• 한국추진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.23-31
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• 2012

본 연구에서는 $SiO_2$ 계열 젤화제로 알려진 Aerosil(R) R972, Silica 230, Silica 530을 사용하여 케로신 기반 젤 연료를 제작하였다. 케로신 계열 연료로는 Jet A-1을 사용하였으며 젤화(gelification) 여부를 확인하기 위한 전단박화(shear thinning) 현상은 멱법칙(power-law) 모델을 이용하여 검증하였고 제작된 모든 젤 연료는 전단박화 효과와 함께 $SiO_2$ 젤화제의 함유량이 증가할수록 젤의 점도가 높게 형성됨을 확인하였다. 본 연구에서 사용된 젤화제 중 Aerosil(R) R972를 첨가한 젤 연료의 점성계수가 전단률 전 영역에 걸쳐 멱법칙 모델을 따르는 것이 확인되었으며 상대적으로 Silica 230과 Silica 530을 첨가한 젤 연료는 전단률 150 [1/s] 근방 이하에서 멱법칙이 유효하지 않음을 알 수 있었다. 또한, 젤화제 함유량이 증가할수록 vortex 혼합법과 수동 혼합법 간의 유변학적 특성이 크게 차이 나는 것이 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권12호
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• pp.1647-1656
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• 1998

The drag reduction is the phenomenon that occurs only when the shear stress from the wall of pipe is beyond the critical point. The drag reduction increase as the molecular weight, concentration of the polymer and Reynolds number increase, but it is limited by Virk's maximum drag reduction asymptote. Because of the strong shear force for the polymer on the turbulent flow, the molecular weight and the drag reduction do not decrease. Such mechanical degradation of the polymer occurs in all polymer solvent systems. This paper is to identify and develop high performance polymer additives for fluid transportations with the benefits of turbulent drag reduction. In addition, drag reduction in vertical flow by measuring the pressure drop and local void fraction on vertical-up flow of close system is evaluated.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.337-340
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• 2011

본 연구에서는 케로신 계열 액체 연료인 Jet A-1에 $SiO_2$계열의 젤화제인 Aerosil(R) R972, Silica 230, Silica 530을 첨가하여 젤 추진제를 제작하고 젤화 (gelification) 여부를 확인하기 위해 비 Newton 유체의 대표 모델인 power law model을 이용하였다. 본 연구에서 제작한 모든 젤 추진제는 전단박화 효과와 함께 젤화제의 함유량이 증가할수록 젤 추진제의 점도가 높게 형성됨을 확인하였다. Aerosil(R) R972를 첨가한 젤 추진제는 전단률 증가와 함께 점도가 power law model을 따르며 감소하는데 반해 Silica230과 Silica 530을 첨가한 젤 추진제는 전단률 100 [1/s] 이전 구간에 대해 power law model에 벗어남을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.456-461
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• 2017

본 연구에서는 이산화규소를 젤화제로 사용한 니트로메탄 젤 추진제의 유변학적 특성을 분석하였다. 니트로메탄 젤은 나노 또는 마이크로 입자 크기의 젤화제를 각각 5 wt%, 6.5 wt%, 8 wt% 함량으로 첨가하여 제작되였으며 점도 측정 실험은 회전형 점도계를 이용하여 측정을 수행하였다. 제작된 젤 추진제는 항복응력이 존재함을 확인하였고 측정 범위 전 구간에서 전단박화 거동을 보이며 나노 크기의 젤화제를 첨가한 젤 추진제의 경우 마이크로 크기 대비 낮은 전단속도(1 ~ 100 1/s) 영역에서 높은 점도를 보였다. 또한 니트로메탄 젤 추진제의 경우, Herschel-Bulkley 모델 보다는 Teipel과 Forter-Barth가 제시한 모델을 사용하는 것이 적합함을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.323-328
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• 2009

