• 제목/요약/키워드: 응집특성

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추계학적 응집모형의 적용성 및 유사이동 모형과의 결합가능성 (Applicability of stochastic flocculation model and its capability when incorporated into sediment transport model)

  • 손민우;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.368-368
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    • 2016
  • 점착성 유사는 응집현상을 통해 크기와 밀도를 바꾸고 이에 따라 부유 및 이동에 큰 영향을 미치는 침강속도가 지속적으로 변화한다. 따라서 점착성 유사의 거동을 이해하기 위해서는 응집현상에 대한 고려가 필수적으로 이루어져야 한다. 현재까지 이루어진 응집현상 모형은 크게 Population balance equation type 모형(PBE)과 Floc growth type 모형(FGM)으로 나뉜다. PBE 모형은 점착성 유사의 입도분포를 모의할 수 있는 장점이 있는 반면에 닫힌 계에서 질량보존을 만족시키지 못하는 단점을 가진다. FGM 모형은 간단한 식을 통해 질량보존을 만족시키고 수치적으로 효율적인 모의를 할 수 있는 반면 입도분포를 모의할 수 없는 단점을 가진다. 이러한 장단점으로 인해 PBE 모형은 유사이동모형과 결합되어 이용된 사례가 없으며 FGM 모형은 유사이동모형과 결합되어 평균적인 점착성 유사의 거동만을 모의하는 연구에 이용되었다. 본 연구에서는 Stochastic floc growth type 모형(SFGM)의 개발에 따라 이해할 수 있는 점착성 유사이동의 특성과 이를 유사이동 모형과 결합시키는 방향에 대해 검토한다. 현재까지 진행된 연구 결과를 분석하면 SFGM은 질량보존을 만족시키면서도 점착성 유사의 입도분포를 모의할 수 있는 장점을 가지는 것으로 판단된다. 특히 난수발생의 단계에서 적절한 확률분포형을 선정하고 확률매개변수의 보정이 이루어지는 경우에는 높은 정확도를 가지는 입도분포 모의가 가능하다. 가는 모래를 대상으로 하는 비점착성 유사의 경우에는 추계학적인 유사이동 모형의 개발이 활발히 이루어져 왔다. 개발된 모형은 실제 측정값에 적용되어 다양한 학술적 가능성을 보여왔다. 따라서 SFGM의 개발이 점착성 유사의 이동모형과 결합되는 경우에는 점착성 유사가 지배적인 다양한 환경에서의 거동 특성을 이해할 때 매우 유용할 것으로 판단된다. 응집모형은 난류의 강도에 지배적인 영향을 받으며 유사의 입경 및 밀도 변화를 계산한다는 점을 고려할 때 유사이동 모형 역시 난류 강도에 대한 정보를 계산할 수 있는 지배방정식을 필요로 한다. 향후 개발될 추계학적 점착성 유사의 이동모형은 난류에 대한 정보, SFGM의 결합 등을 필요조건으로 가진다.

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탄소나노튜브를 이용한 고성능 투명 전도성 필름의 제조

  • 정혁;김도진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2012
  • 고투과도, 고전도성을 갖는 탄소나노튜브 기반의 투명 전도성 필름은 분산조건의 최적화에 의해 제조하였다. 탄소나노튜브간의 응집현상은 탄소나노튜브간의 접촉저항의 증가를 야기하여 탄소나노튜브가 갖고 있는 고유의 우수한 전기적 특성을 감소시킨다. 이에 대해 본 연구에서는 분산제 농도, 분산 시간, 기판 표면처리에 따른 특성 변화 및 이에 따른 탄소나노튜브간의 응집이 최소화된 용액을 제조하였다. 또한, 이를 기반으로 연속공정이 가능한 탄소나노튜브 용액을 제조하고 평가하였다.

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고성능감수제를 사용한 시멘트복합체의 유동성 손실에 대한 연구 (A Study on the Flow Loss of Cement-Based Composites Using High Range Water Reducing Admixture)

  • 문한영;김기형
    • 콘크리트학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.119-126
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    • 1992
  • 고강도 시멘트 복합체의 유동성 손실을 감소시키기 위한 연구의 일환으로 시멘트계 입자에 대한 고성능감수제의 흡착특성, 현탄액 속에서의 응집특성을 관찰하여 시멘트풀과 모르터의 유동성과 관련시켜 고찰하였다. 본 연구결과 알루미네이트계 화합물이 많이 함유된 보통포틀랜드 시멘트의 흡착률이 가장 크며, 시멘트풀 및 모르처의 유동성 손실이 작았으며 나프탈린계 고성능 감수제가 유동성 손실면에서 얼마간 유리하였다.

