• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.16 no.10
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• pp.33-38
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• 2015

This study conducted experimental observations of the settling velocity of a coarse particle in water varying material type and particle size and compared the results with preexisting empirical equations. Three types of materials, which are polyacetal, glass and steel, were used in this study and the diameter of particle ranged from 1 mm to 20 mm. Experiment results showed that the settling velocity of coarse particle had a significant difference from Stokes equation which is known applicable for a fine particle smaller than $50{\mu}m$. In addition, the observed particle velocity showed a significant difference when compared with other empirical equations, which was proposed for estimating the settling velocity of a particle regardless of particle size, depending on the material type and particle size. The results from experimental observations indicated that the settling velocity of a coarse particle was relatively in smaller difference to other empirical equations for the particle size smaller than 3 mm, but as the size increased the difference in the settling velocity also increased. This study clearly showed that the settling velocity of a coarse particle velocity can be significantly different depending on particle size and density and the empirical equations may not reliably estimate the settling velocity of a coarse particle so that they should not be used as it is and a verification of them is necessarily before any use. The study results would provide a useful information for a better understanding of settling velocity of a particle in water.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.27-27
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• 2003

무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

• Polymer Science and Technology
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• v.15 no.2
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• pp.198-208
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• 2004

입자의 크기 및 분산도에 관한 지식은 에멀젼 뿐만 아니라 aerosol, dispersion, suspension을 포함하는 미립자 계에서 중요한 정보이다. 특히 유화 중합에 있어서 입자의 크기 및 분산도의 정확한 측정은 중합 속도론 (입자의 생성, 성장 및 응집)을 다루는데 필수적이며, 입자의 크기 및 분산도는 hiding power, tinting strength 등 최종 물질의 물리$.$화학$.$기계적 성질 결정에 있어서 중요한 변수로 작용한다. 합성 공정에서도 입자의 크기 및 분산도는 콜로이드의 점도에 많은 영향을 미쳐서 공정의 안정성을 좌우하기도 한다.(중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.11a
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• pp.508-509
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• 2003

대기 중 입자상 물질의 건식 침적 속도는 그 과정의 복잡성으로 인해 모형을 이용한 연구 시 종종 일정한 값으로 간주되어 왔다. 그러나 입자상 물질의 전체 침적 속(flux)에서 건식 침적 속(flux)이 차지하는 부분은 무시할 수 없는 양이며, 따라서 입자상 물질의 기후 및 환경에 대한 영향을 평가하기 위해서는 이 과정의 정량적인 추정이 필요하다. 본 연구는 프랑스 기상청(Meteo-France)의 대기화학수송모형(CTM)인 MOCAGE에 에어로졸 모듈을 개발하는 일환으로 지표 특성 및 지표 가까이의 미기상학적 조건 등을 고려하여 입자 크기 별 입자상 물질의 건식 침적 속도를 모수화 하였다.(중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.05a
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• pp.602-604
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• 2006

본 논문에서는 불순물 잠복현상 규명에 필요한 금속산화물 용해 현상과 이온성 불순물의 금속산화물 흡착 현상 조사를 위해 산소 농도 변화 시 금속 산화물 형성 속도 및 구조/입자 크기 변화에 대해 조사하였다. 금속산화물 형성 속도 조사 결과 철산화물의 경우 산소농도가 높으면 산화물 생성속도가 30% 감소하였다. 금속산화물 구조/입자 크기 변화 조사 결과 철산화물의 경우 산소 농도가 2 L/min일 때 입자는 약간 커지는 경향을 보였다. 입자의 크기가 증가함에 따라 입자간 뭉침현상이 나타나므로 불순물의 침입이 가능하여 공침현상이 발생할 가능성이 증가할 것으로 판단된다. 따라서 산소의 농도에 따라 불순물이 침전물 속으로 숨어들 수도 있고 다시 빠져나올 수 있는 잠복현상의 가능성이 예측된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.283.2-283.2
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• 2014

