• Title/Summary/Keyword: 이온 교환 모델

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The Grounding Method Application of Power Plant Simulator (발전소 시뮬레이션시스템 접지방식 연구를 위한 타시스템 접지방식 분석)

  • 오영일
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.70-74
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    • 1999
  • 발전소 시뮬레이션 시스템 기술은 종합적인 지식을 바탕으로 자료수집 및 분석, 소프트웨어 개발 환경, 수학적 모델, 전산기 구성, 각종 계기류 설계 및 구매 장착 등의 노하우를 알아야만 제작할 수 있는 종합적인 기술이다. 또 지시기반의 기술이며 부가가치가 높은 기술이기 때문에 선진 각국에서는 계측제어 시스템의 기술개발 및 시장 확대를 위하여 힘을 쓰는 동시에 타국으로의 기술정보 유출을 경계하는데 신경을 곤두세우고 있다. 현재 복잡화되어 가고 있는 산업 사회의 전력 수요에 대한 대폭적인 증가 추세에 따라 발전소에서는 보다 효율적이며 합리적이고 경제적인 전력 공급을 위해서 전력 생산에 대한 신뢰성 향상 및 안정성 확보는 물론, 효율성 높은 운전이 절실히 요구되고 있다. 한편, 국내의 시뮬레이션 시스템 분야 기술은 아직도 완벽한 수준에는 미치지 못하며, 이 분야의 기술력 확보 및 신기술 개발은 향후 미래의 모든 시스템산업의 성쇄를 판가름하는 아주 중요한 척도가 될 것이다. 이 중에서 접지 분야는 고전압 혼촉에 의한 저압측 선로의 전압상승 방지, 모선(Bus)이나 전력 기기의 절연보호 및 회로전압의 안정등으로 시스템 성능을 한층 증가 시켜줄 뿐아니라 기기의 오동작이나 낙뇌등으로 인명피해 발생을 없애주는 아주 중요한 분야임에도 불구하고 이 분야의 국내 관련법규등이 미비한 사항이다. 그래서 발전소 분산제어 시스템분야의 장기간 신뢰성 및 안정성을 가지고 있고, 국내에서 많이 사용하는 미국 Bailey의 infi-90 및 독일 ABB의 Procontrol-P를 비교 분석하여 발전소 시뮬레이션 시스템의 접지에 응용 하고져 한다.상호 발생기를 이용한 다양한 시스템 검증 및 분석에 이용할 수 있을 것이다. 본 논문은 가상호 발생기의 구조와 최대 용량 시험 방법을 소개하고, 더 나아가 호 Traffic에 대한 최대 용량 시험뿐 아니라 QoS를 향상시키기 위한 교환 시스템의 제반 성능 시험 및 분석에 이를 이용하기 위해 개선이 필요함을 서술하고자 한다.textrm{m}$~3.4$\mu\textrm{m}$ 범위에서의 투과 및 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 결정 성장 결과 B3+, Er3+, Cr3+ 이온은 Ti4+ 이온과 이온의 크기 차이가 심하여 결정의 정상적인 성장을 방해하는 물성을 나타냈고, V5+, Cr3+ 이온은 흑색의 결정, Fe3+ 이온은 적갈색의 결정으로 성장되었다. Al3+, Zr4+, Al3+의 순서로 투과도가 높아지는 것이 관찰되었다. 불순이온의 농도에 따른 영향으로서 Al3+ 이온의 경우 주입농도가 높아질수록 low angle boundary와 oxygen deficiency가 감소하였고, 투과율은 조금 감소하거나 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 Cr3+ 이온을 주입한 경우 0.003 atomic%에서 최적의 물성을 보였으며, 주입농도가 높아질수록 결정성장이 어려워지고 광의 투과도가 급격히 저하되었다.은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인

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Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) Modeling for High Efficiency Fuel Cell Balance of Plant (BOP) (연료전지용 고효율 주변장치 (BOP) 설계를 위한 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC) 스택 모델링)

  • Kim, Jong-Soo;Choe, Gyu-Yeong;Na, Jae-Hyeong;Kang, Hyun-Soo;Lee, Byoung-Kuk;Lee, Won-Yong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.201-203
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    • 2007
  • 본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.

