• Title/Summary/Keyword: 실험체 크기

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Adsorption characteristics of Pb by various particle sizes of microplastics in aqueous solution (수용액에서 입자크기에 따른 미세플라스틱의 Pb 흡착특성)

  • Taejung Ha;Minjune Yang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.149-149
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    • 2023
  • 미세플라스틱은 입자크기가 5 mm 이하인 플라스틱으로 정의되며, 수계로 유입된 미세플라스틱은 내분비계 교란물질로 작용하여 생태계에 환경독성을 유발하고 오염물질을 흡착·운반할 수 있는 독성 물질의 매개체로서 미세플라스틱의 위해성에 대한 우려가 증가하고 있다. 본 연구는 수용액에서 다양한 미세플라스틱의 납(Pb) 흡착특성을 평가하고 미세플라스틱의 비표면적에 따른 흡착 효과를 비교하고자 하였다. 플라스틱 종류 중 HDPE (High-density Polyethylene)와 PVC (Polyvinyl Chloride)를 각각 세 가지 크기(Group 1: 2.5 mm - 1.0 mm, Group 2: 1.0 mm - 0.3 mm, Group 3: < 0.3 mm)로 제조하여 분류하였으며, 미세플라스틱 입자크기의 비표면적은 BET(Brunauer, Emmett, Teller)분석을 통하여 측정하였다. 담수환경 조성을 위해 pH 7로 조절한 Pb 용액의 농도(0, 0.5, 1, 5, 10, 30 mg/L)별 흡착실험을 수행하였으며 실험결과를 3가지 흡착등온식(Langmuir, Freundlich, Sips 모델)을 사용하여 미세플라스틱에서 Pb 흡착 거동을 나타내었다. BET 분석 측정결과, PVC의 경우 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 PVC의 입자크기가 작을수록 비표면적이 크게 나타났으며, HDPE 비표면적 또한 비슷한 경향을 보였다. HDPE와 PVC에서 Pb의 흡착은 Langmuir 모델(R2 > 0.97)과 Freundlich 모델(R2 > 0.82)보다 Sips 모델(R2 > 0.98)이 흡착 거동을 설명하기에 가장 적합하였다. 최대흡착능(Qm) 상수는 입자크기가 작아질수록 흡착능이 높아지는 추세를 보였으며, 흡착세기(KF)와 흡착강도(n-1)는 각 플라스틱의 Group 3(HDPE KF = 0.028, PVC KF = 0.032; HDPE n-1 = 0.225, PVC n-1 = 0.547)에서 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통해 HDPE와 PVC에서 Pb의 흡착특성은 Sips모델로 설명이 가능했으며, 이에 따라 Pb 흡착과정에 복수의 흡착메커니즘이 작용하고 있음을 유추해볼 수 있었다. 미세플라스틱의 입자크기와 비표면적이 Pb 흡착량에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 미세플라스틱이 중금속을 흡착하여 생물체 내로 전이시킬 수 있는 매개체 역할의 가능성을 확인하였다.

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Fracture Toughnesses of Mortar and Concrete Through the Splitting Tensile Tests with Various Sizes of Specimens (크기가 다른 원형공시체의 할렬인장 실험을 통한 모르타르와 콘크리트의 파괴인성연구)

  • 김진근;구헌상;임선택
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.2 no.3
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    • pp.89-95
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    • 1990
  • Possibility for the evaluation of fracture properties of mortar and concrete by splitting tensile test was stud¬ied. Splitting tensile tests were conducted to obtain the fracture loads for several sizes of cylindrical specimens of mortar and concrete with initial notch. From the results, fracture energy and fracture toughness by SEL were obtained and compared with the values by Rooke and Cartwright, and r.E.Moo The values by SEL method converged effectively. SEL method was shown to be a good method to obtain fracture properties of mortar and concrete.

Effects of Consolidation Methods and Surface Modified Layer on the Packing Structure of Nanometer Scale Alumina Powder (알루미나 나노분말의 충전구조엣 미치는 충전방법 및 표면개질층의 영향)

  • 이해원;전형우;박종구;이종호;송휴섭
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.11
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    • pp.1078-1083
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    • 2000
  • 정전안정화 및 입체안정화를 동시에 적용한 복합안정화기구에 의하여 25 부피%의 나노 $Al_2$O$_3$슬러리를 제조하고, 이로부터 얻은 주입성형체, 원심성형체, 진공성형체의 기공구조 분석을 통하여 입자충전거동을 살펴보았다. 나노 알루미나 분말의 습식 성형체의 충전구조는 성형방법에 의하여 가해지는 외력의 영향을 크게 받지만, 반발력을 제공하는 표면장벽층의 상호작용에 의해서도 현저한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 예비소결실험을 통하여 나노분말에서도 기공크기가 작고, 크기분포가 좁으며, 높은 밀도를 가진 균일성형체의 미세구조가 소결미세구조를 균일하게 하는데 필수적인 조건임을 확인하였다.

