• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.5-12
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• 2011

본 연구에서는 용해성 입자를 포함한 혼합재가 용해과정에서 발생하는 입자구조의 미시적 및 거시적 거동을 수치해석기법을 이용하여 조사하였다. 혼합재는 다양한 부피비의 용해성 입자와 비용해성 입자를 혼합하여 조성하였다. 용해성 입자의 용해과정은 입자의 크기를 감소시킴으로써 모사하였다. 수치해석 결과 일정한 시간까지 시료의 수직변형은 진행되며, 수직변형이 평형에 도달한 후에도 용해작용이 진행되어 간극률은 변화한다. 또한, 간극률과 수직변형은 용해성 입자의 함유량이 증가함에 따라 증가한다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 용해성 입자를 포함한 시료의 용해과정에서 입자구조의 변화는 특정 시간까지 진행되며, 용해성 입자의 부피가 클수록 구조 변화가 큰 결론을 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.17-25
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• 2011

흙입자의 구조는 흙을 구성하는 용해성 입자의 용해작용, 건조작용 그리고 고결화 현상과 같은 특정요인에 의해 영향을 받으며 입자구조의 변화는 흙의 역학적 거동에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 흙속에 포함된 용해성입자의 용해작용이 전단강도에 미치는 영향을 조사하였다. 직접전단실험을 위해 소금과 모래로 구성된 혼합재를 이용하여 시료를 조성하고 전체시료에 대한 용해성 입자의 부피비를 조절하면서 실험을 수행하였으며 실험과 동일한 조건하에 서 수치해석을 수행하였다. 입자의 소실과정을 위해 실험에서는 소금-모래 혼합재를 포화시켜 소금을 용해시켰으며 수치해석에서는 용해성 입자의 크기를 줄이는 것으로 용해과정을 모사하였다. 실험결과, 용해성 입자의 부피비가 증가할수록 내부마찰각은 감소하였고, 시료의 수직변형은 팽창거동에서 수축거동으로 변화하였다. 수치해석은 실험 결과와 유사한 거시적 거동을 보여주었다. 미시적관점에서, 입자가 용해됨에 따라 간극비의 증가, 접촉점 수의 감소, 전단접촉력의 증가, 접촉력 연결고리의 이방성에 의해 새로운 입자구조가 생성됨을 보여주었다. 이러한 미시적 거동의 변화는 입자의 용해작용 후 전단거동에 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 기초나 지반구조물의 설계와 시공 시 지반재료의 용해에 따른 전단강도을 고려해야 함을 보여준다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.644-645
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• 2009

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.103-111
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• 2008

지반은 화학적 및 물리적인 작용으로 인하여 지반 자체가 용해되어 지반 재료 자체가 자연적으로 소실(Vanishing)되는 입자를 포함하고 있다. 지반의 소실은 입자로 구성된 재질에서 국부적인 간극 및 투수계수의 증가와 같은 미소구조의 변화를 유발하여 지반의 강도와 변형에 영향을 미친다. 본 논문에서는 지반 재료의 소실 발생 시 대상지반의 국부적인 강성의 변화특성을 파악하기 위하여 소금과 모래를 여러 가지 부피비로 혼합하여 사용하였다. 실험은 전단파 측정을 위한 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀셀을 이용하여 수행하였다. 입자의 용해는 다양한 구속응력 하에서 시료를 포화시켜 수행하였다. 축방향 변형률과 전단파 신호를 매 하중 단계와 입자용해 시 측정하였다. 실험 결과, 입자 용해 후 축방향변형률과 간극비는 증가하였고, 전단파 속도와 최대전단탄성계수는 감소하는 것으로 나타났다. 입자 용해로 인한 간극비 증가와 입자간의 접촉이 감소하여 전단파 속도가 감소하였다. 입자가 용해되는 동안 수직변형률은 포화 시작점에서 급격히 증가하였으며 입자 용해가 완료되면서 수렴하였으며, 전 단파속도는 시작 시 감소하였다가 입자가 재배열되면서 증가하는 것으로 나타났다. 모래와 소금으로 구성된 시료는 지반소실재의 거시적 구조 거동에 의미있는 결과를 보여줄 수 있는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.686-693
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• 1992

