• Title/Summary/Keyword: 입자충돌

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Floc Behaviors Due to Flocculation Process (응집현상에 의한 플럭의 거동 변화)

  • Son, Minwoo;Park, Byeoung Eun;Byun, Jisun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.253-253
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    • 2019
  • 유사의 이동은 하천, 해안 지역과 같은 수계에서 하상의 변동, 침식과 퇴적을 일으켜 지형적인 변화를 초래한다. 유사의 이동은 유사의 특성과 유체의 유수동역학적 특성에 의해 결정되며 유체특성 간의 복잡한 상호 작용에 의해 변화한다. 유사가 가지는 점착성은 유사의 특성에 큰 영향을 끼친다. 입자의 크기가 매우 작은 점착성 유사는 그 표면이 가지는 전자기적 점착력에 의해 주위의 1차 입자나 다른 작은 알갱이들이 서로 뭉치는 응집과 충돌에 의해 크기가 작아지는 파괴의 과정을 겪는다. 이 과정을 응집현상이라고 하며 응집현상을 통해 점착성 유사의 크기와 밀도, 침강속도는 계속해서 변화한다. 따라서 점착성 유사의 응집거동 고려한 유사 이동 연구는 필수적이다. 과거 연구의 많은 사례에서 유사의 크기와 농도는 비례 관계를 가지는 것이 일반적이라 알려져 있다. 그러나 실제 현장에서 측정한 결과 유사의 크기와 농도가 반비례 관계를 가지는 특이점이 발견되었다. 실측 연구에서 발견된 응집거동에 따른 유사의 특성의 특이한 변화를 설명하기 위해 1차원 연직 수치 모형(1DV)을 이용하여 수치 실험을 수행하였다. 모의 수행 시, 흐름 조건을 크기와 방향이 일정한 순방향흐름(Current)에 특정 주기와 진폭을 가지는 진동 흐름(Oscillatory Flow)을 추가하여 진행하였다. 플럭의 성장과 그에 따른 입자의 크기는 많은 현상에 영향을 받는다. 그 중 응집현상의 응집 과정과 파괴 과정 중 어떤 현상이 더 우세한지 그 경쟁관계를 파악하여 플럭의 크기의 증감을 예측할 수 있게 농도(?)와 난류소산매개변수(?)를 이용하여 $c/G^{0.5}$로 매개화하였다. 실험 결과, 순방향 흐름을 제외하고 스토크스파 흐름 조건을 이용하여 진행된 모의에서는 플럭의 크기와 농도가 반비례하는 현상을 관찰할 수 없었으며 $c/G^{0.5}$ 의 변화 역시 흐름의 속도와 농도가 더 큰 지점에서 큰 값을 가지는 일반적인 결과를 나타내었다. 그러나 같은 조건에서 순방향흐름을 추가하여 모의한 결과에서는 플럭의 크기와 농도가 반비례하는 현상을 나타냈다. 연직 방향 $c/G^{0.5}$의 변화를 나타낸 그래프에서 응집과 파괴의 우세에 따라 $c/G^{0.5}$ 가 역전되는 현상을 확인하였다. 즉, 플럭의 크기는 난류의 구조와 그 영향에 의해 농도와 비례관계를 갖지 않을 수도 있다고 판단된다. 또한 본 연구에서 정상류 흐름 조건의 유무에 따라 플럭의 크기와 농도가 비례하거나 반비례하는 상반된 결과를 보였다. 정상류 흐름 조건이 난류의 강도에 큰 역할을 하며 이에 따라 비선형 관계에 영향을 끼친다는 것을 발견하였다. 그러나 흐름의 영향에 대한 더 자세한 분석은 본 연구에서 진행되지 않았으며 향후 연구 시에 분명히 고려되어야 할 사항이다.