열필라멘트 화학증착공정(Hot Wire Chemical Vapor Deposition)에서 기상 에서 생성되는 하전된 실리콘 나노입자와 저온결정성 실리콘박막 증착의 연관성을 압력의 변화에 따른 상호비교를 통해 조사하였다. 필라멘트 온도는 $1800^{\circ}C$로 고정시키고 0.3~2 torr의 범위에서 공정 압력을 변화시키면서 증착하였다. 압력이 증가함에 따라 증착된 실리콘 박막의 결정화도는 증가하였으며, 증착속도는 감소하였다. 반응기 압력에 따른 기상에서 생성되는 나노입자의 크기분포의 변화를 조사하기 위하여 탄소막이 코팅된 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy) 그리드 위에 실리콘 나노입자를 포획하고 관찰하였다. 포획된 실리콘 나노입자의 크기분포와 개수농도는 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 투과전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 나노입자는 결정성 구조를 보였다. 압력이 증가함에 따라 나노입자의 크기가 감소하고 개수농도가 감소하는 것은 증착속도의 감소와 관련됨을 알 수 있다. 한편, 공정압력 증가에 따른 나노입자의 크기분포 및 개수농도 감소와 증착속도의 감소는 일반적으로 알려진 기상에서 석출하는 고상의 평형석출량(equilibrium amount of precipitation)이 압력의 증가함에 따라 증가한다는 사실과 일치하지 않는다. 이러한 압력경향성은 Si-H 시스템이 0.3~2 torr의 압력 영역에서 retrograde solubility를 갖는 것을 의미한다. 나노입자의 하전여부, 크기분포 및 개수농도를 측정하기 위하여 입자빔질량분석장비(Particle Beam Mass Spectroscopy)를 이용하였다. 그 결과, 실리콘 나노입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인하였고, 투과전자현미경(TEM) grid에 포획한 실리콘 나노입자의 크기와 경향성이 일치하였다. 이는 나노입자가 저온의 기판에서 핵생성되어 성장하여 생성된 것이 아니라 열필라멘트 주위의 고온영역에서 생성된 것을 의미한다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.68-69
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• 2002

대기 중에 존재하는 에어로졸 입자의 특성을 이해하기 위해서는 입자의 크기뿐만 아니라 질량 밀도에 대한 정보를 아는 것이 매우 유용하다. 본 연구에서는 광산란과 동시에 입자의 동력학적 속도를 측정함으로써 밀도에 대한 정보도 동시에 알 수 있는 측정방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 크기가 0.5$\mu\textrm{m}$-3.15$\mu\textrm{m}$이고 굴절률이 1.59이며, 질량 밀도가 1.05g/mL인 구형의 PSL(polystyrene Latex) 표준입자를 사용하여 광산란 및 동력학적 속도를 측정하였다. (중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.646-648
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• 2011

본 논문에서는 쌍롤 박판주조(Twin Roll Casting, TRC)법을 이용하여 AA4343 합금을 제작하였다. 주조시 롤 간격을 조절하여 냉각속도를 달리하였으며 인고트 주조(Ingot Casting, IC)법을 이용하여 제조된 합금과의 미세조직학적 차이와 이에 따른 물성 변화를 고찰하였다. TRC 및 IC로 제조된 합금을 냉간압연하였으며 압연 건전성을 평가하였다. 한편, 냉각속도별로 상이한 미세조직을 구현할 수 있는 스텝몰드(Step Mold Casting, SMC)법을 이용하여 제조된 합금의 냉각속도에 따른 미세조직 및 경도 차이를 조사하여 상대 비교하였다. 냉각속도가 빠를수록 주조 셀조직의 크기 및 공정 Si 입자의 크기가 감소하였으며 이로 인하여 경도가 증가되는 효과를 나타내었다. 주조시 생성된 공정 Si 입자의 크기는 압연에 의하여 그 크기의 변화가 거의 없었으며 열분석 결과 액상선 온도의 변화가 일부 발생하나 큰 차이가 없었다.

