• Title/Summary/Keyword: 수분 안정성

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A study on the improvement of optical, structural properties and environmental stability of ZnS optical thin films prepared by ion-assisted deposition (이온 보조 증착에 의한 ZnS 광학 박막의 광학적, 구조적 특성과 환경적 안정성 개선에 관한 연구)

  • 김형근;반승일;김석원;한성홍
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.1
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    • pp.37-41
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    • 1997
  • The optical property, the environmental stability and the crystallization of ZnS thin films prepared by ion-assisted deposition (IAD) were investigated and compared with those of conventional electron-beam deposited thin films. The humidity(R.H. 85%) test and the thermal(15$0^{\circ}C$) show that the IAD films have relatively higher refractive index, smaller extinction coefficient and environmentally more stable than the conventional films. It is believed to originate from the reduced adsorption of moisture which reflect the increased packing density and the improved microstructure by ion bombardment. XRD experiments also confirm that conventionally grown films have an amorphous in comparison with the crystalline structured IAD films.

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Effects of water on the esterification of oil with high content of free fatty acids (고유리지방산 함량 오일의 바이오디젤 전환 반응에서 수분의 영향)

  • Park, Ji-Yeon;Kim, Deog-Keun;Lee, Jin-Suk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.248.1-248.1
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    • 2010
  • 수송용 바이오연료로써 바이오디젤의 보급 활성화에 따른 원료인 식물성 기름의 가격 상승 및 수급 불안정성 문제를 해결하고자 그동안 활용되지 않았던 폐유지를 바이오디젤 생산 원료로 사용하여 바이오디젤 생산 단가를 낮추고 원료의 수급 안정성도 확보하려는 시도가 이루어지고 있다. 폐유지의 경우 대부분 유리지방산 함량이 높아 염기 촉매를 적용하는 방법으로는 비누의 생성으로 전환이 힘들며 산 촉매를 적용하여 유리지방산을 에스테르화하는 공정을 필요로 한다. 에스테르화 반응에서는 반응 부산물로 물이 생성되며, 생성된 물은 바이오디젤 생산 반응을 저해하고 역반응을 유도하며 촉매의 활성을 감소시킨다. 본 연구에서는 고유리지방산 함량 오일의 에스테르화 반응에서 수분의 영향을 검토하였다. 산 촉매로 액상 촉매인 황산과 고체 산 촉매인 Amberlyst-15를 사용하였다. 초기 수분 함량이 0, 1, 2, 5, 10, 20%로 증가하였을 때, 지방산 메틸 에스테르 함량이 크게 감소하였으며, 1%의 수분 함량에서도 반응이 크게 저해받는 것으로 나타났다. 따라서 고유리지방산 함량 오일의 에스테르화 반응에서 수분에 의한 저해가 중요한 변수라는 것을 알 수 있다. Amberlyst-15는 황산보다 수분의 영향에 의해 지방산 메틸 에스테르 함량이 빠르게 감소하였다. 이는 다공성의 Amberlyst-15에서 생성된 물이 반응물질들이 active site에 접근하는 것을 방해하였기 때문인 것으로 생각된다. 황산을 사용하였을 경우에는 오일 대 메탄올 몰비를 1:3에서 1:6으로 증가시킴으로써 정반응 속도가 증가하여 수분에 대한 영향이 감소하는 현상이 나타났다. 에스테르화 반응 종료 12시간 후에 바이오디젤과 메탄올 내에 수분 함량을 분석한 결과 12%의 수분이 바이오디젤 층에 존재하며 88%의 수분은 메탄올 층에 존재하였다. 반응 중에 생성된 수분을 제거하기 위해, 에스테르화 반응 30분 후에 물을 포함하는 메탄올과 촉매 층을 새 메탄올과 촉매로 교환하는 2단계 반응을 수행함으로써 지방산 메틸 에스테르 함량을 향상시킬 수 있었다. 반응 초기에는 황산이 Amberlyst-15보다 높은 활성을 보였지만, 시간이 지날수록 두 촉매 사이의 에스테르화 성능 차이는 감소하였다. 따라서 2단계 에스테르화 반응이 수분의 저해작용을 줄이는 한 가지 대안으로 제안될 수 있다. 또한 에스테르화 반응에서 물의 저해 작용을 줄이기 위해 앞으로 투과증발막의 적용 또는 물에 저해작용을 받지 않는 구조의 촉매 사용을 검토할 필요가 있다.

