• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.311-323
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• 2014

분자동역학 모의실험을 이용하여 간단한 van der Waals 상호작용하는 이성분 혼합물 계의 섞임 자유에너지 및 섞임 엔트로피 등 섞임과 관련된 열역학 함수들을 계산하는 방법을 소개한다. 각 혼합물의 과잉 자유에너지는 열역학 적분 (thermodynamic integration)방법을 이용하여 계산하고, 이성분 혼합물의 섞임 관련 열역학 함수들은 Hess의 법칙을 확장함으로써 구한다. 계산 결과로부터 온도가 증가할수록 계의 섞임 Helmholtz 자유에너지는 감소하며, 섞임 내부에너지도 감소함을 알 수 있다. 섞임 엔트로피는 온도가 증가할수록 이상기체의 섞임 엔트로피에 접근함을 알 수 있다. 섞임 Helmholtz 자유에너지에 대한 섞임 내부에너지와 섞임 엔트로피 기여도를 조사한 결과 이 계의 섞임 과정을 주도하는 추진력은 엔트로피에 의한 것임을 알 수 있다. 본 연구 방법과 결과를 이용함으로써 학부생들이 혼합물의 열역학 성질을 이해하는데 도움을 주리라 기대한다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권12호
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• pp.26-34
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• 2001

흡수식 사이클에 이용되는 이성분 혼합물인 암모니아/물의 작동유체로 하는 상온에너지의 장거리수송 및 변환기술을 소개한다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.71-76
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• 2010

298.15~318.15 K 온도에서 디지탈 진동 U-tube densimeter 와 Ubbelohde 모세관 점성계을 사용하여 2-브로모프로판/메탄올 이성분 혼합물의 밀도와 점성도를 측정하였다. 온도와 농도에 대한 밀도와 점성도 상호 의존 관계를 조사하였다. 이성분 혼합물의 여분 몰부피와 여분 점성도를 실험으로 얻어진 밀도와 점성돌로부터 계산하여 구하였다. 모델이 실험치와 잘부합됨을 발견하였다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.59-65
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• 2008

비이온 계면활성제 $C_{12}E_8$ 마이셀에 의한 이성분 탄화수소 오일 혼합물 시스템의 가용화도(equilibrium solubilization capacity)를 $23^{\circ}C$에서 기체 크로마토그래피(GC)를 이용하여 측정하였다. 단일 성분의 탄화수소 오일 가용화도는 탄화수소 오일의 탄소수(ACN)가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였다. 한편 탄화수소 오일의 이성분 시스템은 사용한 두 탄화수소 오일의 탄소수(alkane carbon number, ACN) 차이에 따라 선택적 가용화 혹은 비선택적 가용화 경향을 나타내었다. 본 연구에서 가용화도 실험을 수행한 n-octane/n-nonane, n-nonane/n-decane과 n-decane/n-undecane 혼합물 시스템과 같이 이성분 탄화수소 혼합물의 탄소수 차이가 1인 경우에는 비선택적(non-selective) 가용화 경향을 나타내었다. 반면에 n-octane/n-decane과 n-octane/n-undecane 혼합물 시스템과 같이 탄소수 차이가 1보다 큰 경우에는 선택적(selective) 가용화 경향을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제41권2호
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• pp.63-68
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• 1997

등유전성 용매내에서 분자간 상호작용과 액체구조에 대한 정보를 얻기 위하여 양성자성 용매(protic solvent)인 ROH(R=Me, Et)와 양극성 비양성자성 용매(dipolar aprotic solvent)인 MeCN,$Me_2CO,\;MeNO_2(or EtNO_2)$간의 이성분 혼합물에서 각 성분의 분몰 용해엔탈피를 열량계법으로 측정하고 이를 이용하여 mixing과정에 대한 잉여엔탈피를 결정하였다. 이로부터 두 성분간의 수소결합 세기는$ROH-ROH>ROH-Me_2CO>ROH-MeCN>ROH-MeNO_2(or EtNO_2)$순으로 감소하며, ROH의 수소결합주게 산도(hydrogen bond donor acidity)는 MeOH>EtOH의 순으로 감소하며 이로부터 이성분 액체혼합물이 형성될 때의 에너지론(energetics)에 미치는 가장 강한 상호작용이 특별한 수소결합에 기인됨을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제11권4호
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• pp.143-149
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• 1967

액체 구조에 관한 천이상태 이론을 벤젠과 사염화탄소의 이성분 액체 혼합물에 적용시켰다. 각 성분의 상태합으로부터 액체 혼합물계의 상태합을 구하고, 이것으로부터 전체압, 부분압, 몰부파, 혼합엔트로피 및 압축율 등의 열역학적 성질을 여러 온도에서 계산하였다. 계산 결과는 문헌에서 얻은 실험값과 근사적으로 일치함을 발견하였다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.161-167
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• 2020

가연성 물질을 사용하는 화학공정 산업에서 저장 안전성을 높이고 화재 및 폭발 예방 조치를 설계하려면 신뢰할 수 있는 인화점에 대한 정보가 필요하다. 본 연구는 석유화학 공정에서 중요한 용매와 가솔린의 옥탄가 향상제로 사용되는 방향족, 나프텐 및 파라핀계 탄화수소 화합물과 알킬알코올에 대한 이성분 혼합물의 인화점 데이터를 얻는 것이다. 그래서 이성분 혼합물인 {2-butanol + 2,2,4-trimethylpentane}, {2-butanol + methylcyclohexane} 그리고 {2-butanol + toluene} 계에 대한 최소인화점을 Stanhope-Seta 밀폐식 인화점 측정기를 이용하여 측정하였다. 각 이성분계 혼합물에 대한 인화점을 예측하기 위해 이상성인 라울의 법칙(Raoult's law)과 비이상성인 Wilson, NRTL 그리고 UNIQUAC 매개변수를 이용하였고 실험 결과와 비교해 보았다. 이상성을 나타내는 라울의 법칙(Raoult's law)보다 비이상 용액 혼합물의 활동도 계수 모델에서 2.36 K 이하의 좋은 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 가연성 혼합물을 함유한 석유화학 용매의 안전한 저장 및 공정 설계에 적용할 수 있다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권2호
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• pp.21-25
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• 2017

If a liquid droplet evaporates on a solid substrate, when it completely dries, it leaves a peculiar pattern, which depends on the composition of the liquid. Not only a single component liquid but also complex liquids are studied for a different purpose. In particular, a binary mixture droplet has been widely studied and used for an ink-jet printing technology. In this study, we focus on investigating to visualize the internal flow field of an ethanol-water mixture by varying a concentration ratio between two liquids. We measure the in-plane velocity vector fields and vorticities. We believe that this fundamental study about the internal flow field provides a basic idea to understand the dried pattern of the binary mixture droplet.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권4호
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• pp.440-451
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• 1998

An experimental study has been conducted to investigate solidification of NH$_{4}$CI-H$_{2}$0 mixtures inside a vertical rectangular enclosure. Solidification process is visualized by the shadowgraph method. Emphasis is placed on the effect of solidification parameters such as the aspect ratio, cooling wall temperature and initial composition. The aspect ratio shows a dominant effect on the number and developing time of the double diffusive layers which reveals the relative strength of solutal convection to thermal convection. Similar flow pattern is observed when the concentration difference between interdendritic liquid and the pure liquid which drives solutal convection is the same regardless of the different cooling wall temperature and initial concentration.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.187-197
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• 2010

화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.