• 제목/요약/키워드: 초순수

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층류유동 조건에서 SiO2 나노유체의 대류 열전달 특성에 대한 연구 (Investigation of Convective Heat Transfer Characteristics of Aqueous SiO2 Nanofluids under Laminar Flow Conditions)

  • 박현아;박지현;정락교;강석원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.1-11
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    • 2016
  • 본 연구에서는 벽면으로부터 균일한 열 유속 조건에서 나노유체의 층류유동에 의한 대류 열전달 향상과 관련하여 유동관 내 벽면에서의 나노입자 거동의 영향에 대한 수치해석 및 실험 연구에 대해서 논한다. $SiO_2$ 나노유체의 동적 열전도도는 스테인리스 원형 관(길이 1 m 및 직경 1.75 mm)의 외면에 부착된 T형 열전대를 활용하여 측정하였다. 실험에 사용된 나노유체는 직경이 24 nm인 구형의 $SiO_2$ 나노 입자를 초순수에 분산시켜 제조하였다. 나노 유체의 향상된 열전도도(즉, 최대 7.9 %의 증가)는 기본유체(즉, 초순수)와 나노유체 간 유동에서 벽면 온도 변화를 측정하여 비교함으로써 확인하였다. 하지만, 수치해석 결과에서는 실험으로부터 발견된 경향이 발견되지 못했는데, 이는 수치해석 모델이 기본적으로 연속체역학 및 안정된 콜로이드 용액에 나노 입자를 포함하는 유동특성에 기반을 두기 때문으로 분석된다. 이에 따라, 열교환 표면에서 나노입자와 벽면 간 상호작용(예: 나노입자의 고립된 침전)에 의한 표면특성 변화와 같은 비연속체역학 기반의 효과를 확인하기 위하여, 나노유체의 흐름 직후 정제수를 활용한 추가실험을 수행하였다.

마이크로웨이브 에너지를 이용한 레몬그라스로부터 플라보노이드 성분의 추출: CCD-RSM을 이용한 최적화 (Extraction of Total Flavonoids from Lemongrass Using Microwave Energy: Optimization Using CCD-RSM)

  • 유봉호;장현식;이승범
    • 공업화학
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    • 제32권2호
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    • pp.168-173
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    • 2021
  • 본 연구에서는 마이크로웨이브 에너지를 이용하여 항산화성분을 다량 함유하고 있는 레몬그라스로부터 플라보노이드 성분을 추출하였다. 또한 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 추출공정의 독립변수로는 주정/초순수의 부피비, 마이크로웨이브 조사시간, 마이크로웨이브 조사세기를 설정하였고, 반응치는 추출수율과 플라보노이드 함량을 확인하였다. CCD-RSM 분석 결과 최적조건인 주정/초순수 부피비(56.3 vol.%), 마이크로웨이브 조사시간(6.1 min), 마이크로웨이브 조사세기(574.6 W)에서 추출수율(17.2%)와 플라보노이드 함량(44.7 ㎍ QE/mL dw)의 결과를 얻는 것으로 나타났다. 이때 종합만족도는 D = 0.8562이고, P-value는 추출수율(0.037)과 플라보노이드 함량(0.002)으로 나타났다. 이 조건에서의 실제실험 결과 오차율은 5.0% 이하로 나타나 높은 유의수준의 결과를 얻을 수 있었다.

친환경 온/오프 다이어프램 밸브 개발 (Development of Eco-Environmental On/Off Diaphragm Valve)

  • 정선환;최성대;김신호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.28-35
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    • 2007
  • Currently, most of all valves using at the semiconductor & LCD manufacturing process are packless type. Such valves are needed to have the functions to protect perfectly from the leakage of fluid by using bellows and diaphragm instead of the grand packing. But not only those valves made in Korea are not available at this point, but also advanced foreign manufacturers do not open enough their data on the basic technology. Otherwise although they open the data a little, they are almost data about stainless steel for pneumatic valves. In this paper, it was focused on the fluid valves for chemical & DI water based on the data of steel valves which are already using commercially. And also this study concentrated to collect the basic developing data of Eco-On/Off diaphragm valve by ourselves.