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이온현미분석기를 사용한 남서부 경기육괴 변성암류의 U-Pb 저어콘 연대: 남중국지괴와의 대비 가능성

  • 조문섭
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.141-142
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    • 2001
  • 남서부 경기육괴의 편마암류로부터 분리된 저어콘(zircon) 입자를 대상으로, 이온현미분석기(ion microprobe)를 사용한 U-Pb 연대를 구하였다. 그 결과는 후기 원생대(약 820 Ma) 뿐만 아니라 오르도비스기에 상당한 화성활동이 한반도에 있었음을 지시한다. 우리 나라 후기 원생대의 화성-변성 활동에 대해 알려져 있는 바는 극히 제한적이어서 후속연구가 필수적이며, 이러한 연구는 한반도의 지체구조적 변천사를 로디니아 초대륙(Rodinia supercontinent)의 생성-분리와 관련해 재조명할 수 있는 기회를 제공할 것이다. 또한 오르도비스기의 화성작용은 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아(Caledonian)” 변동 (cf. 조문섭, 2000)에 대한 또 다른 증거를 제공해준다. 저어콘의 연대측정은 서호주의 커튼공업대학교에 설치되어 있는 SHRIMP-II(Sensitive High-Resolution Ion Microprobe-II; 고감도-고분해능 이온현미분석기)를 사용하였으며, 시료 준비 및 분석방법은 기존에 보고된 바와 같다 (e.g., Kinny et al., 1999). 분석된 3개의 암석 시료(1006-5, 8, 9)는 경기육괴의 남서부에 위치한 홍성 지역의 정편마암들이다. 1006-8 시료는 Turek and Kim (1996)이 전통적인 방법을 사용해 687$\pm$5 Ma의 U-Pb 저어콘 연대를 보고한 바 있는 화강암질 편마암 (시료번호, KJ43)에 해당된다. 두 개의 다른 시료는 1006-8 주변에서 산출하는 전형적인 경기육괴의 편마암류로서 화강암질 정편마암이다. 이들 시료로부터 분리된 저어콘 입자들은 대부분 화성기원의 누대구조와 자형의 결정형태를 보여준다. 과성장띠(overgrouth rims)는 1006-5 시료에서 흔하게, 그리고 1006-9 시료에서 매우 드물게 관찰된다. 음극선발광(cathodoluminescence) 영상의 해석을 통해 저어콘 결정의 성장사를 유추하였으며, 이를 바탕으로 이온현미분석 점(spot)을 정하였다. U-Pb-Th 자료는 퍼스(Perth) 저어콘 스탠다드 (CZ3, 564 Ma, $^{206}$Pb/$^{238}$U=0.0914)를 사용하였다. 아래에 기술하는 연대는 모두 $^{206}$Pb/$^{238}$U 연대에 해당된다. 두 개의 화강암질 편마암 시료로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 각각 812 $\pm$ 14 Ma(1006-8)와 822 $\pm$ 17 Ma(1006-9)로 분석오차 내에서 서로 일치한다. 이 결과는 춘천 및 전곡 지역의 석류석 각섬암에서 보고된 Sm-Nd 전암연대(852 $\pm$ 24 Ma 및 824 $\pm$ 143 Ma; Lee and Cho, 1995; Ree et al., 1996)와 잘 부합한다. 따라서 후기 원생대 기간 중 화성활동이 한반도에서 광범위하게 일어났음을 시사한다. 한편, 1006-9 시료에서는 예외적으로 한 개의 저어콘 입자 주변부(rim)에서 매우 얇은 과성장띠가 관찰되었으며, 두 개의 점 분석으로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 약 235 Ma이다. 이 띠는 또한 변성기원의 저어콘에서 흔히 관찰되는 작은 W (<0.05) 비를 보인다. 1006-5 시료는 위 두 시료로부터 수 km 떨어진 지점에서 채집하였으나, 저어콘 연대는 상이한 기록을 보여준다. 즉 매우 작은 Th/U (<0.01) 값을 갖는 저어콘의 주변부에서 223 $\pm$ 5 Ma의 연대가 잘 정의되며, 이는 1006-9 시료에서 관찰된 결과와 함께 트라이아스기의 고온변성작용이 백립암상에 가까운, 매우 높은 온도에 달하였음을 지시한다. 한편 저어콘의 중심부는 335-473 Ma의 비교적 넓은 연대 분포를 보인다. 이는 저어콘이 실제 성장한 연대를 지시하기보다는 트라이아스기의 변성작용에 따른 납손실(Pb loss) 그리고 누대 규모보다 더 큰 빔 크기(beam size, 약 30 $\mu\textrm{m}$)의 영향일 것으로 해석된다. 또한 저어콘이 다양한 외래물질로부터 기원했다는 증거가 관찰되지 않으므로, 이 정편마암의 모암은 오르도비스기(약 430-470 Ma)에 관입하였을 것으로 생각된다. 따라서 그동안 논란이 되어 왔던 소위 “칼레도니아” 변동이 한반도 내에 실존하였을 가능성을 시사한다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 경기육괴의 변성암류는 후기 원생대 이후 다양한 저어콘의 성장사를 기록하고 있음을 알 수 있다: 즉 (1) 후기원생대(약 820 Ma)의 화성작용; (2) 오르도비스기(약 450 Ma)의 화성작용: 그리고 (3) 트라이아스기 (약 223 Ma)의 부분용융을 수반한 고온 변성작용으로 대표된다. 이러한 지질연대는, 옥천변성대에서 얻어진 756 Ma의 저어콘 연대(Lee et al., 1998)와 더불어, 친링-다비-수루(Qinling-Dabie-Sulu) 대륙 충돌대와 양쯔 지괴에서 보고된 지질연대 결과와 잘 부합한다. 따라서 지구연대학적으로 경기육괴가 북중국보다는 대륙충돌대를 포함하는 남중국지괴에 속할 것으로 결론지을 수 있다.