글루텐 인조육의 품질특성에 영향을 주는 요인과 물성에 관한 연구 2보 : 각 요인이 품질 특성에 미치는 영향 (호두, 식용유, 소금, 양파) (Studies on the Factors Affecting Quality and Textural Characteristics of Artificial Gluten Meat Part II: Effects of amount of ingredients on properties of AGM (Walnut, Oils, Salt, Onion))

  • 박춘란;김기숙;장주익
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.11-19
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    • 1988
  • 밀 단백 분말을 주재료로 한 인조육을 제조할 때 첨가재료의 첨가량이 품질 특성에 영향을 주는 요인을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 첨가 재료의 첨가량에 따른 영향으로 호두는 글루텐 인조육의 색에 가장 크게 영향을 주었으며, 호두 첨가량이 증가함에 따라 경도, 응집성 및 저작성은 감소의 경향을 나타냈고, 탄력성과 보수성은 대체로 증가하였는데, 호두를 30% 첨가할 때 쇠고기의 측정치에 근접하였다. 2. 식용유의 종류와 첨가량 및 흔합 방법은 색, 전단력, 경도 및 저작성에 영향을 주지 않았으나, 응집성은 유의적인 차이를 나타냈다. 3. 소금의 첨가량이 증가하면 경도와 저작성이 증가하였고, 전단력과 보수성에는 영향을 미치지 않았으며, 소금을 2% 첨가한 시료가 경도, 탄력성, 응집성 및 저작성에서 가장 쇠고기의 특성에 근접하였다. 4. 양파의 첨가량이 증가하면 경도와 저작성은 낮아졌고, 색과 응집성은 양파를 10% 첨가하였을 때 가장쇠고기 의 특성 에 근접하였다.

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비점착성 유사의 입도 분포 모형에 관한 Framework (A Framework for Size Distribution of Noncohesive Sediment)

  • 변지선;손민우;박병은;문혜진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.282-282
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    • 2017
  • 모래, 실트 및 자갈과 같은 비점착성 유사는 하천에서의 이동 형태에 따라 소류사와 부유사로 구분된다. 부유사는 난류로 인해 흐름 내에서 부유 상태로 이동하는 유사로, 대부분의 자연 하천에서 유사는 부유사 형태로 이송된다. 유수동역학적 조건 하에서 이동하는 부유사의 입도 분포는 유사 입자의 부유와 퇴적에 따라 불규칙적으로 변화하기 때문에 여러 연구에서 주요한 문제로 다뤄지고 있다. 부유사의 입도 분포는 흐름 유속, 부유사의 부유 높이, 하상 재료의 특성 등에 따라 변화하며, 로그 정규분포를 따르는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 여러 다양한 하천 흐름 조건에서 부유사의 입도 분포를 모의할 수 있는 입도 분포 모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제안한다. 유사 입자의 입도 분포 모의는 추계학적 방법의 적용을 통해 얻어진다. 본래 점착성 유사의 입도 분포를 모의하기 위한 추계학적 입도 분포 모형으로부터 제안된 개념적 틀로, 다양한 흐름 조건 하에서 특정 확률 분포형을 띠는 입도 분포를 모의할 수 있다. 점착성 유사의 이동 모형에서는 점착성을 띠는 유사 입자들의 응집 현상에 따른 크기 변화를 모의하기 위한 응집 모형이 필수적이다. 시간에 따른 크기 변화를 모의하는 응집 모형에서, 흐름 내 여러 특성들에 의해 결정되는 응집 인자와 달리 파괴 인자의 경우 불규칙적 난류 운동으로 인해 무작위한 특성을 띤다. 모형에서 요구되는 파괴 인자를 특정 확률 분포형을 띠는 난수로 고려함으로써 점착성 유사의 입도 분포 모형이 개발되었다. 이 때, 점착성 유사는 프랙탈 구조를 가지는 것으로 가정하기 때문에 크기에 따라 밀도와 침강 속도가 변화한다. 반면 비점착성 유사는 크기에 따른 밀도 변화가 일어나지 않으므로, 고정된 밀도와 프랙탈 차원을 적용하여 점착성 유사의 입도 분포모형으로부터 비점착성 유사의 입도 분포 모의가 가능할 것으로 판단된다. 이러한 추계학적 방법의 적용을 통해, 하나의 경계 조건으로 대변되는 하상 특성에 따른 단점 또한 보완될 것으로 예측된다. 예를 들어 로그 정규 분포를 띤다고 가정할 때 보정을 통해 결정해야하는 변수는 평균과 분산으로 두 개가 요구된다. 유사의 평균 크기로부터 확률분포형의 평균값이 결정되면, 하상에 존재하는 유사의 특성에 따른 입도 분포의 분산은 난수의 분산을 결정함으로써 모의할 수 있다.

