• Title/Summary/Keyword: 입자 침강

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Nonaqueous Suspension Properties of High Purity Submicron Barium Titanate Powders (비 수용매에서의 고순도, 극미립자 $BaTiO_3$ 분말의 Suspension 특성)

  • 김윤호;박수련;김경용
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.23 no.5
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    • pp.41-46
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    • 1986
  • 공침법에 의하여 얻어진 고순도 극미립자인 $BaTiO_3$ 분말의 분산거동을 조사하였다 분산매로는 수용매와 비수용매인 methyl ethyl ketone(MEK)과 ethanol (ETOH)을 이용하였다 Suspension 에서의 입자의 분산상태는 pH 변화와 MEK, ETOH의 몰 비를 조절하여 각각의 suspensions에 polymer(polyvinyl butyral)를 첨가시켜 변화하였으며 그 거동은 유동학적 성질 침강 거동 electrokinetic 성질을 측정함으로써 파악되었다 비 수용매의 몰 비가 3:1 MEK/ETOH-$BaTiO_3$에서 polymer를 0.5~1% 첨가시켰을 때 입자의 분산이 가장 잘 이루어졌다.

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A Study on the Yeonpyo-beob for the Explanation of the Manufacturing Method of Traditional Pigments (전통 안료 제법 규명을 위한 연표법 연구)

  • Kang, Yeong Seok;Jeong, Hye Young
    • Journal of Conservation Science
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    • v.35 no.6
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    • pp.664-669
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    • 2019
  • Yeonpyo-beob is a method of manufacturing pigments using bamboo trunk and glue solution. Glue solutions of concentrations 1, 5, and 10% were employed to manufacture pigments, and the characteristics of pigment manufacturing were analyzed according to these concentrations. The pigment manufacturing process can be divided into holding and drying phases. The holding phase involves the sedimentation of relatively large particles, whereas the drying phase involves the sedimentation of small particles. The layers formed during the drying phase have almost similar forms regardless of the concentration of the glue solution. If the concentration of the glue solution is low in the holding phase, the particles are mixed and the formation of a layer is difficult. In contrast, when the concentration of the glue solution is higher, the layer of the pigment is more distinct. These results confirmed that the differences in viscosity due to the variation in the concentration of the glue solution affect the sedimentation velocity of the pigment particles, thereby affecting the formation of the layer of the pigment and the pigment manufacture. Consequently, applying 10% glue solution to reduce the sediment velocity is deemed suitable for the stratification of the pigment particles and the manufacture of pigments.

Effect of Operating Variables on the Morphology of Precipitated Calcium Carbonate in a Slurry Bubble Reactor (슬러리 기포탑 반응기에서 침강성 탄산칼슘의 모폴로지에 대한 조업변수들의 영향)

  • Hwang, Jung-Woo;Lee, Yoong;Lee, Dong-Hyun
    • Clean Technology
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    • v.16 no.2
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    • pp.124-131
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    • 2010
  • Effects of $Ca(OH)_2$ concentration (0.16~0.64 wt%), surfactant concentration (2~16 wt%), total volumetric flow rate (3~6 L/min) and $CO_2$ volume fraction $(0.3{\sim}0.6)$ on morphology, crystal structure, mean particle diameter, aggregation and specific surface area of the precipitated $CaCO_3$ were investigated in the slurry bubble column reactor. Experiments were carried out in acrylic reactor ($0.11\;m-ID{\times}1.0\;m-high$) with a internal tube ($0.04\;m-ID{\times}1.0\;m-high$h). The reaction time of $CaCO_3$ synthesis decreased with adding Dispex N40 of the anionic surfactant. The reaction rate of $Ca(OH)_2$ increased with increasing the volumetric flow rate of $CO_2$. From SEM images, the single crystal of $CaCO_3$ increased with increasing the reaction rate in the saturated concentration of $Ca(OH)_2$ (0.16 wt %) and the concentration of Dispex N40 (2 wt%). The mean particle size of $CaCO_3$ varied with adding Dispex N40. In addition, the specific surface area of $CaCO_3$ increased with adding of surfactant (2 wt%) from $35m^2/g$ to $44m^2/g$ at the volumetric flow rate of $CO_2$ (0.9 L/min) and the concentration of $Ca(OH)_2$(0.64 wt %).

