• Title/Summary/Keyword: 입자분리

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Geant4를 이용한 STEIN 검출기의 입자 분리 검출 모의실험 예비 결과 분석

  • Park, Seong-Ha;Kim, Yong-Ho;U, Ju;Seon, Jong-Ho;Jin, Ho;Lee, Dong-Hun;Lin, Robert P.;Immel, Thomas
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.212.2-212.2
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    • 2012
  • 지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자의 다중관측을 목적으로 개발된 초소형 탑재체 STEIN (SupraThermal Electron, Ion, Neutral) 은 경희대학교와 UC Berkeley가 공동으로 개발 중인 3대의 초소형 과학위성 TRIO-CINEMA (TRiplet Ionosphere Observatory - Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields) 에 탑재될 입자 검출기이다. 32개의 픽셀로 이루어진 STEIN 검출기는 2~300 keV의 전자, 4~300 keV의 이온과 중성입자(Energetic Neutral Atom: ENA) 를 분리 계측할 목적으로 설계되었으며, 하전입자가 정전장 편향기를 통과하여 서로 다른 검출기 픽셀에 도달함으로써 전자와 이온, 중성입자를 분리하여 계측할 수 있도록 하였다. 한편, STEIN 구조물에서 발생한 2차 입자의 검출을 방지하기 위해 정전 편향기 사이에 차단날(blade)을 설계하였다. 본 연구에서는 STEIN 모의실험 예비 결과로써 전기장에 크기 및 차단날에 의한 하전입자의 궤적과 이에 따른 분리 계측 성능을 알아보고자 Geant4 (GEometry ANd Tracking)를 사용하여 검출기 픽셀에 입사하는 전자의 초기 위치를 분석하였다. 전자의 입사 위치는 검출기로부터 5 cm 전방에서 6 mm * 20 mm 범위 내에서 무작위로 생성하여 검출기의 방향으로 수직 입사하였다. 분석 결과 전자들은 전기장의 방향에 따라 편향되는 결과를 보였으며, 저에너지 전자는 강한 전기장의 영향으로 차단날에 의해 차폐되어 검출되지 않았다. 따라서 전기장의 크기와 차단날에 따른 입자 분리 검출이 가능함을 본 모의실험을 통해 확인하였으며, STEIN 운용 시 입자 분리 검출 및 결과 분석 기반으로 본 연구 결과를 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Anisotropic Acorn-like Particle Fabrication Via a Dynamic Phase Separation Method (동적 상분리법을 이용한 이방성 도토리형상 입자 제조)

  • Park, Chul Ho;Baek, Il-hyun
    • Membrane Journal
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    • v.29 no.1
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    • pp.61-65
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    • 2019
  • Anisotropic particles have been issued in various fields due to their unique physical properties. Herein, a novel dynamic phase separation method (DPS) is introduced to fabricate anisotropic acorn-like nanoparticles. DPS consists of two dynamic conditions; solvent evaporation and nonsolvent induced precipitation. The bottom layer is controlled by feeding the water as a non-solvent diluent, and the phase separation of the upper layer relies on the diffusion and evaporation of a volatile good solvent. At this condition, the acorn-like particles were fabricated. Under a closed box filled with water (spontaneous phase separation), monodisperse polystyrene (PS) particles were synthesized. At the coexistence between DPS and spontaneous phase separation, the sizes of cap and particle were changed. Also, the volume of PS solutions influences on the particle shape. Since the unique structures could be utilized into various applications, if advanced techniques such as membrane-based controlled water feeding is developed, monodisperse acorn-like particles could be tuned.

Effects of Operating Variables on Solid Separation Rate in Two-interconnected Fluidized Beds System for Selective Solid Circulation (선택적 고체순환을 위한 2탑 유동층 시스템에서 고체분리속도에 미치는 조업변수들의 영향)

  • Ryu, Ho-Jung;Jin, Gyoung-Tae;Bae, Dal-Hee;Kim, Hong-Ki
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.47 no.3
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    • pp.355-361
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    • 2009
  • Effects of operating variables on solid separation rate in two-interconnected fluidized beds system for selective solid circulation have been investigated. Coarse(212~300 or $425{\sim}600{\mu}m$) and fine($63{\sim}106{\mu}m$) particles were separated using the solid separator and the solid separation rate was ranged from 66 to 987 g/min. The solid separation rate increased as the gas velocity through the solid injection nozzle, solid height, diameter of solid injection nozzle, particle size of coarse particles, aperture of the solid separator, and weight fraction of fines in the solid mixture increased. However, the effect of the fluidization velocity was negligible.

