• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.39-46
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• 2021

4 HP, 80 LPM 급 초미세기포수 발생장치를 탑재한 도로 구조물 세척차량을 이용하여 도시 내 아파트 단지 주변 차량 통행이 많은 터널 내 콘크리트 표면과 타일 벽면을 세척하였다. 초미세기포 생성은 대기 중 공기를 2 ~ 3 LPM 으로 기액혼합 자흡펌프로 가압된 공기를 임펠러 회전력을 이용하여 마이크로 크기의 미세기포(fine-bubble)를 생성한다. 생성된 기포를 다단충돌판과 회전 노즐을 통과하면서 평균 직경 크기는 164.5 nm, 6.81 × 107 particles mL-1의 초미세기포(ultrafine bubble)를 생산하였다. 생산된 초미세기포를 함유한 세척수는 압력 150 bar, 토출량 30 LPM 으로 도로 구조물 표면에 흡착된 분진을 고압세척 분사하여 제거하였다. 분석실험은 세척 전과 후로 구분하여 표면에 흡착한 분진을 ISO 8502-3의 표면 오염 측정방법을 적용하였으며, 테이프 흡착으로 분진 입자를 채취하였다. 수집된 테이프는 중량법과 소프트웨어 ImageJ를 적용하여 분진의 무게와 입자 개수에 대한 제거율을 산정하였다. 실험 결과, 타일 벽면 표면에 흡착된 분진 입자 개수는 세척 전과 후로 각각 3,063 ± 218 particles mL-1, 20 ± 5 particles mL-1, 중량은 580 ± 82 mg, 13 ± 4 mg 으로 나타났다. 콘크리트 구조물 표면에서의 입자개수는 세척 전과 후로 각각 8,105 ± 1,738 particles mL-1, 39 ± 6 particles mL-1이었으며, 중량은 1,448 ± 190 mg, 118 ± 32 mg으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제31권6호
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• pp.481-490
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• 2017

Water and wastewater treatment has always been a challenging task due to the continuous increase in amount and the change in characteristics of the poorly biodegradable and highly colored organic matters, as well as harmful micro-organisms. Advanced techniques are therefore required to successfully remove these pollutants from water before reuse or discharge to receiving water bodies. Application of ozone, which is a powerful oxidant and disinfectant, alone or as part of advanced oxidation process depends on the complex kinetic reactions and the mass transfer of ozone involved. Micro- and nano bubbling considerably improves gas dissolution compared to conventional bubbles and hence mass transfer. It can also intensify generation of hydroxyl radical due to collapse of the bubbles, which in turn facilitates oxidation reaction under both alkaline as well as acidic conditions. This review gives the overview of application of micro- and nano bubble ozonation for purification of water and wastewater. The drawbacks of previously considered techniques and the application of the hydrodynamic ozonation to synthetic aqueous solutions and various industrial wastewaters are systematically reviewed.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.199-199
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• 2019

친환경적인 산업기술인 초미세기포(Ultra Fine Bubble, 이하 UFB) 제조 기술은 농업, 수처리, 그리고 환경재생 등 다양한 분야에서 적용되고 있다. UFB는 1,000nm 이하의 크기를 가진 기포로서 용존산소를 통한 농작물 성장 촉진 및 수중의 대장균 및 세균제거 등 다양한 성질을 지니고 있다. 본 연구는 기존의 방식과는 다르게 자왜현상을 메카니즘으로 갖는 타격식으로 제조된 UFB 생성장치를 통해 생성된 200nm이하의 크기를 가진 UFB를 실제 딸기 농장에 적용하여 딸기의 성장을 모니터링하고 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB를 대장균에 적용하여 대장균 제거효율을 비교하였다. 딸기농장에 기존에 사용되던 지하수 대신 UFB를 주입하여 딸기성장 초기단계의 DO농도를 측정하고 딸기 생식단계에 산소포화도에 대한 질산염의 농도를 측정하여 상관관계를 분석하였으며 각각의 딸기 열매를 수확하여 무게를 비교하였다. 또한 대장균이 함유되어있는 대변을 채취하여 살균 성능을 가진 화학제품과 UFB수를 각각 대장균이 포함된 실험원수와 반응시켜 배양하고 검출된 대장균 개체 수에 확인하여 제거효율을 비교분석 하였다. 딸기성장 초기단계의 DO농도 측정결과 DO농도가 6~9ml/L로 높게 유지되고 있음을 확인하였고 딸기 생식단계에서 산소포화도가 일정하게 유지되고 있음에 따라 질산염의 농도가 점차 감소하는 것을 확인하였다. 또한 수확한 열매의 무게는 각각 37g, 19g으로 UFB수를 통해 재배된 딸기가 약 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 수중의 용존산소가 딸기 성장 초기에 뿌리의 발육에 긍정적인 영향을 미치고 질산염을 원활하게 섭취하게 하여 딸기의 성장이 촉진되었고 열매의 무게가 증가하였다고 판단된다. 또한 대장균이 함유된 원수, 원수+화학제품, 원수+UFB를 접종하여 대장균과 반응시켜 배양하여 대장균 개체 수를 확인한 결과, 원수의 경우 약 600개의 대장균의 개체수가 나타났고, 원수+화학제품의 경우 검출된 대장균의 개체 수는 약 300개 정도로 나타났다. 이를 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 원수 약 6000개/ml, 원수+화학제품 약 6000개/ml로 비슷하게 나타난다. 반면, 원수+UFB 경우 검출된 대장균의 개체 수는 1개로 희석한 비율을 계산하여 대장균 개체 수를 나타내면 약 20개/ml로 나타난다. 이와 같은 결과를 통해 UFB는 99.9%의 대장균 제거효율을 보였으며, 화학제품은 대장균 제거효율을 보이지 않았다. 따라서 화학제품은 항균기능은 작용하지만 살균기능은 거의 없다고 판단하였고, UFB의 경우 기포가 소멸하면서 발생되는 초고온, 초고압을 형성하여 주변에 존재하는 대장균을 제거하였거나, 기포가 소멸할 때 발생되는 OH 라디칼을 통해 대장균의 세포를 화학적으로 분해시켜 대장균을 제거하였다고 보인다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.101-101
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• 2004

