• Title/Summary/Keyword: 질소거동

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Experimental Study on the Soot Formation Behavior of Octane Single Fuel Droplet Under the Constant Volume Combustion Conditions (정적 연소 조건에서 Octane 단일 연료 액적의 매연 생성 거동에 관한 연구)

  • Lim, Young Chan;Suh, Hyun Kyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.6
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    • pp.389-395
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    • 2017
  • This study was performed to provide the information of the soot formation behavior of octane single fuel droplet under the identical combustion conditions. To achieve this, this experimental study provide the results of the soot formation characteristics of octane droplet in accordance with different initial droplet diameter($d_0$), at the same time, experiment was conducted under the same combustion conditions which are 1.0atm of ambient pressure($P_{amb}$), 21% of oxygen concentration($O_2$) and 79% of nitrogen concentration($N_2$). Visualization of octane droplet combustion was performed by visualization system with high speed camera. The results of maximum soot volume fraction($f_{vmax}$) was almost the same under the equivalent ambient conditions regardless of initial droplet diameter. Furthermore, maximum soot volume fraction was showed the higher value in the measuring direction between $135^{\circ}$ and $315^{\circ}$ since the soot-tail is generated during two opposing igniters movement process.

Thermal behavior of modified silicon surface by $CHF_3/C_2F_6$ reactive ion etching ($CHF_3/C_2F_6$ 반응성이온 건식식각에 의해 변형된 실리콘 표면의 열적 거동에 관한 연구)

  • Park, Hyung-Ho;Kwon, Kwang-Ho;Koak, Byong-Hwa;Lee, Joong-Whan;Lee, Soo-Min;Kwon, Oh-Joon;Kim, Bo-Woo;Seong, Yeong-Gwon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.2 no.1
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    • pp.35-42
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    • 1992
  • Thermal behavior of residue and damaged layer formed by reactive ion etching (RIE) in $CHF_3/C_2F_6$ were investigated using X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and secondary ion mass spec-trometry(SIMS) techniques. Decomposition of polymer residue film begins at $200^{\circ}C$ and above $400^{\circ}C$ carbon compound as graphite mainly forms by in-situ resistive heating. It reveals that thermal decomposition of residue can be completed by rapid thermal anneal treatment above $800^{\circ}C$ under nitrogen atmosphere and out-diffusion of carbon and fluorine of damaged layer is observed.

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Release of Organic Matter and Behavior of Nitrogen in the Degradation of Sewage Sludge Using Ultrasound (초음파를 이용한 하수 슬러지 분해에서 유기물 방출과 질소 거동)

  • Yoon, Yong-Soo;Kang, Gwang-Nam;Choi, Suk-Soon
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.10 no.4
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    • pp.75-80
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    • 2002
  • The sewage sludge with concentrated MLSS, ranging from 5967 to 8400mg/L was degraded by ultrasound. In this study, ultrasound treatment was used to investigate the behavior characterization of SBOD, sludge biodegradation, C/N ratio, TN, turbidity and sludge morphology. From the experimental results of C/N ratio change and TN removal, the optimal irradiation time was found to be 10 minutes. The results showed the relative index of sludge biodegradation(SBOD/TCOD) was enhanced to 0.76 from the initial value of 0.013 at the 5967mg/L MLSS, during the 60minutes treatment. Throughout this research, the results provide useful engineering reference data for reuse of sewage sludge using ultrasound.

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Corrsion behavior of Al-Mg-Zn Alloys by homogenization heat treatment (균질화 처리에 따른 Al-Mg-Zn 합금의 내식성 거동)

  • Jo, Yu-Sin;Choe, In-Gyu;Kim, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.139-139
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    • 2017
  • 최근 환경오염 문제로 인한 연비 규제 강화 속도가 빨라지고 있으며 이에 따른 연비 향상 기술이 크게 대두 되고 있다. 연비 향상 기술 중 경량화 방안소재로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등의 비철금속을 주로 사용하고 있으며, 이중 알루미늄은 다른 경량화 금속소재보다 우수한 경쟁력을 가지고 있다. 하지만 경제적인 측면에서 철 대비 비용적인 어려움을 가지고 있고 용접성이 떨어지기 때문에, 자동차 부품의 일부만 알루미늄 소재를 선택하여 사용하고 있는 실정이며 알루미늄의 높은 이온화 경향으로 인해 기존 자동차 철강 소재와 접촉 시 쉽게 부식되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 알루미늄의 금속원소를 첨가하는 연구가 지속적으로 개발 되고 있다. 알루미늄 합금에서 마그네슘의 첨가는 좋은 용접성과 내식성, 강도를 향상시킨다. 하지만 3%이상의 마그네슘 첨가는 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상이 석출되게 되며, 입계에 연속적으로 형성된 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상은 응력 부식 균열 (Stress corrsion cracking)과 입계 부식(Intergranular corrosion)을 야기하는 결과를 가져온다고 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Al 5000계열 합금의 Zn의 첨가를 통해 ${\tau}(Al_xMg_yZn_z)$을 입계에 석출시켜서 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$상의 석출을 방지함으로써 내식성을 향상시키거나 Al 5000계열 합금의 열처리를 통해 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상을 고용시킴으로써 응력부식균열의 발생을 억제하는 연구도 있다. 하지만 열처리 후 Polarization test를 이용한 내식성 연구는 잘 안 알려져 있다. 따라서 이번 연구에서는 Al5000계열의 주조한 합금을 DSC분석을 통하여 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상의 고용 온도가 약 $470^{\circ}C$라는 것을 확인한 후, 실온에서 $100^{\circ}C/hr$으로 가열하고 조건에 따라 $450^{\circ}C$에서 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 30시간 항온 유지시킨 후 공냉을 진행하였다. 열처리를 마친 시편은 에폭시를 이용하여 마운팅 하였으며, 시편표면을 2000#까지 연마 후 증류수로 세척한 다음 질소를 이용하여 건조 후 분극 시험을 진행하였다. 3.5wt% NaCl 용액에서 분극 곡선을 통해 부식거동을 확인한 결과 24시간까지 시간이 증가 할수록 내식성이 우수해지는 것을 확인하였으며, 추가적으로 조직사진, SEM & EDS 분석과 XRD, TEM 분석을 통해 내식성은 입계에 존재하는 Mg의 조성이 감소하게 되면 내식성이 향상되는 것을 관찰하였다.

