• Title/Summary/Keyword: 입자 부상

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A study on the removal of particulate matters using unidirectional flushing (단방향 플러싱에 의한 입자성 물질의 제거에 관한 연구)

  • Kim, Dooil;Cheon, Subin;Hyun, Inhwan
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.29 no.3
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    • pp.371-380
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    • 2015
  • Particulate matters in a water distribution system are main causes of turbidity and discoloration of tap water. They could be removed by conventional or uni-directional flushing in a water distribution system. The behaviors and required flow velocity of particles are not well known for their flushing. A model water main and hydrant were made from transparent acrylic pipe of 30mm and 16mm in diameter, respectively. We analyzed the effect of flushing velocity, particle density, and particle diameter. We found that the existence of break-though velocities at which particles begin to be removed, and which are affected by their physical properties. The removal efficiencies seemed to be influenced by resuspension capabilities related to their upward movement from the bottom. Heavy particles like scale were hard to remove through upflow hydrant because the falling velocity, calculated using Stokes' law, was higher. Particle removal efficiencies of upward hydrant and downward drain showed minor differences. Additionally, the length between hydrant and control valve affected flushing efficiency because the particulate matters were trapped in this space by inertia and recirculating flow.

Application of Lumley's Drag Reduction Model to Two-Phase Gas-Particl Flow in a Pipe(II) - Mechanism of Heat Transfer- (고체 분말이 부상하는 2상 난류 수직관 유동에 대한 Lumley의 저항감소 모델의 적용 (II) - 열전달 기구 -)

  • 한기수;정명균;성형진
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.1
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    • pp.214-224
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    • 1990
  • A "two-fluid" model using thermal eddy diffusivity concept and Lumley's drag reduction theory, is proposed to analyze heat transfer of the turbulent dilute gas-particle flow in a vertical pipe with constant wall heat flux. The thermal eddy diffusivity is derived to be a function of the ratio of the heat capacity-density products .rho. over bar $C_{p}$ of the gaseous phase and the particulate phase and also of the ratio of thermal relaxation time scale to that of turbulence. The Lumley's theory dictates the variation of the viscous sublayer thickness depending on the particle loading ratio Z and the relative particle size $d_{p}$/D. At low loading ratio, the size of viscous sublayer thickness is important for suspension heat transfer, while at higher loading, the effect of the ratio .rho. $_{p}$ over bar $C_{p}$$_{p}$/ .rho. $_{f}$ over bar $C_{p}$$_{f}$ is dominant. The major cause of decrease in the suspension Nusselt number at lower loading ratio is found to be due to the increase of the viscous sublayer thickness caused by the suppression of turbulence near the wall by the presence of solid particles. Predicted Nusselt numbers using the present model are in satisfactory agreements with available experimental data both in pipe entrance and the fully developed regions.