주성분이 heazlewoodite와 ferronickel로 구성된 니켈 matte로 부터 니켈의 용해를 지배하는 메카니즘을 규명하기 위해서, 염산용액에서 침출실험을 수행하였다. 실험온도 범위는 $50-90^{\circ}C$ 이고, 입자의 크기는 $100-160{\mu}m$와 $400-500{\mu}m$이며, 산농도는 0.5-3.ON 이었다. Heazlewoodite의 용해속도는 ferronickel 보다 휠씬 빨랐으며, 2성분이 각각 다른 반응속도로 동시에 용해하였다. 본 실험범위에서는 중간체인 NiS가 생성되지 않았지만, 반응용액이 $H_2S$로 포화되면 입자표면에 NiS의 얇은 막이 생성될 가능성을 배제할 수 없다. 반응초기의 활성화 에너지는 약 10kca1/g mol 이었고, 용해반응은 입자표면에서 진행되어 시간이 경과함에 따라 입자의 크기가 감소하였으며, 니켈의 용해속도가 1.0N 까지는 염산농도에 비례하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.92-97
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• 2020

본 연구에서는 제약성분인 니페디핀이 세 종류의 혼합용매에 녹는 용해도를 측정하였다. 또한 용매(아세톤, DMF, 메틸렌클로라이드)에 녹아 있는 니페디핀을 반용매(물, 헥산, 이산화탄소)를 사용하여 결정화하였고, 생성된 결정입자의 외형, 크기, 용융점 등을 측정하였다. 혼합용매로는 아세톤+물, DMF+물, 메틸렌클로라이드+헥산 혼합물이 사용되었으며, 세 혼합용매에서 모두 반용매의 비율이 증가할수록 니페디핀의 용해도가 감소하였다. 아세톤+물의 경우에는 이 혼합물의 밀도 비이상성 현상에 기인한 용해도 최대값을 나타낸 반면, 나머지 두 혼합용매에서는 이 현상이 나타나지 않았다. 반용매 결정화에 의해 생성된 니페디핀 결정의 외형은 용매와 반용매의 종류에 따라 칼날형, 입자형, 프리즘형 등으로 변화하였으며, 입자의 크기는 원재료에 비해 매우 감소하였다. 니페디핀 원재료 입자의 평균크기는 33 ㎛였으며, 결정화된 입자의 평균크기는 11.6~69.8 ㎛의 범위에 있었다. 결정화된 모든 니페디핀 입자는 동일한 열분석 결과를 보여주었으며, 이 결과는 용매와 반용매의 변화에 의해 영향 받지 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제18권1호
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• pp.48-54
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• 1986

본 연구는 유동층 조립기로 조립시킨 보리 미숫가루 입자들의 인스탄트 성질에 영향을 주는 인자들을 조사하였다. 조립에 사용된 바인더는 맥아당, 포도당, 젤라틴의 수용액과 물 이었으며 조립입자의 인스탄트 효과는 입자의 습윤성, 침강성, 분산성 및 용해성을 측정하여 결정하였다. 바인더의 종류별로 조립된 시료의 인스탄트 성질의 개선에 대한 기여도는 낮은 바인더 수용액에서 5%젤라틴수용액>5%맥아당수용액>5%포도당수용액의 순으로 나타났으며 물은 가장 낮은 인스탄트효과를 보였다. 바인더 용액의 농도증가에 따른 조립입자의 인스탄트성질은 포도당, 맥아당과 같은 당류의 경우 증가되었으나 젤라틴의 경우에는 이와 반대경향을 나타내었다. 조립입자의 크기가 인스탄트성질에 미치는 영향은 현저하였으며 입자의 크기가 $0.1{\sim}0.3mm$일 때, 시료의 인스탄트효과가 가장 좋았다. 조립입자의 건조온도($60^{\circ}C,\;70^{\circ}C,\;80^{\circ}C$)는 입자의 인스탄트효과에 거의 영향을 미치지 않았다. 바인더용액을 사용하여 조립한 미숫가루입자의 흡습속도는 각각의 상대습도(42%, 67%, 92%)에서 5%젤라틴수용액>5%맥아당수용액>5%포도당수용액의 순으로 빠르게 나타났으며 이러한 결과는 바인더 종류가 인스탄트 성질에 미치는 효과와 동일한 순서로 일치함을 보여주었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.29-53
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• 1996