Purification and Amplification of Garlic Latent Virus (마늘 잠복 바이러스의 순수분리 및 증식)

  • 최진남
    • Journal of Plant Biology
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    • v.35 no.3
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    • pp.259-263
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    • 1992
  • 한국 마늘에 감염되어 있는 주된 바이러스 중의 하나로 알려진 마늘 잠복 바이러스 (GMV)의 분자 구조와 병 발생 메카니즘을 이해하기 위하여, 국부 감염 숙주 식물인 Vicia faba에 연속적으로 감염시킴으로써 마늘 잠복 바이러스를 정제하였고, GMV에 대한 전신 감염성 숙주 식물로 생각되는 leek에서 GLV를 대량으로 증식시켰다. 투과전자현미경을 이용하여 바이러스 입자를 관찰한 결과, 마늘 바이러스들의 입자의 길이는 200-2000 nm의 분포를 보였으나 입자의 대부분은 600-900 nm의 범위 안에 존재하였다. 반면 순수 분리된 GLV 입자는 평균 690 nm의 길이를 보여주었고, 유연한 실 모양이었다. SDS-PAGE 분석으로 혼합 감염된 마늘 잎으로부터 분리된 마늘 바이러스의 구조 단백질은 분자량 24,500-38,000 Da의 분포를 나타내었으나, GLV 껍질 단백질의 분자량은 34,000 Da으로 나타났다.

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Effect of the Particle Size and Unburned Carbon Content on the Separation Efficiency of Fly ash in the Countercurrent Column Flotation (向流컬럼浮選機에서 石炭灰의 크기 및 未燃炭素 含量이 分離特性에 미치는 영향)

  • 이정은;이재근
    • Resources Recycling
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    • v.9 no.6
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    • pp.36-44
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    • 2000
  • Fly ash was composed of the unburned carbon and mineral particles. The former was able to attach on the bubbles, while the latter was not. Therefore, it was possible to separate the unburned carbon and the mineral from fly ash using the froth flotation process. This study was carried out to evaluate the separation efficiency as a function of the ny ash particle properties in the column flotation. Separation efficiency was analyzed for various size fraction of -38 fm,38~125 fm and 1125 W, and for various fly ash samples containing 7, 11, and 20 wt% unburned carbon. For the size fractions of -38 fm containing 7 wt% unburned carbon, separation efficiency was 86ft, whereas separation efficiency was found to be 74% for the size fraction of +125$\mu\textrm{m}$ containing 20 wt% unburned carbon. The results indicated that separation efficiency increased with the decrease in the particle size and the unburned carbon content of the fly ash.

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Design and Performance Evaluation of Low Pressure Impactor (저압 임팩터의 설계 및 성능평가)

  • 임경수;권순박;이규원;배귀남
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.119-120
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    • 2000
  • 일반적으로 다단 임팩터는 대기 에어로졸의 입경별 질량농도분포를 측정하는데 많이 사용되고 있다. 임팩터는 입자의 관성을 이용하여 기류로부터 입자를 분리하므로, 0.4 $\mu\textrm{m}$ 이하인 미세 입자의 경우 관성력이 작아 보통의 임팩터로는 입자를 분리하는데 어려움이 있다. 미세 입자에 대한 관심이 높아짐에 따라 저압(low pressure)이나 미세 오리피스(micro-orifice)를 사용하여 미세 입자를 분류할 수 있는 임팩터가 개발되어 사용되고 있다. (중략)

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Study on the size-based separation of nano to micron particles in natural water and soil using flow and sedimentaion Field-flow fractionation (흐름 및 침강 장-흐름 분획법에 의한 자연수 및 토양 중 나노 크기로부터 마이크론 입자들의 크기별 분리에 관한 연구)

  • Eum, Chul Hun;Kang, Dong Young;Lee, Tae Woo;Lee, Seungho
    • Analytical Science and Technology
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    • v.22 no.1
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    • pp.75-81
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    • 2009
  • A flow and sedimentation field-flow fractionation method has been used to characterize colloidal particles in environmental samples. The opposed flow sample concentration (OFSC) method was employed. The OFSC procedure was optimized for the analysis of particles in ground water with respect to various experimental parameters including sample introduction time, flow rates, etc. The effectiveness in low concentration and characterization of the OFSC-FlFFF was demonstrated with GW-1 and GW-2 ground water samples. Ground water of upto 100 mL has been successfully loaded, concentrated, and characterized by OFSC-FlFFF. The OFSC technique allow the application of FlFFF possible for the separation and characterization of colloidal particles in very low concentrations. The results show FFF provides a simplified alternative to existing off-line concentration procedures, and shows a high potential for the applications to the analysis of dilute colloidal particles in the environmental samples.

A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases (음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리)

  • Kim, Sangguk;Jeong, Minji;Kwon, Hyolee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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Design and Evaluation of Atmospheric Cascade Impactor (상압 다단임팩터의 설계 및 성능평가)

  • 권순박;임경수;이규원;지준호;배귀남
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.219-220
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    • 2000
  • 대기 중에 부유하는 입자상 물질을 크기별로 측정하는 기술은 크게 입자의 전기적 특성, 광학적 특성 및 공기역학적 특성을 이용하는 방법이 널리 사용된다. 이중 입자의 공기역학적 특성, 다시 말해 입자의 관성력을 이용한 다단임팩터는 설계 및 제작이 용이하고, 입경별 분리능력이 우수하기 때문에 대기 에어로졸의 입경분포 측정에 가장 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목표는 분리입경이 각각 10, 5, 2.5, 1 $\mu\textrm{m}$ 인 상압 4단임팩터를 설계, 제작하여 성능평가하는 데 있다. (중략)

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