• Title/Summary/Keyword: 자기분리

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The removal of iron oxides from raw materials by superconducting magnetic separator (초전도 자기분리를 이용한 원료에서의 철산화물 제거)

  • Kwon, Jun-Mo;Ha, Dong-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.03b
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    • pp.21-21
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    • 2010
  • 현재 시대에는 자원의 부족으로 인하여 원재료의 낮은 등급을 정제하는 것이 중요하다. 자기분리 기술이 산업 계 원재료들의 정제에 적용되는 것이 기대된다. 예를 들면 고순도의 유리나 절연체를 제작하기 위한 원재료에서 철산화물의 제거는 매우 중요하다. 자기를 띠는 입자들과 자기분리 필터 와이어 사이에 발생하는 끌어당기는 힘은 다른 자기분리와 비교 할 때 초전도 자기분리에서 훨씬 강하다. 초전도 마그네트를 이용하여 높은 자기장을 형성하기 때문에 일반 자기분리의 자성 입자 포획력을 능가한다. 본 연구에서는 습식 조건에서 산업계 원재료로부터 철계 산화물을 제거하기 위해서 초전도 자기문리를 사용하여 실험하였다. 실험에 사용된 시료는 유리원료로 사용되는 2종류로 시료A는 0.1 ~ 0.3 mm의 평균입도를 갖는 모래형상이며 시료B는 평균입도 0.03 ~ 0.1 mm의 고운모래 형태이다. 자기분리를 위해 상온에서 100 mm의 직경을 갖는 600 mm의 높이의 전도냉각형 Nb-Ti 초전도 마그네트를 사용하였으며 시료를 위에서 공급하고 아래로 배출되도록 수직형으로 설치하였다. 시료 500 g과 증류수 2 L를 혼합하여 교반시키고 6 T의 자기장 하에서 실험하였다. 자기분리 필터는 초전도 마그네트에서의 자기장의 분포를 해석하여 디자인하였다. 자기분리 필터의 자기적 특성을 알아보기 위해 진동시료형 자력계를 사용하였다. 산업계 원재료는 X선 형광분석기를 사용하여 성분을 분석하였다. 산업계 원재료를 이용하여 초전도 자기분리를 실시한 결과 철계 산화물은 시료A에서 43.5 %제거되었으며 시료B에서는 77.3%제거되었다.

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The study of Rolled Steel Process Wastewater by Superconducting High Gradient Magnetic Separation (초전도 마그네트를 이용한 고구배 자기분리 열연강판 폐수처리에 관한 연구)

  • Kim, Tea-Hyung;Ha, Dong-Woo;Oh, Sang-Soo;Kim, Ho-Sup;Ko, Rock-Kil;Kwon, Jun-Mo;Lee, Nam-Jin;Kim, Young-Hun;Kang, Chae-Hun;Ha, Tae-Wook
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.11-11
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    • 2009
  • 종래의 산업폐수 처리기술로는 중금속 함유 폐수에 수용성의 금속염을 첨가하여 가성소다 혹은 소석회를 이용하여 pH를 조정하고 고분자 응집제를 첨가하여 금속의 수산화물을 생성시켜 이를 부상 혹은 침전시켜 Sludge화하여 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그 외 질소, 인, 유기물이 함유된 폐수의 경우에는 Biological Oxidation Techniques, 활성탄 흡착방식이 주로 채택되고 있다.[1-3] 이러한 폐수처리기술은 화학약품 사용량이 과다하고 이는 Sludge 생성량을 증대하고 2차 폐수처리가 필요로 하는 경우가 많고, 처리장이 면적이 넓어야 하고 대용량의 Sludge 제거창치가 필요하여 고비용의 처리공정으로 문제점을 가지고 있다.[2-3] 이에 본 연구에서는 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있고 기존 기술로는 완벽하게 처리하기 곤란한 악성 폐수들에 대한 새로운 고도처리기술로 초전도 마그네트를 이용한 고구배 자기분리기술에 대한 기초연구를 하였다. 본 연구에서 사용한 고구배 자기분리 시스템은 무헬륨 전도냉각방식으로 자기분리를 위해 사용한 필터는 SUS 430 재질의 메쉬 형태로 제작하여 실험하였다. 또한, 자기분리 처리를 위한 전처리 공정으로는 응집제를 첨가하여 자기분리 효율을 높이고자 하였다. 자기분리 처리대상수로는 포항제철에 압연 강판에 사용되는 냉각수를 대상으로 자기분리 처리에 대한 효과를 실험하였다. 또한, 자기분리에 대한 특성을 평가하기 위해 강자성의 $Fe_3O_4$ 미세자성분말을 첨가하여 처리수내의 들어있는 유기물질에 대해 자기분리 자장 및 유속에 대한 처리효율을 미치는 영향을 조사하였다. 자기분리 처리는 1~6 Tesla에서 자기필터는 디스크 형태로 다층으로 연속적으로 적층하였으며, 처리유속은 1~4 l/min으로 하였다. 고농도인 처리폐수를 자가분리 인가 자장에 따라 처리하여 고농도에서는 70%, 저농도에서는 98 %까지 처리되었다. 또한, 자기분리용 필터는 SUS 430 재질의 mesh 망을 사용하였으며 인가자장 및 유속변화에 대한 실험 결과 탁도 및 농도는 필터 크기의 영향은 거의 차이가 없었으며 단지 인가자장 및 유속에 따라서 지수적으로 감소하였다. 자기분리된 용액 내 $Fe_3O_4$ 입도 분석 결과 자기분리 이전에 분포하던 $10\sim20\;{\mu}m$의 입자는 거의 제거되었으며 2 ${\mu}m$ 이하의 입자들은 실험 횟수에 따라 점점 직경이 작은 쪽으로 분포가 좁아졌으며, 마그네타이트의 자화율을 분석한 결과 약 0.8 Tesla에서 포화 되었으며 처리수의 탁도 및 농도가 자장에 따라 감소하는 것으 알 수 있었다.