TEM Specimen Preparation Method of Gibbsite Powder for Quantitative Structure Analysis (정량 구조 분석을 위한 Gibbsite 분말의 TEM 시편 준비법)

  • Kim, Young-Min;Jeung, Jong-Man;Lee, Su-Jeong;Kim, Youn-Joong
    • Applied Microscopy
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    • v.32 no.4
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    • pp.311-317
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    • 2002
  • There is great requirement on the TEM specimen preparation method with particle size selectivity as a prerequisite for the quantitative structure analysis on the materials such as gibbsite powder, which generally forms a large agglomerate and shows a variation of transition process depending on their sizes. In this experiment, we made an attempt to give a methodology for the TEM specimen preparation of powder with the size selectivity. After mixing 1 wt% gibbsite powder with ethanol solvent, gibbsite suspension was prepared by application of ball-milling and ultrasonification with addition of 0.25 vol% dispersion agent, Darvan C, which was diluted into distilled water by the ratio 1:19. Appling the static sedimentation method to gibbsite suspension after estimation of the sedimentation time by the measurement of accumulative concentration variation, we acquired TEM specimens with well-dispersed and size selected gibbsite particles in nm scale. Overall picture of each sample was taken by SEM and morphology of each dispersed particle was imaged by TEM. Raw and processed gibbsite powders were also examined by XRD to investigate whether they were suffered from phase change during the process or not.

A Framework for 2D Cohesive Sediment Transport Modeling (2차원 점착성 유사 이동 모형에 관한 Framework)

  • Byun, Jisun;Son, Minwoo;Park, Byeoung Eun;Moon, Hyejin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.292-292
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    • 2017
  • 하천에서 주로 부유사의 형태로 이송되는 유사는 크게 점착성 유사와 비점착성 유사로 구분된다. 입자의 크기가 약 $63{\mu}m$이하인 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향이 우세하여 유사입자들은 지속적인 응집현상을 겪는다. 응집 현상을 통해 유사의 가장 단위인 일차입자(Primary Particle)들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 응집현상이 중요한 이유는 형성된 플럭의 크기 및 밀도가 끊임없이 변화하는 데 있다. 크기와 밀도의 지속적인 변화로 인하여 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도가 변화한다. 우리나라의 금강 및 낙동강의 하구는 점착성 유사가 지배적인 환경으로, 하구에서의 유사 이동을 살펴보기 위해서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 흐름 특성(Hydrodynamics)변화와 응집 모형을 통한 응집 현상의 고려가 필수적이다. 이에따라, 본 연구에서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 2차원 점착성 유사 이동모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제시한다. 2차원 점착성 유사 이동 모형의 개념적 틀은 기존의 1차원 연직 점착성 유사 이동 모형을 근간으로 한다. 모형에서 흐름을 구성하는 지배 방정식은 오일러-오일러 이상방정식(Eulerian-Eulerian Two-Phase Equation)을 통해 얻는다. 유사상(Sediment Phase, Dispersed Phase)와 유체상(Fluid Phase, Continuous Phase)는 혼합물 이론(Mxiture Theory)를 통해 하나의 혼합물 상(Mixture Phase)의 지배방정식으로 대표된다. 난류의 계산은 와점성 모형 중 -${\varepsilon}$모형을 통해 수행되며, 부유사의 농도는 유사의 이송-확산 방정식을 통해 모의된다. 입력된 흐름 조건을 따라 초기 흐름이 모의되면, 유체 내에서 시간에 따른 플럭의 크기가 계산된다. 플럭의 크기가 계산되는 과정에서 밀도와 침강 속도가 계산되며, 그 이후에 유체 내 유사의 농도가 계산된다. 난류 모의가 수행되고 난 이후에, 유속이 재계산 된다. 이러한 과정을 통해 흐름 방향 및 연직 방향으로의 유사 이동 모의가 가능한 2차원 점착성 유사 이동 모형이 개발될 수 있을 것이라고 생각된다.

