 클리닝이 상당한 효과가 있는 것으로 확인하였다. 또한 조직의 치밀도을 측정하기 위해 딸기 육묘 조직을 SEM 촬영하여 분석하였으며, 미세기포를 이용한 딸기 육묘 방법이 기존의 딸기 육묘 방법에 비하여 조직이 치밀한 것으로 확인 되었다. 또한 배지량 및 육묘 트레이가 딸기 육묘의 성장에 영향을 미치며 제1액아가 １개밖에 발생하지 않는 포기가 많아지고 '눈 없는 포기'의 발생 현상들이 발생하고 있어 적정 육묘 트레이의 선택 및 배지량 조절하는 비교 실험을 통하여 해결하였다. 본 연구의 결과 개선된 육묘트레이를 사용함으로써 제1액아의 형성이 촉진되어 정과방 후의 제1액과 방의 수확량이 증대한다는 것에 의해서 １월 혹은 ２월부터의 수량이 증대되어 소득향상이 기대되며, 마이크로버블을 저면관수에 적용함으로써 트레이의 청결을 유지하여 병해를 예방하고 딸기모종의 조직을 치밀하게 함으로써 딸기의 우량육묘를 얻는데 기여 할 것으로 기대된다.

• 청정기술
• /
• 제26권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2020

지하역사 내 대기오염물질은 외부에서 유입되거나 또는 지하철 내부의 승객 승·하차 시 발생하는 등 여러 가지 요인에 의해 복합적으로 발생한다. 최근 연구 결과에 따르면, 지하역사 내 터널 및 지하철역에서 발생하는 대부분의 대기오염물질은 열차풍에 의해 발생되는 것과 같이 내부적 요인에 많은 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 이러한 대기오염물질을 제어하기 위해서는 지하철역사 내에 전기집진장치와 같은 집진시설이 필요하며, 집진장치에 의해 제거된 미세먼지를 보다 효율적으로 관리하기 위해서는 집진장치 내부에 지속적인 세척이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 지하역사에 설치할 전기집진장치 내부 집진판에 쌓인 미세먼지를 세척하기 위한 나노버블세척 장치를 개발하였고 나노버블수의 먼지세척효율을 평가하고자 하였다. 실험 결과, 분사압 증가에 따라 세척 효율이 일정하게 증가하였고 나노버블수로 세척할 경우 수돗물로 세척한 경우보다 부착먼지 제거효율이 130.8% 더 증가하였다. 세척횟수 증가에 따라 최대 제거효율은 수돗물에 비해 143.1% 높았지만 적합한 세척횟수는 3회 미만인 것으로 나타났다. 또한 나노버블수 체류시간 변화에 따른 세척효율 실험결과, 나노버블수의 최대 체류시간은 5분 이내로 유지됨을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.249-256
• /
• 2019

Lueco-crystal violet(LCV)는 혈흔을 증강하는 목적으로 사용되는 매우 효과적인 시약이다. 그러나 LCV를 혈지문에 처리할 경우, 버블링 현상이 발생하여 지문의 특징점과 융선의 세밀하고 미세한 특징들이 훼손될 수 있다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 LCV의 버블링 현상을 개선하는 방안을 제시하고자 하였다. 실험결과, LCV의 버블링 현상을 개선시키면서 혈흔 증강에 가장 효과적인 방법은 혈지문에 LCV를 처리하기 전에 에탄올 기반의 aminotriazole(AT)용액을 처리하는 방법이었다. 혈지문에 AT용액을 전처리하는 방법은 LCV의 버블링 현상을 개선하며, LCV의 혈흔 증강 효과에도 영향을 미치지 않는 효과적인 방법인 것으로 나타났다. 따라서 혈지문에 LCV를 처리할 경우에 본 연구에서 제시하는 AT용액으로 혈지문을 전처리해볼 것을 권장한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권12호
• /
• pp.1643-1651
• /
• 2012

현재 생활문화 수준의 향상과 소득 증대에 따라 환경오염에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 수질오염에 대한 규제가 강화되어 수질오염 방지 및 하수처리 효율 향상을 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 하수처리 효율을 향상시키는 방법 중 하나는 수처리조 내에서 용존산소량을 늘려주는 것이다. 본 연구에서는 용존산소량을 늘려주고, 산소 발생기에서 발생되는 버블의 크기를 작게 만들 수 있는 설계 방안을 제시한다. 마이크로버블 발생노즐로 유입되는 물과 공기의 유동 형태에 따라 선회 및 충돌을 생성시켜 버블의 크기를 미세하게 만들었다. 본 해석결과에서 충돌 방식의 경우 버블의 크기는 목표치를 만족하지 못하였다. 반면 선회를 이용한 노즐에서는 $0{\sim}50{\mu}m$ 사이의 버블이 79.3%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 마이크로버블 발생노즐은 하수처리 효율을 증대시킬 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.912-917
• /
• 2011

본 연구에서는 채소류의 표면에 인위적으로 균을 오염시킨 후 수도수, 마이크로버블수, 전기분해수 및 마이크로버블-전기분해수 세척에 의한 미생물 살균 효과를 알아보았다. 우선 수도수와 마이크로버블수 세척에 의한 살균 효과를 비교한 결과, 수도수와 마이크로 버블수 사이에 살균력 차이는 미세하게 마이크로버블수가 높게 나타났다. 유효 염소 농도별 전기분해수와 마이크로버블-전기분해수 세척에 의한 살균 효과를 비교한 결과, 유효염소 농도가 100 mg/L인 전기분해수는 5분간 세척 후 채소류의 종류에 따라 미생물이 잔존하였지만, 100 mg/L인 마이크로버블-전기분해수는 5분간 세척 후 모든 채소류에서 균이 검출되지 않았고, 200 mg/L인 마이크로버블-전기분해수에서는 1분간 세척 후에 모든 채소류에 미생물이 검출되지 않았다. 따라서 각 유효 염소 농도별 마이크로버블-전기분해수가 전기분해수에 비해 짧은 세척시간에 효과적인 살균이 된 것으로 나타났다. 종합적으로 마이크로버블-전기분해수 세척 기술이 미생물학적 위험은 감소시키면서 표면 살균 효과가 낮은 채소류와 같은 신선편의 식품에 적합한 살균 기술로 생각된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.121-126
• /
• 2016

Hydraulic performance of a micro-bubble pump has been analyzed by numerical simulation and experimental measurements. Flow recirculation apparatus between the pump inlet and outlet reserviors has been adopted to measure pump performance according to flow conditions sequentially. To analyze three-dimensional flow field in the micro-bubble pump, general analysis code, CFX, is employed. SST turbulence model is employed to estimate the eddy viscosity and compared the pump performance to k-${\varepsilon}$ model. Unstructured grids are used to represent a composite grid system including blade, casing and inlet casing. It is found that the numerical model used in the present study is effective to evaluate the pump performance. From the numerical simulation, low velocity region due to pressure loss is decreased where pump efficiency has maximum value. Detailed flow field inside the micro-bubble pump is also analyzed and compared.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.122-122
• /
• 2014

수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.