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Concentrating Effect of Heavy Metals from Heavy Metal Contaminated Soil by Magnetic Separation (중금속오염 토양의 자기분리에 의한 오염농축효과)

  • Kim, Jee-Eun;Kim, Jeong-Jin;Kim, Young-Hun
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.311-320
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    • 2014
  • A magnetic separation study was conducted for a soil sampled from a landfill site where steel slag had been dumped for a long time. Heavy metal concentrating effect was evaluated by analyzing heavy metal content of magnetically separated soil and passed through soil. The effect was compared between soil after soil-washing process and original landfill soil and the effect was also tested between wet condition-magnetic separation and dry condition-magnetic separation. Separated ratio was relatively higher in non-soil washed sample. The water content has no significant effect on the separation rate. The concentrating effect of Fe, Pb, Cu, and Cd were 3.2, 2.1, 12.1, 2.5, 1.5 and 17.4, 7.0, 15.7, 9.6, 7.0 respectively for non-soil washed sample and soil washed sample. We can expect a bigger volume reduction effect from soil-washed samples. The volume reduction effect was obtained from the separation in dry condition. However, when the separation ratio is too high the volume reduction effect decreases. The magnetic separation leads to a volume reduction and concentration of heavy metals into a portion of soil in case of paramagnetic particles contained soil.

Study on coagulation reaction of paper wastewater for superconducting HGMS (초전도 자기분리에 의한 제지폐수 처리를 위한 응집반응 연구)

  • Ha, Dong-Woo;Kim, Tae-Hyung;Kim, Young-Hun;Ha, Tae-Wook;Oh, Sang-Soo;Song, Kyu-Jeong;Ha, Hong-Soo;Ko, Rock-Kil;Kim, Ho-Sup
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.298-298
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    • 2008
  • 제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 공간과 오랜 시간이 요구되어 처리비용이 비교적 많이 드는 단점이 있다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기분리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획될으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 전자석으로서는 아주 이상적으로 이러한 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 결합시키면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation)을 발생 시킬 수 있다. 초전도마그네트를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, COD 등의 특성을 분석하였다.

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Purification of Paper Factory's Wastewater by Superconducting HGMS (초전도 HGMS 자기분리에 의한 제지폐수의 정수처리)

  • Ha, Dong-Woo;Kim, Tae-Hyung;Baik, Seung-Kyu;Oh, Sang-Soo;Ha, Hong-Soo;Ko, Rock-Kil;Kim, Ho-Sup;Kim, Young-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.41-41
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    • 2008
  • 제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 저수조와 오랜 침강 시간이 요구되어 제한된 공장 내에서의 처리에 어려움이 많다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완하면서도 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기문리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획됨으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 솔레노이드 마그네트로 초전도마그네트를 적용하게 되면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation) 을 발생시킬 수 있다. 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬 수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성 플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 전자석 시스템을 제작하였으며 배치타입의 자기필터를 설계 제작하였다. 또한 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, SS 등의 특성을 분석하였다. 그림 1은 자성응집반응의 특성을 평가하기 위하여 제작한 전자석 시스템을 나타내고 있으며 전자석의 자장해석 결과를 보이고 있다.