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Measurement and Verification of Unfrozen Water Retention Curve of Frozen Sandy Soil Based on Pore Water Salinity (간극수 염분농도에 따른 동결 사질토의 부동수분곡선 산정 및 검증 연구)

  • Kim, Hee-Won;Go, Gyu-Hyun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.39 no.11
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    • pp.53-62
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    • 2023
  • The characteristics of unfrozen water content in frozen soils significantly impact the thermal, hydraulic, and mechanical behavior of the ground. A thorough analysis of the unfrozen water content characteristics of the target subsoil material is crucial for evaluating the stability of frozen ground. This study conducted indoor experiments to measure the freezing point and unfrozen water content of sandy soil while considering pore water salinity. Utilizing the experimental data, we introduced a novel empirical model to conveniently estimate the unfrozen water retention curve. Furthermore, the validity of the unfrozen water retention curve was assessed by comparing the experimental data with the results of a simulation model that utilized the proposed empirical model as input data.

Spatio-temporal Variability of Soil Moisture within Remote Sensing Footprints in Semi-arid Area (건조지역 원격탐사 footprint 내 토양수분의 시공간적 변동성 분석)

  • Hwang, Kyotaek;Cho, Hun Sik;Lee, Seung Oh;Choi, Minha
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.3B
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    • pp.285-293
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    • 2010
  • Soil moisture is a key factor to control the exchange of water and energy between the surface and the atmosphere. In recent, many researches for spatial and temporal variability analyses of soil moisture have been conducted. In this study, we analyzed the spatio-temporal variability of soil moisture in Walnut Gulch Experimental Watershed, Arizona, U.S. during the Soil Moisture Experiment 2004 (SMEX04). The spatio-temporal variability analyses were performed to understand sensitivity of five observation sites with precipitation and relationship between mean soil moisture, and its standard deviation and coefficient of variation at the sites, respectively. It was identified that log-normal distribution was superior to replicate soil moisture spatial patterns. In addition, precipitation was identified as a key physical factor to understand spatio-temporal variability of soil moisure based on the temporal stability analysis. Based on current results, higher spatial variability was also observed which was agreed with the results of previous studies. The results from this study should be essential for improvement of the remotely sensed soil moisture retrieval algorithm.

A Study on Domestic Applicability for the Korean Cosmic-Ray Soil Moisture Observing System (한국형 코즈믹 레이 토양수분 관측 시스템을 위한 국내 적용성 연구)

  • Jaehwan Jeong;Seongkeun Cho;Seulchan Lee;Kiyoung Kim;Yongjun Lee;Chung Dae Lee;Sinjae Lee;Minha Choi
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.39 no.2
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    • pp.233-246
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    • 2023
  • In terms of understanding the water cycle and efficient water resource management, the importance of soil moisture has been highlighted. However, in Korea, the lack of qualified in-situ soil moisture data results in very limited utility. Even if satellite-based data are applied, the absence of ground reference data makes objective evaluation and correction difficult. The cosmic-ray neutron probe (CRNP) can play a key role in producing data for satellite data calibration. The installation of CRNP is non-invasive, minimizing damage to the soil and vegetation environment, and has the advantage of having a spatial representative for the intermediate scale. These characteristics are advantageous to establish an observation network in Korea which has lots of mountainous areas with dense vegetation. Therefore, this study was conducted to evaluate the applicability of the CRNP soil moisture observatory in Korea as part of the establishment of a Korean cOsmic-ray Soil Moisture Observing System (KOSMOS). The CRNP observation station was installed with the Gunup-ri observation station, considering the ease of securing power and installation sites and the efficient use of other hydro-meteorological factors. In order to evaluate the CRNP soil moisture data, 12 additional in-situ soil moisture sensors were installed, and spatial representativeness was evaluated through a temporal stability analysis. The neutrons generated by CRNP were found to be about 1,087 counts per hour on average, which was lower than that of the Solmacheon observation station, indicating that the Hongcheon observation station has a more humid environment. Soil moisture was estimated through neutron correction and early-stage calibration of the observed neutron data. The CRNP soil moisture data showed a high correlation with r=0.82 and high accuracy with root mean square error=0.02 m3/m3 in validation with in-situ data, even in a short calibration period. It is expected that higher quality soil moisture data production with greater accuracy will be possible after recalibration with the accumulation of annual data reflecting seasonal patterns. These results, together with previous studies that verified the excellence of CRNP soil moisture data, suggest that high-quality soil moisture data can be produced when constructing KOSMOS.