• Polymer(Korea)
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• v.28 no.2
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• pp.170-176
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• 2004

The effect of reaction conditions on the size and size distribution of superparamagnetic iron oxide coated with siloxane was big investigated by using dynamic light scattering. The hydrogen bond between the hydroxyl groups on tile surface of the magnetite and silanol was confirmed by FT-IR. The size of nanoparticles increased with the reaction temperature, but decreased with monomer contents and agitation speeds. There was not a big difference in size of nanoparticles, prepared by different reaction conditions, but its distribution was in the range of 14∼41nm. All samples exhibited the superparamagnetic nature. The magnetic susceptibility of the nanoparticles increased with the reaction temperature while it decreased with the monomer content and agitation speed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.169-169
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• 2015

유사 입자의 크기는 유사의 특성 및 그에 따른 거동 변화에 중요한 영향을 미친다. Stokes 침강 속도 모형에서 유사의 침강 속도에 가장 많은 영향을 주는 인자는 유사의 크기인 것 또한 확인된다. 유사 입자의 크기가 약 $60{\mu}m$보다 작은 유사들은 알갱이 사이의 점착력을 무시할 수 없다. 이로 인해 유사들은 응집 현상을 겪으며 입자 본래의 크기보다 크기가 큰 플럭을 형성하는 점착성 유사로 분류된다. 응집 현상이란, 흐름 내 점착성을 띠는 일차입자(Primary Particle)가 응집과 파괴를 반복하며 플럭을 형성하는 현상을 뜻한다. 입자 간의 충돌을 통해 응집이 진행되며 난류 전단으로 인해 형성된 플럭의 파괴가 발생한다. 많은 연구에서 점착성 유사의 충돌을 야기하는 가장 지배적인 원리는 난류라 알려져 있다. 이러한 응집 현상으로 인하여 플럭의 크기와 밀도는 지속적으로 변화를 겪으며 비점착성 유사와 다른 특징들을 보인다. 흐름에 존재하는 유사의 이동은 이송-확산 방정식을 통해 표현된다. 이송-확산 방정식은 시간 변화에 따른 농도의 변화를 입자의 침강과 난류 및 유사 자체의 특징에 의한 확산으로 해석한다. 침강속도로 대변되는 이송과 달리, 확산은 난류흐름 내에서 유사가 확산되는 정도를 정량화하기 위한 인자가 요구된다. 난류에 의한 유사의 확산은 유사 자체 특성에 따른 물질 확산에 비하여 매우 큰 값을 가지며, 이를 확산 계수로 개념화 한다. 확산계수는 와점성계수와 Schmidt 수(${\sigma}_c$)의 비로 정의된다. ${\sigma}_c$는 난류의 점성과 난류로 인한 부유과정에 의해 유사가 확산되는 정도를 나타낸다. 이에 따라 ${\sigma}_c$의 변화가 유사의 부유 및 침강거동에 많은 영향을 미칠 것이라 판단되나, 국내외에서 수행된 연구 동향에서는 ${\sigma}_c$를 0.5부터 1.0 사이의 상수를 적용하여 수행되었다. 이에 본 연구에서는 ${\sigma}_c$의 크기에 따라 달라지는 유사의 부유 및 침강 변화에 의한 총 부유량을 살펴보고자 한다. 유사의 점착성을 고려할 수 있는 1DV 수치 모형을 이용하여 비점착성 유사와 점착성 유사를 대상으로 수치연구를 수행하며, 유사의 크기 및 ${\sigma}_c$의 변화에 따른 총 부유량 경향을 살펴본다. 그 결과, 점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라서 유사의 총 부유량이 증가하는 현상이 나타난 반면 비점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라 유사의 총 부유량이 감소하는 경향이 나타났다. 그러나 크기가 아주 작은 비점착성 유사를 대상으로 수치 연구를 수행한 결과, ??에 따른 총 부유량의 경향은 유사의 점착성에서 기인하는 것이 아닌 입자의 크기로부터 야기되는 특성이라는 결론이 도출되었다.