• 제목/요약/키워드: 응축핵 생성

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익형 주위의 압축성 습공기 유동에 대한 수치 해석적 연구 (A computational study on compressible flow of humid air around airfoil)

  • 이장창
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 습공기에 포함된 수증기가 상(Phase)변화를 일으킬 때 잠열이 발생하고 이 잠열은 익형 주위의 압축성 유동 상태량들을 변화시키므로, 이러한 열 증가가 유동에 끼치는 영향에 대하여 수치해석을 통하여 연구 수행하였다. 수치해석은 Rusak 과 Lee [1]가 최근에 연구 수행한 미교란 방법(small-disturbance approach)에 근거하여 이루어졌다. 고전적 핵 생성 모델과 작은 물방울 성장(droplet growth)모델을 이용한 이 방법에서는 비평형 균질 응축과정에서 일어나는 열 방출을 묘사한다. 응축에 의한 열전달, 압축성 유동의 운동에너지, 그리고 유동의 열적 상태량들 사이에서 일어나는 비선형 상호영향을 조사하고, 또한 주어진 문제를 지배가호 있는 상사 파라미터들을 제시하였다. 계산 결과들은 Euler 방정식을 사용하여 얻은 선행 수치계산들과 비교하여 잘 일치됨을 보였다. 상사법칙은 유동 동역학과 응축 상태량들이 상당히 비슷하게 거동하는 다양한 유동 형태들을 제안한다. 압축성 습공기 유동은 유체기계에 사용되는 익형들의 공력 성능을 증가시키는데 응용될 수 있다.

응축입자 발생기에서의 입자 발생특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Characteristics of Generated Particle using Homogeneous Condensation Particle Generator)

  • 김진호;김상수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.392-397
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    • 2000
  • Mono-disperse particles generated by a condensation particle generator are widely used to meet the experimental and industrial needs. The characteristics of particles generated by homogeneous nucleation have been studied experimentally using a laminar flow condensation particle generator. Dry nitrogen gas saturated with oleic acid vapor was cooled well below the saturation temperature causing the highly supersaturated vapor to nucleate. The dependence of GSD(Geometric Standard Deviation), GMD(Geometric Mean Diameter), and the mass concentration of particles on the temperature at the evaporator, flow rate and the temperature condition at condenser was studied. The experimental results show that the mass concentration of particles is affected by the radial temperature profile at condenser. Nucleation at the center of the condenser causes the mass concentration of particles to increase. The experimental results also show that the suppression of additional nucleation by a constant temperature condition at the condenser increases the mean diameter of particle.

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국내 여과집진막 시장 및 기술현황 (Markets and Status kof Bag Filters in Korea)

  • 김병채
    • 멤브레인
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    • 제5권1호
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    • pp.1-15
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    • 1995
  • 대기오염 문제가 국가적인 사회문제로 대두되면서 대기오염 방지장치의 수요가 급증하고, 점차 강화되는 환경오염 규제로 인하여 고효율의 오염방지장치에서 대표적인 집진장치 기술은 대기 및 실내오염 제어뿐만 아니라, 정확성이 높은 첨단 클리룸 수요의 증가 등으로 인하여 산업체의 각 분야에서 필수적이면서도 기본적인 기술이다. 대기중의 분진은 분자의 응축 및 핵생성 등에 의하여 발생되는 매우 미소한 입자($0.05{mu}{ extrm{m}}$단위)와 일반공장 및 작업장 등에서 발생되는 분진(0.1~$10{mu}{ extrm{m}}$) 그리고 바람에 의한 지표면의 흙, 모래 등에 의한 비교적 큰 분진 등의 광범위한 조성과 입경분포를 가진다. 이 가운데, 특히 산업발달에 따라 불가피하게 생성되며, 대기오염의 주종을 이루면서 인체에 가장 유해한 분진입자는 산업체의 오일 및 석탄연소 보일러, 자동차, 제철/제강 및 시멘트 플랜트 등으로 배출되는 미세입자들이며, 앞으로 이들의 제어에 관한 연구가 지속적인 관심의 대상이 될 것이다.

