• 제목/요약/키워드: 액상물

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철도차량용 폐 복합소재로부터 탄소섬유 회수 (The Recovery of Carbon Fiber from Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composites Applied to Railway Vehicles)

  • 이석호;김정석;이철규;김용기;주창식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1059-1066
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    • 2009
  • 근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

Crude N2O로부터 정제된 N2O 분리공정에 관한 연구 (A Study on the N2O Separation Process from Crude N2O)

  • 조정호;이택홍;박종기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.467-473
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    • 2005
  • 액상의 아산화질소($N_2O$) 혼합물은 주요 불순물로써 공기, 일산화탄소, 수분, 이산화탄소와 NOx 성분을 포함하고 있다. 저온에서 고체화하여 고 순도의 $N_2O$를 얻어내는 것은 위험하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연속식 증류공정에 기초하여 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어내는 새로운 방법을 소개하였다. 99.999% 이상의 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어낼 수 있는 연속식 증류공정을 모델화하기 위하여 intalox wire guaze 타입의 SCH-80S의 충진탑을 사용하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 연속식 증류탑과 냉동 사이클을 모사하였다. 본 연구에서 수행한 전산모사 결과는 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus로 모사한 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

2차원 및 3차원 정상상태 모델에 의한 수평브릿지만 결정성장에서의 고 - 액 계면과 편석 (Melt-solid interface and segregation in horizontal bridgman growth using 2 - and 3 - dimensional pseudo - steady - state model)

  • 민병수;김도현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.306-317
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    • 1995
  • 수평 브릿지만법은 갈륨 비소 반도체 결정을 성장시키는데 많이 사용된다. 수평 브릿지만 법에 의하여 성장된 단결정 내에서 불순물 분포를 알아보기 위하여 성장 과정 중의 액상에서 열전달, 물질전달, 유체흐름과 고상에서 열전달을 의사 정상상태를 가정하여 2차원 및 3차원 모델을 세우고 유한요소법에 의하여 수치모사하였다. 이때 고-액 계면의 위치와 형태도해의 일부분으로 다른 해들과 동시에 구하였다. 2차원 단열 경계조건에서는 3차원의 계면이 2차원의 경우보다 덜 휘어졌고, 대류 강도는 비슷하였다. 대류강도의 증가에 따라 수직 편석은 최대값을 보였으나 계면이 2차원에서 더 휘어져 최대값은 2차원에서 대류 강도가 더 작을 때 나타났다.

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합성조건의 변화에 따른 FAU(Faujasite)형 제올라이트의 합성 (Synthesis of FAU(Faujasite)-type Zeolite with Variation of Synthesis Condition)

  • 임형미;김봉영;남중희;안병길;오성근;정상진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.132-138
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    • 2003
  • 출발물질의 종류와 몰비 혼합 방법, 숙성, 결정화 온도와 결정화 시간 등 제올라이트 입자를 합성하는 조건이 FAU 형 제올라이트의 입자크기에 미치는 영향을 연구하였다. 동일한 출발물질이라도 혼합 경로에 따라 생성물의 결정상이 달랐다. 일반적으로 숙성과정을 거친 경우, 특히 숙성온도가 낮은 쪽이 입자 크기가 작았다. 2단계의 혼합겔 제조 방법을 거치는 경우 결정화 기간은 크게 단축되고 입자 크기도 작아졌으나. 1단계에서 제조된 2종의 혼합겔을 모두 숙성하지 않는 경우에는 결정화 시간은 단축되지만, 입자크기는 작아지지 않았다. 액상규산나트륨과 알루민산나트륨, 수산화나트륨을 출발물질로 하여. 저농도와 고농도의 혼합겔을 1차 제조하고, 이 혼합겔을 각각 숙성하고 다시 혼합하여 숙성하는 방법으로 결정화 시간을 단축하고 평균입경 0.4$\mu$m. 비표면적 838 $m^2$/g의 우수한 특성을 가지는 FAU혈 제올라이트를 합성하였다.