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Experimental Study on the Backflushing for Ultrafiltration Treatment of Alkaline Cleaner Containing Cutting Oils (오일 함유 세척수의 한외여과 처리에서의 역세척에 관한 실험연구)

  • 김종표;정명석;김재진;정건용;전성덕
    • Membrane Journal
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    • v.8 no.2
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    • pp.94-101
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    • 1998
  • The oil separation is effectively performed from the oil containing alkaline cleaner solution by using a backflushed ultrafiltration system, where hollow fibers commercially made by polyacrylonitrile copolymer are bundled. Backflushing to reduce membrane fouling during crossflow ultrafiltration is investigated. Experimental observations allow us to understand the behavior of permeate flux according to the relative operating conditions, and determine the optimum condition of normal operation and backflushing. The maximum improvement of net permeate flux owing to backflushing was found to be about 23 % with the condition of 10 min/40 sec for the cycle of normal/backflushing operations. Note that, however, the maintenance of stable permeate flux is lost as the duration of normal operation is increased. The permeate flux depends on both the backflushing pressure and the feed flow rate. It is obvious that there is a critical velocity of feed flow, in which permeate flux is practically independent of backflushing pressure. Above this critical value, the permeate flux is proportional to an appropriate power of the backflushing pressure, $\Delta P_{back}^n$, where exponent n is enhanced with increasing feed velocity.

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Preparation and Oil Absorption Properties of PAN Based 3D Shaped Carbon Nanofiber Sponge (폴리아크릴로니트릴 기반 3D 탄소나노섬유 스펀지의 제조 및 오일 흡착 특성)

  • Hye-Won Ju;Jin-Hyeok Kang;Jong-Ho Park;Jae-Kyoung Ko;Yun-Su Kuk;Changwoo Nam;Byoung-Suhk Kim
    • Composites Research
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    • v.36 no.3
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    • pp.217-223
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    • 2023
  • In this work, the preparation and its oil adsorption behavior of polyacrylonitrile-based carbon nanofiber sponge were investigated. The prepared carbon sponges showed excellent selective oil adsorption in the mixture of water and oil, and the adsorption capacity of reused carbon nanofiber sponge was also investigated. Further, carbon nanofiber sponge adsorbent with internally structured channel showed fast oil adsorption behavior due to a capillary phenomenon. After use, sponge adsorbent was heat-treated at 800℃ under N2 and studied the possibility of a sensor for electrochemical detection of 4-aminophenol.

An In-silico Simulation Study on Size-dependent Electroelastic Properties of Hexagonal Boron Nitride Nanotubes (인실리코 해석을 통한 단일벽 질화붕소 나노튜브의 크기 변화에 따른 압전탄성 거동 예측연구)

  • Jaewon Lee;Seunghwa Yang
    • Composites Research
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    • v.37 no.2
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    • pp.132-138
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    • 2024
  • In this study, a molecular dynamics simulation study was performed to investigate the size-dependent electroelastic properties of single-walled boron nitride nanotubes(BNNT). To describe the elasticity and polarization of BNNT under mechanical loading, the Tersoff potential model and rigid ion approximation were adopted. For the prediction of piezoelectric constants and Young's modulus of BNNTs, piezoelectric constitutive equations based on the Maxwell's equation were used to calculate the strain-electric displacement and strain-stress relationships. It was found that the piezoelectric constants of BNNTs gradually decreases as the radius of the tubes increases showing a nonnegligible size effect. On the other hand, the elastic constants of the BNNTs showed opposites trends according to the equivalent geometrical assumption of the tubular structures. To establish the structure-property relationships, localized configurational change of the primarily bonded B-N bonded topology was investigated in detail to elucidate the BNNT curvature dependent elasticity.