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Influence of Specimen Geometries on the Compressive Strength of Lightweight Aggregate Concrete (경량골재 콘크리트의 압축강도에 대한 시험체 기하학적 특성의 영향)

  • Sim, Jae-Il;Yang, Keun-Hyeok
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.24 no.3
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    • pp.333-340
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    • 2012
  • The current study prepared 9 laboratorial concrete mixes and 3 ready-mixed concrete batches to examine the size and shape effects in compression failure of lightweight aggregate concrete (LWC). The concrete mixes were classified into three groups: normal-weight, all-lightweight and sand-lightweight concrete groups. For each concrete mix, the aspect ratio of circular or square specimens was 1.0 and 2.0. The lateral dimension of specimens varied between 50 and 150 mm for each laboratorial concrete mix, whereas it ranged from 50 to 400 mm with an incremental variation of 50 mm for each ready-mixed concrete batch. Test observations revealed that the crack propagation and width of the localized failure zone developed in lightweight concrete specimens were considerably different than those of normal-weight concrete (NWC). In LWC specimens, the cracks mainly passed through the coarse aggregate particles and the crack distribution performance was very poor. As a result, a stronger size effect was developed in LWC than in NWC. Especially, this trend was more notable in specimens with aspect ratio of 2.0 than in specimens with that of 1.0. The prediction model derived by Kim et al. overestimated the size effect of LWC when lateral dimension of specimen is above 150 mm. On the other hand, the modification factors specified in ASTM and CEB-FIP provisions, which are used to compensate for the shape effect of specimen on compressive strength, were still conservative in LWC.

Seismic Performance of Shear Dominant Hybrid Steel Link Beam with Circular Web Opening (원형 개구부가 있는 전단지배 하이브리드 강재 연결보의 내진성능)

  • Lim, Woo-Young
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.30 no.1
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    • pp.37-48
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    • 2018
  • Cyclic loading tests for shear dominant hybrid steel link beams with circular web openings were performed to evaluate the seismic performance. Four half-scaled specimens with bolted connections were tested. The test parameter is a diameter of the web opening, i.e., shear strength ratio ($V_{pw}/V_p$) of the link beam and presence of top-seat angles. Using test results, adequate design shear strength of link beam was finally suggested. Test results showed that when the shear capacity is less than half of the plastic shear strength, seismic performance was improved due to mitigation of pinching under reversed cyclic inelastic deformations.

Capacity Development of Existing Frame by Aramid Sheet and Energy Dissipation Device (아라미드 시트와 에너지 소산 장치에 의한 기존 골조의 능력 향상)

  • Lee, Hyun-Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.5
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    • pp.112-119
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    • 2015
  • In this paper, the strengthening method was proposed for improving the seismic performance of the vulnerable structural frames. To improve the brittle characteristics of columns, aramid fiber sheet was used for the lateral confinement of columns. And to introduce the energy dissipation capacity, a steel damper with S-shaped struts was installed. By making the unreinforced and reinforced specimens with full size specimens were evaluated for lateral load resistance capacity. It was confirmed the strengthening effects by the evaluation of failure shape, strength, stiffness degradation, and energy dissipation capacity. Also from the FE analysis using ABAQUS, the hysteretic behavior of the specimens were predicted and evaluated.

An Experimental Study on the Shear Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Slit Type Steel Plates (Slit형(形) 강판으로 보강(補强)한 철근콘크리트 보의 전단거동에 관한 실험연구)

  • Lee, Choon-Ho;Shim, Jong-Seok;Kwon, Ki-Hyuk
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.8 no.4
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • RC beam of existing structures often encounter shear problems for various reasons. The shear failure of RC beam is sudden and brittle. Strengthening technique jacketing with external bonding of steel plates(or CFRP and CFS) with epoxy is many use to in practice. This study presents test results on strengthening shear deficient RC beams by external bonding of slit type steel plates. Test parameters are width, interval, length, thickness and angle of slit in steel plates. The purpose was to evaluate the reinforcing effects, failure modes and shear capacities for RC beams of strengthened with various slit type steel plates. The test result confirmed that all slit steel plates improved the stiffness and strength of the specimens significantly. Failure modes of SV series and SD series showed shear fractures and flexure fractures at ultimate state respectively. SD series were ductile rather than SV series.

원자로 내부구조물의 설계방법이 같은 경우 원자로의 상대적 크기 변화에 따른 노심에서의 열수력학적 특성에 대한 연구

  • 이계복;홍성덕
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.3
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    • pp.433-439
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    • 1994
  • 영광 3, 4호기는 ABB-CE 사의 System 80 원자로와 비교해서 원자로 내부 구조물의 수력학적 설계 목적과 방법 이 동일하고, 단지 원자로의 크기와 출력이 상대적으로 작아진 내부 구조물이 축소된 형태이다. 따라서 System 80 유동 모델 시험에서 측정된 실험 결과로부터 영광 3, 4호기 연료 집합체 수에 맞게 보간법을 사용하여 보수적으로 유량 분포를 구하고 영광 3, 4호기 유동 모델 시험에서 얻어진 유량 분포와 비교하여 원자로의 수력학적 특성을 검토하고 자각에 대해 열적 여유도를 구하여 이런 경우에 원자로 유동 모델 시험을 수행하지 않고 이전의 실험 결과를 설계에 사용할 수 있는 가에 대해 연구하였다.