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An Experimental Study on Flocculation and Settling of Fine-grained Suspended Sediments (부유물질의 응접작용 및 침전특성에 관한 실험적 연구)

  • Chu, Yong-Shik;Park, Yong-Ahn;Lee, Hee-Jun;Park, Kwang-Soon;Kweon, Su-Jae
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.4 no.1
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    • pp.40-49
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    • 1999
  • A laboratory flume experiment, using turbulence-generating acryl tank and natural sediments, was conducted to investigate the effects of salinity, concentration of suspended sediment, turbulence and clay minerals on the flocculation and settling of fine-grained suspended sediments. While experiments were run, a sequence of water samples were taken near the bottom of the tank to analyze the variations of size distribution and relative contents of clay minerals. The results of the salinity experiment indicate that median settling velocity ($W_{50}$) increases linearly with salinity. Different settling processes of suspended sediments under variable concentrations appear to be predictable, depending upon the range of the suspension concentration. At concentrations less than 200 mg/l, $W_{50}$ is rarely varied with concentration probably because of the individual--grain settling mode. In the range of 200 to 13,000 mg/l show $W_{50}$ and concentration a good relationship following an empirical formula: $W_{50}=0.45C^{0.44}$. This relationship, however, no longer holds in concentrations exceeding 13,000 mg/l; instead, a more or less reverse one is shown. This result suggests an effect of hindered settling. The turbulence effect is somewhat different from that of concentration. Turbulence accelerates the flocculation and settling susepended sediments at low concentration (200 mg/l), whereas at high concentration turbulence breaks floes down and impedes the settling. Size distribution of suspended sediments sampled near the bottom of the tank tend to be more negatively skewed and leptokurtic in turbulent conditions compared to those in static conditions. The clay mineral analysis from the sequential water samples shows that over time the content of smectite decreases most rapidly with illite remaining concentrated in suspension. This means that smectite, among other clay minerals, plays the most effective role in the flocculation of fine-grained sediment in saline water.