MOCVD로 성장한 저온 나노막대의 추가적 케리어 가스 유속에 따른 aspect ratio 조절

  • 김동찬;공보현;한원석;조형균;이주영;김홍승
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.392-392
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    • 2008
  • 나노크기의 반도체 물질은 표면적/부피 비와 그 크기에 의해 광학적, 전기적 특성이 크게 영향을 받는다. 나노크기의 반도체 재료 중 ZnO는 3.37eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지고 있으며, 60meV의 큰 엑시톤(exciton) 결합에너지의 특성을 가지고 있어 UV 영역의 소스로서 가장 활용도가 클것으로 예상된다. 1 차원 ZnO 나노구조는 청색과 자외선 발광소자 및 광전자 소자, 화학적 센서로 활용이 가능하다. whisker, nanowires, norods, nanonail, nanoring 등과 같은 ZnO 나노구조의 형태와 크기는 합성장비와 공정조건에 크게 영향을 받고 서로 다른 광 특성 결과를 나타낸다. ZnO 나노구조의 합성을 위해 다양한 금속 촉매를 이용한 기상-액상-고상(VLS)의 성장 메카니즘이 연구되었다. 그러나 이 방법은 촉매로 사용된 금속이 불순물로 작용하는 결점을 가지고 있다. 최근에는 기판위에 아무런 촉매도 사용하지 않은 ZnO 의 합성에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매없이 합성된 나노구조의 형태와 성장방향은 초기단계에서 불규칙한 원자배열로 인해 합성상태의 제어 (방향, 형상 등)가 매우 어렵다. MOCVD 장비 금속 촉매를 이용하지 않고도 미량의 Zn 와 $O_2$ 량을 일정하게 조절함으로써 형상 및 방향성을 제어 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 본 연구에 사용된 MOCVD 장비의 경우 추가적인 케리어 가스 유입을 통해 나노막대의 aspect ratio 조절이 가능하다. 본 연구는 MOCVD 장비를 이용해 촉매를 사용하지 않고 1 차원 ZnO 나노막대를 합성하였고, 추가적 케리어 가스 유량을 변화시킴으로써 형태 변화 및 발광특성에 관한 영향을 연구하였다.

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순수한 프로판 냉매를 사용한 액화석유가스 냉동사이클의 모사에 관한 연구 (A Study on the Simulation of LPG Refrigeration Cylcle Using Pure Propane Refrigerant)

  • 조정호
    • 한국가스학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.38-42
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    • 2006
  • 본 연구에서는 순수한 프로판 냉매를 사용하여 액화석유가스(LPG)를 액화 및 냉동 저장할 수 있는 냉동 사이클에 대한 모사기법을 소개하였다. 프로판을 액화시키기 위한 2차 냉매로써는 물을 사용하였다. 전체 냉동 사이클의 모사를 위한 열역학 모델로서는 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 프로판 성분과 LPG구성성분의 증기압의 좀 더 정확한 추산을 위하여 Twu 등이 제안한 새로운 alpha function을 사용하였다. 또한 액상의 밀도를 정확하게 추산하기 위해서는 Peng-Robinson상태방정식 대신에 API모델식을 사용하였다. 모사를 위하여 Simulation Science사의 PRO/II with PROVISION version 7.1 범용성 화학공정 모사기를 사용하였다 본 연구를 통하여 국내에서 실제로 가동되고 있는 LPG 저장을 위한 냉동 사이클을 성공적으로 모사할 수 있었다.

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영양보충용 식품 중 수용성비타민(Vitamin $B_1$, $B_2$, $B_3$, $B_6$ and C)의 HPLC를 이용한 동시분석법 (Simultaneous Determination of Water-Soluble Vitamins (Vitamin $B_1$, $B_2$, $B_3$, $B_6$ and C) in Dietary Supplements by High-Performance Liquid Chromatography)