다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2009년도 춘계 학술발표
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• pp.254-255
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• 2009

국내 경수로 원전의 경우, 원전의 효율적, 경제적 운영차원에서 장주기 운전으로 패턴을 바뀌면서 핵연료봉 표면상에 크러드(crud)의 침적량은 점점 증가하는 경향을 나타내고 있다. 이러한 경향은 원자로의 출력 제어와 직결되면서 이에 대한 문제 해결을 위한 대표성이 있는 시료의 채취와 재현성이 있는 부식 생성물의 측정이 요구되어져 왔다. 원자로 계통 내에서 부식생성물의 농도변화에 대한 평가, 특히 입자농도가 증가되어지면 축방향 출력편차(Axial Offset Anomaly, AOA)가 발생될 수 있는 위험에 노출되거나, 핵연료 교체를 위해 발전소 정지시(shut down) 부식생성물의 방출이 급격히 증가되는 것으로 나타났다. 특히 입자성을 띤 물질은 존재의 특성상 이들 물질에 대한 대표시료의 채취가 어려울 뿐 아니라 grab 채취로 인해, 분석결과에 대한 재현성이 낮으며 계통 선량율의 제어와 작업자 피폭관리에 많은 어려움이 뒤따르고 있어 선진 원전 운영국에서는 앞 다투어 대표시료를 채취 할 수 있는 capillary sampling 법이나 integrated sampling법을 적용해 오고 있다. 본 논문에서는 국내 경수로 원전에서 일반적으로 사용하고 있는 grab sampling 법에 대한 문제점 파악과 해외 원전에서 사용 중인 capillary sampling 법의 국내 적용 가능성에 대해 살펴보았다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1028-1033
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• 2008

본 연구의 목적은 SeCAH(Sequential quick crushing and alkali hydrolysis)를 이용하여 음식물쓰레기의 용해도를 개선하고 혐기성 소화시 저해 가능 인자를 평가하는 데 있다. 궁극적으로 전처리된 음식물쓰레기를 첨가하여 양돈슬러리의 낮은 COD/N비를 증가시키고 저해인자를 감소시켜 CH$_4$ 생성율을 증가시키는 것이다. SeCAH를 이용하여 음식물쓰레기를 전처리한 후 용해도는 1.5배 이상 증가되었다. 용해도 증가와 소모된 에너지를 고려할 때 SeCAH는 효과적인 전처리 방법이며 적정 파쇄강도와 파쇄시간은 각각 2,000 rpm과 5$\sim$10 sec로 확인되었다. 전처리된 음식물쓰레기의 조대입자(>2.36 mm) 분율은 88.0%에서 29.0%로 크게 감소하였고, 작은 입자(<75 $\mu$m) 분율은 10.5%에서 40.7%로 증가되었다. SeCAH로 처리한 후 Na$^+$ 농도가 3795.0$\sim$6250.0 mg/L로 증가되어 양돈슬러리와 혐기성 병합소화시 Na$^+$가 저해 가능인자인 것으로 평가되었고 NH$_4^+$-N는 Stripping(pH>10)에 의해 감소되었다. 양돈슬러리 저해 가능인자는 NH$_4{^+}$-N(3331.3 mg/L), K$^+$(4256.5 mg/L) 그리고 SO$_4{^{2-}}$(1017.5 mg/L)이었다. 따라서 음식물쓰레기 용해도 증가에 SeCAH는 매우 효과적인 것으로 SeCAH는 음식물쓰레기의 용해도를 증가시키는 매우 효과적인 전처리 방법이며, 양돈폐수와 전처리된 음식물쓰레기의 혐기성 병합소화로 인하여 저해작용을 감소시키는 것으로 평가되었다.