• 제목/요약/키워드: 입자파쇄

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파쇄성이 큰 제주해사의 한계상태 특성 (Critical State of Crushable Jeju Beach Sand)

  • 이문주;배경두;안성모;이우진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2C호
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    • pp.133-140
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    • 2010
  • 본 연구에서는 제주해사에 대한 일련의 삼축압축시험을 수행하여 파쇄성이 큰 제주 탄산염 모래의 한계상태정수를 결정하였다. 제주해사는 입자의 모난 정도가 크고 입자표면과 내부에 다수의 공극이 발달되어 전형적인 탄산염 모래의 특성을 보인다. 제주해사는 큰 최대, 최소 간극비와 큰 압축성 때문에 전단 시 압축거동이 지배적이었다. 구속압이 증가할수록 입자가 파쇄되어 제주해사의 첨두마찰각이 다소 감소하였으나, 일반적인 규산염 모래의 마찰각보다는 다소 큰 것이 관찰되었다. 제주해사의 한계상태 마찰각은 평균유효응력이 증가할수록 점차 감소하였으나, 시료의 간극비가 제주해사의 한계상태에 미치는 영향은 미미하였다. 제주해사의 한계상태 정수는 여타의 탄산염 모래와 유사하였으나, 일반적인 규산염 모래보다는 매우 크게 결정되었다.

폐암면과 목재 입자의 혼합비율에 따른 고추 플러그 묘의 생육 (Growth of Plug Seedlings of ‘Nokkwrang’ Pepper in Mixture of Used Rockwool and Woodchip Particles)

  • 황승재;김오임;김익준;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.166-172
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    • 2003
  • 양액재배용 배지의 국산화필요성과 양액재배에 이용된 폐암면 슬래브(PURS)를 재활용한 배지의 개발을 위하여 PURS 입자와 밤나무 파쇄 입자(CW)를 혼합한 배지에서 고추 플러그묘를 재배하여 배지로써의 효과를 알아보고자 본 실험을 수행하였다. 1 차 실험은 소독한 PURS 입자와 파쇄기로 파쇄한 후 6개월 동안 후숙한 뒤 2.8mm 또는 5.6mm 체로 친 CW를 100:0, 75:25, 50:30, 25:75, 또는 0:100 비율 (%, v/v)로 조합한 혼합배지에 고추묘의 생육을 조사하였다. 그리고 2차 실험은 소독한 PURS에 4 mm CW, 4 mm 소나무 파쇄 입자(PW), 코이어, 피트모스 그리고 펄라이트(소립)를 조합하여 20 가지로 조합한 혼합배지에서 실험식물의 생육을 조사하였다. 고추묘의 생육을 조사한 결과 1차 실험에서는 CW의 크기에 따른 생육은 유의적인 차이가 없었고, 대조구와 100% PURS 처리구에서 생육이 좋았다. 2차 실험에서는 PURS 100%나 이것에 피트모스, 코이어, 또는 펄라이트를 혼합한 구에서 대조구보다 양호한 생육을 보였다. 반대로 PURS와 피트모스나 코이어의 혼합비율이 낮고 CW의 혼합비율이 높아질수록 생육이 좋지 않았다. PURS 100% 처리구나 PURS에 코이어를 혼합했을 경우보다 피트모스를 혼합했을 경우가 더 양호했고, 목재입자의 경우는 피트모스보다 코이어를 혼합했을 경우가 더 좋은 결과를 보였다.

입자 결합 및 파쇄 형태에 따른 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior According to State of Particle Bonding and Crushing)

  • 정선아;김은경;이석원
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.1-12
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    • 2011
  • 조립재료의 입자 결합 및 파쇄 형태가 전단거동 특히 잔류 전단거동 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 개별요소법(DEM, discrete element method)에 기초를 둔 프로그램인 PFC(Particle Flow Code)를 이용하여 링 전단시험을 수치해석적으로 모델링하였다. 본 연구에서는 PFC내의 clump 모델 및 cluster 모델을 이용하여 두 개의 비파쇄모델 그리고 두 개의 파쇄모델을 포함한 총 네 개의 모델을 제시하였다. Lobo-Guerrero and Vallejo(2005)가 제안한 Lobo-crushing 모델의 적합성을 검토하였다. 또한 링 전단시험 모델링의 결과 분석을 통하여 직접전단시험 모델링 결과와 비교하였다. 연구 결과, 잔류 전단거동 분석을 위해서는 링 전단시험의 모델링이 필수적임을 알 수 있었다. 또한 잔류 전단강도 분석을 위해서는 Lobo-crushing 모델이 부적합함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제시한 수치해석 모델은 향후 입자 파쇄를 포함한 조립재료의 잔류 전단강도 특성 연구에 다양하게 적용될 수 있다고 판단된다.