초미세 발포 플라스틱(MCPs; Microcellular Plastics)공정은 기존 발포 플라스틱의 장점을 보존하면서도 그 동안 발포 플라스틱의 단점으로 지적되어온 충격강도, 인성, 경도 등의 기계적 특성저하를 개선하기 위하여 개발되었다. 플라스틱 내에 지름 수 십 $\mu\textrm{m}$ 내외의 기포를 $10^{9}$-$10^{15}$cel1/㎤의 밀도로 발생시키는 초미세 발포공법은 내부의 미세 구조로 인하여 재료비를 절약하면서 우수한 기계적 특성을 나타내는 플라스틱 재료를 성형할 수 있게 하며, 발포제로 초 임계 상태의 불활성 기체($CO_2$, $N_2$, etc)를 사용하기 때문에 기존의 발포 공정에서 발포제로 사용했던 유해 화학 물이나 프레온, 부탄으로 인해 발생할 수 있는 환경 문제를 해결할 수 있다는 장점을 지닌다.(중략)

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권6호
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• pp.726-733
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• 2004

The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.174-179
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• 2004

The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.100-100
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• 2004

미국에서 발명된 초미세 발포기술은 기존의 발포공법과는 달리, 가스(CO2, N2)에 의해 재료에 생성된 기포(셀)의 크기가 loom이하인 작은 셀이 재료 내에 고르게 분포되도록 하여, 기존의 발포재료보다 나은 기계적 특성을 유지하도록 하였다. 그 결과, 제품의 재료비를 절감하기 위해 연구된 MCPs는 기존의 발포기술과는 달리 재료의 기계적 강도 저하를 극복하고 충격 강도와 인성의 향상을 가져왔다. 그리하여, 현재 국내의 자동차업체의 범 퍼 및 내장재로의 사용을_시작으로 산업의 다각적인 분야에 이용되고 있다.(중략)

• 한국정밀공학회지
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• 제17권12호
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• pp.101-106
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• 2000

As the rotational speed of optical disk drive is increasing nowadays, the reliability to vibration and shock becomes more important. For this, various of rubber vibration isolators are being developed by varying the shape and hardness. But it is difficult for the hardness of common used rubber to be lowered below Duro 30 degrees, and because of the shape complexity of rubber vibration isolator there are difficulties of analysis. Microcellular foamed vibration isolator has various cell densities and cell sizes, so it can vary the stiffness and damping coefficient. In addition, its hardness can be lowered below Duro 30 degrees. Axiomatic Approach is very useful design method for designing new product or new process. Axiomatic Approach's character is scientific and analytical method. In this paper, developing process of microcellular foamed vibration isolator for DVD is presented with Axiomatic Approach.

• 한국식품과학회지
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• 제27권6호
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• pp.1008-1012
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• 1995

초미세분쇄한 찹쌀분말을 공기분급휠속도(ACWS, air classifying wheel speed) 20,000 rpm과 15,000 rpm으로 공기분급하였을 경우 ACWS의 증가에 따라 입자의 크기는 감소하였으며, 성분조성중 단백질, 지방, 회분은 증가한 반면 전분질은 감소하였다. 조분획의 전분손상도가 전통적인 침지방법으로 제조된 찹쌀분말의 전분손상도와 비슷하였다. 회수된 각 분획으로 유과를 제조하여 이를 전통적인 방법으로 제조한 유과와 비교한 결과, $15,000{\sim}20,000\;rpm$ 분획과 15,000 rpm 이하의 분획으로 제조한 유과는 전통적인 방법으로 제조한 유과와 팽화율, 경도, 기포수 등의 품질요인에서 유의차가 없었으며 관능검사 결과도 동일하게 나타났다. 따라서 이 분말소재를 이용할 경우 전통적인 유과제조공정중 수침공정을 생략할 수 있었다.