저온 대기압 플라즈마의 생의학 응용

  • Lee, Hyeon-U;Lee, Jae-Gu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.265-267
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    • 2011
  • 저온 대기압 플라즈마는 21세기에 들어 생의학 분야에 이용될 수 있는 새로운 도구로서 많은 관심을 받고 있다. 대기압 플라즈마는 고가의 진공 장비를 필요로 하지 않고 저전력 구동이 가능하기 때문에 저비용 구동이 가능하고 방전 장치와 전력공급 장치의 소형화에 매우 유리하다. 특히 저온 대기압 플라즈마는 고온의 전자와 저온의 이온 입자가 공존하는 열적 불평형(thermal non-equilibrium) 상태에 있기 때문에 플라즈마의 저온 특성은 유지하면서도 (${\sim}30^{\circ}C$) 물리/화학적 반응성은 매우 높아 그 응용 분야가 매우 넓다. 플라즈마의 다양한 생의학 분야 응용 가운데 세포의 사멸 유발 또는 생장 촉진, 살균/멸균, 지혈, 상처 치유 등에 저온 대기압 플라즈마가 매우 뛰어난 효능을 보인다는 것이 국내외의 다양한 연구를 통해 밝혀지고 있다 [1]. 20 kHz 정현파로 구동되는 플라즈마 장치를 이용한 암 세포 제거 실험에서 플라즈마 처리 효과를 증대시키기 위해 항체-금나노입자 중합체를 암 세포에 주입시켰다 (그림 1(a)). 그 결과 세포의 사멸율은 74%로서 플라즈마 또는 플라즈마-금나노입자만을 처리한 경우에 비하여 사멸율이 매우 높게 나타났다 (그림 1(b)). 이를 통해 암세포 선택성을 가진 항체-금나노입자 중합체와 플라즈마 처리 기술을 융합한 암 세포의 선택적 사멸 유발 기술의 개발 가능성이 열렸다. 또한 플라즈마 처리를 통해 일어나는 세포의 자멸사 기작이 Cytochrome C의 방출 이후 이어지는 Caspase-3의 활성화 경로와 관계가 있음이 밝혀졌다 (그림 1(c)). 치아 미백은 최근 부상하고 있는 저온 대기압 플라즈마의 새로운 응용 분야이다 [5-6]. 대기압에서 동작하는 헬륨 플라즈마 제트를 미백제(과산화수소)와 함께 발치된 치아에 적용하였을 때 (그림 2(a)) 미백제만을 사용하였을 경우에 비해 치아의 색상 변화가 2배 이상 크게 나타나는 것을 확인하였다 (그림 2(b)). 이처럼 최근 그 범위가 크게 넓어지고 있는 저온 대기압 플라즈마의 생의학 응용 기술의 최적화를 위해서는, 다양한 생의학 응용 분야에 따라 요구되는 플라즈마의 특성 및 응용별 기저 기 작에 대한 이해와 연구가 필요하다.

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Lift-Off Voltage and Partial Discharge Characteristics of Free Metallic Particles in GIS (GIS 내 금속입자의 부상전압과 부분방전특성 연구)

  • Yun, Jin-Yeol;Han, Sang-Ok
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.48 no.2
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    • pp.127-132
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    • 1999
  • Both motion of free metallic particles from which most GIS internal failures are caused and partial discharges from the particles were examined using EHV GIS test chamber. Effects from particle length and gas pressure which are main factors to lead to breakdown failure were investigated theoretically and experimentally. Magnitude of both lift-off voltage and partial discharge inception voltage were measured respectively and, through these measurements, this paper showed the possibility of predicting breakdown fault and of taking action to prevent the fault in advance. The measurement of partial discharge when the particles began to move could be adopted to decide minimum sensitivity in developing predictive diagnostic equipments. Both the amount of apparent discharge and real discharge in GIS were examined theoretically and experimentally, then experimental results were analyzed on the basis of the theory.

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금속치환법의 공정변수에 따른 탄소나노튜브 표면의 Cu입자 석출 거동

  • Choe, Sun-Yeol;Kim, Jin-Uk;Jo, Gyu-Seop;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.416-416
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    • 2014
  • 탄소나노튜브(CNTs)의 비강도는 철합금에 비해 30~50배 높으며, 알루미늄 밀도($2.7g/cm^3$)보다 낮은 $1.3{\sim}1.4g/cm^3$의 값을 갖는 고강도 고경량의 탄소소재이다. 이러한 CNT를 금속기지에 복합화 하면 비강도가 매우 우수하고 고경량화 소재의 제조가 가능하다. 하지만, CNT는 반데르발스(Van der waals) 힘에 의해 서로 뭉쳐서 존재하며, 젖음성이 나쁘기 때문에 금속과 부상 분리되는 단점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 보완하기 위하여 무전해 도금법, 전해도금법 등으로 Cu, Ni등을 코팅하여 문제점을 해결하려는 연구가 진행되어 왔지만, 복합소재를 제조하기 위해 필요한 CNT를 대량으로 코팅하기엔 적합하지 않다. 본 연구에서는 CNT표면에 Cu를 대량으로 형성시킬 수 있는 시멘테이션법을 이용하여, 공정조건에 따른 CNT/Cu의 석출되는 형상 및 성분의 변화를 조사하였다.