압력수준과 세립분함유량에 따른 모래의 압축특성 (Influences of Confining Pressure and Fines Content on Compressibility Characteristics of Sand)

  • 김욱기;장리;김주현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권9호
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    • pp.97-106
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    • 2012
  • 본 논문에서는 혼합토의 역학적 특성을 해명하기 위한 기초연구로 모래와 비소성 실트로 구성된 혼합토를 대상으로 모래가 골격구조의 주체를 이루는 범위 안에서 다양한 세립분함유율로 조성된 공시체를 제작하였다. 모래입자의 파쇄가 발생하는 고압영역의 등방압축실험을 수행하기 위하여 고압삼축시험기를 이용하여 혼합토의 압축특성 및 파쇄에 대한 영향을 조사했다. 시험 결과, 모래의 압축특성은 입자파쇄가 발생함에 따라 항복에 도달한 뒤에는 1개의 NCL에 수렴하는 경향을 나타낸다. 한편, 혼합토의 압축특성은 세립분함유율이 증가함에 따라 조립자가 세립분에 의해 둘러싸여 쿠션작용에 의해, 조립자가 파쇄를 일으키기 어려워지므로 압축곡선의 최대경사가 완만해지고 항복응력 또한 증가함을 알 수 있다.

폐배터리 블랙 매스(black mass) 회수를 위한 파쇄/분급 공정 분석 및 2종 혼합물의 수학적 분쇄 모델링 (Analysis of Crushing/Classification Process for Recovery of Black Mass from Li-ion Battery and Mathematical Modeling of Mixed Materials)

  • 김관호;이훈
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권6호
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    • pp.81-91
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    • 2022
  • 리튬이온 배터리의 사용은 전자기기 및 전기차 등의 생산량 증가로 인해 사용량이 크게 증가하고 있으며, 이와 맞물려 향후 폐배터리의 발생량 증가도 예상된다. 따라서 폐배터리를 구성하고 있는 여러 유가 자원 중 Ni, Co, Mn, Li 등이 함유되어 있는 양극 활물질이 매우 중요한 유가 자원으로, 이를 재활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 양극 활물질 회수를 위해서 일반적으로 폐배터리로부터 블랙 매스(Black mass)를 회수하고, 이를 처리하여 주요 금속 자원을 회수한다. 블랙 매스를 회수하는 공정은 폐배터리를 수거-방전-해체-파쇄-분급의 순서로 이루어지며, 본 연구에서는 블랙 매스 회수를 위한 파쇄/분급 공정을 분석하였다. 파쇄/분급 공정을 통해 다양한 공정 산물의 입도 특성을 분석하고, 이 과정에서 생산된 산물의 입도별 형상을 현미경 및 SEM(Scanning Electron Microscopy)-EDS(Energy Dispersive Spectrometer)로 분석하였다. 분석 결과 블랙 매스로 회수되는 입자 중 74 ㎛의 미세한 입자들은 양극/음극 활물질이 전극으로부터 단체분리되어 존재하였지만, 100 ㎛ 이상의 입자들은 전극과 활물질이 붙어있는 상태에서 파쇄에 의해 입도가 감소되어 존재함을 확인하였다. 또한 배터리의 특징인 2종 혼합물(전극과 활물질)이 결합되어 있는 시료에 대해 파분쇄 특성을 모사할 수 있는 PBM(Population Balance Model) 을 개발하였으며, 2종 혼합물의 분쇄 상수를 도출하고 입도 분포 예측 성능을 검증하였다.

제주도 화산쇄설물(송이)의 강도특성에 관한 연구 (A Study on Strength Characteristics of Jeju-island's Scoria(Song-E))

  • 남정만;고호성;오동일
    • 한국도로학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.37-47
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    • 2003
  • 제주도 여러 도로현장에서 송이(화산쇄설물)는 빈번하게 접하는 토목재료이다. 송이는 일반적으로 파쇄성이 크고, 입자가 큰 재료로 알려져 있을 뿐, 이 화산쇄설물에 대한 연구가 미미하여 이 송이에 대한 처리방법에 많은 어려운 점이 따르고 있다. 본 연구에서는 제주도 각 지역에서 채취한 송이의 기본적인 강도특성에 관하여 연구하였다. 연구결과로 구한 송이의 강도특성 값은 추후 도로, 옹벽, 사면 등의 각종 설계 시 기본적인 자료로써 적용되어 질 수 있을 것이다.