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In situ iron/manganese removal and permeability improvement at the river bank filtration site (강변여과수내 철망간 저감 및 투수성 개선)

  • Kim, Byung-Woo;Kim, Byung-Goon;Hur, Young-Teck;Kim, Dong-Sup;Kim, Hong-Suck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.228-228
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    • 2018
  • 강변여과는 지하수 인공함양 방식 중 유도함양(induced recharge) 또는 간접함양 방식에 속한다. 이는 하천 및 강변 부근에 집수시설을 설치한 후, 미고결층 대수층(unconsolidated aquifer)의 자연 오염 저감능을 이용하여 지표수를 간접 취수하는 방식으로 수질이 불량한 지표수가 대수층을 관류하면서 희석, 화학적 이온 교환 및 반응, 흡착, 생물막(biofilm; 미생물에 의한 자연저감), 여과 등을 통하여 수질이 개선된다. 강변여과수내의 용존 농도가 높은 철과 망간은 수처리 비용증가, 용수관정 및 시설물의 수명단축을 초래한다. 따라서 강변여과 지역의 미고결 대수층에서 효과적인 철과 망간 동시 제거(vyredox)를 위해 에어서징(air surging)과 블록 서징(block surging)을 실시하기 위해서 실내 물탱크 모델(water tank model)에서 에어서징에 따른 공기 순환 우물시스템을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 현장시험(Test bed)에 적용하였다. 미고결 대층수층에서의 철 망간은 음용수 기준치(각각 0.3 mg/L)를 초과하고 있으며, 강변여과 취수 개발 및 이용을 제한하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서 사용된 에어서징과 블록서지 기술은 자갈층 및 미고결 대수층에 충진된 슬라임 및 폐색(clogging)을 제거함과 동시에 관정 주변의 대수층의 투수성 개선과 산화환경으로 치환되며, 대수층에 잔존하는 철/망간의 산화물들을 관정내로 빼낼 수 있는 방법이다. 따라서 서징에 따른 폐색 제거효율을 검토한 결과에서 철 망간 이온농도 저감효과와 관정 주변의 수리전도도(hydraulic conductivity) 및 저류계수(coefficient of storage)가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 강변여과에 의한 폐색은 미고결층내 공기주입 및 블록서지를 통하여 철/망간 이온농도 저감 및 수리특성 개선 효과에 유용한 것으로 평가된다.

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Sorptive Removal of Radionuclides (Cobalt, Strontium and Cesium) using AMP/IO-PAN Composites (AMP/IO-PAN 복합체를 이용한 방사성 핵종(코발트, 스트론튬, 세슘)의 흡착 제거)

  • Park, Younjin;Kim, Chorong;Shin, Won Sik;Choi, Sang-June
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.11 no.4
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    • pp.259-269
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    • 2013
  • Applicability of ammonium molybdophosphate/iron oxides-polyacrylonitrile (AMP/IO-PAN) composites on the removal of radionuclides in the radioactive wastewater generated from nuclear power plants was investigated. The composites were characterized using the following analytical techniques: X-ray diffraction (XRD), Fourior transform-infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), particle size analyzer (PSA), nitrogen adsorption-desorption and magnetic property measurement system (MPMS). 10wt% of AMP/IO-PAN composite has a saturation magnetization of 2.038 emu/g. Single-solute sorptions of Co, Sr and Cs onto 10wt% of AMP/IO-PAN composite were investigated. The maximum sorption capacities ($Q^0$) predicted by the Langmuir model on 10wt% of AMP/IO-PAN composite were 0.097, 0.086 and 0.66 mmol/g for Co, Sr and Cs, respectively. The maximum sorption capacities ($Q^0$) of Cs predicted by Langmuir model on 0, 10, 20 and 30wt% of AMP/IO-PAN composites were 0.702, 0.655, 0.602 and 0.559 mmol/g, respectively. The maximum sorption capacities ($Q^0$) of Cs decreased with increasing the iron oxide content in the AMP/IO-PAN composites.

