• 제목/요약/키워드: 입자이동

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대기 중 PAHs의 입경별 가스/입자 분배평형에 관한 연구 (Gas/particle Partitioning of PAHs Segregated with Particle Size in Equilibrium States)

  • 박진수;이동수;김종국
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1270-1276
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    • 2005
  • 대기 중 PAHs의 가스/입자 분배반응이 평형상태일 때 가스/입자분배계수($logK_p$)와 각 화합물의 증기압($logP_L^O$)과 선형식의 기울기가 -1이라는 것이 지금까지 알려진 사실이었다. 기러나 실제 대기에서 일어나는 가스/입자 분배와 차이를 보이는 현상에 대한 연구가 진행되면서 대기 입자의 불균일성 및 입자특성의 차이로 평형상태일 때 가스/입자 분배계수와 증기압과 기울기가 -1이 되지 않을 수도 있다는 주장이 제기되었다. 따라서 본 연구에서 이러한 가설을 토대로 대기 입자의 입경 크기에 따라 시료를 채취하여 평형상태일 때 입경의 크기에 따른 가스/입자 분배를 연구하였다. 대기 중 PAHs의 분배평형상태를 추정하기 위해 High-volume air sampler에서 채취된 입자와 가스를 이용하여 분배계수와 증기압을 구하고 이때 기울기가 -1에 가까운 시료를 평형상태에 있는 시료로 간주하였다. 그러나 평형상태에 해당하는 시료 중 같은 날 동시에 채취한 입경별 입자를 이용하여 각 입경 크기에 따라 분배계수와 증기압의 기울기를 계산한 결과에서는 평형상태일지라도 입경크기에 따라 동일한 기울기를 갖지 않고 입자가 커질수록 기울기가 완만해지는 현상을 나타내었다. 이러한 현상을 규명하기 위해 가스/입자 분배 반응의 두 가지 기작에 대하여 평형상태일 때 기울기가 -1이라는 결과를 도출하기 위해 가정했던 조건에 대하여 검토하였다. 그 결과 가스/입자 분배가 흡착이 주 반응이라 가정했을 때 입자의 크기에 따라 탈착엔탈피 변화량에 차이가 있었으며, 흡수인 경우에는 입자간의 활성계수의 차이를 간접적으로 확인할 수 있었다. 이는 평형상태일 경우에도 입자의 크기에 따라 가스/입자 분배평형에 이르는 정도가 다른 것으로 판단된다. 또한 가스/입자 분배반응 현상을 규명하기 위해서는 입자의 크기를 고려함으로써 그 현상을 좀 더 명확히 밝힐 수 있을 것으로 판단된다.

사이클론 분리기 시스템 내에서의 가스 주입 유속에 따른 세라믹 입자 거동 전산모사 (Numerical investigation of ceramic particle movement for injected gas flow rate in cyclone separator system)

  • 우효상;심광보;정용재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.145-151
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    • 2003
  • 전산유체역학을 이용하여 전형적인 구조를 갖는 사이클론 분리기 시스템 내에서의 주입 가스 유동 및 입자 거 동해석을 통해 가스 주입 유속에 따른 입자 거동 양상을 3차원적으로 해석하였다. 해석 결과는 Navier-stokes 방정식을 이용한 유체 유동 현상과 Lagrangian 접근법을 이용한 입자 거동 경로 추적을 결합시켜 도출되었다. 주입 유속이 증가함에 따라 내부 압력 손실이 증가하였고 이런 내부 압력 변화는 분리기 내의 유체의 유동 양상에 영향을 미쳤다. 입자의 거동은 유체의 유동에 의해 결정되었으며 일정 유속에 대해서는 입자의 크기에 크게 의존하였다. 그리고 주입 유속의 증가는 입자의 경로를 증가시키면서 분리기의 하부 영역으로 이동시켰다. 이로 인해 분리기내에 존재하는 입자의 최소 크기가 작아지며 일정 크기의 입자의 경우 분리율이 증가하였다. 결론적으로 가스 유입 유속의 변화는 내부의 유체 유동 변화와 입자 거동 양상에 중요한 요인이 된다.