고분자 용융 같은 물질의 유변학적인 성질은 전단 흐름에서 복잡한 비 뉴톤 유동 현상을 보인다. 이들 유동성질은 유동단위와 유동부분 사이의 상호작용의 특성에 의하여 결정된다. poly(vinyl alcohol) hydrogel의 비 뉴톤유동 곡선을 cone-plate 레오메타로 여러 온도와 여러 농도 조건에서 얻었다. PVA hydrogel의 유동 곡선을 비 뉴톤 유동식에 적용시켜 유동 파라메타를 얻었다. 유동현상은 전단 속도가 증가함에 따라 전단박화의 틱소트로피 현상을 나타내었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.317-320
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• 2002

The effect of vibration on the viscosity of a shear-thinning fluid was investigated with a newly designed pressure-scanning capillary viscometer. The viscometer was designed to measure non-Newtonian viscosity continuously over a range of shear rates at a time. Low frequency vibration was applied perpendicularly to the direction of the flow. The effect of the transversal vibration was investigated for both Newtonian fluids and non-Newtonian fluids. The experimental results showed that the vibration had no effect on the viscosity of the Newtonian fluids. However, the vibration caused a significant reduction of the shear-thinning fluid viscosity. The viscosity reduction was strongly dependent on both vibration frequency and shear rate. In addition, the viscosity reduction was affected by the amplitude of vibration, and, the bigger amplitude applied, the more viscosity reduction occurred.

• 폴리머
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• 제38권3호
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• pp.286-292
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• 2014

에너지 고분자인 poly(BAMO-AMMO)와 유사한 특성을 갖는 폴리에틸렌 플라스토머인 Exact를 고분자 결합제로, RDX(research department explosive)와 유사한 특성을 갖는 dechlorane을 충전제로 사용한 고농축 복합화약 시뮬란트 현탁계의 유변물성을 연구하였다. 회분식 용융혼련기를 사용하여 현탁계의 혼화거동을 조사하였는데 상당한 점성소산열이 발생하였다. 충전율이 70 v% 이상에서는 토크의 지속적인 감소가 있었는데 이는 벽면 미끌어짐 현상에 기인한다고 사료되었다. SEM 관찰 결과 충전제 입자들은 잘 분산되어 있었고 혼화 조건의 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 현탁계의 뚜렷한 전단박화(shear thinning) 특성으로 인하여 낮은 전단속도의 평판-평판 레오미터에서 측정이 어려운 고충전 현탁계도 높은 전단속도의 모세관 레오미터에서 유변물성 측정이 가능하였다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.603-607
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• 2023

수성막포(aqueous film forming foam, AFFF)는 함정 유류화재 대응에 핵심적인 역할을 하는 주요 소화약제 중 하나이다. 이 형태의 소화약제는 막 형성, 열 제거, 연소 억제, 그리고 화학 물질 혼합물을 이용하여 화재를 진압하는 데 효과적이다. 이러한 특성은 유류화재 대응에 있어서 큰 장점을 제공하지만, AFFF는 폼 형태로 분사되어 화재에 대응하는 과정에서 기존 유체와 차별점을 가진다. 따라서 AFFF 폼의 레오미터를 활용한 유변학적 특성 분석은 함정 유류화재 대응을 위한 AFFF 분사 특성 예측에 핵심적인 역할을 수행하며, 이는 효과적인 화재 진압과 밀접한 연관이 있다. 본 연구에서는 레오미터 실험을 통해 AFFF 폼의 비뉴턴 유체(전단박화) 거동을 확인하였으며, 폼의 안정성과 직결되는 데이터들을 얻을 수 있었다. 이러한 실험 데이터들은 AFFF를 활용한 소화 시스템의 효율성을 높이는데 기여할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.41-50
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• 2017