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Size Distribution of Suspended Cohesive Sediment (점착성 유사의 입도분포 특성 분석)

  • 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.246-246
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    • 2019
  • 점착성 유사는 비점착성 유사보다 작은 입자 크기를 가지며 전자기적 점착력에 의해 연속적인 응집과 파괴의 과정인 응집현상을 겪는다. 응집현상에 의해 생긴 유사 덩어리를 플럭(Floc)이라고 하며 유사의 응집현상은 점착성 유사가 가지는 입자 크기, 침강속도, 밀도를 변화시킨다. 유사의 이동은 크기, 침강속도, 밀도에 영향을 받는다. 따라서 점착성 유사의 여러 특성에 관여하는 입자의 크기에 대한 충분한 이해는 점착성 유사의 이동을 파악하는 데에 필수적이다. 본 연구에서는 점착성 유사의 여러 특성 중, 입자 크기 분포에 대한 특성을 분석하는 것을 수행하였다. 일반적으로 점착성 유사의 연구에서 입도 분포는 Log-normal 분포로 가정하여 사용되고 있다. 그러나 그 적합성에 대해서는 검증된 바가 없다. 따라서 과거 연구에서 조사된 점착성 유사의 입도 분포 자료를 현장에서 측정된 자료와 실험실에서 측정된 자료로 나누어 수집한 후, 표본에 통계학적인 방법인 적합도 검정을 사용하여 실제 어떠한 분포를 모사하는지 살펴보았다. 적합도 검정은 Kolmogorov- Smirnov (K-S)검정을 이용하였으며 K-S 검정의 결과가 유의수준 5%를 통과하는 경우 가정된 분포가 실제 표본을 잘 모사하는 것으로 판단하였다. 적합도 검정 결과, 점착성 유사의 입도 분포는 현장 실험과 실험실 실험에서 다른 특징을 나타내었다. 현장 실험의 경우 입도 분포의 형태가 지수 분포의 형태를 나타내는 경우가 많았으며 Gamma 분포가 우수하게 모사하였다. 실험실 실험의 입도 분포는 일반적인 양의 왜곡도를 가지는 분포를 그렸으며 GEV 분포와 Gamma 분포가 우수하게 모사하였다. 두 경우 모두 Log-normal 분포가 적합하다고 판단되는 경우는 많지 않았다. 그러나 Log-normal 분포에 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수의 분포로 모사한 경우 유의수준 5%를 통과하는 경우가 크게 증가하였다. 향후에는 점착성 유사의 입도 분포를 모사하고 사용함에 있어 Log-normal 분포를 무조건적으로 이용하는 것은 지양해야할 것으로 판단된다. 2 매개변수의 분포를 점착성 유사의 입도분포로 사용할 경우, Gamma 분포를 추천하며, 기존에 사용되던 Log-normal 분포를 사용할 경우 위치 매개변수를 추가하여 3 매개변수의 Log-normal 분포를 이용할 것을 추천한다. 또한 점착성 유사의 입도를 모사하는 분포를 개발하여 사용한다면 점착성 유사의 이동과 특성을 연구할 때 가장 중요한 크기 특성에 대한 많은 정보를 제공할 수 있다고 판단된다.