인체친화적 $CuInS_2$-ZnS 코어-쉘 나노입자가를 포함한 Poly(methylmethacrylate) 박막을 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자에 대한 전기적 안정성

  • 윤동열;김태환;김성우;김상욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.336-336
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    • 2012
  • 유기물/무기물 하이브리드 나노 복합체를 사용하여 제작한 비휘발성 유기 메모리 소자는 공정의 간편성과 휘어짐이 가능한 장점을 가지고 있어 많은 연구가 활발히 진행되고 있으나 대부분의 좋은 전기적 성능을 갖는 소자에 포함되는 나노 입자는 독성을 가지거나 가격이 비싸다는 단점을 갖고 있다. 인체진화적이며 가격이 저렴한 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자에 대한 전기적 성능의 안정성에 대한 연구는 미미한 상황이다. 이에 본 연구에서는 인체친화적 $CuInS_2(CIS)$-ZnS 코어-쉘 나노 입자가 분산되어 있는 poly (methylmethacrylate) (PMMA) 박막을 사용하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하여 전기적 성능과 안정성에 대한 연구를 하였다. 인체친화적 CIS-ZnS 나노입자를 포함한 PMMA 용액을 Al 하부전극을 가진 p-Si (100) 기판 위에 스핀코팅 방법으로 균일하게 도포 하였다. 남아 있는 용매를 완전히 제거하기 위해 열을 가해 CIS-ZnS 나노입자가 분산되어 있는 PMMA 나노 복합체를 형성하였다. CIS-ZnS 나노입자를 포함한 PMMA 박막 위에 금속 마스크를 사용하여 Al 상부전극을 열 증착 방법으로 형성하여 비휘발성 메모리 소자를 완성하였다. 정전용량-전압 (C-V) 측정을 하여 평탄 전압 이동을 관찰하였고, CIS-ZnS 나노입자의 역할을 알아보기 위해 나노입자가 없는 PMMA 박막을 갖는 소자를 제작하여 동일한 조건에서 C-V 측정을 하였다. 소자의 안정성을 알아보기 위해 평탄 전압-유지 시간 (Vth-t) 측정을 수행하였다. Vth-t 측정은 CIS-ZnS 나노입자가 전하 포획 장소로 사용할 수 있는 것과 전기적 안정성을 갖고 있는 것을 확인하였다. C-V와 Vth-t 측정결과 및 에너지 대역도를 사용하여 CIS-ZnS 나노입자가 분산되어 있는 PMMA 박막을 포함한 나노 복합체를 사용하여 제작한 이용한 비휘발성 메모리 소자에서 전하수송 메커니즘을 설명하였다.

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Geant4를 이용한 STEIN 검출기의 입자 분리 검출 모의실험 예비 결과 분석

  • 박성하;김용호;우주;선종호;진호;이동훈
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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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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고체입자 이동층을 이용한 수직 전열관 열교환기의 성능해석 (Performance Analysis of Moving Bed Heat Exchanger of Solid Particles in a Vertical Pipe)

  • 박상일;최경빈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권9호
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    • pp.2916-2923
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    • 1996
  • A numerical analysis of the moving bed heat exchanger of solid particles inside the vertical pipe was performed using finite difference method. Also, the theoretical solutions were obtained for comparison when the wall heat flux or the wall temperature was assumed constant. The comparison showed that their results agreed well each other. The moving bed heat exchanger was classified as countercurrent-flow, parallel-flow, and cross-flow types according to the gas flow direction. For each type, the thermal efficiency of heat exchanger was calculated as a function of non-dimensional parameters such as the characteristic length of heat exchanger, Biot number and the ratio of thermal capacities of gas and solid particles.

태안에서의 대기오염물질의 장거리 이동과 에어로졸 입자의 특성에 관한 연구 (Chemical Properties and Long-Range Transport Characteristics of $PM_{2.5}$ Particles at Taean)

  • 홍천상;김영준;전전고상
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.74-75
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    • 2000
  • 중국대륙에서부터 유입되는 대기오염물질은 우리나라에서 수백킬로미터가 떨어져 있음에도 불구하고, 적게는 우리나라 서해안 일대에서부터 멀리는 일본에까지 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 대기 중 입자상 이온성 물질 중 질산염과 황산염의 경우 대부분이 인간 활동의 결과로 유입되는 NOx(NO+$NO_2$)와 대기중의 $SO_2$가 대기 중에서 화학적 반응에 의해 형성된 2차 오염물질이다. 자동차, 공장의 가동 등으로 인하여 발생되는 이들 오염물질들은 국지적으로 기상조건에 따라 이동되고 있는 것으로 알려져 있고, 각 지역에서 측정을 비롯한 많은 연구가 이루어지고 있다. (중략)