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Structural Performance of Reinforced Concrete Shear Columns Strengthened with Sprayed Fiber Reinforced Polymers (Sprayed FRP로 보강된 철근 콘크리트 전단기둥의 보강성능 평가)

  • Lee, Kang Seok;Byeon, In Hee;Lee, Moon Sung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.11 no.3
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    • pp.132-142
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    • 2007
  • In this study, a structural performance of R/C columns controlled by shear, strengthened with Sprayed FRP, was investigated. For this purpose, six 2/3-scaled column specimens were designed and tested by the pseudo-static reversed cyclic load under a constant axial load, which is 10% of the nominal axial strength of the column. Four specimens were strengthened by Sprayed FRP with different combinations of short fibers (carbon or glass) and resins (epoxy or vinyl ester). For comparison purpose, tests of a specimen strengthened with carbon fiber sheet (CFS) and a control specimen without strengthening were carried out, respectively. The result reveals that shear strengths and ductility capacities of columns strengthened with Sprayed FRP improved remarkably, compared to those of the control column, and the Sprayed FRP technique developed in this study is able to use the strengthening scheme of existing R/C columns.

Influence of Eu3+ Doping Content on Photoluminescence of GdVO4 Red Phosphors

  • Lee, Jae-Hui;Jo, Sin-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.314-315
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    • 2011
  • 최근에 $Eu^{3+}$ 이온이 첨가된 적색 형광체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 상업적으로 이용 가능한 적색 형광체와 비교하여 $GdVO_4$를 모체로 갖는 적색 형광체는 우수한 열적 안정성과 광학적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 고효율의 적색 형광체를 개발하기 위하여 고상 반응법을 사용하여 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체를 합성하였다. $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu_x^{3+}$ 형광체 분말 시료는 활성체인 $Eu^{3+}$의 함량을 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키며, 초기 물질 $Gd_2O_3$ (99.99%), $H_3BO_3$ (99.99%), $Eu_2O_3$ (99.9%)를 화학 적량으로 준비하였다. 분말은 볼밀과 건조 작업을 거친 후, 500$^{\circ}C$ 전기로에서 5시간 동안 하소 공정, 1,100$^{\circ}C$에서 6시간 동안 소성시켰다. 합성된 형광체 분말의 XRD 측정한 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비에 관계없이 모든 분말 시료들에서 주 피크는 24.7$^{\circ}$와 33.2$^{\circ}$에 최대값을 갖는 (200)와 (112)면의 회절 신호들이 관측되었고, 상대적으로 약한 회절 세기를 갖는 (101), (211), (301), (103), (312)와 (420)면의 회절 신호들은 각각 18.6$^{\circ}$, 31.1$^{\circ}$, 40.1$^{\circ}$, 44.6$^{\circ}$, 49.2$^{\circ}$와 57.1$^{\circ}$에서 나타났다(Fig. 1). 이결과를 JCPDS(86-0996)와 비교함으로써, 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 정방정계임을 확인할 수 있었다. $Eu^{3+}$의 함량비가 0.05 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주 피크인 (200)면의 회절 신호의 세기는 증가한 반면, 0.20 mol에서는 급격하게 감소하였으며, 이 경우에 반치폭의 크기는 0.16$^{\circ}$이었다. 결정 입자의 크기를 결정하기 위하여 (200)면의 회절 피크에 대한 정보를 잘 알려진 Scherrer의 식에 대입하여 계산한 결과, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol인 경우에, 평균 크기는 48 nm이었다. $Eu^{3+}$ 함량비를 증가함에 따라 결정 입자의 크기도 비례하여 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대값을 나타내었으나, 농도 억제 효과로 인하여 0.20 mol 에서는 현저히 감소하였다. 표면 형상의 변화를 관측한 SEM 측정 결과에 의하면, $Eu^{3+}$의 함량비가 0 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 결정 입자의 모양은 사다리꼴 형태에서 모서리가 둥글게 깎인 구형으로 변형되는 것을 관측할 수 있었으며 평균 크기는 500 nm이었다(Fig. 2). $Eu^{3+}$의 함량이 0.20 mol인 경우에 결정 입자의 형상은 더욱 구형에 접근하였으나, 평균 크기는 최소값을 나타내었다. 실험 결과로부터, 적절한 함량비를 갖는 $Eu^{3+}$ 이온을 첨가함으로써 적색 형광체 $Gd_{1-x}VO_4$ : $Eu^{3+}$ 분말의 결정 크기와 발광 세기를 제어할 수 있음을 제안한다.

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