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초순수 물(Ultra Pure Water)내 비휘발성 잔류 물질(Nonvolatile Residue, NVR)의 모니터링을 위한 NVR 측정시스템의 개발 (The Development of Nonvolatile Residue (NVR) Particle Monitoring System in Ultra Pure Water)

  • 정혁;안진홍;안강호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-59
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    • 2010
  • In this study, we developed nonvolatile residue (NVR) real-time monitoring system to measure the nonvolatile residue particle in ultra pure water (UPW). This device has a capability of measuring 4 different channels, i.e., 10 nm, 30 nm, 50 nm, and 100 nm. Until now, the light scattering method to detect RAE(residue after evaporation) was the only choice. However, this method can detect RAE larger than ca. 50 nm. In ultra pure water, RAE particles are usually very small and hard to detect with conventional laser scattering devices. To detect very small RAEs, a new system is developed and tested. The system consists of an atomizer that generates RAE particles and a four channel condensation particle counter (CPC). During the several months' operation in manufacturing line, the system was successfully tested and showed reliable results.

캔 산업의 전과정평가를 통한 청정생산 적용에 관한 연구 (Study on the Application of Cleaner Production using Life Cycle Assessment in the Can Industry)

  • 구희준;정찬교
    • 청정기술
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    • 제8권4호
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    • pp.205-215
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    • 2002
  • 포장 산업의 발전과 재활용 활성화로 인해 캔 산업은 급속히 성장하였으나 공급과잉에 의해 수익성은 낮아졌다. 그러므로 캔 산업이 경쟁력을 확보하기 위해서는 제조공정의 개선을 통해 공정을 최적화하고 또한 환경부담을 감소시키는 것이 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 전과정평가를 이용하여 알루미늄 캔 제조공정의 주요이슈를 규명하였다. 그 결과 불량캔을 저감하고 타유를 제거하는 것이 주요이슈로 규명되었다. 도출된 문제점의 개선안으로 정수시설 도입과 살균타유분리시스템 설치, 세척노즐 변경, 초순수 가온시스템 설비를 도입하였다. 개선결과 6.4개월만에 투자비를 회수하며 연간 약 3억원을 절감할 수 있을 것으로 조사되었다.

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반응표면분석법을 이용한 감잎과 엉겅퀴로부터 항산화성분의 추출공정 최적화 (Optimization of Extraction Process for Antioxidant from Persimmon Leaf and Thistle Using Response Surface Methodology)

  • 이승범;장현식;홍인권
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.442-447
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    • 2017
  • 본 연구에서는 항산화성분을 다량 함유하고 있는 천연물로부터 유효성분을 추출하고, 이를 반응표면분석법을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 또한 감잎과 엉겅퀴로부터 추출된 유효성분의 플라보노이드 함량과 폴리페놀 함량을 측정함으로써 유효성분의 기능성을 평가하였다. 추출공정의 독립변수로는 추출시간, 추출온도, 용매의 비율을 설정하였고, 반응치는 수율, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량을 확인하였다. 감잎의 경우 추출시간(3.1 h), 주정/초순수 부피비(63.4 vol%), 추출온도($54.6^{\circ}C$)에서 수율(27.7%), 폴리페놀 함량(33.2 mg GAE/g), 플라보노이드 함량(47.8 mg QE/mg dw)의 최적 결과를 얻었으며, 엉겅퀴의 경우에는 추출시간(2.9 h), 주정/초순수 부피비(40.7 vol%), 추출온도($68.4^{\circ}C$)에서 수율(27.0%), 폴리페놀 함량(17.9 mg GAE/g), 플라보노이드 함량(28.8 mg QE/mg dw)으로 예측되었으며, 종합만족도는 71.7%이다.

중심합성계획모델을 이용한 밀싹으로부터 플라보노이드성분의 추출공정 최적화 (Optimization of Total Flavonoids Extraction Process from Wheat Sprout using Central Composite Design Model)

  • 이승범;왕효정;유봉호
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.446-451
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    • 2018
  • 플라보노이드성분 함량이 높은 밀싹을 이용하여 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 추출온도에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 추출시간과 추출온도가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적추출조건은 추출시간(2.44 h), 주정/초순수의 부피비(50.00 vol%), 추출온도($54.41^{\circ}C$)이었으며, 이때 추출수율은 30.14 wt%, 플라보노이드성분 함량은 $35.37{\mu}g\;QE/mL\;dw$이었다. 이 조건의 실제 실험결과 추출수율(29.92 wt%), 플라보노이드성분 함량($35.32{\mu}g\;QE/mL\;dw$)으로 오차율은 각각 0.39%, 0.74%이었다. 이는 두 개의 반응치를 동시에 분석하는 다중분석 종합분석임에도 높은 정확도를 나타낸 것으로 본 연구에서의 최적화과정 신뢰도가 우수한 것으로 사료된다.