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Audio signal clustering and separation using a stacked autoencoder (복층 자기부호화기를 이용한 음향 신호 군집화 및 분리)

  • Jang, Gil-Jin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.35 no.4
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    • pp.303-309
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    • 2016
  • This paper proposes a novel approach to the problem of audio signal clustering using a stacked autoencoder. The proposed stacked autoencoder learns an efficient representation for the input signal, enables clustering constituent signals with similar characteristics, and therefore the original sources can be separated based on the clustering results. STFT (Short-Time Fourier Transform) is performed to extract time-frequency spectrum, and rectangular windows at all the possible locations are used as input values to the autoencoder. The outputs at the middle, encoding layer, are used to cluster the rectangular windows and the original sources are separated by the Wiener filters derived from the clustering results. Source separation experiments were carried out in comparison to the conventional NMF (Non-negative Matrix Factorization), and the estimated sources by the proposed method well represent the characteristics of the orignal sources as shown in the time-frequency representation.

A Study of Region Segmentation on the Brain MR Image of Coronal Section (뇌의 수직단면에 대한 MR 영상에서 영역 분할에 대한 연구)

  • 성윤창;김신홍;한기선;송창준;노승무;박종원
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04b
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    • pp.517-519
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    • 2000
  • 본 논문은 뇌의 수직단면에 대하여 촬영된 자기공명영상에서 뇌 영역을 분리한 후 백질과 회백질 및 뇌척수액을 분리하고 각각의 체적을 산출하기 위한 것이다. 본 연구는 먼저 뇌의 자기공명영상에서 영상의 배경 및 뇌 내부를 둘러싸고 있는 외피 및 지방층으로부터 뇌 영역 전체를 분리하였으며, 부분체적의 문제(partial volume artifact)에 의해 명암값의 번짐 현상을 보이는 뇌의내부 영역에서 각 성분의 부분체적을 산출하여 각 조직을 분리하기 위한 명암 값을 결정한 후 백질과 회백질 및 뇌척수액의 영역을 분리하였다. 본 연구는 뇌의 위축을 보이지 않은 정상인의 자기공명영상을 대상으로 하였으며, 향후, 이러한 연구 결과는 알쯔하이머 병이나 뇌성마비 등과 같은 퇴행성 뇌질환 환자의 뇌 위축정도를 객관적으로 진단하는 방법으로 사용될 수 있도록 하는데 있다.

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Oil Separation from Oil-Contaminated Seawater by MHD Method I (선박사고로 인한 해양유출기름의 MHD방식 분리기술 연구 I)

  • Lee, Seung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.29 no.1
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    • pp.299-303
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    • 2005
  • A new method of oil separation from oil-contaminated seawater based on electromagnetic forces, so-called MHD method was designed and formulated. MHD method has advantages of easy treatment of separated oil as well as little effect upon the environment, comparing with a conventional separation method using magnetic powders. Assuming high polymer particles instead of oil, the separation ratio (the mass of simulation particles / the total mass of simulation particles) for the sample fluid was calculated as fuction of electric current, magnetic field and seawater velocity.

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Improved Blind Signal Separation Based on Canonical Correlation Analysis (개선된 정준상관분석을 이용한 신호 분리 알고리듬)

  • Kang, Dong-Hoon;Lee, Yong-Wook;Oh, Wang-Rok
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.49 no.4
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    • pp.105-110
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    • 2012
  • The CCA (canonical correlation analysis) is a well known analysis tool that measures the linear relationship between two variable sets and it can be used for blind source separation (BSS). In previous works, a blind source separation scheme based on the CCA and auto regression was proposed. Unfortunately, the proposed scheme requires high signal-to-noise ratio for successful source separation. In this paper, we propose an improved BSS scheme based on the CCA and auto regression by eliminating the main diagonal elements of auto covariance matrix. Compared to the previously proposed BSS scheme, the proposed BSS scheme not only offers better source separation performance but also requires low computational complexity.