• 제목/요약/키워드: 상수역학

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메탄올의 이산화탄소 흡수평형 추산에 대한 PC-SAFT모델식과 Two-model approach 모델식의 비교연구 (Comparative Study on the Estimation of CO2 absorption Equilibrium in Methanol using PC-SAFT equation of state and Two-model approach.)

  • 노재현;박회경;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.136-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 $CO_2$ 제거 용매로써 메탄올 수용액을 사용하는 $Rectisol^{(R)}$공정을 모델링하기 위한 열역학 모델식으로는 PC-SAFT(Perturebed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) 상태방정식과 액체활동도계수 모델식을 기본으로 조합된 Two-model approach식{NRTL(Non Random Two Liquid) + Henry + Peng-Robinson}을 비교하였다. 또한 PC-SAFT 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수와 Two-model approach식의 Henry 상수를 새롭게 결정하기 위해서 273.25K과 262.35K에서 $CO_2$와 메탄올 간의 흡수평형실험을 수행하고 회귀분석을 하였다. 그리고 새롭게 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이터의 추산결과를 통해 검증하였다. 이러한 모델식과 검증한 매개변수를 사용하여 $CO_2$ 제거공정을 모델링 하였다. 그 결과 Two-model approach식을 사용한 경우가 PC-SAFT EOS을 사용한 경우에 비해 $CO_2$ 99.00% 제거하기 위해 요구되는 메탄올 용매 유량이 약 43.72% 더 높게 추산되었으며, 증류탑에서의 냉각수 소모량은 39.22%정도, 스팀소모량은 43.09%정도 더 소요됨을 알 수 있었다. 결론적으로 고압에서 운전되는 $Rectisol^{(R)}$ 공정을 Henry관계식의 도움을 받는 액체활동도계수 모델식을 사용하여 모델링을 하는 경우 PC-SAFT 상태방정식을 사용한 경우에 비해서 크게 설계된 다는 것을 알 수 있었다. 이러한 이유는 액상에 대한 용해도가 낮은 가스성분이 일정한 온도에서 액상에 녹아드는 양은 기상의 분압에 비례하여 증가하는 것으로 계산되는 Henry 관계식의 특성 때문에 메탄올에 대해 용해도가 큰 $CO_2$의 경우 메탄올과 $CO_2$간의 흡수특성을 잘 예측하지 못하는 것을 알 수 있었다.

수질 중 질소와 인 모니터링을 위한 혼합이온교환수지 캡슐의 개발 (Development of Mixed-bed Ion Exchange Resin Capsule for Water Quality Monitoring)

  • 박창진;김동국;옥용식;유경렬;이주영;장용선;양재의
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권3호
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    • pp.344-350
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    • 2004
  • 본 연구는 혼합이온교환수지 캡슐이 수질 모니터링 도구로 활용가능한지를 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수지의 질소$(NH_4\;^+-N,\;NO_3\;^--N)$와 인산$(PO_4\;^{3-}-P)$에 대한 물리적, 화학적 반응 특성을 구명하고, 현장적용시험을 수행하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 수지의 이온 흡착량은 감소하였으며, 이온 종류에 따른 흡착량은 $NO_3\;^--N\;>\;NH_4\;^+-N\;>\;PO_4\;^{3-}-P$ 순으로 나타나 수지의 흡착 선택성과 일치하였다. 온도와 시간에 따른 이온의 농도 변화를 일차반응속도모델에 적용하였을 때, 반응비상수$({\kappa})$는 반응온도가 증가함에 따라 증가하였고, 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 온도가 증가함에 따라 ${\Delta}H^{o\ddag}$값과 ${\Delta}G^{o\ddag}$값은 증가하였으나, $E_a$값과 ${\Delta}S^{o\ddag}$값은 감소하여 열역학 이론과 일치하였다. $E_a$$155.38{\sim}682.89\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}H^{o\ddag}$$153.03{\sim}680.54\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}S^{o\ddag}$$525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1},\;K^{-1}\;{\Delta}G^{o\ddag}$$525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1}$의 범위를 나타냈다. 현장적용시험에서 삽입시간과 수지흡착량의 관계는 Langmuir 형태를 따랐으며, 질소는 24시간 경과 후, 인산은 8시간 후에 의사평형에 도달하였다. 따라서 현장에서의 최대 삽입시간은 인산의 평형 도달시간과 하천 내 인산 농도에 의해 결정될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 이온교환수지를 수질 중 질소와 인의 모니터링 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 실제 현장에 활용하기 위해서는 온도, 유속, 삽입시간 등의 인자와 하천수 내 이온조성과의 상관관계에 대한 규명과 경험상수의 도출이 필요할 것으로 판단된다.