전나무와 잣나무 잎 추출물의 대장균과 황색포도상구균에 대한 항균특성 (Antibacterial Properties of Extracts from Abies holophyllaand Pinus koraiensisNeedles Against Escherichia coli and Staphylococcus aureus)

  • 최용우;이승범
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.248-254
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    • 2024
  • 본 연구에서는 전나무와 잣나무 잎으로부터 항균특성을 갖는 기능성 물질을 추출한 후 반응표면분석법 중 중심합성 계획법(CCD-RSM)을 이용하여 최적화하였다. 최적 추출 조건은 전나무의 경우 추출온도(59.5 ℃)와 주정/초순수 부피비(69.5 vol.%)이었으며, 이때 반응치는 추출수율(13.5%), 대장균 억제직경(11.6 mm), 황색포도상구균 억제직경(9.3 mm)로 산출되었다. 또한 잣나무의 경우에는 최적 추출조건인 추출온도(59.2 ℃)와 주정/초순수 부피비(67.8 vol.%)에 서 추출수율(4.8%), 대장균 억제직경(7.9 mm), 황색포도상구균 억제직경(12.5 mm)로 산출되었다. 각 천연물의 최적조건에서 실제 실험 결과 전나무 잎의 추출수율은 13.0%, 대장균 억제직경은 11.7 mm, 황색포도상구균 억제직경은 9.2 mm로 약 ± 2.30% 오차율을 나타내며, 잣나무 잎의 추출수율은 5.1%, 대장균 억제직경은 7.5 mm, 황색포도상구균 억제직경은 12.3 mm로 ± 4.23% 오차율을 나타내었다.

새싹보리로부터 항산화기능성을 갖는 천연색소의 추출 - CCD-RSM을 이용한 최적화 (Extraction of Nature Pigment with Antioxidant Properties from Sprout Barley - Optimization Using CCD-RSM)

  • 김동환;이승범
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.222-229
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    • 2024
  • 독성이 없고 자극이 적은 환경친화적인 천연색소 사용이 증가하고, 건강에 관심을 가지는 사람이 많아짐에 따라 인체에 유익한 물질을 함유한 천연 추출물에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 이에 따라 본 연구에서는 용매추출법을 이용하여 새싹보리로부터 천연 색소를 추출하고 추출공정의 최적화를 위해 CCD-RSM을 이용하였다. 실험의 독립변수는 추출온도, 주정/초순수 부피비, 추출시간으로 설정하고 반응치는 목표하는 색 좌표(L = 45, a = -35, b = 45)와 항산화능을 평가하는 DPPH 라디칼 소거능을 최대치로 설정하였다. RSM 최적화를 통해 산출된 회귀방정식 변수들에 대한 F value와 P value을 통해 주효과도와 교호효과도의 통계적 유의미 여부와 반응치에 대한 영향성을 평가 및 분석하였으며, 각 회귀방정식과 확률도 그래프의 P value를 통해 실험의 신뢰성을 확인하였다. 반응치 4개를 최적화시키는 추출 조건은 추출온도 52.9 ℃, 주정/초순수 부피비 76.1 vol.%과 추출시간 49.6 min이며 이 때, 반응치의 이론값은 L = 45.4, a = -36.8, b = 45.0 항산화능 = 30.9%이다. 최적의 추출 조건으로 실제 실험을 진행하여 분석한 결과 색 좌표 L = 46.2, a = -36.1, b = 48.3, 그리고 항산화능 = 31.1%로 평균 오차율 2.9%로 측정되었다.

미래 청정에너지원 KSTAR의 냉각수설비 (Cooling Water Utility of Future Clean Energy Source KSTAR)

  • 이제묘;김영진;박동성;임동석
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.596-601
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    • 2006
  • Because of insufficiency of energy resources and pollution of environment, it is necessary to develop alternative energy sources. Nuclear fission energy is used widely for source of electric Power but being restricted due to radioactivity problem. Nuclear fission is highlighted as the new generation of nuclear energy and researched worldwide because of low risk of radiation effect. The representatives of fusion research is China's EAST, KSTAR of Korea and ITER of world. Korea Superconducting Tokamak Advanced Research(KSTAR) project is on progress for the completion in August, 2007. In this study, the research of utility system for KSTAR be carried out. The utility system of KSTAR is consist of water cooling & heating system, $N_2$ gas system, DI water system, service water system and instrument air & auto control system. The progress of KSTAR utility system is under commissioning state after construction completion. The optimal operation scenario will be verified during commissioning and adopted to the KSTAR operation.

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