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Geochemistry and Metamorphism of the Gneisses in Gwangyang-Hadong Area (광양-하동지역에 분포하는 편마암류의 지구화학 및 변성작용)

  • Park, Bae-Young;Suh, Gu-Won
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.29 no.3
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    • pp.221-245
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    • 2008
  • The precambrian granitic gneiss and porphyroblastic gneiss are widely distributed in the Gwangyang-Hadong area of Korea. This study focuses on the geochemical properties and metamorphic P-T conditions of these gneisses. These gneisses are plotted according to granodiorite domain on an IUGS silica-alkali diagram. Geochemical properties of major elements suggest that these rocks are of the sub-alkalic rock series, and were farmed from S-type magmas which were generated in a syn-collision tectonic environment. The amounts of trace elements (Zn, Sc, Sr, V, etc.) decreased as $SiO_2$ concentrations increased. Almandine and spessartine mol%'s and XFe are higher in garnet rims, while pyrope mol%'s are higher in the garnet cores. This seems to be the result of garnet growth and retrogressive metamorphism. Metamorphic zones are divided into sillimanite-cordierite, sillimanite, garnet, and biotite zones. Metamorphic P-T conditions estimated from the gneisses indicate high temperature and low to medium pressure metamorphism (689-757$^{\circ}C$, 5.0-5.6 kbar), followed by medium temperature, low pressure retrorade metamorphism (579-628$^{\circ}C$, 3.1-4.5 kbar), and overprinted retrogade metamorphism (502-558$^{\circ}C$, 1.6-2.3 kbar).

Design of Traffic Control Scheme for Supporting the Fairness of Downstream in Ethernet-PON (이더넷 기반 광가입자망에서 공평성 보장을 위한 하향 트래픽 제어 기법 설계)

  • Han Kyeong-Eun;Park Hyuk-Gu;Yoo Kyoung-Min;Kang Byung-Chang;Kim Young-Chon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.43 no.5 s.347
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    • pp.84-93
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    • 2006
  • Ethernet-PON is an emerging access network technology that provides a low-cost method of deploying optical access lines between OLT and ONUs. It has a point-to-multipoint and multipoint-to-point architecture in downstream and upstream direction, respectively. Therefore, downstream packets are broadcast from an OLT toward all ONUs sithout collision. On the other hand, since alt ONUs share a common channel, the collision may be occurred for the upstream transmission. Therefore, earlier efforts on Ethernet-PON have been concentrated on an upstream MAC protocol to avoid collision. But it is needed to control downstream traffic in practical access network, where the network provider limits available bandwidth according to the number of users. In this paper, we propose a traffic control scheme for supporting the fairness of the downstream bandwidth. The objective of this algorithm is to guarantee the fairness of ONUs while maintaining good performance. In order to do this, we define the service probability that considers the past traffic information for downstream, the number of tokens and the relative size of negotiated bandwidth. We develop the simulation model for Ethernet-PON to evaluate the rate-limiting algorithm by using AWESIM. Some results are evaluated and analyzed in terms of defined fairness factor, delay and dropping rate under various scenario.