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오이와 토마토 유묘의 생육에 미치는 재활용 배지의 영향 (Effect of Reused Substrates on the Growth of Cucumber and Tomato Seedlings)

  • 박권우;이호선;강호민;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.190-194
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    • 2003
  • 오이의 생육과 과실의 품질에 미치는 재활용 폐암면, 피트모스, 밤나무 파쇄입자 및 이들의 혼합배지의 효과를 실험한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 플러그 트레이(72공)를 이용한 오이와 토마토 육묘용 배지 시험에서 재활용 폐암면과 밤나무 파쇄입자 단용배지 그리고 각각을 피트모스와 혼합한 6가지 처리(1:1, 1:2, 1:3, v/v), 총 8종류의 배지를 이용하였다. 그 결과 재활용 폐암면과 피트모스를 1:2(v/v)로 혼합한 구에서 오이와 토마토 모두에서 묘의 생육이 가장 좋았다. 공시한 배지의 화학적 특성을 분석한 결과 유기성 배지를 혼합한 구에서 양이온치환용량과 EC 등이 다소 높았다. 밤나무 파쇄입자 단용 및 혼합처리구에서는 오이와 토마토 묘의 생장이 심하게 억제되었는데, 특히 토마토묘의 억제효과가 컸다. 이상의 결과로 미루어 재활용 폐암면이 오이와 토마토의 육묘용 배지로 이용가능성이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

수소파쇄 제어를 통한 HDDR 처리한 Nd-Fe-B계 재료의 보자력 재현성 향상 (Improving Reproducibility of Coercivity of HDDR-treated Nd-Fe-B-type Material by Controlling Hydrogen Decrepitation)

  • 김경민;김자영;권해웅;이정구;유지훈
    • 한국자기학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.111-116
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    • 2015
  • Nd-Fe-B계 합금에 대한 HDDR(hydrogenation : 수소화 - disproportionation : 분해 - desorption : 탈가스 - recombination : 재결합) 공정에서 실질적인 어려움은 제조된 분말의 자기적 특성, 특히 보자력의 재현성이 대단히 낮다는 점이다. 본 연구에서는 수소파쇄 시 입자 내에 미세균열을 최대한 도입하고 이것이 HDDR 처리한 $Nd_{12.5}Fe_{80.6}B_{6.4}Ga_{0.3}Nb_{0.2}$ 합금 분말의 보자력의 재현성에 미치는 영향을 조사하였다. 수소파쇄된 분말 입자 내에 미세균열을 최대한 많이 도입하기 위하여 분해반응 전 고온에서 충분히 수소방출 처리를 실시하였다. 추가 수소방출처리를 실시하고 HDDR 처리하여 제조한 분말은 보자력 및 그 재현성이 향상되었다. 추가 수소방출로 결정격자가 수축하면서 입자 내에 더욱 더 많은 미세균열이 도입되고, 이로 인하여 분말의 HDDR 반응 시 입자 전체에 걸쳐서 HDDR 반응이 균일하게 진행 되어 보자력의 재현성이 향상되었다.

대형삼축압축시험장비 구축과 도상자갈의 정적압축시험 평가 (Building of Large Triaxial Testing Apparatus and Static Triaxial Testing for Railway Ballast)

  • 이성진;김윤기;이일화;이준석;박재준
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.84-91
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    • 2010
  • 본 연구에서는 철도, 도로 등 대형 성토지반구조물의 주요 지반재료인 입경이 큰 조립재료에 대해 전단강도, 변형계수, 응력-변형 거동과 같은 지반공학적 설계정수를 평가 산정할 수 있는 대형삼축압축시험장비를 구축하고, 이를 활용한 도상자갈재료에 대한 정적삼축압축시험 결과를 통해 그 의미와 적용 가능성을 제시하였다. 도상자갈과 같이 지표면에 설치되어 포화 가능성이 낮고, 구속압이 작은 경우에는 진공압(vacuum)으로 구속압을 제어하는 방식이 효과적임을 확인할 수 있었다. 도상자갈 재료의 삼축압축시험 결과로부터 구속압별 전단강도, 변형계수, 입자파쇄 영향 등의 합리적인 결과와 경향을 확인하였으며, 모암의 입자강도, 구속압 등의 영향을 고려하여 전단강도 포락선을 예측할 수 있는 비선형식에 적합한 재료 상수를 산정, 적용하여 실험 결과를 근접하게 재현해낼 수 있었다.