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국내 여과집진막 시장 및 기술현황

  • 김병채
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 심포지움시리즈 Jan-95 산업용 여과집진막 제조 및 신응용
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    • pp.1-45
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    • 1995
  • 대기오염 문제가 국가적인 사회문제로 대두되면서 대기오염 방지장치의 수요가 급증하고, 점차 강화되는 환경오염 규제로 인하여 고효율의 오염방지 장치의 설치가 요구된다. 대기오염방지장치에서 대표적인 집진장치 기술은 대기 및 실내오염제어 뿐만아니라, 정확성이 높은 첨단 클린룸 수요의 증가 등으로 인하여 산업체의 각 분야에서 필수적이면서도 기본적인 기술이다. 대기중의 분진은 분자의 응축 및 핵생성등에 의하여 발생되는 매우 미소한 입자(0.05 $\mu$m)와 일반공장 및 작업장등에서 발생되는 분진 (0.1 - 10 $\mu$m) 그리고 바람에 의한 지표면의 흙, 모래등에 의한 비교적 큰 분진등의 광범위한 조성과 입경분포를 가진다. 이 가운데, 특히 산업발달에 따라 불가피하게 생성되며, 대기오\ulcorner의 주종을 이루면서 인체에 가장 유해한 분진입자는 산업체의 오일 및 석탄연소 보일러, 자동차, 제철/제강 및 시멘트 플랜트등으로 배출되는 미세입자들이며, 앞으로 이들의 제어에 과한 연구가 지속적인 관심의 대상이 될 것이다.

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제주땃쥐 (Crocidura dsinezumi)의 정자변태 (Spermiogenesis in the Crocidura dsinezumi)

  • 정승돈;이정훈;오홍식;김상식
    • Applied Microscopy
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    • 제37권3호
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    • pp.185-198
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    • 2007
  • 제주땃쥐 (Crocidura dsinezumi)의 정자변태과정은 전자현미경에 의해 조사되어졌으며, 이들 정자변태 과정은 핵의 형태적 특징과 세포질내 소기관의 변화에 기초하여 12기, 14단으로 구분되었다. 골지기$(1{\sim}2)$단의 정자세포의 핵은 모두 구형인데 반해 두모기$(3{\sim}6)$단의 정자세포의 핵은 타원형으로 변하였다. 정자꼬리는 첨체중기에서 생성되었으며, 성숙기에는 가늘고 긴 정자두부를 형성하였다. 정자세포의 두부는 1단에서 6단(골지기${\sim}$두모기)까지는 내강을 향하고 있었으며, 7단부터 14단(첨체기${\sim}$이탈기) 까지는 세정관 상피의 기저막 쪽으로 향하고 있었다. 핵과 첨체는 10단에서 각각 최대로 신장되었다. 염색질은 첨체후기 (10 단)에 응축되기 시작하여 성숙중기(12단)에 완전히 응축되고 균질화 되어졌다. 다포체의 출현은 두모중기(5단)에 첨체포 가까이에서 다포체가 출현하며 두모 후기(6단)에 이르러 골지체 가까이 다수가 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 정자변태과정은 정자형성세포의 분화 단계를 분석하는데 유용한 정보를 제공해 주리라 여겨진다.