  • 서희재;김소희
    • 한국식품영양학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.414-421
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    • 2011
  • 시중에 유통 중인 영양보충용 제품의 수용성 비타민 $B_1$(thiamin), $B_2$(riboflavin), $B_3$(nicotinic acid and nicotine amide), $B_6$(pyridoxine), C(ascorbic acid)의 신속한 동시분석 방법을 확립하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 영양보충용 제품은 정제, 연질캅셀, 분말, 액상의 4가지 제형에 대해 27종의 제품을 구입한 후, Ion-pair 분리기법을 사용하여 HPLC-UVD를 이용한 동시분석 방법을 검토하였다. 비타민 $B_1$, $B_2$, $B_3$, $B_6$, C의 HPLC에 의한 동시분석 조건을 검토한 결과, 이동상은 0.02% triethylamine, 17.5% 메탄올, $5{\mu}M$ sodium hexanesulfonic acid가 함유된 pH 3.5(acetic acid로 조절)의 수용액을 사용하였고, 용출시간은 다른 피크의 영향을 받지 않도록 30분으로 하였다. 수용성 비타민의 회수율은 96% 이상이었다. 본 연구에 의해 확립된 수용성 비타민의 동시분석 조건은 검량선의 직선성, 정밀성, 정확성, 기기적합성 등이 USP 및 ICH 기준에 적합하여 HPLC의 동시분석 방법으로 합당하였다. 수용성 비타민의 추출 용매는 제형에 따라 약간의 차이를 보이긴 했으나, 물이나 산성조건을 갖춘 HPLC의 이동상이 에탄올이나 메탄올보다 높은 추출 효율을 보였다. 초음파 추출기에 의한 추출 시간은 20분이 가장 적당하였다. 본 연구의 결과는 수용성 비타민의 신속한 추출 및 분석에 매우 효율적으로 이용될 것으로 기대된다.

수소불화탄소를 포함하는 혼합기체의 가스 하이드레이트 상평형 (Hydrate Phase Equilibria for the Gas Mixtures Containing HFC)

  • 서용원;이승민;이주동;이강우;야카사키아키히로;키요노후미오
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.581-584
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    • 2007
  • (HFC(hydrofluorocarbon, 수소불화탄소)는 오존층 파괴 지수가 낮기 때문에 CFC(chlorofluorocarbon)의 대체 물질로 냉매와 발포제로 널리 사용되고 있는 물질이다. 하지만 HFC는 지구온난화 지수가 높은 기체이므로 대기중으로 방출되는 것을 막기 위해 분리/회수하여 재활용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 공기와 HFC의 혼합기체로부터 HFC만을 분리해 내는 방법으로 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 이 방법의 열역학적 타당성을 검증하기 위하여 질소+HFC-134a 혼합기체에 대하여 275-285 K의 온도 범위와 1-27 bar의 압력범위에 걸쳐서 가스 하이드레이트 상평형을 측정하였다. 질소는 가스 하이드레이트를 형성하기 위하여 0 $^{\circ}C$에서 150 bar 이상의 높은 압력이 필요한 반면 HFC-134a는 대기압에 가까운 낮은 압력이 필요하다. 두 기체의 평형 압력의 차가 크다는 것은 가스 하이드레이트 형성법을 이용할 경우 기체의 분리 효율이 매우 높다는 것을 나타낸다. 그리고, 본 실험을 통해서 얻어진 혼합기체의 하이드레이트상(H)-액상($L_W$)-기상(V)의 3상 평형선이 순수한 HFC-134a의 3상 평형선에 가깝게 위치하였다. 이는 가스 하이드레이트를 이용한 분리법이 낮은 압력에서 운전될 수 있음을 나타낸다. 이 분리법은 낮은 압력에서 운전되어 경제적일 뿐만 아니라 물 이외의 다른 매개체를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인 공정이라 할 수 있다.

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L-Aspartic Acid의 무질서하게 분포된 매질에서 파동전개와 변동에 관한 연구 (Studies on the Wave Propagation and Fluctuation in Randomly Ditribution Media of L-Aspartic Acid)

  • 김기준;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.122-128
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    • 2012
  • L-arpartic acid의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 레이저 광원에서 검출기까지 농도의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있다. 이는 유지화학, 생의학 생성물, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

L-${\alpha}$-Phosphatidylcholine 매질에서 빔산란에 의한 Methotrexate의 측정 (Measurement on the Methotrexate in L-${\alpha}$-Phosphatidylcholine Media by Light Sacttering)

  • 김기준;이주엽
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.251-257
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    • 2013
  • Methotrexate의 영향은 혼탁매질에서 형광체, 산란체와 응흡수체에 의해 파장과 산란된 형광 세기로 규명되는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의해 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들((${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 산란계수는 산란매질, L-${\alpha}$-Phosphatidylcholine의 농도가 증가함에 따라 산란 광학적 파라미터가 증가하였으나 흡수 파라미터는 감소하였다. 광학적 파라미터들은 레이저 광원에서 검출기까지 깊이의 함수에 의해 깊이가 깊어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있다. 이는 유지화학, 생의학 생성물, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.