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수자원 확보를 위한 URC공법의 적용 I: 유기물, 중금속, 영양염의 제거특성에 관한 연구 (Application of Ultra Rapid Coagulation for Securing Water Resource II: Study of organic, metals, and nutrients removal)

  • 박세진;윤태일;김재형;조경철
    • 청정기술
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    • 제6권1호
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    • pp.27-38
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    • 2000
  • 초고속응집침전공정(URC)은 가중응집제(WCA)를 첨가하고 슬러지를 반송시켜 응결핵으로서의 역할을 수행시킴으로서 floc의 성장속도를 향상시키고, 입자표면의 흡착을 활성화하여 유기물, 중금속, 인 등 수중에 존재하는 오염물을 보다 효율적으로 제거하며, 기존의 응집 공정에 비하여 침전성을 향상시킬 수 있다. 현재까지 하수처리장과 하천, 호소에서 수행된 URC pilot-test와 Jar-test의 결과를 비교 검토하여 가중 응집제와 반송 슬러지에 대한 오염물 제거특성에 대한 연구가 수행되었으며, 수자원의 재이용을 위한 가능성을 평가하였다.

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마그네슘 및 칼슘 이온이 알루미늄 응집에 의한 인 제거에 미치는 영향 (Effect of Magnesium and Calcium Ions on the Phosphorus Removal by Aluminium Coagulation)

  • 전동걸;이범;이영주;전항배
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.231-236
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    • 2011
  • 본 연구는 알루미늄 응집에 의한 인 제거 공정에 마그네슘 및 칼슘과 같은 2가의 금속이온을 첨가하였을 경우 인의 응집특성에 미치는 영향을 조사하였다. 인을 제거하기 위한 최적 알루미늄 응집 pH는 약 5~6 사이이며, 그 이상 pH에서는 TP 제거효율이 감소하였다. 마그네슘이나 칼슘과 같은 2가의 금속이온을 알루미늄 응집공정에 함께 사용할 경우 pH 6 이상 에서도 TP 및 $H_nPO_4^{n-3}$ 제거효율은 안정적으로 95% 이상을 유지하였다. 응집초기 $Al^{3+}/H_nPO_4^{n-3}$ (Al/P) 몰비가 3 이상에서 TP 제거효율이 80% 이상 높게 유지되었으며, 응집 후 잔류 TP 농도를 0.2 mg/L 이하로 제어하기 위해서는 Al/P 몰비는 약 6 이상 이었다. 마그네슘이나 칼슘 이온을 알루미늄 응집공정에 함께 사용할 경우 TP 제거를 위한 최적의 알루미늄 대비 마그네슘 및 칼슘 이온의 몰비($Al^{3+}/Mg^{2+}$ or $Ca^{2+}$)는 모두 2이었다. 알루미늄 응집공정에 마그네슘이나 칼슘 이온을 함께 사용하면, 동일한 양의 TP를 제거하기 위한 알루미늄 응집제 주입량이 감소하였고, 결과적으로 최종 슬러지 발생량도 감소하였다.

산업폐수의 효율적 처리를 위한 응집제의 주입방법 결정 (Determination of the Coagulant Injection Methods for Efficient Treatment of Industrial Wastewater)

  • 박세진;정병길
    • 한국환경기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.570-575
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    • 2018
  • 폐수수탁처리업에 반입되는 산업폐수의 원수 성상이 매일 달라짐에 따라 전처리 공정인 응집침전공정의 효율적 운전이 어려운 실정이며, 이로 인해 후처리공정인 증발농축 및 대체 공정인 membrane 공정의 부하원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 산업폐수의 효율적 처리를 위해 응집제 주입 방법별(단독주입, 동시주입, 순차주입, 역주입) 응집특성을 비교하기 위해 NaOH 주입 전 후 폐수 원수를 채수하여 실험하였다. 응집실험은 Jar-tester를 이용하여 진행하였다. 응집제주입방법별 TDS 제거효율은 순차주입(2.8 %) < 단독주입(3.9 %) < 동시주입(8.1 %) < 역주입(9.6 %) 순으로, TOC 제거효율은 단독주입(84.3 %) < 역주입(86.2 %) < 순차주입(88.6 %) < 동시주입(89.1 %) 순으로, 탁도 제거효율은 단독주입(99.7 %) < 순차주입(99.8 %) ${\fallingdotseq}$ 역주입(99.8 %) < 동시주입(99.9 %) 순으로 각각 나타내어, 이를 종합적으로 고려하여 판단한 결과 순차주입방법(무기응집제${\rightarrow}$고분자응집제)보다 무기응집제 및 고분자응집제를 동시에 주입하는 방법이 더 효율적인 것으로 나타났다.