열분해법을 이용한 실리콘 나노입자 형성과정 수치해석 연구

  • 우대광;하수현;김명준;;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.117-117
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    • 2010
  • 나노입자 제조 기술이 점차 발전하면서 금속산화물, 반도체용 및 태양전지용, 신소재 등 다양한 응용분야에 사용하고 있다. 따라서 이와 같은 나노입자 제조방법으로는 펄스 레이저 용사법(pulsed laser ablation), 플라즈마 아크 합성법(plasma arc synthesis), 열분해법(pyrolysis), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)법 등과 같은 기상공정이 많이 사용되고 있다. 기상공정은 기존의 공정에 비해 고순도 입자의 대량 생산, 다성분 입자의 화학적 균질성 유지, 비교적 간단하고 깨끗한 공정 등의 장점을 가지고 있다. 기상공정에서 일반적인 입자 형성 메커니즘은 기체 상태의 화학 물질이 물리적 공정 혹은 화학 반응에 의해 과포화상태에 도달하게 되며, 이 때 동질 핵생성(homogeneous nucleation)이 일어나고 생성된 핵(nuclei)에 기체가 응축되고 충돌, 응집하면서 입자는 성장하게 된다. 열분해법은 실리콘 나노입자를 생산하는 기상공정 중 하나이다. 일반적으로 열분해 공정은 지속적으로 열이 가해지는 반응기 내에 반응기체인 $SiH_4$을 주입하고, 운반기체는 He, $H_2$, Ar, $N_2$ 등을 사용하였을 때, 높은 열로 인해 $SiH_4$가 분해되며, 이 때 가스-입자 전환 현상(gas to particle conversion)이 일어나 실리콘 입자가 형성된다. 그러나 입자 형성과정은 $SiH_4$ 농도, 유량, 작동 압력, 온도 등 매우 다양한 요소에 영향을 받는다. 고, 복잡한 화학반응 메커니즘에 의해 명확히 규명되지는 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 복잡한 화학반응을 해석하는 상용코드 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 열분해 반응기 내에서의 실리콘 입자 형성, 성장, 응집, 전송 모델을 만들고 이를 수치해석하였다. 표면 반응, 응집, 전송에 의한 입자 성장 메커니즘을 포함하고 있는 aerosol dynamics model을 method of moment법으로 해를 구하였으며, 이를 실험 결과와 비교하여 모델링을 검증하였다. 또한 반응기의 온도, 압력, 가스 농도, 유량 등의 요소를 고려하여 실리콘 나노입자를 형성하는 최적의 조건을 연구하였다.

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항-액틴-금 입자 표지에 의한 개불(Urechis unicinctus) 정자 및 정세포 핵 Actin의 분포 (Localization of Anti-Actin-Gold Particles (10 nm) Labeled to Nuclear Actin of Urechis Sperm and Spermatids)

  • 신길상;김호진;김완종
    • Applied Microscopy
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    • 제30권4호
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    • pp.403-412
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    • 2000
  • 1. 아메바 항-액틴의 Ag-Ab 반응과 이를 항-생쥐 IgG-금 입자로 표지한 결과는 주로 정세 포 및 정자의 핵질에 특이적으로 표지되었고 첨체에서는 그 반응을 볼 수 없었다. 2. 표지된 항-액탠 금 입자로 볼 때 정자 핵질의 G-액틴 또는 G-actin oligomer는 정세포의 F-액틴에서 유래되는 것으로 사료된다. 3. 첨체의 액틴은 주로 F-액틴으로 첨체돌기 형성에 참여하지 않는 위상인 것으로 관찰된다. 4. 미세구조의 변화, 정세포 체적의 감소, 정세포 및 정자 핵에 표지되는 금 입자의 증가와 이들 현상이 나타나는 동시성으로 볼 때 정세포 핵의 형태변화의 내용은 응축이고 이는 F-actin의 탈중합 반응에 의한 G-액틴의 생성이 원인일 것으로 사료된다.