Estimation of Nitrate Nitrogen Concentration in Liquid Fertilizer Contaminated Areas using Hyperspectral Images (초분광 영상을 이용한 액비 오염지역의 질산성질소 농도 추정)

  • Lim, Eun Sung;Kim, I Seul;Han, Soo Jeong;Lim, Tai Yang;Song, Wonkyong
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.16 no.3
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    • pp.542-549
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    • 2020
  • Purpose: As nitrate nitrogen produced during fermentation of liquid fertilizer is a pollution indicator of water, in this study, four research areas where liquid fertilizer was sprayed were selected, and a model was designed to estimate the concentration of nitrate nitrogen pollution. Method: Prior to shooting on site, a spectrum library was constructed by dividing the ratio of liquid fertilizer into 5 groups: 0%, 25%, 50%, 75%, and 100%. PLSR (Partial least squares regression) method was applied to hyperspectral images acquired in the study area based on the aspect of spectrum. Result: The behavior of nitrate nitrogen was confirmed by 1st and 2nd differentiation of the spectrum of the constructed liquid fertilizer. PLSR concentration estimation modeling was implemented using images from field experiments and compared with actual concentration of nitrate nitrogen. Conclusion: When comparing the PLSR concentration estimation model with the actual concentration of nitrate nitrogen, it was measured that the detection is possible in high concentration areas where the concentration of nitrate nitrogen is 70mg/kg or more.

Ecological Studies on Pal'tang River-Reservoir System in Korea. 4. Dynamics on Inorganic nutrients, POM and Phytoplankton Succession in the Lower Stream Kyungan (팔당호의 생태학적 연구 4. 경안천 하류의 영양염 및 입자태 유기물 거동과 식물플랑크톤의 천이)

  • Hong, Sung-Su;Auh, Yun-Yeol;Han, : Myung-Soo
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.35 no.1 s.97
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • In order to understand the relationship between succession of phytoplankton community structure and inorganic nutrients and particulate organic matters, a one station in Kyungan stream in Korea during the dry season was chosen. Water samplings were carried out once a week from 18 August to 13 November 1993. The DIN concentration distributed always abundantly, however, phosphate and silicate gradually reduced during the period. Phytoplankton community had a peak chlorophyll a concentration of $90.6\;{\mu}g/l$ in late summer (21 August 1993) and a second peak of $29.7\;{\mu}g/l$ in autumn (2 October 1993). After then late autumn was characterined by relatively low chlorophyll a concentration of $15{\sim}16\;{\mu}g/l$. Seasonal fluctuation of chlorophyll a concentrations were correlated with measured POC and PON concentrations: phytoplankton blooming may be a major factor controlling POC and PON concentrations in this ecosystem. Phosphate plays an most important role as a limiting factor of phytoplankton growth. However, when Si/P ratio low, silicate may be a more critical limiting factor than phosphate. Shifts of P-limitation to Si- limitation the succession of dominant phytoplankton can in duce: diatom to cyanobacteria such as Anabaena, Microcystis and Oscillatoria.

아크 이온플레이팅법으로 증착된 CrN계 박막의 특성 및 내마모성에 대한 연구

  • 백운승;여현동;박신민;채병규;김규호;권식철
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.37-37
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    • 1999
  • Cr-N 계 박막은 경도가 높고 치밀한 층을 형성할 수 있으므로 현재 금형과 기계류 핵심부품의 내마모 및 내식성 향상을 위한 대표적인 물질로 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 아크 이온플레이팅 장비를 이용하여 질소분압, 바이어스 전원 등의 변화에 따른 Cr-N계 박막의 결정성 및 표면상태, 증착율, 그리고 내마모성을 조사하였다. Cr-N 계 박막을 증착하기 위해서 사용한 시편은 $20MM{\phi}{\times}4mmt$ 크기의 고속도 공구강 디스크이었으며, Trichloroethylene에서 5분간 초음파 세척을 한 후 건조하여 진공용기 내에 장착하였다. 박막을 증착하기전 시편의 표면을 깨끗하게 하기 위해서 Ar 이온 충격으로 플라즈마 전처리를 하였다. 증착된 Cr-N 계 박막의 두께는 CALOTEST와 XRF 두께 측정기를 이용하여 측정하였으며, 박막의 결정성과 내마모성은 X-선 회절분석기와 tribometer로 관찰하였다. 아크 전류를 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막의 경우 층작율은 아크 전류가 50A에서 80A로 증가함에 따라 45nm/min에서 87nm/min으로 증가하였다. 그리고 바이어스 펄스의 duty-on 시간과 주파수가 증가할수도록 박막의 증착율은 감소함을 알 수 있었다. Duty-on 시간과 주파수의 증가는 기판에 오랫동안 이온의 충격을 가하므로서 상대적으로 가벼운 질소이온이 크롬과 결합하는 것을 방해하여 박막의 증착율이 감소할 것이다. 기판에 인가하는 바이어스 펄스의 duty-on 시간을 변화시키면서 증착한 Cr-N 박막에 대한 X-선 회절상을 조사한 결과 duty-on 시간이 20%인 경우에는 Crn(111), CrN(200)와 Crn(220) 피크 들만 나타나 입방정의 CrN 박막이 형성되었으며, duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.

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