A study of applying soil moisture for improving false alarm rates in monitoring landslides (산사태 모니터링 오탐지율 개선을 위한 토양수분자료 활용에 관한 연구)

  • Oh, Seungcheol;Jeong, Jaehwan;Choi, Minha;Yoon, Hongsik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.54 no.12
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    • pp.1205-1214
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    • 2021
  • Precipitation is one of a major causes of landslides by rising of pore water pressure, which leads to fluctuations of soil strength and stress. For this reason, precipitation is the most frequently used to determine the landslide thresholds. However, using only precipitation has limitations in predicting and estimating slope stability quantitatively for reducing false alarm events. On the other hand, Soil Moisture (SM) has been used for calculating slope stability in many studies since it is directly related to pore water pressure than precipitation. Therefore, this study attempted to evaluate the appropriateness of applying soil moisture in determining the landslide threshold. First, the reactivity of soil saturation level to precipitation was identified through time-series analysis. The precipitation threshold was calculated using daily precipitation (Pdaily) and the Antecedent Precipitation Index (API), and the hydrological threshold was calculated using daily precipitation and soil saturation level. Using a contingency table, these two thresholds were assessed qualitatively. In results, compared to Pdaily only threshold, Goesan showed an improvement of 75% (Pdaily + API) and 42% (Pdaily + SM) and Changsu showed an improvement of 33% (Pdaily + API) and 44% (Pdaily + SM), respectively. Both API and SM effectively enhanced the Critical Success Index (CSI) and reduced the False Alarm Rate (FAR). In the future, studies such as calculating rainfall intensity required to cause/trigger landslides through soil saturation level or estimating rainfall resistance according to the soil saturation level are expected to contribute to improving landslide prediction accuracy.

식품에 직접 첨가되는 식품첨가물들의 기능성 예측법

  • Lee, Bu-Yong
    • Bulletin of Food Technology
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    • v.12 no.4
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    • pp.36-44
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    • 1999
  • 기존의 미국 식품의약국(FDA, Food and Drug Administration)규정에 따르면 어떤 식품첨가물의 기능과 안정성을 평가하는 방법은 그때 그때 각각의 경우에 맞게 설정하여 실시하게 되어 있다. 이런 평가 방법은 포괄적이기는 하지만 과잉의 기능과 안정성 시험을 실시하는 결과를 초래해 왔다. 여기서는 새로운 식품 첨가물에 대한 안정성 시험 시 그 첨가물이 사용되는 실제 조건 하에서 체계적이고 과학적인 접근 방법에 따라 시험이 되도록 할 것을 제안하고자 한다. 체계적인 방법으로 시험하기 위해서는 새로 개발된 식품첨가물들이 사용하게 될 적용 대상 식품의 여러가지조건(pH, 수분, 가공 및 저장 온도)에서 그 첨가물의 안정성에 영향을 미치는 화학적, 물리적 주요 요인들이 먼저 결정되어야 한다. 그 다음 기능성과 안전성에 관련된 요소들이 하나의 모델 시스템으로 조직화되어 주요요인들의 측정 범위가 정해져야 한다. 마지막으로 설정된 모델 시스템은 첨가물이 실제 적용받게 되는 가공,운송, 저장 조건 하에서의 사용 조건을 고려한 상태에서 첨가물을 시험하여 기능과 안정성이 입증되어야 한다. 일단 증명이 되면 그 모델 시스템은 사용 가능성이 있는 적용 범위에까지도 그 첨가물의 기능성과 안정성을 평가할 수 있게 해준다. 이 논문에서는 식품첨가물 시험방법에 대한 체계적인 접근 방법을 설명하고 아스파탐의 예를 들어서 그 방법을 조명해 보고자 한다.

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The Effect of DMPA Contents on the Water Dispersability and Mechanical Properties of Urea Resin (DMPA의 함량이 우레아 수지의 수분산 안정성과 기계적 성질에 미치는 영향)

  • Park, Jae Cheol;Kim, Dong Soo;Lee, Soo
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.36 no.4
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    • pp.1128-1135
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    • 2019
  • In this study, different types of polyether amines and H12MDI were used to synthesize water dispersed urea resins, which can be applied to coating material on the concrete slabs for bicycle road using the ordinary application equipments. The concentrations of several polyether amines with different molecular weights and the number of amine functionality were varied to set up the optimal condition for water dispersed urea resin preparation with both an excellent tensile strength and an elongation. In addition, the effect of DMPA[2,2-Bis(hydroxymethyl)propanoic acid] concentration on the storage stability of the water dispersed urea resin was also investigated. The formation of urea bonds from isocyanate and polyether amines was confirmed through FT-IR ATR spectroscopy. From the mechanical properties of urea resins, PU-4 and PU-6, which were prepared with both diamines and triamine of different molecular weights and number of functionality, showed the tensile strength of 10.5 N/㎟ and 12.7 N/㎟, respectively and the elongation of 1165 % and 969%, respectively. Among the water dispersed urea resin synthesized with different contents of DMPA, PU-6 showed the highest mechanical properties, a tensile strength of 14.2 N/㎟ and an elongation of 993%. In addition, the water dispersion state of this PU-6 was the most stable even after 8 weeks.