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작은땃쥐(Crocidura shantungensis)의 정자 변태 (Spermiogenesis in the Crocidura shantungensis)

  • 정승돈;이정훈
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권1호
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    • pp.31-41
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    • 2007
  • 작은땃쥐(Crocidura shantungensis)의 정자 변태에 대한 연구를 전자현미경을 이용한 방법을 통해 이루어졌다. 정자세포의 핵과 세포질내 소기관의 형태학적 특징을 기초하여 정자 변태 전 과정을 11기(phase) 15 단계(step)로 각각 구분되었다. 골지 및 두모 단계의 정자세포가 구형인데 반해 첨체 전기에는 타원형으로 변하고, 이 시기부터 꼬리가 생성되기 시작하였고, 성숙기에는 가늘고 긴 정자 두부가 형성되었다. Step 7까지는 정자세포의 두부 방향이 내강쪽을 향하고 있는데 반해 step 8부터 step 15까지는 세정관 상피의 기저막쪽으로 향하였다. Step 12에서 정자세포는 핵과 첨체가 최대로 신장되어 나타났다. Step 13에서부터 정자세포의 핵은 납작해지고, 첨체는 납작하게 확장되면서 전체길이는 짧아지는 경향을 보였다. Step 14에 도달한 정자세포의 첨체는 정자 두부와 더불어 최종적인 모양을 취하게 되고, 핵은 쐐기모양을 하고 있으며, 염색질은 완전히 응축되고 균질화 되어졌다. 이탈기(spermiation phase)의 정자세포는 세르톨리 세포의 세포질로부터 점차적으로 떨어져 나갔으며, 이 시기에 정자세포의 첨체는 짧아지고 납작해져서 완전한 정자를 형성하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 정자 변태과정은 정자 형성세포의 분화 단계를 분석하는데도 유용한 정보를 제공하리라 여겨진다.

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규산(硅酸)나트륨 수용액(水溶液)의 솔-젤 반응속도론적(反應速度論的) 고찰(考察) (A Study on the Sol-Gel Reaction Kinetics of Sodium Silicate Solution)

  • 김철주;윤호성;장희동
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.34-42
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    • 2008
  • 본 연구에서는 yellow silicomolybdate method를 이용하여 규산나트륨 수용액의 특성, 핵 생성에 필요한 규산나트륨 수용액의 산화반응 특성 그리고 출발용액의 솔젤 반응특성을 기초로 하여 실리카 솔 형성에 대한 반응속도론적 고찰을 하였다. $SiO_2$를 2wt% 함유한 규산나트륨 수용액은 황산으로 산화시키기에 적당하였으며, 규산나트륨 수용액중의 나트륨 이온을 제거한 후, 안정된 실리 케이트 수용액을 얻기 위한 용액의 pH는 9 이상이었다. 규산종과 실리카 핵 표면 사이의 축중합 반응에 관한 속도론적 연구는 반응온도 $20{\sim}80^{\circ}C$, 수용액의 pH 10에서 수행하였다. 반응은 두 영역으로 구분되는데, 규산종의 농도가 높은 영역에서는 축중합 반응에 의해 제한을 받으며, 낮은 농도 영역에서는 화학흡착된 규산종이 실리카로 응축되는 공정에 영향을 미친다. 전체 축중합 반응은 규산종 농도의 1차 반응으로 진행되며, 축중합 반응은 무정형 실리카의 용해도에 접근하기 보다는 가평형점($C_x$) 향하여 진행된다. 본 연구조건에서 무정형 실리카의 용해열은 3.34 kcal/mol이었고 축중합 반응의 활성화에너지는 3.16 kcal/mol이었다.

방사선 조사선량에 따른 생쥐 난소의 형태학적 변화 (Morphological Changes of Mouse Ovary by X-Ray Irradiation)