Retardation Effect and Mobility of a Heavy Metal in a Sandy Soil (사질토양에서의 중금속의 지연효과와 이동성)

  • Kim, Dong-Ju;Baek, Doo-Sung
    • Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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    • v.5 no.3
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    • pp.155-161
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    • 1998
  • Retardation effect of heavy metals in soils caused by adsorption onto the surfaces of solids particles is well known phenomenon. In this study, we investigated the retardation effect on the mobility of a Zn in a sandy soil by conducting batch and column tests. The column test consisted of monitoring the concentrations of effluent versus time known as a breakthrough curve (BTC). We used NaCl and ZnCl$_2$ solutions with the concentration of 10 g/L as a tracer, and injected them respectively into the inlet boundary of the soil sample as a square pulse type, and monitored the effluent concentrations at the exit boundary under a steady state condition using an EC-meter and ICP-AES. The batch test was conducted based on the standard procedure of equilibrating fine fractions collected from the soil with various initial ZnCl$_2$ concentrations, and analysis of Zn ions in the equilibrated solutions using ICP-AES. The results of column test showed that i) the peak concentration of ZnCl$_2$analyzed by ICP was far less than that of either NaCl or bulk electrical conductivity and ⅱ) travel times of peak concentrations for two tracers were more less identical. The relatively low concentration of Zn can be explained by ion exchange between Zn and other cations, and possible precipitation of Zn in the form of Zn(OH)$_2$due to high pH range (7.0∼7.9) of the effluent. The identical result of travel times of peak concentrations indicates that the retardation effect is not present in the soil. The only way to describe the prominent decrease of Zn ion was to introduce decay or sink coefficient in the CDE model to account for irreversible decrease of Zn ions in the aqueous phase.

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Comparison Study on the Removal of Cationic Dyes from Aqueous Suspension of Maghnia Montmorillonite (Maghnia 산 Montmorillonite 수용액으로부터 양이온 염료의 제거 비교연구)

  • Elaziouti, A.;Laouedj, N.
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.54 no.3
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    • pp.300-309
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    • 2010
  • The ability of sodium-exchanged clay particles as an adsorbent for the removal of commercial dyes, Methylene blue (MB) and Malachite green oxalate (MG) from aqueous solutions has been investigated under various experimental conditions. The effect of the experimental parameters, such as pH solution, agitation time, adsorbate concentration and adsorbent dose were examined. Maximum adsorption of dyes, i.e. >90% has been achieved in aqueous solutions using 0.03 g of clay at a pH of 7 and 298 K for both dyes. The adsorption process was a fast and the equilibrium was obtained within the first 5 min. For the adsorption of both MB and MG dyes, the pseudo-second-order reaction kinetics provides the best correlation of the experimental data. The adsorption equilibrium results follow Langmuir and Dubini-Radushkevich (D-R) isotherms with high regression coefficients $R^2$ > 0.98. The mean free energies $E_a$ of adsorption from D-R model were 3.779 and 2.564 kj/mol for MB and MG respectively, which corresponds to a physisorption process.

Micellar Effect of the Aquation and the Base Hydrolysis of cis-[Co(en)2NH3Cl]2+ Ion (cis-[Co(en)2NH3Cl]2+ 이온의 수화반응과 염기성 가수분해반응에 미치는 미셀의 효과)

  • Jeong, Jong Jae;Baek, Seong O;Lee, Jeong A
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.38 no.4
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    • pp.265-270
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    • 1994
  • The aquation and base hydrolysis of [Co(en)$_2$NH$_3$Cl]$^{2+}$ were studied by UV spectroscopic method in various SDS aqueous solution. The base hydrolysis of [Co(en)$_2$NH$_3$Cl]$^{2+}$ with the addition of 0, 0.05, 0.1 mol dm$^{-3}$ sodium chloride was studied. For the aquation of the complex, the rate constant in the micellar phase(kH$^M$) was a little larger than that in the aqueous phase(kH$^W$). With the increase of SDS concentration, the second order rate constant(kOH) for the base hydrolysis unchanged below the CMC and sharply decreased down to a limiting value after the CMC was reached. The effect of added NaCl on the rate behavior of the complexes in the micellar solution were investigated by using an ion-exchanged model.

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Differential Thermal Analysis and Quantum Chemical Consideration for Catalytic Stability of Ion Exchanged Faujasite Type Zeolite 1. Ni2+-Faujasite계 (이온교환된 Faujasite형 제올라이트의 촉매적 안정성에 대한 시차열분석 및 양자화학적 고찰; 1. Ni2+-Faujasite계)

  • Kim, Myung-Chul;Kim, Jong-Taik
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.75-81
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    • 1993
  • The thermochemical stability of $Ni^{2+}-faujasite$ was studied by differential thermal analysis(DTA), thermal gravitational analysis(TGA), X-ray diffraction analysis(XRD) and quantum chemical calculations. Dehydration of $Ni^{2+}-faujasite$ was observed at 373-773K. A CNDO/2 calculations have been applied on cluster models for the representative T sites in faujasite to get total energy and wiberg bond orders. It has proved that the decrease of zeolitic crystallinity is directly related to the weakening of Al-O bonds in framework.