한국인 비흡연 여성에서 폐암의 유전적 감수성 표지자로서의 GSTT1 유전자형 (The GSTT1 Genotype as A Marker for Susceptibility to Lung Cancer in Korean Female Never-Smokers)

  • 장상수;정치영;이신엽;이재희;전효성;박선하;손지웅;이응배;김창호;감신;박랑운;김인산;정태훈;박재용
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제54권5호
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    • pp.485-494
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    • 2003
  • 배경 : Glutathione S-transferase(GST)는 발암 전구물질의 해독에 관여하는 효소로, GSTM1과 GSTT1 소실형을 갖는 개체는 폐암의 감수성이 높은 것으로 생각된다. 여성 폐암은 위험 인자, 조직형 등의 역학적 특성이 남성과 차이가 많기 때문에 유전적 감수성 인자 또한 차이가 있을 것으로 생각된다. 이에 저자들은 한국인에서 GSTM1과 GSTT1 유전자형과 폐암 발생 위험도의 상관 관계를 남성과 여성을 분리하여 조사하였다. 방법 : 1997년 1월부터 1999년 12월까지 경북대학교 병원에서 폐암으로 확진된 253명의 환자를 대상으로 하였으며, 대조군은 경북대학교 병원 건강 검진센터를 방문한 검진자들을 대상으로 하였다. GSTM1과 GSTT1의 유전자형은 말초 혈액에서 DNA를 추출한 후 다중중합효소 연쇄 반응(multiplex PCR)을 통하여 조사하였다. 결과 : 남성에서는 GSTM1과 GSTT1 유전자형에 따른 폐암 발생 위험도의 유의한 차이가 없었다. 여성에서는 GSTM1 유전자형과 폐암 발생 위험도는 유의한 차이가 없었으나, GSTT1 소실형의 빈도는 폐암군 70.3%, 대조군 55.3%로 폐암군에서 유의하게 높았다 [odds ratio(OR, 대응비)=2.18, 95% confidence interval(CI, 신뢰구간)=1.21-3.93). 흡연력과 연령에 따라 층화분석한 경우 GSTT1 소실형은 60세 이하(OR=4.82, 95% CI=1.61-14.4)와 비흡연자(OR=4.29, 95% CI=1.94-9.48]에서 여성 폐암 위험도와 유의한 관계가 있었다. 결론 : GSTT1 유전자형은 한국인 비흡연 여성에서 폐암의 위험도를 결정하는 유전적 인자로 생각된다.

『주역(周易)』의 자연관찰과 과학적 방법론에 관한 연구 - 『주역(周易)』에 나타난 현대자연과학적 의미를 중심으로 - (A Study on the Nature observation and Scientific methodology in Zhōuyì周易 - Focusing on its association with Contemporary Science)

  • 신정원
    • 동양고전연구
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    • 제71호
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    • pp.99-128
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    • 2018
  • "주역(周易)"은 우주세계 온갖 만물의 모습과 작용을 관찰하여 팔괘로 추상화하고 서법(筮法)의 수단으로 계산하고 귀납하여 인간의 일을 설명하고자 하였다. 이 논문은 '관찰', '계산', '귀납' 등의 측면에서 "주역" 과학적 사유의 원류를 발견한다. "주역"의 자연과학적 사고는 근대과학을 주도하였던 서양의 사유방식과는 구별된다. 서양과학에서는 대상을 원자로 분리하고 인과적으로 분석하여 자명한 결론을 도출하려 하였지만 "주역"은 만물의 동태적 기능과 변화를 관찰하고 연구하여 종합적으로 통섭하려 하였다. "주역"의 사유방식이 근대과학의 발전 단계에서 긍정적인 기여를 하지 못하는 동안 서양의 과학방법은 16-17세기의 계몽시기를 거치면서 중국을 압도하여 현대에 이른다. 이 논문은 "주역"에서 발견한 과학적 사유의 흔적을 통해 그것이 현대과학의 이론들과 공유될 수 있는 지점을 논한다. 그 근거는 "주역"에 제시된 자연관찰과 방법론 등이다. 나아가 "주역"의 주요개념들에 나타난 현대자연 과학적 함의를 고찰한다. 이 논문에서 제시하는 논지는 크게 나누어 두 가지이다. 그 하나는 "주역"이 과연 과학인가 라는 의문에 대한 것이고 다른 하나는 원시 과학으로 시작한 "주역"에서 현대 과학적 사유를 발견하여 그것을 예시하는 것이다. 첫 번째 과제를 위해 과학역(科學易)의 역학사적(易學史的)의미를 검토하고 "주역"의 자연관찰과 자연과학 방법론을 고찰한다. 두 번째의 논증은 원시과학에서 근대과학 및 현대과학으로의 변천에 있어 그 과학적 인식의 변화가 "주역"의 인식과 어떻게 차이점을 가지는지 혹은 유사점을 가지는지 검토하여 "주역"과 현대과학에 나타난 특징을 비교 고찰한다.