자성유체 윤활제의 개발 동향

  • 김영규;심우전;김청균
    • Tribology and Lubricants
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-5
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    • 1996
  • 자성유체는 자연에서 추출한 것이 아니라 자화성(Magnetizability)과 유도성(Flowability)을 동시에 갖도록 합성한 특수액체이다. 자성유체는 1960년대 중반에 미국의 NASA에서 처음 개발된 이후로 윤활, 밀봉, 감쇄, 의료 등의 분야에서 응용연구가 많이 진행되었기 때문에 고도의 정밀도를 요하는 항공, 우주산업, 컴퓨터와 반도체 분야 등에서 실용화가 크게 진전되고 있다. 특수물질일 자성유체는 전기적으로 도체인 10nm 정도의 미세한 자기입자(Magnetic particles)에 코팅을 한 후, 이것을 물, 탄화수소, 플루오르카본, 에스터 등의 매개유체(Carrier Fluids)에 혼합시켜서 콜로이드 상태로 사용하게 된다. 자성유체는 미세한 자기입자들이 매개유체내에서 서로 충돌하면서 반발력을 발생시켜서 상호간에 늘 콜로이드 상태를 유지하고 있으며, 이 특수유체가 자기장의 영향을 받게 되면 점도가 증가하면서 특이한 성질을 갖게 된다. 상대 접촉 운동면에 경계마찰이나 혼합마찰을 하게 되면 윤활상태는 비교적 나쁘다. 이러한 마찰지역에 콜로이드상의 자성유체 윤활제를 공급하면 기존의 윤활제에 비하여 대단히 효과적으로 윤활을 할 수 있게 된다. 그러나 자성유체 윤활제가 마찰부위에 원활하게 공급하기 위해서는 미끄럼 마찰부에서 자기장을 잘 형성시킬 수 있는 도체이어야 하기 때문에 특별한 윤활 시스템 설계가 제시되어야 한다. 자성유체 윤활제는 합성으로 제조된 특수물질로 여러가지 장점을 갖고는 있으나 기존 윤활유와의 적합성, 마찰열, 밀봉압력 등의 조건에서 제한적으로 사용될 수 밖에 없으므로 항공, 우주 산업이나 석유 화학분야와 같이 특수 환경에서만 사용되고, 또한 기존의 광유계 윤활제에 비하여 대단히 고가하는 문제점을 갖고 있다. 그러나 윤활 마찰면의 다양화와 가혹한 사용조건은 자성유체 윤활제의 연구개발 필요성을 크게 증대시키고 있다.xed Effects Model)을 결정하고, 각각에 해당하는 통계모형을 구축하였다. 이 결과 (1) 업종 및 기업규모별로 그룹간에 유의한 특성이 발견되었으며, (2) R&D 및 광고투자는 기업의 시장성과를 설명하는 중요한 변수이나, (3) R&D 투자의 경우는 광고에 비해 불확실성이 존재하는 것으로 나타났고, (4) 수리모형에서 도출된 한계원리가 통계모형에서도 유효한 것으로 드러났다.등을 토대로 한 10대 산업을 육성하기 위하여 과학기술부는 기술수요조사를 바탕으로 49개 주요기술을 도출하여, 과학기술 일류 국가 실현, 국민소득 2만불 달성이라는 국가적 슬로건을 내걸고 “차세대 성장동력” 창출을 위한 범정부차원의 기획과 연구비의 집중투자를 추진하고 있다.달성하기 위해서는 종합류류 전산망의 시급한 구축과 함께 화물차의 적재율을 높이고 공차율을 낮출 수 있는 운송체계의 수립이 필요한 것으로 판단된다. 그라나 이러한 화물전용차선의 효과는 단기적인 치유책일 수밖에 없기 때문에 물류유통 시설의 확충을 위한 사회간접자본의 구축을 서둘러 시행하여야 할 것이다.으로 처리한 Machine oil, Phenthoate EC 및 Trichlorfon WP는 비교적 약효가 낮았다.>$^{\circ}$E/$\leq$30$^{\circ}$NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압주입시험에서도 확인된다.. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9% increase in index, as compared to that of control. In case

Size measurement of electrosprayed droplets using shadowgraph visualization method (Shadowgraph 가시화 기법을 활용한 정전분무액적의 크기 측정)

  • Oh, Min-Jeong;Kim, Sung-Hyun;Lee, Myong-Hwa
    • Particle and aerosol research
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    • v.13 no.4
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    • pp.151-158
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    • 2017
  • Electrostatic precipitator is widely used to remove particulate matters in indoor air and industrial flue gas due to low pressure drop and high collection efficiency. However, it has a low collection efficiency for the submicrometer sized particles. Electrospraying is a potential method to increase the particle charging efficiency, which results in increased collection efficiency. Although particle charging efficiency is highly dependent upon droplet size, the effective measuring method of the droplets is still uncertain. Tap water was electrosprayed in this study, and the images of electrosprayed droplets were taken with a high speed camera coupled with several visualization methods in order to measure the droplets size. The droplet size distribution was determined by an image processing with an image-J program. As a result, a droplet measured by a laser visualization, had a half size of that by a Xenon light visualization. In addition, the experimentally measured droplet sizes were a good agreement with the predicted values suggested by $Fern{\acute{a}}ndez$ de la Mora and Loscertales(1994).