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Lift-Off Voltage and Partial Discharge Characteristics of Free Conducting Particles in GIS (GIS 내 금속입자의 부상전압과 부분방전특성 연구)

  • Yoon, Jin-Yeol;Han, Sang-Ok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1998.07e
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    • pp.1684-1686
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    • 1998
  • Gas Insulated Switchgear(GIS) acts as an indispensible part in power transmission network. In order that GIS may have its high reliability, it is necessary to pay careful attention to its whole process e.g., designing, manufacturing, installation, and operation. The main hazard in GIS comes from free conducting particles, which can move and cause breakdown under the influence of the electric field. Although the concentration on protecting the GIS inner part against the free conducting particles is made, it is, actually, almost impossible to avoid the hazard from the particles throughly. In this paper, using the EHV test chamber, partial discharge quantity in GIS was measured when free conducting particles initiate to discharge for providing fundamental data for the purpose of developing predictive diagnosis technology on site GIS.

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Hardness and Effect of Particle Sizes on Pasting Properties of Korean Rices differing in Maturity (숙기가 다른 우리나라 쌀의 경도와 입자크기별 호화성질)

  • Lee, Soo-Jeong;Kim, Sung-Kon
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.42 no.1
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    • pp.45-48
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    • 1999
  • Rice was ground on a blade-type food mixer and sieved on meshes. The throughs on 60 and 80 mesh sieves were significantly different among maturity groups. The hardness of rice grain was negatively correlated with throughs on 60 and 80 mesh sieves and positively correlated with overs on 20 mesh sieve. The amylograph peak viscosity was increased as the particles became finer, but peak viscosities of the throughs on 60 and 80 mesh sieves were not significantly different.

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Study of factor of Bilge Separator for oily water emulsion conforming with new IMO regulation (신 IMO 협약에 따른 에멀젼 분리형 선박용 유수분리기 영향인자에 관한 연구)

  • Lim, Jae-Dong;Park, Sun-Jung;Park, Sang-Ho;Kim, In-Soo
    • Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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    • 2006.05a
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    • pp.103-108
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    • 2006
  • Treatment of O/W Emulsion is very important to develop 15ppm Bilge Separator for new IMO regulation It is too difficult to demulsify the emulsion in the bilge waste water, so we use chemical treatment to break emulsion stability. Broken oil particle is treated by flotation 15ppm Bilge Separator on the Ship doesn't have enough time to treat Bilge waste water because of limited space in the ship. For the solution to this problem, we experiment to find primary factors as coagulant, pH, amount of inputting coagulant, and type of flotation. On the basis of test results, we decided primary factors.

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Influence of the Surface Energetics on flotation Process - Importance of the Surface Energy and Polarity of Solid Particles in Flotation Efficiency - (부유부상 공정에 있어서 표면 에너지의 역할 - 부유부상 효율에 있어 고형 입자의 표면 에너지 및 극성성분의 중요성 -)

  • Lee, Hak-Rae;Park, Il;Lee, Yong-Min;Lee, Jin-Hee;Cho, Joong-Yeon;Han, Sin-Ho
    • Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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    • v.34 no.3
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • The object of this study was to determine the surface energy of hydrophobically modified micro-crystalline cellulose (MCC) with AKD and evaluate the effect of surface energy of the solid particles dispersed in aqueous medium on flotation efficiency. Especially to eliminate the complication derives from the diverse parameters of solid particles including particle size, type, etc. MCC's modified with AKD have been used. The surface energy Parameters were calculated from advancing contact angles of apolar and polar liquids on MCC pellets using the Lifshitz-van der Waals acid-base (LW:AB) approach. Total surface energy of hydrophobic MCC ranged from 46.19 mN/m to 48.60 mN/m. The contribution of the acid-base components to the total surface energy ranged form 13% to 17% for hydrophobic MCC's. The effect of surface characteristics on the flotation efficiency was evaluated. It was shown that there exist critical values of surface energies to increase flotation efficiency. Total surface energy and polar component of solid particles should be lower than 47 mN/m and 7 mN/m, respectively, for effective removal in the flotation process.

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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