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Sediment Trap Studies to Understand the Oceanic Carbon Cycling: Significance of Resuspended Sediments (퇴적물 트랩을 이용한 해양 탄소 순환 연구 동향: 재부유 퇴적물의 중요성)

  • KIM, MINKYOUNG
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.26 no.2
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    • pp.145-166
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    • 2021
  • For several decades, sediment traps have served as one of the key tools for constraining the biological carbon pump (BCP), a process that vertically exports particulate organic carbon (POC) and associated biogenic materials from marine primary production in surface waters to the deep ocean interior. In this paper, I introduced the general methods, the current status of global sediment trap studies, and importance of it to understand the deep ocean carbon cycling. Recent studies suggest that sinking POC in the deep ocean are more complex and spatio-temporally heterogeneous than we considered. Especially researches those studied resuspended and laterally transported particles are presented. Researches that used organic (radiocarbon; 14C) and inorganic (Al) tracers to understand the oceanic POC cycling and the significance of resuspended particles are reviewed, and the importance of radiocarbon study by using MICADAS (Mini radioCarbon Dating Systems) is emphasized.

Study of Settling Properties of Cohesive Sediments (점착성 유사의 침강특성에 관한 연구)

  • Choi, In Ho;Kim, Jong Woo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.19 no.3
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    • pp.303-310
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    • 2017
  • This paper is to understand the settling properties of cohesive sediments under effects of ions in turbulent flow. The experiments were conducted using a miniature annular flume(mini flume) with a free water surface. Silica was used as sediment of experiment. The suspended concentrations were measured by using a CCD-Camera. Settling of silica($SiO_2$) was allowed to occur under various shear stresses in a concentration of 7g/L. At condition of pH 4.2 and high NaCl concentration, the floc size D of silica was larger than D at condition of pH6.8 with the bed shear stress increasing. The settling velocity $W_s$ of silica was higher at condition of 10g NaCl/L than $W_s$ at condition of pH4.2. Comparison of measured concentration-time curves and concentration-time curves calculated by this study showed similar tendency in flow under effects of ions.

Estimation of Retained Rate in Open-water Sediment Disposal (개방수역 퇴적물 처리에서 유보율의 평가)

  • Shin, Hosung;Kim, Kyu-Sun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.31 no.11
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    • pp.49-60
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    • 2015
  • Open-water sediment disposal has many applications in costal construction. Dumping of sediment in open water can be divided into descending stage under water and sedimentation stage on the seabed, and retained rate is evaluated from analyzed results of these two successive stages. Descending particle cloud have two distinct thermal and swam phase, and trajectory equations for each phase are derived to describe settling velocity and radius of particle cloud. For sedimentation stage, a numerical simulator is used to calculate growth factors for particle fiction angle and current velocity. Retained rate is defined as a mass rate of remained sediment inside the circle which has a center at dumping point on the sea level and user-defined effective radius. Retained rate map for Singapore coast is presented with water depth of 20 m, current velocity of 0.0~1.5 m/s, and effective radius of 5 m. It will decrease sediment mass loss during disposal operation and minimize surrounding environmental pollution.

Preparation and Rheological Characterization of Coal-Water Mixture (석탄-물 혼합연료의 제조와 유변학적 특성화)

  • 김도현
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.3
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    • pp.131-136
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    • 1998
  • 아역청탄을 이용하여 제조된 CWM(Coal-Water Mixture)연료의 유변학적 특성을 측 정함으로써 음이온 계면활성제 Temol-N, 안정제 Xanthan 및 전해질 등의 첨가제에 대한 성능을 평가하고 최적첨가조성을 결정하였다. 계면확성제의 흡착으로 인해 석탄입자는 음전 하를 띠게 되었고 표면에 전기이중층이 생성되었다. 전기 이중층의 전기적 반발력이 입자의 응집을 막았고 CWA 슬러리의 점도를 감소시켰다. 또한 Xanthan과 NaOH의 첨가로 인해 분산안정성 및 침강안정성이 향상되는 것을 관찰하였다. CWM에서 석탄입자가 차지하는 부 피비를 무게비로 전환하여 표현하고 분산계에서 입자의 부피비에 따른 점도변화를 예측하는 실험식인 Krieger-Dougherty 식과 Frankel-Acrivos 식에 적용하였다. 점도 실험값을 가지 고 식의 변수들을 결정해 본결과 CWM이 나타내는 점도의 석탄함량에 따른 변화를 위 식 들이 비교적 정확시 나타내 주는 것을 확인하였다.

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