FTS (Facing Target Sputtering)장비를 이용한 알루미늄 무기산화막 박막에 관한 연구

  • Bang, Seung-Gyu;Lee, Dong-Uk;Bae, Gang;Kim, Hwa-Min;Son, Seon-Yeong;Jeong, Sang-Gwon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.169-169
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    • 2012
  • 현재 디스플레이 시장은 LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel) 등과 같이 평판 디스플레이가 주류를 이루고 있으며 현재에는 기존의 디스플레이와는 달리 잘 휘어지고 높은 투과성을 가지는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 이러한 플렉시블 디스플레이에 사용되는 플라스틱 기판의 경우 용제에 대한 화학적 저항성 및 기계적인 안정성이 취약한 점과 대기중의 수분이나 산소가 플라스틱 기판을 통하여 소자내로 침투하게 되어 금속전극을 산화시키거나 기포 또는 흑점 등과 같은 비 발광 영역이 확산되어 소자의 수명을 단축시키는 치명적인 단점을 가진다. 이에 본 실험에서는 고밀도 플라즈마 형성이 가능하고 저온공정이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering) 장비를 이용하여 Polyethylene terephthalate (PET) 기판위에 낮은 수분 투과율 또는 산소 투과율을 갖는 양질의 무기 산화막을 적층하기 위해 저 투습도 및 기계적인 경도 향상을 위한 비 반응성 박막으로 $Al_20_3$층을 Ar분위기에서 증착하였고 그 위에 박막의 stress 감소, 유연성 향상을 위한 반응성 박막으로 Al을 Ar과 $O_2$를 비율별로 증착하여 비교 실험하였다. 이와 같이 제작된 무기산화막들을 Uv- spectrophotometer를 이용하여 광학적 특성을 조사한 결과 가시광 영역에서 모두 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 그 외 XRD (X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 박막의 구조와 표면향상 및 표면조도를 측정한 결과 모든 박막에서 밀집도가 좋으며 거칠기가 작은 것으로 확인되었다. 마지막으로 수분 투과율(WVTR)을 알아보기 위해 Mocon (Permatran W3/31)장비를 이용하여 측정한 결과 $1.0{\sim}3.0{\times}10^{-3}g/m{\cdot}day$의 낮은 수분 투과율을 볼 수 있었다. 이러한 측정 결과로 볼 때 향후 FTS 장비를 이용하여 양질의 플라즈마를 형성하여 알루미늄 무기산화막을 이용한 고밀도 다층막을 형성하면 더욱 낮은 수분투과율을 갖는 가스차단막을 제작할 수 있을 것으로 보여지며 반도체 소자 및 디바이스의 Pachaging으로도 사용가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 한국산업기술진흥원에서 지원하는 2011년도 지역산업기술개발사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

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Kinetic Study for Hygroscopic Behavior of Freeze Dried Soy Paste Powder (동결건조 분말된장의 흡습 거동에 대한 속도론적 연구)

  • Hwang, Eung-Soo;Lee, Chul-Won;Yu, Ju-Hyun;Lee, Shin-Young
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.19 no.3
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    • pp.231-238
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    • 1987
  • Two kinds of soy pastes with different colors (reddish brown and yellowish white) were dehydrated by freeze drying in powder form. Hygroscopic behaviors of powdered soy pastes were investigated under the conditions of various water acitivities (0.11-0.88) and three different temperatures (25,40 and $50^{\circ}C$), and presented a kinetic and thermodynamic interpretatons in the view point of qualities and storage stability. Moisture absorption isotherms of powdered soy pastes were of type II according with BET classification and can be described by the Henderson's empirical equation. The safe storage moisture levels calculated by the Laurie's equation were ranging from 5.5 to 3.98% dry basis with oaring temperatures. The moisture absorption process for powdered soy paste followed the Ist order kinetic in the difference of equilibrium moisture content and arbitrary moisture content and the initial step was characterized by very fast absorption of moisture. The change of, dispersion capacity and color difference for powdered soy paste were extremely dependent upon water activity under the storage and the maximum stability was found at safe storage moisture levels. Also, the variation of thermodynamic parameters with moisture content was significant at safe storage moisture content levels and suggested d the considerable correspondence to storage stability of powdered soy paste.

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