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금속 나노 입자의 광학적 성질 이해를 위한 유전율 함수의 가상 모델 (Model Dielectric Functions for Understanding Optical Properties of Metal Nanoparticles)

  • 류설
    • 통합자연과학논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.59-64
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    • 2009
  • 금속 나노 입자의 표면편재 플라즈몬 공명 주파수에 영향을 미치는 금속의 유전율은 조사된 빛의 파장 값에 의존하는 함수로 표현된다. 본 연구에서는 유전율의 실수부와 허수부 값을 체계적으로 변화시킬 수 있는 가상의 금속 나노 막대를 대상으로, 이산 쌍극자 근사(Discrete dipole approximation)를 사용하여, 광학적 성질을 계산하였다. 계산 결과, 유전율 함수의 실수부가 선형적으로 감소하는 경우에는 금속의 크기가 커짐에 따라 최대 소광이 나타나는 피크가 긴 파장영역으로 이동했고, 반대로 실수부가 선형적으로 증가하는 경우에는 최대 소광이 나타나는 피크가 짧은 파장영역으로 이동함을 알 수 있었다. 허수부 값을 증가시켰을 경우에는, 실수부에 관계없이 그 값이 증가함에 따라 피크의 세기가 감쇠하는 경향을 보였다.

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토양의 다중이온체계내에서의 황산이온의 이동을 고려한 흡착기작 (Mechanisms of Adsorption with Respect to Sulfate Mobility in Multispecies Systems of Soils)

  • 정덕영
    • 농업과학연구
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    • 제27권2호
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    • pp.135-140
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    • 2000
  • 토양내에서 황산이온의 이동성은 산화환원전위, 토양광물 특성, pH, 그리고 환산이온과 토양입자 표면에 흡착에 관여하는 타 음이온들에 의해 영향을 받는다고 알려져 있 다. 제시된 황산이온의 흡착 기작은 토양입자 표면과 수용성상태의 음이온간의 상관 관계를 나타낸 것이다. 그러므로 흡 탈착연구로 부터 얻어진 적정한 계수를 적용함으로서 다중 이온이 존재하는 토양내에서의 일반적 등온흡착 곡선을 적용할 수 있는 이 동모형은 실험적 접근 방법을 수용하게 된다.

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정전 분체 도장관의 공기압력에 의한 미세분진의 마찰대전특성에 관한 연구

  • 최광석;신대성;;;;정재희
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.327-332
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    • 2000
  • 현대에 들어와 석유화학, 제약, 플라스틱 공업 등의 발달에 의해 분진의 기능이 활성화되었다. 그에 따라, 분진의 정전기 대전 현상으로 장·재해도 증가하고 있는 추세에 있다 공기 압력을 이용한 분체 도장의 경우는 물론이고, 일정구간으로 분진을 이송, 저장할 경우, 분진 입자는 배관 또는 입자 상호간 마찰, 충돌 등으로 전하의 이동 현상을 일으켜 대전된다[1]. 게다가, 단면적이 작은 개구부, 배관의 균열 등에 의해 일시적으로 외부로 분출되어질 때 대전량은 급상승하게 된다[2].(중략)

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파티클 시스템 API를 이용한 특수효과 구현 (Implementation of Special Effect Using Particle System API)

  • 김세준;송승헌;김응곤
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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    • pp.609-612
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    • 2003
  • 하드웨어의 성능 및 처리속도의 급격한 증가와 그래픽 개발 환경의 다양한 발전은 사용자들에게 화려한 영상을 제공하고 있으며 영화, 게임, 가상현실, 의료영상 등에서 제공되는 3차원 그래픽스 애니메이션은 그 현실감을 날로 더해가고 있는 실정이다. 파티클 시스템이란 아주 많은 입자들을 생성하여 운동법칙에 따라 이동하도록 하여 불꽃, 폭발, 분수 등의 여러 가지 현상을 나타내는데 이용하는 기술이다. 본 논문에서는 입자를 다루기 위해 파티클 시스템 API를 이용하여 메모리의 절약, 계산 시간의 단축 등을 통해 하드웨어적인 제약을 극복할 수 있으며, 효과적으로 여러 가지 자연현상 즉, 특수효과를 구현한다.

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