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Identification of Sorption Characteristics of Cesium for the Improved Coal Mine Drainage Treated Sludge (CMDS) by the Addition of Na and S (석탄광산배수처리슬러지에 Na와 S를 첨가하여 개량한 흡착제의 세슘 흡착 특성 규명)

  • Soyoung Jeon;Danu Kim;Jeonghyeon Byeon;Daehyun Shin;Minjune Yang;Minhee Lee
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.56 no.2
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    • pp.125-138
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    • 2023
  • Most of previous cesium (Cs) sorbents have limitations on the treatment in the large-scale water system having low Cs concentration and high ion strength. In this study, the new Cs sorbent that is eco-friendly and has a high Cs removal efficiency was developed by improving the coal mine drainage treated sludge (hereafter 'CMDS') with the addition of Na and S. The sludge produced through the treatment process for the mine drainage originating from the abandoned coal mine was used as the primary material for developing the new Cs sorbent because of its high Ca and Fe contents. The CMDS was improved by adding Na and S during the heat treatment process (hereafter 'Na-S-CMDS' for the developed sorbent in this study). Laboratory experiments and the sorption model studies were performed to evaluate the Cs sorption capacity and to understand the Cs sorption mechanisms of the Na-S-CMDS. The physicochemical and mineralogical properties of the Na-S-CMDS were also investigated through various analyses, such as XRF, XRD, SEM/EDS, XPS, etc. From results of batch sorption experiments, the Na-S-CMDS showed the fast sorption rate (in equilibrium within few hours) and the very high Cs removal efficiency (> 90.0%) even at the low Cs concentration in solution (< 0.5 mg/L). The experimental results were well fitted to the Langmuir isotherm model, suggesting the mostly monolayer coverage sorption of the Cs on the Na-S-CMDS. The Cs sorption kinetic model studies supported that the Cs sorption tendency of the Na-S-CMDS was similar to the pseudo-second-order model curve and more complicated chemical sorption process could occur rather than the simple physical adsorption. Results of XRF and XRD analyses for the Na-S-CMDS after the Cs sorption showed that the Na content clearly decreased in the Na-S-CMDS and the erdite (NaFeS2·2(H2O)) was disappeared, suggesting that the active ion exchange between Na+ and Cs+ occurred on the Na-S-CMDS during the Cs sorption process. From results of the XPS analysis, the strong interaction between Cs and S in Na-S-CMDS was investigated and the high Cs sorption capacity was resulted from the binding between Cs and S (or S-complex). Results from this study supported that the Na-S-CMDS has an outstanding potential to remove the Cs from radioactive contaminated water systems such as seawater and groundwater, which have high ion strength but low Cs concentration.

Mineralogical Properties and Paragenesis of H-smectite (H-스멕타이트의 광물학적 특성과 생성관계)

  • Noh, Jin-Hwan;Hong, Jin-Sung
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.23 no.4
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    • pp.377-393
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    • 2010
  • Pumiceous tuffs occurring in the Beomgockri Group are examined applied-mineralogical characteristics and their controling factors to evaluate their potentials as the adsorption-functional mineral resources. The pumiceous tuffs are diagenetically altered to low-grade zeolitcs and bentonites in the Janggi area. Compositional specialty due to the presence of pumice fragments induces the altered tuffs to exhibit the characteristic adsorption property combined with cation exchange capacity, specific surface area, and acidic pH. Unusual lower pH in the adsorption-functional mineral substances is turned out to be originated from the presence of H-smectite having $H^+$ in the interlayer site of the sheet structure. On account of disordered crystallinity resulting from the exchanged $H^+$ in the interlayer site, the smectite commonly forms crenulated edges in the planar crystal form and exhibits characteristic X-ray diffraction patterns showing comparatively lower intensities of basal spacings including (001) peak than conventional Ca-smectite. Based on the interpretation of paragenetic relations and precursor of the H-smectite, a genetic model of the peculiar clay mineral was proposed. The smectite formation may be facilitated resulting from the precipitation of opal-CT at decreasing pH condition caused by the release of H+ during diagenetic alteration of pumice fragments. Because of the acidic smectite, the low-grade mineral resources from the Beomgockri Group may be applicable to the adsorption industry as the raw materials of acid clays and bed-soil.