Massive Parallel Processing Algorithm for Semiconductor Process Simulation (반도체 공정 시뮬레이션을 위한 초고속 병렬 연산 알고리즘)

  • 이제희;반용찬;원태영
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.36D no.3
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    • pp.48-58
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    • 1999
  • In this paper, a new parallel computation method, which fully utilize the parallel processors both in mesh generation and FEM calculation for 2D/3D process simulation, is presented. High performance parallel FEM and parallel linear algebra solving technique was showed that excessive computational requirement of memory size and CPU time for the three-dimensional simulation could be treated successively. Our parallelized numerical solver successfully interpreted the transient enhanced diffusion (TED) phenomena of dopant diffusion and irregular shape of R-LOCOS within 15 minutes. Monte Carlo technique requires excessive computational requirement of CPU time. Therefore high performance parallel solving technique were employed to our cascade sputter simulation. The simulation results of Our sputter simulator allowed the calculation time of 520 sec and speedup of 25 using 30 processors. We found the optimized number of ion injection of our MC sputter simulation is 30,000.

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Bubble Adsorptive Separation of CuS Precipitates (CuS 침전의 기포흡착분리에 관한 연구)

  • Shin, Jeong Ho;Park, Kyung Kee;Jeong, Kap Seop;Lee, Geun Hee
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.20-27
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    • 1998
  • The characteristics of the bubble adsorptive separation of CTAB(cetyltrimethylammonium bromide) and CuS precipitates was investigated. The Langmuir adsorption equation was adequate at very low concentration of CTAB, and the adsorption heat was determined from the batch analysis considering the bulk liquid accompanied between bubbles. The adsorption mechanism was explained with the collision adsorption between bubbles and precipitate particles. The optimum concentration ratio of (CTAB) to (CuS) for adsorptive separation was 0.1 and coincided with the ratio for the coagulation of particles. The collection efficiency was depended on pH and CTAB concentration but independent of the air flow rate, and the maximum efficiency was 0.0002. The selective separation of ZnS from the mixture of Cu-Cd-Zn sulfides was obtained by the bubble adsorption with CTAB.

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Evaluation of Flotation Efficiency and Particle Separation Characteristics of Carbon Dioxide Bubbles using Collision Efficiency Model (단일포집자충돌(SCC) 모델을 이용한 이산화탄소기포의 입자분리특성과 부상효율 평가)

  • Lee, Jun-Young;Kim, Seong-Jin;Yoo, Young-Hoon;Chung, Paul-Gene;Kwon, Young-Ho;Park, Yang-Kyun;Kwak, Dong-Heui
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.28 no.1
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    • pp.129-136
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    • 2012
  • In this century, scientists realized that carbon dioxide gas in the atmosphere cause a greenhouse effect which affects the planet's temperature. Therefore lots of attempts have carried out to decrease the discharge of carbon dioxide gas in the field. The dissolved carbon dioxide flotation (DCF) process was developed as an alternative of DAF process to decrease the discharge and reuse of carbon dioxide as well as to save energy consumption. To investigate the particle separation characteristics and the flotation efficiency of carbon dioxide, SCC model was employed in the DCF process which has been applied extensively for the evaluation and simulation in the DAF process. The simulation results by the SCC model revealed the predicted curve of flotation efficiency became decreased gradually over the optimal pressure range of saturator about 1.6 atm in accordance with the experiment results of the DCF pilot plant and the size distribution and the bubble volume concentration of $CO_{2}$ bubbles depending on the operation pressure of saturator. The findings through the simulation results led to the conclusion that there was no significant difference between $CO_{2}$ bubbles and air bubbles, affecting on the practical flotation efficiency, in terms of the initial collision and attachment efficiency.