  • 윤철호;최종운;윤석환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권4호
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    • pp.140-156
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    • 2007
  • 본 연구는 방사선 조사선량에 따른 난소조직의 형태학적 변화과정을 규명하고자 하였다. X-선을 생쥐에 전신조사한 후, BrdU, TUNEL, p53, p21, PCNA, $inhibin-{\alpha}$ 등을 면역조직화학반응을 통하여 확인하였으며, 난포의 미세구조적 변화를 고배율의 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. X-선을 조사한 난소조직은 방사선량이 증가함에 따라 성장 난포의 형태적 변화가 뚜렷하였으며, 특히 과립층세포의 변성에 의한 핵은 응축과 투명대의 변화가 현저하였다. 또한 Masson's trichrome 염색과 세망섬유 염색을 통한 조직화학반응의 결과 과립층세포의 변화와 난포기저막의 변형, 그리고 세망섬유의 비정상적 배열이 확인되었다. BrdU 반응결과, 방사선 조사량이 증가함에 따라 양성반응을 보이던 정상난포의 과립층세포가 급격히 감소하였으며, 세포예정사(apoptosis)를 확인하기 위한 TUNEL 반응에서는 정상난소의 퇴화난포에서만 양정반응을 보이던 과립층세포들이, 방사선량의 증가에 따라 성장난포 및 원시난포 등으로 확대되었으며, X-선 600 cGy 조사량에서는 난모세포의 세포예정사도 확인되었다. 세포주기 조절단백질인 p53 단백질의 난소 내 발현을 면역조직화학반응으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 p53의 발현도 증가하였으며, X-선 600 cGy 조사된 실험군에서는 난포막세포를 포함한 난포의 거의 모든 세포에서 광범위한 발현이 확인되었다. 또한 유사분열 억제단백질인 p21 단백질의 발현은 난포의 과립층세포에서 현저하였으며, 조사량이 증가함에 따라 난포강 주위에서 강한 양성반응이 관찰되었다. 생식세포의 증식을 확인하기 위한 PCNA 반응에서는 정상 대조군의 성장난포와 성숙난포 및 원시난포 등에서 모두 강한 양성반응을 보였으나, 방사선량이 증가함에 따라 반응도가 현저히 감소되었다. 특히 난모세포 주위의 과립층세포가 난포막에 인접한 세포에 비해 반응도의 차이가 심한 점으로 미루어, 난모세포와 난포동에 인접한 세포들이 방사선 조사에 의해 가장 먼저 손상을 받는 것이 확인되었다. 난포의 $inhibin-{\alpha}$ 단백질의 발현은 난포의 성장시기에 따라 차이를 보여, 난포동이 형성된 성숙난포에서 강한 양성반응을 보였다. 난포막 주변의 과립층세포에서 강한 양성반응이 관찰되었으나, 난포막을 구성하는 난막세포에서는 전혀 발현되지 않았다. 방사선 조사에 의해 $inhibin-{\alpha}$의 발현은 정상 대조군에 비해 현저히 감소하였으나, X-선 600 cGy의 선량에서는 약간 증가하는 양상을 보였는데, 이는 과립층세포의 세포사에 따른 현상인 것으로 추정되었다. 방사선 조사에 따른 난소조직의 미세구조 변화를 관찰하기 위하여 고배율의 전자현미경으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 성장난포의 과립층세포에서 핵과 세포질의 미세구조 변형이 급격히 증가하였으며, 난포동에서는 세포사의 부산물인 세포 잔유체들과 백혈구 및 대식세포 등이 관찰되었다. 과립층세포의 미세구조적 변형은 주로 핵의 응축에 의한 전자밀도의 증가와 핵의 분절화, 그리고 세포질의 위축 등, 전형적인 세포예정사의 특성을 나타내고 있었다. 세포의 괴사도 일부 확인되었으나 그다지 현저하지 않았으며, apoptotic body와 함께 대식세포가 산재되어 있었다. 방사선(X-선) 조사 및 선량증가에 따라 정상 난소조직의 난포액의 불균질 물질의 생성, 난포의 기저막의 염색성출현, 세포예정사 발생, 대식세포들의 변화 등을 확인하였다. 이 결과를 통하여 여성 자궁암을 방사선치료 시 방사선조사범위내에 포함되는 정상 난소조직에 초래 될 수 있는 방사선 생물학적 장해를 이해할 수 있다 하겠다.