점도, 임펠러 종류, 소비전력 등에 의해 영향을 받는 생물학적 폐기물 처리시설 및 에너지 생산 플랜트에서 적절한 교반 시스템의 설계는 필수적이다. 본 연구에서는 적절한 교반 시스템의 설계를 위해 음식물류폐기물을 이용하여 다양한 조건(운전 pH 및 농도)에서의 수소발효 시 유변학적 특성의 변화를 조사한 후, 이를 기반으로 교반강도를 설계하였다. 운전 pH에 따른 수소발효 실험에서 수소전환율은 $0.51{\sim}1.77mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$였고, 가장 높은 수소전환율은 운전 pH 5.5에서 나타났다. 발효액은 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 Shear thinning 거동을 보였다. 탄수화물이 분해되면서 발효 이후 점도는 초기 점도보다 감소하는 경향을 보였으나, 운전 pH의 변화에 따른 발효액의 점도 변화는 크지 않았다. 탄수화물 농도 10~50 g Carbo. COD/L에서 수소전환율은 $1.40{\sim}1.86mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$로 운전 pH 조건이 수소전환율에 미친 영향과 비교했을 때 큰 차이는 없었다. 발효액의 Zero viscosity와 Infinite viscosity는 탄수화물 농도에 따라 각각 $10.4{\sim}346.2mPa{\cdot}s$와 $1.7{\sim}5.3mPa{\cdot}s$로 나타났는데, 10 g Carbo. COD/L와 20 g Carbo. COD/L에서 발효액의 점도 값은 거의 차이가 없었다. 실험 결과에 기초하여 교반강도를 설계한 결과, 기질농도 30 g Carbo. COD/L의 수소발효 초기 및 발효 후 교반강도는 각각 26.0, 10.0 rpm으로 약 2.5배 정도의 교반강도를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화학회지
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• 제45권6호
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• pp.555-561
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• 2001

개시제로서 AIBN(2,2`-Azobisisobutyronitrile)을 이용하여 PVA수지 제조에 있어 가장 일반적으로 사용되는 vinyl acetate를 벌크 중합하여 PVAc로 전환시킨 후 비누화를 위해 첨가되는 NaOH의 농도를 달리하여 PVA를 합성하였다. GPC를 사용하여 분자량을 조사한 결 과 첨가된 NaOH의 농도가 2.5N, 5.0N, 7.5N, 10N로 증가할수록 분자량이 증가하였으며, 다분산도는 대체적으로 유사한 값을 가졌으나 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 NMR을 통한 입체규칙성 관찰에서도 10N-NaOH로 처리한 PVA에서 교대배열이 비교적 높게 나타났는데 이로부터 입체 규칙성 정도도 높은 것을 예측할 수 있으며 이는 GPC로 측정된 다분산도의 경향과도 일치하였다. FT-IR측정 결과로부터 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 다른 농도의 NaOH로 검화시킨 경우에 비해 가수분해가 더 많이 일어났다는 사실을 알수 있었다. 이로부터 NaOH농도를 달리하면서 합성시킨 각 PVA의 분자량과 다분산도 및 입체규칙성과 가수분해 현상을 관찰한 결과, 첨가된 NaOH농도에 따라 PVAc의 검화 정도가 다른 PVA가 합성되었음을 확인하였다. PVA의 유변학적 특성을 알아보기 위하여 Ubbelohde점도계를 사용하여 고유 점성도를 관찰하였는데 PVAc의 검화를 위해 위해 첨가한 NaOH의 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 Casson plot을 통해 PVA수용액이 전단박화(shear thinning)거동을 나타냄을 확인하였고 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 항복응력(yield value)이 크게 나타남을 관찰하였다. 그리고 PVA의 열적 특성을 알아보기 위하여 DSC로 측정하였는데 2,5N-NaOH로 처리한 PVA의 경우를 제외하고는 Tp가 214$^{\circ}C$로 거의 일정하였으며 ${\Delta}H$는 첨가한 NaOH의 농도 증가에 따라 증가하였다. 이 특성들로부터 진한 NaOH농도로 처리하여 합성된 PVA가 묽은 농도로 처리한 경우보다 분자간 수소결합이 많이 생겼으며 이러한 수소결합 및 소수성 상호작용 증가가 유변학적 및 열적 성질에 영향을 미친다는 것을 알았다.